论机电一体化技术的发展及特点.doc

论机电一体化技术的发展及特点 一、机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。20世纪6O年代以前为初级阶段。在这一时期，人们不断地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。从总体上看基本上为自发的进行研发。 由于当时电子技术的发展也只是初级阶段，没有达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能得到有效发展，因技术不成熟等原因造成已经开发的产品也无法得到大量推广。 20世纪90年代后期开始至今，机电一体化技术进入了智能化发展的阶段。尤其人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等的快速发展使得机电一体化技术的发展进入了一个新的领域，有了更深入、更广阔的发展空间。光学、通信技术、微细加工技术等与机电一体化的融合，以及对机电一体化的系统研究，使得其逐步建立了一个较为完整的科学体系。机电一体化的发展方向主要表现在以下几个方面： (一)智能化随着科学技术的H益发展，智能化已经成为机电一体化技术发展一个重要内容。它是建立在控制理论的基础上，充分吸收人工智能、运筹学、计算机科学和动力学等新思想、新方法，模拟人类的思维及智力，使产品能够具有一定的判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，使产品在运行和使用过程中能够达到更好的控制作用。机器人与数控机床的推广使用就是赋予机电一体化产品智能效果的重要应用。 (二)模块化模块化的发展，是机电一体化产品能够得到快速发展的一个重要方面，通过产品单元的模块化，使得产品能够更好、更快、更简单的进行安装、拆卸、维修。在模块化发展的前提下，使机电一体化产品各功能的控制单元更趋向与统一化、系列化、通用化、标准化。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，模块化是产品规模效应的重要因素，势必给机电一体化企业的发展带来美好的前景。 (三)网络化时至今日，计算机技术的发展已经家喻户晓，尤其网络技术的兴起和飞速发展不仅给科学技术、工业生产、军事领域甚至是教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。由于网络的普及，以及其本身具备的各种远程控制和监视技术，使得与智能融为一体的机电一体化产品更易于被人们所接受和使用。无论是企业的生产还是家用电器的使用，通过网络指挥控制、监控已普遍为人们所乐见。 因此，机电一体化产品无疑会越来越依赖与网络并通过网络化得到深入发展。 (四)绿色化如今，绿色的概念不仅仅代表着生态环境的好坏，在人们的工作中、日常生活中更是随处可见，随时被关注。绿色空气、绿色农作物、绿色产品更是被人们所津津乐道。绿色概念在产品的设计、制造、使用和销毁过程中被得到了充分的考虑，绿色化是产品发展的必然趋势。设计绿色的机电一体化产品，不仅符合人们的时代要求，更具有无限的发展前途。 二、机电一体化产品的构成及特点 机电一体化产品一般由机械系统、动力系统、传感与检测系统、信息处理及控制系统、执行机构五部分组成。通过产品内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现产品的整体功能而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。 从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性。 (一)机械系统机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品各项功能的基础，因此对该部分机械结构有较高的要求，以确保机械在运转过程中不会出现因材料不合格、链接不吻合、几何尺寸不配套等原因造成的故障。 (二)动力系统动力系统是机电一体化产品的能量来源，为机械系统完成要求的动作提供能量和动力。动力系统包括电、液、气等动力源。 (三)传感与检测系统简单来说，传感器和检测系统的作用就是为机电一体化产品的运行提供各种信息。两者就相当于人的眼睛与触觉系统，产品几个动作的连续完成主要靠二者的测定与反馈。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现。 (四)信息处理及控制系统信息处理及控制系统是机电一体化产品的中枢，相当于人的大脑，其具体运行过程为，将接收来的传感与检测系统反馈的信息，进行相应的处理、运算并最终进行决策，然后将决策结果以指令的形式传达给产品的执行机构。 (五)执行机构执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。 三、结语 综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，