对机电一体化应用中若干问题的探究

摘要：随着现代科学技术的不断发展，不同科学之间发生了交叉与渗透，机电一体化就是微电子技术与计算机技术向机械工程领域渗透的结果，机电一体化的产生导致了机械工程领域的技术革命与改造。机电一体化技术的迅速发展，是现代科学技术发展的必然结果，本文主要综述对机电一体化应用中的现状、发展趋势等若干问题。

关键词：机电一体化技术；应用；若干问题

1.机电一体化技术的概念

机电一体化技术是指在机械工业领域内引进先进的微电子技术、计算机技术、机械技术、自动控制技术、传感测控技术、信息技术、电力电子技术、信息变换技术、软件编程技术以及接口技术等许多群体技术，根据机电一体化系统功能目标，优化组织目标，系统、合理地配置个功能单元，使得每一个小单元实现自己的特定功能价值的技术。当今社会随着科学技术的快速发展，机电一体化技术也随之发展，已经成了有着自身体系的一门新兴学科。机电一体化技术根据执行部分、动力部分和传感部分的不同功能完成系统的数字信息化过程，使得机构的主功能、控制功能、动力功能和信息处理功能得到极大的提升，实现机械工业企业的高质量、多功能、低耗能、高可靠性的目标，提升整个系统的工作效率，为企业创造更大的社会效益和经济效益。

2.机电一体化的发展现状

由于我国机电一体化技术的步伐比西方国家较晚，在几十年的努力工作，我国在机电一体化技术领域取得了一定的成果，但是与先进的发达国家相比仍有很大的差距。通过我国研究人员对国外先进技术的吸收和消化，研究人员已经自己研制出了许多具有机电一体化技术的机械系统，促进了我国机电一体化技术的发展。下面对机电一体化全球性的发展情况综述三点内容：

2.1.机电一体化发展的初级阶段。20世纪60年代以前为机电一体化技术发展的第一阶段，这一阶段作为机电一体化技术发展的初级阶段，人们还不知道机电一体化技术的概念，他们只会利用电子技术的初步成果来完善机械工业产品的功能和性能，为当今的机电一体化技术的发展打好了相当扎实的基础。机电一体化技术的初级阶段的发展受到了第二次世界大战的刺激，电子技术与机械产品的结合受到了战争的刺激，这是机电一体化技术在军用武器领域内的应用，战争结束后军用技术开始为人们利用了，使得战后混乱的经济发展状况快速恢复，对战后西方国家的迅速发展产生了积极的作用。

2.2.机电一体化技术的蓬勃发展阶段。20世纪70-80年代为机电一体化技术发展的第二阶段，可称为蓬勃发展阶段，这一阶段的机电一体化技术已经有了通信技术、计算机技术、控制技术等众多技术的基础，为以后的机电一体化技术的发展做了较好的铺垫。当时集成电路和微型计算机的大规模、超大规模的迅猛发展，为机电一体化以后的发展提供了充分的物质基础。

2.3.机电一体化技术进入深入发展阶段。20世纪90年代后期是机电一体化发展的第三阶段，这一时期机电一体化技术已经开始迈进了向智能化方向的发展，是机电一体化技术进入深入发展的重要时期。这一阶段机电一体化发生了很多变化，其一，机电一体化技术领域引进了光学通信技术和微细加工技术等先进的科学技术，出现了机电一体化的很多新分支，比如说光学通信技术的引进出现了光机电一体化的新分支，微细加工技术的引进出现了微细加工机电一体化的新分支。其二，研究人员对机电一体化的发展趋势和学科体系进行了深入研究，改善并优化了机电一体化系统的设计建模，分析和集成方法，使得机电一体化的发展引进了全新的阶段。其三，在神经网络技术、光纤技术以及人工智能技术领域取得的巨大利益促使机电一体化技术建立完整的基础，为它开辟了发展的广阔天地。

3.机电一体化的发展趋势

3.1.智能化。21世纪是众所周知的信息化时代，在信息化时代机电一体化技术向智能化发展，这是机电一体化技术最重要的发展方向之一。机电一体化研究者对人工智能越来越重视，将人工智能技术广泛应用在机器人与数控机床的智能化，极大的提升了当代科学技术的工作效率。智能化是指在控制理论的基础上，对机器行为的描述，吸收运筹学、人工智能、模糊数学、计算机科学、混沌动力学、心理学和生理学等新方法、新思想，模拟人类职能，使机械系统具有逻辑思维、判断推理和自主决策等能力，实现机器人与数控机床的更高控制目标。

3.2.数字化。机电一体化产品数字化的基础是微控制器的发展，它的设计与制造依赖于计算机网络的迅速崛起，比如机器人、数控机床和计算机集成制造等。由于机电一体化技术的数字化发展能够实现机器的远程操作、诊断和修复，因此，对产品的软件的可靠性、可维护性、操作性等具有较高的要求。

3.3.网络化。当今社会网络普遍使用，作为机电一体化产品的网络的各种远程控制和监控技术在迅速发展，这说明机电一体化已经向网络化方向发展。家用电器的网络已成大势，以计算机为中心的计算机集成家电系统，是机电一体化在家用电器身上的体现，所以说它已经迈进网络化方向的发展道路。

3.4.集成化。机电一体化本身就融合众多的相关技术，在相关技术的渗透和相互交叉结果下，实现各种结构的优化与复合，使生产过程的效率更高，环境更安全。集成化首先将机械系统分成若干层次，各部分协调、安全地运转，使得系统功能分散，然后再通过硬、软件将各个层次有机的联系起来，优化并强化其性能和功能。

结语：综上所述，机电一体化技术是集微电子技术、计算机技术、机械技术、自动控制技术、传感测控技术、信息技术、电力电子技术等众多先进技术的各种特点，依赖于众多相关技术的发展和进步。从机电一体化技术的现状可以看出，机电一体化正处于向智能化、数字化、网络化、集成化和微型化等方向发展的情况，说明着机电一体化具有更好的发展前景。

参考文献：

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[2]张翠梅.机电一体化技术现状和发展趋势[J]. 黑龙江科技信息. 2010（04）

[3] 衡刚. 浅谈机电一体化应用技术[J]. 科技致富向导.2012（20）

作者简介：雷小叶 （1978.2--）女 硕士 副教授 研究方向：机械工程