第一篇：機(jī)電一體化對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械的影響及發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械的影響及發(fā)展趨勢(shì)

摘要：隨著計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)也受到了較大的影響，智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)械逐漸發(fā)展并引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文主要就機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)

機(jī)械的影響及發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)機(jī)械 機(jī)電一體化 影響 發(fā)展趨勢(shì)

1.機(jī)電一體化的基本概念

1.1機(jī)電一體化的定義

機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué)，日本企業(yè)界在1970年左右最早提出“機(jī)電一體化技術(shù)”這一概念[1]。機(jī)電一體化結(jié)合了機(jī)械、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)控技術(shù)、信號(hào)處理等多門(mén)學(xué)科，是一門(mén)由多門(mén)學(xué)科相互滲透與結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的新興科學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化正被應(yīng)用在各方各面，影響著每個(gè)人的生活。1.2.機(jī)電一體化的主要技術(shù) 1.2.1機(jī)械技術(shù)

機(jī)械部分主要從從提高精度、減輕質(zhì)量、提高材料質(zhì)量等幾方面考慮。為了減輕以鋼鐵材料為主的現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，可以考慮結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、采用具有同等性能的非金屬材料等，以便減小機(jī)械慣性，加快響應(yīng)速度，減少能量損耗。材料質(zhì)量包括材料自身的強(qiáng)韌性、表面質(zhì)量等。提高質(zhì)量可以提高材料的力學(xué)性能，降低在高強(qiáng)度負(fù)荷下斷裂、屈服等的可能性。此外，還可以改善加工工藝或機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低加工過(guò)程中的磨損、溫度升高等方面影響，保證產(chǎn)品的精度和正常運(yùn)行。1.2.2接口技術(shù)

接口技術(shù)是傳輸外部信號(hào)到計(jì)算機(jī)的重要部分，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分連接的保證。為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有利于信息傳遞和維修，方便交流。目前，接口技術(shù)正向著低成本、高速串行接口的方向發(fā)展，來(lái)解決光電藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問(wèn)題。

1.2.3傳感技術(shù)

傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受部分。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。機(jī)電一體化要求傳感器能快速、精確地獲取信息并不受外部環(huán)境所擾，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。1.2.4信號(hào)處理技術(shù)

為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，需要提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括A/D、D/A轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性、輸入輸出的可靠性，以及對(duì)指令處理的速度、信號(hào)處理時(shí)的抗干擾問(wèn)題等。1.2.5驅(qū)動(dòng)技術(shù)

驅(qū)動(dòng)技術(shù)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類(lèi)型的傳動(dòng)裝置。伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問(wèn)題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專(zhuān)用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元[2]。

2.機(jī)電一體化對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械的影響

2.1.對(duì)傳統(tǒng)機(jī)床的影響

傳統(tǒng)機(jī)床雖然解放了勞動(dòng)生產(chǎn)力，在一定程度上提高了效率，但在很多方面都無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展。例如CA6140型臥式車(chē)床，通過(guò)工件的圓周運(yùn)動(dòng)以及車(chē)刀的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單表面的切削與加工，而這些已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)復(fù)雜曲面與形狀、高精度的要求。而現(xiàn)代機(jī)床（如數(shù)控機(jī)床）的出現(xiàn)，使得機(jī)床工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。數(shù)控機(jī)床有以下特點(diǎn)：

（1）高柔性。（2）高精度化。（3）高效率。

2.對(duì)傳統(tǒng)包裝機(jī)械的影響

傳統(tǒng)的包裝機(jī)構(gòu)多采用機(jī)械式控制，如凸輪分配軸式，后來(lái)又出現(xiàn)了電子控制、光電控制、氣動(dòng)控制等控制形式[3]。但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是網(wǎng)上交易平臺(tái)的出現(xiàn)，包裝參數(shù)多變，傳統(tǒng)包裝機(jī)械已很難滿(mǎn)足需求。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，包裝機(jī)械得到了很大的提升。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）提高產(chǎn)品質(zhì)量。（2）增加功能，提高可靠性。（3）簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)。3.對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的影響

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，而農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分。農(nóng)業(yè)機(jī)械化的應(yīng)用程度在全國(guó)范圍內(nèi)各不相同，一些偏遠(yuǎn)地區(qū)仍以人工為主，或者機(jī)械化程度較低，對(duì)人工的替代作用仍有很大的限度。而隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)向著農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)機(jī)設(shè)備自動(dòng)化、農(nóng)機(jī)設(shè)備智能化的方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械，優(yōu)勢(shì)明顯：

（1）安全性和低故障性。（2）良好的操作性。（3）便于安裝調(diào)試和維護(hù)。

3.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1智能化

智能化是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。在機(jī)械方面，智能化的發(fā)展可使機(jī)械具有自主判斷、推理、決策等能力，減少對(duì)機(jī)械的人工控制，使其自主完成一些基本任務(wù)，使得產(chǎn)品更加人性化。3.2模塊化

模塊化可以促進(jìn)各生產(chǎn)廠(chǎng)家產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，快速開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，同時(shí)采用模塊化

