機電一體化新技術發展現狀及趨勢

韓小東（西安航空學院校辦工廠技術室，西安 710077）

機電一體化新技術發展現狀及趨勢

韓小東
（西安航空學院校辦工廠技術室，西安 710077）

隨著我國經濟發展水平的不斷提高，在社會各項生產當中，電子技術以及機械技術相互滲透、結合，在相互結合使用中產生了一項新興技術——機電一體化技術。機電一體化技術充分融合了機械技術與電子技術的優勢，能夠同時具備更多樣的生產功能，在技術不斷成熟與應用下，極大促進了生產力的提高。本文將對機電一體化技術的發展現狀以及未來趨勢進行研究，表現該技術對生產變革的深刻影響。

機電一體化；技術發展；現狀分析；趨勢

0　引言

人們生活中常見的一些家用電器以及生產當中的機械設備都能看到工業生產的影子，也可以說人們的生活離不來工業生產，工業生產已經與人們的生活相關聯。在科技不斷進步下，也使科學技術相互滲透與融合，機電一體化就是就是技術結合應用下的產物，智能化、環保化以及網絡化趨勢發展已經成為必然，也使推動生產進步的重要保證。

1　機電一體化技術概述

在生產中，為進一步滿足生產需要，將機械能、動力能以及信息處理功能融合到微電子技術內，充分結合電子裝置以及機械裝置中的軟、硬件，從而構成一個新的生產裝置，這就是機電一體化技術。機電一體化不僅包含了技術，也體現著產品價值，技術主要指內在的原理、基礎技術，而產品則通過使用來實現技術價值，主要是指通過使用機電一體化技術生產出的機電產品。各種機械技術、信息技術、電子技術、自動化技術是機電一體化技術應用的基礎，由此表示一種高新技術總稱［1］。

2　機電一體化技術發展現狀

機電一體化技術從二十世紀六十年代就開始發展，到了九十年代已經開始與智能技術一起應用，出現了機電一體化的雛形，使生產更加便利。進一步發展下出現了智能光纖技術、人工智能等，使生產方式出現了巨大變革。但是，在我國集成電路技術不斷創新發展下，再加上計算機技術的沖擊，機電一體化技術不再滿足于當前的技術水平，人們對其提出了更高發展要求，開始將它應用在家電生產制造上，比如，微波爐、洗衣機、電視機等，因為與人們生活密切相關，安全需求也開始增大，在技術安全性提升上也有新的嘗試。此外，還有一些研究人員將視線放在了智能技術上，在智能化領域也有了新的突破。比如，對智能機器人輸入指令，可以跳舞、行走，甚至打掃家務、地質搜救［2］。機電一體化技術開始朝著更高層次、更加進步的方向發展，發展潛力巨大。

3　機電一體化發展趨勢

3.1光機電一體化趨勢

隨著微電子以及控制技術、光學技術開始獨占鰲頭，促使很多學科開始和這些技術融合、交叉，成為了眾多高新技術裝備研發的技術支持。光機電一體化就是將光學、微電子以及自動化控制、機械、通信技術結合到一起能夠產生更高的附加值，在功能上也更加完善的新技術。在該技術支持下生產的產品體積更加輕便、使用周期更長并且操作便捷性也相應增強。光機電一體化技術不再與技術的應用，而是在于技術原理的價值，因為具備了更先進的技術原理，才使光機電一體化產品生產更加高效、適應性更強。由此，充分借鑒技術原理，使產品附加值更高，為企業創造了更大效益于價值。激光技術、傳感檢測以及光能驅動技術都是光機電一體化技術原理下的成果，也成為了未能技術發展的一個主要方向［3］。

3.2柔性化趨勢

技術在發展到一定階段以后，就會衍生出附加值更高的技術因子，產品的自適應性也會大幅度增強，柔性化趨勢就是建立在這種自適應性基礎上，比如，紡織廠應用的紡紗設備能夠生產出不同質量的纖維，即使紡織品種變化了也能使紡織工業要求滿足，這就是設備自適應性的體現。此外，生產廠家會根據不同用戶的需求增加模塊化設計模式，這種模塊化設計是實現柔性化的基礎也是必要條件。由此，在未來的產品設計制造當中，可編程控制器、過程控制裝置以及總線控制裝置都是設計能夠依據與參考的，為生產制定出更加科學的解決方案［4］。推廣應用交流伺服調速以及變頻調速方法還能使設備自動化效果大大增強，使生產效率大大增強。

3.3微型化趨勢

微型化產品不僅攜帶方便、操作可控，還能在一定程度上將制造成本節約，使資源得以優化利用。微型機電系統外形看上去非常小，并且內部眾多構成元件都是微米級的，外觀尺寸設計都控制在了毫米級以下。人們在應用這種微型化裝置進行生產時，使能耗減少，還使操作更加靈活，不管是軍事、醫療、航天都能使用其執行看似不可能完成的任務，備受人們矚目。

3.4仿生物系統化趨勢

不管是哪種智能本質上都可以看做是生物控制邏輯或者推理方法的仿生。比如，反應式智能、分布式智能與生物控制緊密相關，但是受外界不確定環境的影響，生物智能片面性以及局限性增大，也使模仿變得畏手畏腳，不能讓模仿變得更加真實。由此，在未來的機電一體化設計發展上，在模式中融入“感知-控制-規劃-行動”使模仿更加受控，信息處理效率提高，一切設想都是有準備的，在未來，機電一體化產品要想實現生物仿真還需要準備充足的理論與技術［5］。

4　結語

總之，科技進步帶動生產力的提高，機電一體化技術是科技進步發展下的產物，反過來又對科技進步起到促進作用。在未來，機電一體化技術將與更多學科交融下帶來更大的生產變革。

［1］田偉雁，黃振喜.電工新技術在機電一體化中的應用探析［J］.科學時代，2013（01）.

［2］李富銀，王曉龍，尹華等.國內企業機電一體化現狀和發展趨勢［J］.科技創新導報，2011（10）:48-49.

［3］譚得健，徐希康.我國煤礦機電一體化技術的發展與思考［C］.煤礦機電一體化新技術及裝備學術研討會論文專集，2010:36-38.

［4］陳彬.淺述機電一體化在建筑工程的應用及發展趨勢［J］.城市建設理論研究（電子版），2012（16）.

［5］許勇，鄒慧君.機電一體化系統功能原理求解［J］.上海交通大學學報，2010，40（07）:1196-1199.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.142

韓小東（1963-），男，陜西西安人，工程師，研究方向：機電一體化。