机电一体化技术的现状及其发展趋势

机电一体化技术的现状及其发展趋势【摘要】随着我国社会水平和工业技术的不断提高，各项技术彼此融会，加快了工业生产向机电一体化发展的发布。在机器工程范畴，机器工业技术和微电子技术和计算机技术的交织渗入组成电机一体化。机电一体化技术的快速发展使机械工业的功能构成、技术结构、管理体系等发生了巨大的变化。本文对机电一体化技术的发展现状进行分析。【关键词】机电一体化；技术；发展趋势；技术现状机电一体化是一个新兴的工业边缘学科，在我国正处于发展阶段，代表着机械工业技术改革的发展方向。机电一体化技术中包含微电子技术、信息技术、机械技等多种技术，对推动现代工业的发展有着重要意义。一、机电一体化概述机电一体化技术目前在我国已经是一项有自身特点的新型技术，该项技术的原理是将机械装置和电子化设计相结合，完成信息处理和控制及动力功能，并且随着科学技术的不断发展，还会有更多的技术融入机电一体化设计中。机电一体化是指利用自动控制技术、机械技术、信息技术的一个系统处理装置，通过合理的布局和配置多个功能单元完成结构优化和系统功能为目标。通过机电一体化系统多功能、低能耗、高质量、可靠性高等特点，充分的实现特定机械装置的功能价值，并且促使整个系统工程技术最优化。机电一体化技术并非将机械生产的各项技术进行简单拼凑，而是有机融合机械技术，微电子技术和其他技术。二、机电一体化的发展状况我国自1986年发表“国家高技术研究发展计划”后开始重视机电一体化的应用和研究，国内许多大专院校、研究机构都加强了对机电一体化技术的研究力度。及至20世纪80年代，世界微处理机技术的研究人在不断深入，微处理机各方面的性能均得到显著提高，并开始应用到大量高级机电一体化产品中，这一时期我国也将微处理机引入飞行系统，作为其关键技术之一，在安全气囊、发动机振动控制、高度控制等安全技术和飞行器控制技术方面应用尤为广泛。为实现机械装置的智能控制，机械装置的系统设计有机结合信息技术和微处理技术，在主系统中建立数据库，应用于工程设计和控制操作。90年代，通讯技术进入机电一体化期间，机器装配在功效上实现了遥控和多媒体控制的计算机控制，这一期间微传感器技术和执行器技术发展迅速，某些电机一体化装配在保证原有功能的基础上，还增加了其他功能。机电一体化技术将半导体技术和传统技术进行有机结合使机电一体化技术逐渐精密化。我国进入21世纪后开始将自动化控制技术、计算机技术应用于机电一体化技术。三、机电一体化的发展趋势（一）智能化随着我国科技水平的提高，智能化开始逐渐被应用于机电一体化装置系统中。智能化是对机械装配体系及行动的描述，是指在机器控制体系计划方面有机联系信息技术、人工智能技术等，使机器装配具备一定学习、分析能力，从而使电机一体化机器具有优良的人机对话性。机电一体化产品的微处理器性能在提高运行速度的通顺，还能够在一定程度上协助人们完成某些高难度的工业操作。二）模块化研制标准化机电一体化产品单元是一项非常复杂的工作，由于在研制该体系时，需要考虑标准动力接口、机械接口和电气接口等因素的个体开发及综合开发，如在进行智能调速电机一体的动力单元开发时，需要将图像识别、图像处理和视觉处理综合考虑如何将三者向结合，开发、研制成一体的控制单元，并且该控制单元必须能够完成各种典型操作，标准化单元在机电一体化产品的研制和开发中具有重大的意义，是企业研发和创新机电一体化产品的核心。电气产品的模块化、标准化能够促进工业发展，提高产品的市场竞争力。（三）网络化20世纪90年代计算机技术的飞速发展给各行各业带来了巨大变化，目前计算机网络技术已向全球化发展，生产企业一旦研发出新型机电一体化产品，只要产品具有功能独特，质量可靠的特点，很快就会畅销全球。目前许多家用电器都已开始应用计算机网络技术，人们在家里就可以享受各种高科技带来的快乐和便利。（四）微型化20世纪80年代末期机电一体化机械开始向微型化领域发展，通常将几何尺寸不超过1平方厘米的机电一体化产品称为微电子机械系统。随着我国工业生产水平的提高，我国研发的机电一体化机械装置逐渐向纳米、微米级发展。由于微型电机一体化机器装配体积小、操纵方便、能源消耗少，在信息技术、医疗技术、军事等方面具有不可取代的优势。（五）柔性化在研发新型机电一体化产品的同时要在控制系统和执行系统能够安全运行的前提下，使系统具有“柔性化”特点，才能够使产品较好地处理各种突发事件。通常机电一体化的总系统设计会结合自律分配技术，形成“自律分配系统”，在此系统中各子系统相互独立且能够独立工作同时被总系统统一控制。由于子系统本身具有的“自律性”特点，因此在不同的环境条件可以处理不同的突发事件。“自律分配系统”具有在特定前提下，子系统可以改变行动的特点，能够在增强系统能力的柔性的同时，不会因为某个子系统的故障而影响整个机械系统。（六）仿生物系统化未来的机电一体化产品在工作时依赖信息处理系统，并且在机械结构上处于“静态”（休眠）具有不稳定性，但在“动态”（工作）时具有稳定性。此特点与活着的生物类似：生物大脑停止工作会导致生物死亡，而当生物大脑工作时生物具有活力。（七）系统化系统化是指机械一体化装置在系统结构上进一步采用具有开放式和模式化特点的总线结构。主系统可以灵活控制及组合子系统，实现对多个子系统进行综合管理和协调控制。（八）绿色化我国工业技术的快速成长促进了人们的生活水平的进步。工业的发展在一定程度上满足了人们的物质生活需求，但工业的发展会造成地球能源大量减少，城市生态环境得不到保护。于是设计绿色的机电一体化产品非常必要，绿色的机电一体化产品应该是在使用期间不污染环境，报废后能够回收利用。结束语随着我国社会生产力的发展，机电一体化技术在工业生产中越来越重要。机电一体化产品能够为我国带来显著的经济效益与社会效益。机电一体化技术与电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展紧密联系，随着我国科学技术水平的不断提高，机电一体化技术还会吸收、融合其他技术，其发展前景也将越来越光明。参考文献：[1]张洪杰.机电一体化技术的现状与发展趋势探讨[J].数字技术与应用，2014,22(09)：218.⑵杨联英.浅谈国内外液压技术的现状及其未来发展趋势[J].科技创业家，2014，13(03)：93.⑶惠斌晔.机电一体化技术在我国的应用及发展趋势[J].科技风，201