機電一體化技術的發展與思考研究

劉杰

摘 要：隨著我國科學技術的突飛猛進，對機械產品需求的不斷增大，人們對機電領域的要求也逐漸提高。簡單介紹了機電一體化技術的基本內容以及所包含的核心技術，并就機電一體化技術向著智能化、微型化、系統化、模塊化、綠色化的發展趨勢進行了探討，為該技術的進一步發展提出了建議。

關鍵詞：機電一體化技術；控制理論；信息技術；計算機技術

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.037

文章編號：2095-6835（2016）20-0037-02

1 機電一體化的內容與核心技術

1.1 機電一體化技術的基本內容

系統工程是該技術的主要工作方式，此外，該技術的應用還包含了電子、機械等各個領域的技術，并將這些方面的知識、技術進行了有機結合，從而優化了產品制造和系統間的配置。同時，還促進了產品滿足現實中的需求。就目前而言，使用一體化技術時一定要將與其有關的建設工作做好，特別是各種技術的創新、原理等，以生產出質量更好的新產品，因此，該技術本質上是相關技術整合后的結果。

1.2 機電一體化的核心技術

1.2.1 自動控制技術

該技術是所有技術中最為復雜的一項，因為該技術涵蓋的面積非常廣，內容五花八門，基于控制理論的知識對一體化系統進行設計，再進行模擬檢測和現場測試。在其能控制的區域中，該技術所包含的內容非常多，主要有自適應、速度、精度定位等控制技術。

1.2.2 系統技術

系統技術指的是一體化中包含的所有組織、概念等的總稱，它是一個基于整體角度的技術，將整體分割成多個互相聯系的功能模塊，從而將其與接口技術統一起來，并進行有效的管理，達到將系統連接起來的目的。

1.2.3 計算機、信息技術

信息技術、計算機技術這兩種技術的結合運用是對信息進行互換、儲存、讀取、運算以及進行相應判斷的過程，該過程包含的內容分極其豐富，主要有專家系統、人工智能、決算等。

1.2.4 機械技術

該技術是實現機電一體化的基本技術，機械技術具有高、新的特點。該項技術應用的關鍵點在于怎樣將其融入到一體化技術中，并利用它自身的特點更新、處理產品，對產品的性能、結構、材料進行改善，進而大大改觀產品的準確度、性能。

2 機電一體化技術的發展趨勢

在20世紀90年代后期，很多發達國家引領一體化技術向著智能化方向發展。形成這種趨勢的原因有3個：①通信、光學等技術廣泛應用到了一體化技術中。此外，微細加工這一精密技術也逐漸引進其中，形成了微機電、光機電等一體化的分支技術；②相關人員對一體化這一學科的體系、發展方向進行了深入探討，比如集成方法、建模的設計與分析等；③光纖、神經網絡、人工智能等技術的快速發展，為一體化技術、產業化發展起到了巨大的推動作用。

未來機電一體化技術的發展趨勢分為以下5方面。

2.1 綠色化

隨著人們環保意識的逐漸增強、綠色發展概念的普及，機電一體化技術也要向著綠色化方向發展。該技術的綠色發展指的是其應用不會污染環境，可降低材料的使用成本，并能實現回收再利用。比如，通過將廢物產生量、材料使用量、產品設計三者之間的關系進行量化，從而分析一體化產品制造過程是否對環境造成了污染；對一體化產品設計、制造中的每一階段進行改進，爭取通過廢棄材料來加工生產，產品報廢之后還可以回收再利用。

2.2 模塊化

隨著產品精細程度、成熟程度的提高，產品制造過程中的分工會越來越細化，且所有的細化分工應參考一樣的標準。因此，就形成了模塊結構。機電一體化也逐漸向著模塊化的方向發展。比如，研發集實時測距、動態捕捉、圖像采集與校對、數據監測等于一體的電機控制模塊，研發集節能、變頻、減速于一體的電機驅動模塊。在此情況下，便能在產品設計環節直接使用所建立的模塊，大大加快了產品研發的速度。

2.3 微型化

機電一體化向著微型化發展是必然趨勢，這是因為微型化發展可以對微電子、軟件、微機械等技術進行有機融合，并具有使用靈活、消耗能量低、體積小等優點，發展前景良好。

2.4 系統化

系統化的發展趨勢主要體現在2個方面：①逐漸引進多系統、遠程通信的局域網，大幅提升通信能力；②逐漸使用模塊化、開放式的結構，能隨意分割和組合，靈活多變，比如，當前正在對智能機器人進行生物系統化的研發。

2.5 智能化

在當前信息時代的大背景下，控制理論的逐漸應用、傳感系統的快速發展、計算機運行速度的不斷加快均推動著機電一體化技術向著智能化的方向發展。比如，現階段有的機器人能模仿人類的思維或動作，在工業生產、家庭生活中已經被運用。

3 機電一體化技術的發展思考

要想推動機電一體化技術的發展，應做好以下5方面的工作。

3.1 優化發展環境

要想優化該技術的發展環境，應確保人們可以正確認識該技術的發展，并引起高度重視，從而為一體化技術的發展創造一個良好的環境，爭取獲得政策、技術上的大力支持。同時，應為研發人員提供充分的保障，調動他們的積極性，爭取為機電一體化的發展作出更多的努力。

3.2 做好相關管理工作

充分發揮相關協會的作用，做好相應的管理工作。在機電一體化進程中，應按照國家的相關規定，并以國家政策為原則來發展，這有利于機電一體化的突破發展。

3.3 統籌發展

在機電一體化的發展中，一定要對各個環節、各個方面進行統籌，促進它們之間的協調發展。所以，應進行深入調查，對一體化技術進行科學的分析和統籌，為一體化技術的整體發展提供可以參考的依據，從而促進一體化技術的發展。

3.4 擁有自主知識產權

該技術應用中的所有裝置設備應有自己的知識產權，以提高一體化產品的供求比例，防止供求關系紊亂。

3.5 增加產品的通信功能

只有確保產品具有通信功能，才能使其更加時適應自動化的需求。

4 結束語

隨著科技的不斷發展，機電一體化技術也將更加成熟，大眾視野中的一體化產品也會逐漸增多，其使用會越來越廣泛。在今后的發展中，機電一體化技術將向著智能化、微型化、系統化、模塊化、綠色化的方向發展，它的作用會越來越大，為進一步提高生產效率、推動社會的發展作出更大的貢獻。

參考文獻

[1]鄭峰.關于機電一體化技術的應用與思考[J].科技展望，2015（29）.

[2]王琰.機電一體化技術的發展與思考[J].技術與市場，2016（03）.