也有利于模塊之間的更換與替代，方便檢測(cè)與維修。模塊化具有良好的發(fā)展前景。3.3網(wǎng)絡(luò)化

在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展中，機(jī)械工程中涉及到的精密儀器和檢測(cè)設(shè)備可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以減少人力，提高工作效率。未來(lái)這將成為主要的發(fā)展趨勢(shì)。3.4微型化

微型化主要是為了適應(yīng)分散的、中小型的工業(yè)場(chǎng)合。微型化主要向著體積小、功能全、能耗低、性?xún)r(jià)比高的方向發(fā)展，使其具有靈活的組態(tài)特性。3.5個(gè)性化

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為了滿(mǎn)足消費(fèi)者不斷變化的需求，產(chǎn)品須實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的發(fā)展。特別是在當(dāng)前的信息時(shí)代，機(jī)電一體化產(chǎn)品也必須根據(jù)自身的發(fā)展目標(biāo)轉(zhuǎn)向個(gè)性化的發(fā)展方向，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。3.6綠色化

可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃將對(duì)企業(yè)在合理開(kāi)采和利用自然資源、從源頭杜絕污染和破壞生態(tài)環(huán)境、開(kāi)創(chuàng)更多就業(yè)機(jī)會(huì)三方面提出更高的要求。

4.結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著電子信息行業(yè)的快速發(fā)展，以微電子技術(shù)為核心的機(jī)電一體化系統(tǒng)必將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，機(jī)電一體化也將改變傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，促進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械的經(jīng)一步發(fā)展，使結(jié)合了機(jī)電一體化的現(xiàn)代機(jī)械成為21世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)中的主力軍。

參考文獻(xiàn)

[1] 張海樵.機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)發(fā)展前景及課程改革[J].時(shí)代教育,2013(6).[2] 趙志強(qiáng),盧昕,林甦君.機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的影響[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2012(10).[3] 羅志明.機(jī)電一體化是包裝機(jī)械發(fā)展的方向[J].沿海企業(yè)與科技,2004（06）.

第二篇：機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化的發(fā)展歷程和發(fā)展趨向系別：

專(zhuān)業(yè)：

學(xué)生姓名：

指導(dǎo)老師：

日期：2012年6月2日

1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程

1數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,寫(xiě)下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁(yè)。

2微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化”帶來(lái)勃勃生氣。

3可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)。4激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使“機(jī)電一體化”躍上新臺(tái)階。

2.機(jī)電一體化發(fā)展趨向

1.數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。

2.智能化

即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類(lèi)似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話(huà)功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。

3.模塊化

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。

4.網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控

制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

5.人性化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。

6.微型化

微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems，簡(jiǎn)稱(chēng)MEMS)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針，1988年美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺(jué)傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等）。

7.集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過(guò)軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。

8.帶源化

是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

9.綠色化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護(hù)環(huán)境，回歸自然，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類(lèi)健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。

10.光機(jī)電一體化

一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨向.11.自律分配系統(tǒng)化——柔性化

未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特征是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

12.全息系統(tǒng)化——智能化

今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

13.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化

今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依靠性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類(lèi)似于活的生物摘要：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí)，生物就很有活力。仿生學(xué)探究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)

品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入探究。這一探究領(lǐng)域稱(chēng)為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特征是硬 件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥?lái)，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。

14.微型機(jī)電化——微型化

目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。

在機(jī)電一體化控制中，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集微機(jī)技術(shù)和執(zhí)行器技術(shù)于一體，是一種新型的終端控制單元，其電機(jī)是通過(guò)內(nèi)部集成的一體化變頻器來(lái)控制，因此，同一臺(tái)智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以在一定范圍內(nèi)具有不同的運(yùn)行速度和關(guān)斷力矩。該智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用了液晶顯示技術(shù)，它利用內(nèi)置的液晶顯示板，不僅可以顯示閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)和正常運(yùn)行時(shí)閥門(mén)的開(kāi)度，還可以通過(guò)菜單選擇運(yùn)行參數(shù)設(shè)定，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能顯示出故障信息?？傊?，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)集測(cè)量、決斷、執(zhí)行3種功能于一體，順應(yīng)了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，它的研制成功給電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究開(kāi)發(fā)提供了新的思路。建國(guó)以來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。發(fā)展機(jī)電一體化，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶(hù)反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革，而無(wú)須改換設(shè)備。同時(shí)，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來(lái)新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

第三篇：機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)90年代后期，各發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了向智能化方向發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)這方面邁進(jìn)。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化行業(yè)，微細(xì)加工技術(shù)也在其中有了更深層次的發(fā)展，于是出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。從現(xiàn)在來(lái)看未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面：

一、智能化

智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一, 也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類(lèi)智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。目前, 專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法, 是機(jī)電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)智能化的4種主要技術(shù)，它們各自獨(dú)立發(fā)展又彼此相互滲透。隨著制造自動(dòng)化程度的不斷提高, 將會(huì)出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來(lái)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能制造活動(dòng), 并會(huì)對(duì)制造中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策。例如，在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話(huà)功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。

