機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)【摘要】隨著我國(guó)社會(huì)水平和工業(yè)技術(shù)的不斷提高，各項(xiàng)技術(shù)彼此融會(huì)，加快了工業(yè)生產(chǎn)向機(jī)電一體化發(fā)展的發(fā)布。在機(jī)器工程范疇，機(jī)器工業(yè)技術(shù)和微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的交織滲入組成電機(jī)一體化。機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展使機(jī)械工業(yè)的功能構(gòu)成、技術(shù)結(jié)構(gòu)、管理體系等發(fā)生了巨大的變化。本文對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；技術(shù)現(xiàn)狀機(jī)電一體化是一個(gè)新興的工業(yè)邊緣學(xué)科，在我國(guó)正處于發(fā)展階段，代表著機(jī)械工業(yè)技術(shù)改革的發(fā)展方向。機(jī)電一體化技術(shù)中包含微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技等多種技術(shù)，對(duì)推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著重要意義。一、機(jī)電一體化概述機(jī)電一體化技術(shù)目前在我國(guó)已經(jīng)是一項(xiàng)有自身特點(diǎn)的新型技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的原理是將機(jī)械裝置和電子化設(shè)計(jì)相結(jié)合，完成信息處理和控制及動(dòng)力功能，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還會(huì)有更多的技術(shù)融入機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中。機(jī)電一體化是指利用自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)的一個(gè)系統(tǒng)處理裝置，通過(guò)合理的布局和配置多個(gè)功能單元完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化和系統(tǒng)功能為目標(biāo)。通過(guò)機(jī)電一體化系統(tǒng)多功能、低能耗、高質(zhì)量、可靠性高等特點(diǎn)，充分的實(shí)現(xiàn)特定機(jī)械裝置的功能價(jià)值，并且促使整個(gè)系統(tǒng)工程技術(shù)最優(yōu)化。機(jī)電一體化技術(shù)并非將機(jī)械生產(chǎn)的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單拼湊，而是有機(jī)融合機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)和其他技術(shù)。二、機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)自1986年發(fā)表“國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”后開始重視機(jī)電一體化的應(yīng)用和研究，國(guó)內(nèi)許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)都加強(qiáng)了對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究力度。及至20世紀(jì)80年代，世界微處理機(jī)技術(shù)的研究人在不斷深入，微處理機(jī)各方面的性能均得到顯著提高，并開始應(yīng)用到大量高級(jí)機(jī)電一體化產(chǎn)品中，這一時(shí)期我國(guó)也將微處理機(jī)引入飛行系統(tǒng)，作為其關(guān)鍵技術(shù)之一，在安全氣囊、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)控制、高度控制等安全技術(shù)和飛行器控制技術(shù)方面應(yīng)用尤為廣泛。為實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置的智能控制，機(jī)械裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合信息技術(shù)和微處理技術(shù)，在主系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)和控制操作。90年代，通訊技術(shù)進(jìn)入機(jī)電一體化期間，機(jī)器裝配在功效上實(shí)現(xiàn)了遙控和多媒體控制的計(jì)算機(jī)控制，這一期間微傳感器技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)發(fā)展迅速，某些電機(jī)一體化裝配在保證原有功能的基礎(chǔ)上，還增加了其他功能。機(jī)電一體化技術(shù)將半導(dǎo)體技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合使機(jī)電一體化技術(shù)逐漸精密化。我國(guó)進(jìn)入21世紀(jì)后開始將自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電一體化技術(shù)。三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)（一）智能化隨著我國(guó)科技水平的提高，智能化開始逐漸被應(yīng)用于機(jī)電一體化裝置系統(tǒng)中。智能化是對(duì)機(jī)械裝配體系及行動(dòng)的描述，是指在機(jī)器控制體系計(jì)劃方面有機(jī)聯(lián)系信息技術(shù)、人工智能技術(shù)等，使機(jī)器裝配具備一定學(xué)習(xí)、分析能力，從而使電機(jī)一體化機(jī)器具有優(yōu)良的人機(jī)對(duì)話性。機(jī)電一體化產(chǎn)品的微處理器性能在提高運(yùn)行速度的通順，還能夠在一定程度上協(xié)助人們完成某些高難度的工業(yè)操作。