機電一體化技術的應用現狀及發展趨勢

周亮　劉孝福

摘要：現代科學技術發展突飛猛進，各種不同的學科之間進行了各種交叉滲透，機電一體化就是其中一種。自從誕生以來，這種新興的學科已經得到了長足的發展，同時它對機械工業的發展也有巨大的促進作用。本文通過對機電一體化技術的應用現狀進行討論，從而分析幾點一體化技術未來的發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化； 技術； 現狀； 發展趨勢

1.機電一體化技術的概述

到目前為止，機電一體化技術已經發展為一個具有完整體系的新興學科。所謂的機電一體化指的是機械技術、計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術以及系統技術等結合在一起的技術總稱。

首先，機械技術。機電一體化技術的基礎就是機械技術，如何同機電一體化技術相適應是其著眼點，利用高新技術對機械技術進行改善，變更其結構、材料以及性能，從而使其重量減小、體積縮小、精度和剛度有所提高以及性能得到改善。

其次，計算機與信息技術。計算機信息處理技術之中包含很多個方面：信息交換、存取、運算、判斷以及決策，專家系統技術，精神網絡技術以及專家系統技術。

第三，自動控制技術。其中高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、不成、再現和檢索都包含在自動控制技術當中。

第四，系統技術。所謂的系統技術就是指利用整體概念，將各種先關技術進行組織和應用，以全局角度和系統目標進行出發，把總體分接成為相互關聯的多個功能單位。系統技術中最為重要的一個方面是借口技術，這種技術能夠保證系統的各個部分進行有機的鏈接。

第五，傳感檢測技術。系統的感受器官就是傳感檢測技術，它能夠對自動控制和自動調節進行有效的實現。系統的自動化程序同它的功能成正比。為了保證機電一體化系統達到較高的水平，因該將傳感器的能力進行提高，要求其獲取信息時能夠更加快速和精確，并且能夠經受得住嚴酷的環境考驗。

2.機電一體化技術的應用現狀

日本是最早提出機電一體化這個概念的國家。在九十年代末，第一屆機電一體化的國際性學術會議在日本召開之后，機電一體化技術的發展和產品的開發得到了各國政府的重視。當前，機電一體化的技術發展和相關產品的開發較為迅速的兩個國家是美國和日本。職能傳感器、人工智能工業機器人、柔性制造系統、細微加工技術以及光電一體化技術是當前機電一體化技術研究的重點方面。

在我國，對機電一體化的研究與運用的時間相對較晚，為了將同美、日等國家這方面研究的差距減少，近些年來，我國對機電一體化技術的研究投入了當量的資金。而且機電一體化技術也得到了國務院的極大的重視，為此，國家還成立了專門的機電一體化研究小組進行機電一體化技術的研究。為了滿足對社會發展對相關人才的需求，近年來，很多大專院校在校內成立的機電一體化專業，培養了大量的機電一體化技術人才。經過多年的努力，很多研究機構和大中型企業在機電一體化技術方面取得了重大的進展。

一般來講，機電一體化技術得到普遍應用的領域是機械制造業。近些年來，在數控機床的自主生產方面，我國已經取得了重大的突破，其年產數控系統的能力已經達到了年產三千套以上。在機電一體化技術的精度方面，數控機床的生產已經可以達到適當的精工精度。而在工業機器人的軟件設計和編程等關鍵領域，我國也已經取得了巨大的技術進步。當前，在工業機器人行業，全國產的機器人已經占到了三成以上。在計算機集成制造方面，我國的制造技術和制造理論已經得到了長足的發展，CIMS單元技術實驗室已經在多個地區進行了建立，各領域也正在展開著計算機集成制造技術的研究。除此之外，在光電一體化技術和微細加工技術方面，我國的機電一體化技術同樣也取得了令人驕傲的成績。

3.機電一體化技術的發展趨勢

3.1.智能化。

機電一體化同傳統的機械自動化有很大的區別，其最主要的區別就在于智能化，同時，新世紀中，機電一體化的發展方向也在于此。近些年來，處理速度不斷提高的處理器、高性能化的微機、集成化與智能化的傳感器系統，使得嵌入智能控制法的應用成為了現實，同時，也將機電一體化產品有力的推向了智能化的發展方向。智能機電一體化產品是指能夠模擬人類智慧，具有一定的判斷推理、邏輯思維和自主局端的能力。

3.2.微型化。

機電一體化科技含量最高的一個分支是微機電系統，這種產品泛指不到一立方米的產品。這種產品具有很多優勢，不僅體積小，而且動作靈活，在很多個領域都得會得到廣泛的應用：醫學、航空以及軍事方面。

3.3.綠色化。

工業的不斷發展，使得人們的生活得到了巨大的改變。從一方面來看，人們的生活由于機械化的生產而得到了更多的產品，使得物質豐富、生活更加舒適。但是，從另一個方面來看，資源不斷的減少，我們周圍的生態環境受到了極大的污染。因此，人們開始呼吁對環境進行保護，進而各種綠色產品應運而生，因此，進行綠色的機電一體化產品設計，具有遠大的發展前景。

3.4.網絡化。

當今時代，計算機技術的不斷發展，使得網絡技術得到了普及，這機電一體化技術的發展產生了重大的影響。現在，在日常的生活中，隨處可見基于網絡的遠程控制技術和監控技術的應用。因此，我們可以預想到，利用家庭網絡，將各種家用電器連接成以計算機為中心得計算機集成家電系統將進入人們的生活當中。從這方面來看，網絡化是機電一體化發展的一個方向。

3.5.系統化。

系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構是系統化的一個表現特征。另一個表現特征是通信功能會極大的增強，能夠將遠程和系統通信聯網的需要的局部網絡已經被實現。在將來，機電一體化會將產品與人的關系予以更大的重視。與此同時，還將根據一些生物的優良結構來進行新型機體的制造，從而使機電一體化能夠向生物系統化的方向發展。

4.結語：

總而言之，機電一體化，這個多種科學技術發展的結晶，會對社會生產力的發展產生巨大的影響。并且，隨著科學技術的不斷發展，它將同其他的各項技術相互融合，得到更加廣闊的發展。

參考文獻：

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[2] 潘麗霞. 論機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J]. 山西科技. 2010（04）

[3] 張翠梅. 機電一體化技術現狀和發展趨勢[J]. 黑龍江科技信息. 2010（04）

作者簡介：

周亮 （1985.4.9-）男，漢族，江蘇宜興人，江蘇久信醫用凈化工程有限公司。

劉孝福（1983.3.30-）男，漢族，河南周口，江蘇久信醫用凈化工程有限公司。