新環境下機電一體化的技術創新分析

劉娟

摘 要：隨著計算機技術的飛速發展，機電一體化技術也得到了長足進步。新時期新環境下，機電一體化技術突破了傳統的時間、空間的限制，被越來越廣泛的應用于工業生產的各個領域。該文在分析機電一體化技術淵源及現狀的基礎上，對其在新環境下的創新發展趨勢做了展望。

關鍵詞：機電一體化 技術創新 發展趨勢

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0040-01

隨著計算機技術的飛速發展，機電一體化技術也得到了長足進步。作為一種集成了機械、電子及計算機等技術的綜合性技術，機電一體化技術突破了傳統機械和電子在時間及空間上的限制。機電一體化技術的主要目標是實現機械技術與微電子技術和信息技術的有機融合，充分發揮各自的優勢和特點，實現系統的最優化。特別是在新時期，機電一體化技術在集成各種新技術的基礎上，又有了新的發展方向。該文在分析機電一體化技術淵源及現狀的基礎上，對其在新環境下的創新發展趨勢做了展望。

1 機電一體化技術概述

1.1 機電一體化淵源

機電一體化作為一門新興的學科領域，其起步發展較晚。20世紀60年代以來，隨著電子技術和計算機技術的快速發展，其逐漸與傳統的機械技術交匯融合，形成了早期的機電一體化技術。此后，以微型計算機為代表的微電子技術和信息技術越來越多的向機械工業領域滲透，機械和電子已不再彼此分離。新形勢下，機電一體化技術已經廣泛應用于工業生產的各個領域。而且隨著計算機技術的迅猛發展，機電一體化技術展現了蓬勃的生命力，它代表著機械工業技術革命的前沿方向。新環境下，機電一體化技術已經綜合了機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，正朝著以實現高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面技術要求的最佳功能價值系統工程技術方向發展。

1.2 機電一體化技術現狀

機電一體化技術在一定程度上代表著一個國家在高端裝備制造業領域的技術水平。特別是隨著機電一體化越來越成為制造產業發展的主導，其在國家經濟和社會發展的基礎工業中扮演著越來越重要的角色。因此，必須對其發展給予足夠重視。目前，引領機電一體化技術發展前沿的主要是美日及西歐國家。日本在智能傳感器、智能工業機器人及柔性制造技術方面處于領先地位。而西歐則在研發集計算機輔助設計、制造、生產及管理于一體的柔性系統，以實現制造業的機電一體化。美國也在更新自己的裝備制造產業鏈，發展實現設計—生產—質量控制一體化的新型加工技術。我國作為發展中大國，與西方先進國家相比，在機電一體化技術方面存在底子薄、基礎差和發展不均衡等問題。但是經過改革開放30多年的自主創新發展，目前我國在先進數控技術、工業自動化控制儀表等多個領域實現了跨越式發展，已經達到世界先進水平。

2 新時期機電一體化技術展望

機電一體化作為一門綜合性較強、多學科領域交叉融合的學科專業，其處于制造技術的發展前沿。近些年來，在微電子技術及信息化技術的發展推動下，新時期的機電一體化技術呈現出智能化、系統化、微型化等新的發展趨勢。

2.1 機電一體化技術智能化趨勢

隨著機電一體化技術與信息技術及人工智能的深度融合，其也越來越表現出智能化的發展趨勢。特別是在工業生產加工領域，需要機器完成更加復雜困難的任務。這就要求機電產品具有一定的智能，能夠獨立的進行推理判斷、自主決策。智能化的發展主要與機器人技術聯系緊密，隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展，智能化的機械設備將更好的取代人，使社會的生產生活變得更加簡單便捷。

2.2 機電一體化系統化趨勢

機電一體化技術作為一種新興的技術，其發展不是孤立的。它是隨著社會技術進步和生產力的提高而不斷發展完善的。特別是依靠計算機技術和通信網絡技術的飛速發展，機電一體化技術能夠不斷吸收融合其他加工制造領域的先進技術，實現自身的體系化發展。未來機電一體化技術的發展將更加開放、更加靈活。通過開放式的總線結構及豐富的擴展接口，機電一體化可以將機械、動力、環境及人等各因素組合起來，形成一個系統。這將極大釋放機電一體化技術的潛力，增加其應用的對象范圍。

2.3 機電一體化微型化趨勢

微型化是機電一體化技術的另一重要發展趨勢。隨著工業生產加工質量的要求不斷提高，人們需要在微小的尺寸上進行更加精細的加工。這就要求相應的加工設備能夠微型化。同時，微型化的設備不僅占用空間小，而且能夠集成實現功能的復合擴展。考慮到各種微型機器人在社會生產生活中的應用將更加普遍，傳統笨重的機械電子設備將朝著小型化、輕量化、多功能、高可靠性等方向發展。機電一體化中具有智能、動力、運動和感知特征的部件也將逐漸朝著微型化的方向發展。

3 結論

隨著計算機技術的飛速發展，機電一體化技術也得到了長足進步。在新時期新環境下，機電一體化技術創新發展表現出智能化、系統化和微型化的發展趨勢。相比過去，機電一體化技術未來的發展潛力巨大。

參考文獻

[1] 王斌.論機電一體化技術的發展趨勢略述[J].產業與科技論壇，2006（9）：45-46.

[2] 鄭明輝.論機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].科技創新導報，2011（23）：100.endprint