浅谈机电一体化技术现状和发展趋势

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现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电-体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由机械电气化 迈人以机电-体化”为特征的发展阶段。

- 机电-体化概述机电-体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

.机电-体化的发展状况机电-体化的发展大体可以分为三个阶段：(1)20世纪6O年代以前为第-阶段，这-阶段称为初级阶段。

在这-时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。

这-时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电-体化的发展奠定了技术基矗大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电-体化的发展提供了充分的物质基矗(3)20世纪9O年代后期，开始了机电-体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电-体化进人深入发展时期。

我国是从20世纪8o年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电-体化领导小组，并将该技术列入863计划”中。在制定九五 规划和2010发展纲要时充分考虑了国际上关于机电-体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及-些大中型企业对这-技术的发展及应用做了大量的工作，取得了-定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。

三.机电-体他的发展趋势机电-体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电-体化的主要发展方向大致有以下几个方面：1、智能化智能化是21世纪机电-体化技术的-个重要发展方向。人工智能在机电- 体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之-。这里所说的智能化 是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电-体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电-体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。

2、拈化拈化是-项重要而艰巨的工程。由于机电-体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电-体化产品单元是-项十分复杂但又非常重要的事隋。如研制集减速、智能调速电机于-体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定出国际或国内这方面的标准，但可以通过组建-些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电-体化单元的企业，还是对生产机电-体化产品的企业，拈化将给机电-体化企业带来美好的前程。

3、网络化2O世纪9of代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成-片，企业间的竞争也将全球化。机电-体化新产品-旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电-体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net) r种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电-体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

4、微型化微型化兴起于20t纪8O年代末，指的是机电-体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过lcm3的机电-体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电-体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电-体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电-体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类5、环保化工业的发达给人们生活带来巨大变化。-方面，物质丰富，生活舒适；另-方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类降的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高 设计绿色的机电-体化产品，具有远大的发展前景。机电-体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

6、系统化系统化的表现特征之-就是系统体系结构进-步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。-般除RS232，还有RS485等智能化通信接口 未来的机电-体化更加注重产品与人的关系，机电- 体化的人格化有两层含义：-层是如何赋予机电-体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机-体化；另-层是模仿生物机理，研制出各种机电-体化产品。事实上，许多机电-体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

结束语综上所述，机电-体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到-定阶段的必然要求和产物。当然，与机电-体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电-体化技术的发展前景也将越来越光明。 。