二）模塊化研制標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，由于在研制該體系時(shí)，需要考慮標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力接口、機(jī)械接口和電氣接口等因素的個(gè)體開發(fā)及綜合開發(fā)，如在進(jìn)行智能調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力單元開發(fā)時(shí)，需要將圖像識(shí)別、圖像處理和視覺(jué)處理綜合考慮如何將三者向結(jié)合，開發(fā)、研制成一體的控制單元，并且該控制單元必須能夠完成各種典型操作，標(biāo)準(zhǔn)化單元在機(jī)電一體化產(chǎn)品的研制和開發(fā)中具有重大的意義，是企業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新機(jī)電一體化產(chǎn)品的核心。電氣產(chǎn)品的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化能夠促進(jìn)工業(yè)發(fā)展，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。（三）網(wǎng)絡(luò)化20世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展給各行各業(yè)帶來(lái)了巨大變化，目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已向全球化發(fā)展，生產(chǎn)企業(yè)一旦研發(fā)出新型機(jī)電一體化產(chǎn)品，只要產(chǎn)品具有功能獨(dú)特，質(zhì)量可靠的特點(diǎn)，很快就會(huì)暢銷全球。目前許多家用電器都已開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人們?cè)诩依锞涂梢韵硎芨鞣N高科技帶來(lái)的快樂(lè)和便利。（四）微型化20世紀(jì)80年代末期機(jī)電一體化機(jī)械開始向微型化領(lǐng)域發(fā)展，通常將幾何尺寸不超過(guò)1平方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)。隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平的提高，我國(guó)研發(fā)的機(jī)電一體化機(jī)械裝置逐漸向納米、微米級(jí)發(fā)展。由于微型電機(jī)一體化機(jī)器裝配體積小、操縱方便、能源消耗少，在信息技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)、軍事等方面具有不可取代的優(yōu)勢(shì)。（五）柔性化在研發(fā)新型機(jī)電一體化產(chǎn)品的同時(shí)要在控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行的前提下，使系統(tǒng)具有“柔性化”特點(diǎn)，才能夠使產(chǎn)品較好地處理各種突發(fā)事件。通常機(jī)電一體化的總系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)結(jié)合自律分配技術(shù)，形成“自律分配系統(tǒng)”，在此系統(tǒng)中各子系統(tǒng)相互獨(dú)立且能夠獨(dú)立工作同時(shí)被總系統(tǒng)統(tǒng)一控制。由于子系統(tǒng)本身具有的“自律性”特點(diǎn)，因此在不同的環(huán)境條件可以處理不同的突發(fā)事件?！白月煞峙湎到y(tǒng)”具有在特定前提下，子系統(tǒng)可以改變行動(dòng)的特點(diǎn)，能夠在增強(qiáng)系統(tǒng)能力的柔性的同時(shí)，不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。（六）仿生物系統(tǒng)化未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品在工作時(shí)依賴信息處理系統(tǒng)，并且在機(jī)械結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”（休眠）具有不穩(wěn)定性，但在“動(dòng)態(tài)”（工作）時(shí)具有穩(wěn)定性。此特點(diǎn)與活著的生物類似：生物大腦停止工作會(huì)導(dǎo)致生物死亡，而當(dāng)生物大腦工作時(shí)生物具有活力。（七）系統(tǒng)化系統(tǒng)化是指機(jī)械一體化裝置在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步采用具有開放式和模式化特點(diǎn)的總線結(jié)構(gòu)。主系統(tǒng)可以靈活控制及組合子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理和協(xié)調(diào)控制。（八）綠色化我國(guó)工業(yè)技術(shù)的快速成長(zhǎng)促進(jìn)了人們的生活水平的進(jìn)步。工業(yè)的發(fā)展在一定程度上滿足了人們的物質(zhì)生活需求，但工業(yè)的發(fā)展會(huì)造成地球能源大量減少，城市生態(tài)環(huán)境得不到保護(hù)。于是設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品非常必要，綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)該是在使用期間不污染環(huán)境，報(bào)廢后能夠回收利用。結(jié)束語(yǔ)隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中越來(lái)越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠?yàn)槲覈?guó)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，機(jī)電一體化技術(shù)還會(huì)吸收、融合其他技術(shù)，其發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。參考文獻(xiàn)：[1]張洪杰.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探討[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014,22(09)：218.⑵楊聯(lián)英.淺談國(guó)內(nèi)外液壓技術(shù)的現(xiàn)狀及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014，13(03)：93.⑶惠斌曄.機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng)，201