机电一体化技术的发展现状及趋势(谈机电一体化技术的现状及发展趋势)

关键词：机电一体化现状及发展趋势

一、机电一体化的出现和应用

自20世纪60年代以来，人们利用电子技术的初步成果来提高机械产品的性能，刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术和通信技术的发展为机电一体化的发展奠定了技术基础。20世纪80年代后期，机电一体化技术和产品得到了极大的发展。各国开始高度重视和支持对的机电一体化技术和产品。20世纪90年代末，机电一体化技术开始走向智能化的新阶段，进入的机电一体化进入深入发展时期。光学、通信技术等。在进入，出现了机电一体化，而微加工技术也在机电一体化中处于领先地位，出现了新的分支，如光机电一体化和微机电一体化。机电一体化的研究和应用始于20世纪80年代的中国。已经取得了一些成果，其发展和进步依赖并推动着相关技术的发展和进步。机电一体化已经成为一门有自己体系的新学科。随着科学技术的不断发展，它将被赋予新的内容。

二、机电一体化的发展现状

机电一体化的发展可以分为三个阶段。20世纪60年代以前，它是第一阶段，被称为初级阶段。在此期间，人们利用电子技术的初步成果来提高机械产品的性能。特别是第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品和电子技术的结合，这些机电一体化的军事技术在战后被转化为民用，对战后对的经济复苏起到了积极的作用。当时，研究和开发总体上还是自发的。当时，电子技术的发展还没有达到一定的水平，机械技术和电子技术的结合还不能得到广泛深入的发展，开发出来的产品也不能得到广泛的推广。

20世纪70 ~ 80年代是第二个阶段，可以称之为蓬勃发展阶段。在此期间，计算机技术、控制技术和通信技术的发展为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模和超大规模集成电路和微型计算机的迅速发展为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代末，机电一体化技术开始走向智能化的新阶段，机电一体化进入得到了深入发展。一方面，光学、通信技术等。在进入，发展了机电一体化，微机械加工技术也在机电一体化中崭露头角，出现了新的分支，如光机电一体化和微机电一体化；另一方面，对对机电一体化的建模设计、分析与集成方法、学科体系和发展趋势进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术和光纤技术的巨大进步，机电一体化技术开辟了广阔的发展天地。这些研究将促进机电一体化进一步建立一个完整的基础，并逐步形成一个完整的科学体系。我国从20世纪80年代初开始研究和应用这一方面。国务院成立了机电一体化领导小组，并将这项技术列为“863计划”。在制定九五计划和2010年发展纲要时，充分考虑了机电一体化技术的国际发展趋势及其可能产生的影响。对的许多大学、研究机构和一些大中型企业在该技术的开发和应用方面做了大量工作，虽然取得了一些成绩，但与日本等先进国家相比仍有相当大的差距

三、机电一体化的发展趋势

(一)情报的趋势

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中越来越受到重视，机器人和数控机床的智能化是其重要应用。这里提到的“智能”是对对机器行为的描述。它以控制理论为基础，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想和方法，模拟人类智能，使其具有判断和推理、逻辑思维、独立决策等能力。以获得更高的控制目标。机电一体化产品不能拥有和人类一样的智能。然而，高性能和高速微处理器赋予机电一体化产品低级智能或部分人类智能。

(二)模块化趋势

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品和制造商种类繁多，研究和开发具有标准机械接口、电气接口、电源接口和环境接口的机电一体化产品单元是非常复杂而重要的。例如，开发了集减速、智能调速和电机于一体的动力单元、具有视觉、图像处理、识别和距离测量功能的控制单元以及能够执行典型操作的各种机械装置。通过这种方式，可以利用标准单元快速开发新产品，扩大生产规模，并为各种组件和单元的匹配和接口制定各种标准。从电气产品标准化、系列化带来的效益来看，可以肯定，无论是对生产标准机电一体化产品的企业，还是对生产机电一体化产品的企业，规模都将为机电一体化企业带来光明的前景

(三)网络化趋势

计算机技术的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和快速发展给科学技术、工业生产等领域带来了巨大的变化。各种网络连接着全球经济和生产，企业间的竞争也将全球化。一旦新的机电一体化产品开发出来，只要它们有独特的功能和可靠的质量，它们很快就会畅销全球。由于网络的普及，各种基于网络的远程控制和监控技术方兴未艾，而远程控制终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化。利用家庭网络将各种家用电器连接成一个以计算机为中心的一体化家用电器系统，让人们在家中享受各种高科技带来的便利和快乐。因此，机电一体化产品向网络化发展是大势所趋。

(四)小型化趋势

微型化是指机电一体化向微机械和微领域发展的趋势，在国外被称为微机电系统(Micro-Electronic-Mechanical System，简称微机电系统)，一般指几何尺寸小于1厘米的机电一体化产品，并向微米和纳米尺度发展。微机电一体化产品体积小、能耗低、运动灵活，具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，包括光刻技术和蚀刻技术。

(五)绿化趋势

工业的发展给人们的生活带来了巨大的变化。物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。所以人们呼吁保护环境和资源，回报是自然的。在这一号召下，绿色产品的概念应运而生，绿化是大势所趋。在设计、制造、使用和销毁的生命过程中，绿色产品符合环境保护和人类健康的具体要求。对的生态环境无害或极少有害，资源利用率极高。设计绿色机电一体化产品具有广阔的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要意味着