机电一体化技术的发展及应用

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【摘要】机电一体化技术是一种复合型的技术，它是机械技术，微电子技术与信息技术相互渗透融合的产物，集计算机、机械、电子、信息、光学、控制等多学科于一体。是现代工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展趋势，并详细阐述了机电一体化在各领域的应用，供以参考。

【关键词】机电一体化技术;应用;发展趋势

引言

随着现代科学技术的不断进步与发展，各种技术相互融合的趋势也越来越明显，这是社会生产力发展到一定水平的必然趋势。在机械工程领域中，随着微机电子技术和计算机技术的高速发展并与机械工业相互渗透，形成了机电一体化。使工业生产由机械电气化迈入了机电一体化为特征的发展阶段。

1 机电一体化技术的发展现状

纵观机电一体化技术的发展史，大致可以可将其分成三个阶段。20世纪60年代为初级阶段，期间，由于第二次世界战争的爆发很大程度上促进了机械产品与电子技术的结合，但这种结合由于当时电子技术发展水平有限，结合并不深入，广泛。20世纪70年代，为机电一体化蓬勃发展的阶段，该时期内，计算机技术，控制技术和通信技术的飞速发展大大促进了机电一体化的发展，并逐渐在世界范围内被普遍接受。20世纪90年代后期，机电一体化技术进入了深入发展阶段，并不断像智能化迈进，人工智能技术，光纤技术和神经网络技术的巨大进步加快了机电一体化技术的发展进程[1] 。

2 机电一体化的发展趋势

机电一体化是机械，微电子，控制，计算机，信息处理等多学科的交叉融合的结果，它的发展和进步与相关技术的进步与发展是脱不开的。机电一体化的发展方向主要包括以下几点：

2.1 智能化

智能化是机电一体化技术的重要目标和方向。该种智能化，是在控制理论的基础上，吸收人工智能，运筹学，计算机科学，心理学，生理学等新思想，新方法来模拟人类智能，使之具有逻辑思维，判断推理，自主决策等能力。当然，想要机电一体化产品能达到人类同样水平的高智能化是不现实也是没有必要的，拥有部分智能或低级智能便足够达到较高的控制目标。

2.3 网络化

20世纪90年代，网络技术得到了前所未有的高速发展，成为计算机技术发展的突出成就之一。网络技术的不断普及给人类的生活带来了巨大的变革。无论是在工业生产，还是在人们的日常生活中，网络化技术的运用无处不在。同时，各种网络将全球经济，生产连成一片，企业间的竞争也将全球化[2] 。企业间只要研制发明出了功能独到，质量可靠的机电一体化新产品，就会通过网络畅销全球。可以说，机电一体化产品在朝着网络化方向不断快速发展。

2.4 微型化

微型化是精细加工技术发展的必然趋势，该微型化指的是机电一体化向微型机器，和微观领域发展的趋势。外国称其为微电子系统MEMS。它是指可以批量制作，集微型结构，微型传感器，微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口和通信电源等于一体的微型器件或系统机。微机电一体化体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗，军事，信息等方面具有不可比拟的优势。

2.5 绿色化

高速发展的工业社会丰富了我们的物质生活条件，给我们的生活带来了极大的便利，但与此同时，也破坏了资源，生态环境也受到严重污染。因此，在这种情况下，人们开始呼吁生产绿色产品。绿色产品是指低能耗，低污染，舒适，协调而可再生利用的产品。生产绿色化产品是时代发展的必然趋势。绿色产品从其生产到销毁的申明过程中都符合了环境保护和人类健康要求[3] 。因此绿色的机电一体化产品具有很好的市场发展前景。

3 机电一体化技术的应用

随着我国市场经济体制的不断完善，机电一体化技术的应用领域也越来越广泛，主要应用在以下几个方面：

3.1 数控机床

数控机床代表了一个国家机床的生产水平，经过多年发展，我国在数控机床及相应的数控技术在结构，功能，操作和控制精度上都有着迅速的提高。其主要表现在以下几个方面：其一，总线式，模块化，紧凑型的结构，即采用cpu，多住总线的体系结构;其二，设计开放，是硬件体系结构和功能模块具有层次性，兼容性，复合接口标准，大大提高了客户的使用效益;其三，一台机床能够同时完成多个独立任务，或控制多台机床的能力，并将刀具破损检测，物料搬运，机械手等都控制集成到系统中去;其四，系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统地能力。

3.2 工业机器人

一个国家机器人技术水平一定程度上反映了该国家综合技术水平的高低。随着机器人技术的不断发展，工业机器人已经广泛高效的运用于各工业领域中。该种结合了机构学，自动控制，计算机，人工智能，通讯技术，传感技术，等多种学科和技术的综合成果能够具有感知，思维和行动功能[4]。在具体操作中能够获取，处理和识别多种信息，独立完成复杂的操作任务。机电一体化在工业机器人中的运用能够很大程度上提高工业生产水平。。

3.3 自动机与自动生产线

不难发现，自动机械与自动生产线及各种自动化设备已广泛使用在国民经济生产和生活中。它是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。如在各种印刷包装生产线，邮件信函自动分拣处理生产线，各种高速香烟生产线中，将现代电子技术与传感技术应用于其中，能够有效提高生产效率。

4 结语

机电一体化已经成为当今世界最重要的技术发展方向之一，并辐射影响到几乎全部的工业行业。机电一体化作为机械工业发展的必然趋势，将在各方面带来显著地经济效益和社会效益，具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]刘磊，涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者，2014(04).

[2]李晓培.浅谈机电一体化特点及发展研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2013(12).

[3]范基华.机电一体化技术的发展与思考[J].科协论坛(下半月)，2013(09).

[4]张子方.浅析机电一体化核心技术及发展[J].天津科技，2011(02).

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