淺談機電一體化技術的現狀及發展趨勢

劉志勇+王鵬+鐘建偉

摘 要：現如今是信息和科技的時代，科學技術的不斷提高，帶動了機電行業的發展。在人們的日常生活中，機電一體化應用較為普遍。機電一體化是一門新興邊緣技術學科，是在生產和技術發展的基礎上，由機械和電子等多門學科相互影響和結合而形成的。機電一體化突破傳統技術的限制，具有更為廣泛的發展空間。本文主要在介紹機電一體化技術的發展現狀的基礎上，探討機電一體化技術在未來的發展趨勢，為研究人員提供參考資料。

關鍵詞：機電一體化；技術現狀；發展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.179

0 前言

科學技術的發展帶動了機電一體化技術的廣泛應用。其作為一項綜合性極強的技術，是傳統技術的新突破，在原有的層面上加入很多新的元素，經過不斷的創新和改革，才發展起來。由于計算機技術的普遍，出現很多性能良好的集成電路，所以機電一體化技術的應用方向和領域變得更加寬廣。但是機電一體化技術的水平已經不能滿足人們的需求，只有通過不斷的改進和完善，才能夠讓我國的機械行業發展水平能夠跟上世界的腳步。

1 機電一體化概述

機電一體化隨著時間的推移已經成為綜合性的新興學科，由于生產需求在不斷發生變化，所以對其界定也會增加新的內容。機電一體化的基本特征可以認為是基于系統的角度，將機械領域的所有技術綜合應用，為了實現系統設定的目標，需要將各個單元合理配置和布局，最終達到多功能、高質量的的要求，使系統處于最優狀態。機電一體化和機械電氣化還是有很多不同之處，只有純技術才能通過不斷發展才能形成機械電氣化，歸屬為傳統機械，然而發展到機電一體化，特有的微電子設置可以代替傳統機械部門的某些功能，并且還存在很多新的功能，例如自動檢測、自動處理信息等。換言之，機電一體化和機械電氣化的本質區別在于智能化特征[1]。

2 機電一體化技術的發展現狀

至今，機電一體化技術的應用主要在四個方面，分別是工業機器人的開發和利用、數控機床應用、分布式控制系統應用。工業機器人的產生能夠在一定程度上代替人類，經歷了三個發展階段，第一代機器人因為不具備高智能化水平，只能依據簡單的程序執行簡易的工作；第二代機器人可以依據內部傳感器獲取、分析環境中的信息，做出具體的動作；第三代機器人可以在不同環境下工作。機電一體化技術的應用最成功的案例就屬數控機床，目前數控機床是一個機床是可以同時進行多個任務的操控，讓提高工作效率在很大程度上得到提高。分布控制系統的安全和功能水平極高，隨著測控技術的發展，分布式控制系統能夠在干生產過程中實現調度、處理等多種功能。

3 機電一體化技術的發展趨勢

（1）智能化。在21世紀機電一體化的主要研究就是智能化，智能化主要針對的是機器行為，是基于控制理論，綜合運用人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學等一些新技術，讓機器能夠具有人的基礎能力，例如判斷推理、羅輯思維和自主決策的能力，通過不斷的研究，最終可以達到更高的控制要求。研究出來的機電一體化產品雖然不具備和人一樣的能力，然而微處理器具備高速度和高性能的特點，這使機電一體化的產品能夠具備低級智能或者人的部分智能完全可以在未來實現[2]。

（2）光機電一體化。光電一體化技包括兩方面，分別是產品和技術。光電一體化產品是一種高科技產品，是綜合運用光學、機械、微電子、自控控制和通信技術，具備高功能和附加值，產品特點極其優良，產品體積較小，重量輕，能夠適應各種環境，長時間使用，且使用操作方便、簡潔。光電一體化技術是讓產品可以通過技術原理實現特定功能的一種技術，技術發展空間較大，如果能夠科學使用這種技術，就可以讓產品的功能更加齊全，為生產商帶來高額利潤。在未來發展過程中，光電一體化熱點技術是激光技術、傳感器技術等等呢，另外光機器人也可以利用這項技術。

（3）柔性化。柔性化指的是產品具有兩方面功能，首先是產品自身適應性，例如在紡織生產過程中，紡織設備對于各種的纖維都能夠適應，不同織物可以依據織機達到不同織造工藝的需求，一旦品種發生改變紡織設備能夠迅速做出反應；同時，機械設備的制造商需要具備能力根據用戶的需求制造設備，想要實現產品的柔性化必須在設計產品時依據模塊化理念，利用PLC、PCC技術等解決設備變頻等問題，進一步提高自動化的水平。

（4）微型化。微型化是高新技術發展的最終目標，微型電機系統是由可控制和可運動的微型機電裝置組成的，外形都是毫米量級以下。微型機電一體化的產品具有很多的其他產品無法達到的功能，產品體積小、耗能少，能夠醫療和軍事領域被廣泛使用[3]。

（5）網絡化。隨著網絡的普及，很多遠程控制和監控技術的還在不斷發展，而機電一體化產品的就是遠程控制終端設備的一種。同時電器網絡化發展隨著總線和局域網技術的發展成為熱門領域，可以通過網絡技術將家庭電器組合成一個集成系統，人們出門在外也可以控制家里電器，所以機電一體化產品網絡化發展是必然趨勢。

4 結論

總體來說，社會的發展離不開機電一體化技術。但是從目前機電一體化技術的發展現狀可以看出，只有通過不斷的研究才能使其具備各種不同的功能，在各行各業中被廣泛應用。

參考文獻：

[1]劉吉平.淺談機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].科技與創新，2015（12）：153.

[2]劉澤波.機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].電子世界，2013（12）：103.

[3]林蒞蒞.淺談機電一體化技術現狀與發展趨勢[J].全國商情（理論研究），2011（14）：117+119.