二、集成模塊化

集成模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì), 也是一項(xiàng)重要而又艱巨的任務(wù)。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是將各種接口或單元標(biāo)準(zhǔn)化，有點(diǎn)像機(jī)械咀的標(biāo)準(zhǔn)件，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家都比較多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利

用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，這樣更利于制定標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。

三、微型化

微型化是指機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。它是一個(gè)新興的、多學(xué)科交叉的高科技領(lǐng)域，面臨許多課題，涉及許多關(guān)鍵技術(shù)。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。微型機(jī)械加工技術(shù)作為微型機(jī)械的最關(guān)鍵技術(shù)，也必將有一個(gè)大的發(fā)展。硅加工、LIGA加工和準(zhǔn)LIGA加工正向著更復(fù)雜、更高深度適合各種要求的材料特性和表面特性的微結(jié)構(gòu)以及制作不同材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)，更易于與電路集成的方向發(fā)展，多種加工技術(shù)結(jié)合也是其重要方向。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。

四、系統(tǒng)化

系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。它的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),一般除R S232等常用通信方式外,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要以及模仿生物機(jī)理等方面的產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

五、自源化

自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。

六、環(huán)保化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。

機(jī)電一體化的發(fā)展前景

以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展：

1、光機(jī)電一體化方向

一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源（動(dòng)力）系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，利用光學(xué)技術(shù)的先天特點(diǎn)，就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

2、柔性化方向

未來(lái)機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

3、仿生物系統(tǒng)化方向

今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴(lài)性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類(lèi)似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)工作時(shí)，生物就很有活力。就目前情況看，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展的趨勢(shì)，但還有一段很漫長(zhǎng)的道路要走。

第四篇：淺談機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及機(jī)械零部件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

淺談機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及機(jī)械零部件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

【摘 要】機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡(jiǎn)述機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景,綜述國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。文章針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)局限性，提出了現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和方法。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化； 發(fā)展趨勢(shì)； 現(xiàn)狀； 機(jī)械制造；零部件設(shè)計(jì)；現(xiàn)代思想；科學(xué)發(fā)展； 技術(shù)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化 ”為特征的發(fā)展階段。

機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)。

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值, 并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等。也就是說(shuō),機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段:(1)20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱(chēng)為初級(jí)階段。在這一時(shí)期,人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí),研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。(2)20世紀(jì)70—80年代為第二階段,可稱(chēng)為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn);機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀(jì)90年代后期,開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面,對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比,仍有相當(dāng)差距。機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴(lài)并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面:

3.1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的,還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突,近期很難制定出國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定,無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè),還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),模塊化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱(chēng)其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類(lèi)。

3.5 環(huán)?；?/p>

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。

3.6 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)。一般除RS232外,還有RS485等智能化通信接口。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來(lái)越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化;另一層是模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)而研制出來(lái)的。

綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

關(guān)于機(jī)械零部件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

一、機(jī)械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)局限

傳統(tǒng)機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)帶來(lái)了運(yùn)用中出現(xiàn)的許多問(wèn)題：零部件容易腐蝕損壞；零部件容易疲勞損壞，斷裂、表面剝落等；零部件容易摩擦損壞等等。這些問(wèn)題的出現(xiàn)，都是機(jī)械零部件傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)局限性所產(chǎn)生的。機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是人類(lèi)為了實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期的目標(biāo)而進(jìn)行的一種創(chuàng)造性活動(dòng)。傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是以長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累為基礎(chǔ)，通過(guò)力學(xué)、數(shù)學(xué)建模及試驗(yàn)等所形成的經(jīng)驗(yàn)公式、圖表、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范作為依據(jù)，運(yùn)用條件性計(jì)算或類(lèi)比等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在長(zhǎng)期運(yùn)用中得到不斷的完善和提高，目前在大多數(shù)情況下仍然是有效的設(shè)計(jì)方法，但是它有很多局限：在方案設(shè)計(jì)時(shí)憑借設(shè)計(jì)者有限的直接經(jīng)驗(yàn)或間接經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算、類(lèi)比分析等，以收斂思維方式，過(guò)早地確定方案。這種方案設(shè)計(jì)既不充分又不系統(tǒng)，不強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新，因此很難得到最優(yōu)方案；在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中，僅對(duì)重要的零部件根據(jù)簡(jiǎn)化的力學(xué)模型或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行靜態(tài)的或近似的設(shè)計(jì)計(jì)算，其他零部件只作類(lèi)比設(shè)計(jì)，與實(shí)際工況有時(shí)相差較遠(yuǎn)，難免造成失誤；傳統(tǒng)設(shè)計(jì)偏重于考慮產(chǎn)品自身的功能的實(shí)現(xiàn)，忽略人―機(jī)―環(huán)境之間關(guān)系的重要性；傳統(tǒng)設(shè)計(jì)采用手工計(jì)算、繪圖，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性差、工作周期長(zhǎng)、效率低。

二、創(chuàng)新思維機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)思想

機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的本質(zhì)是創(chuàng)造和革新?，F(xiàn)代機(jī)械機(jī)械零部件強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，要求在設(shè)計(jì)中更充分地發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力，利用最新科技成果，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)出更具有生命力的產(chǎn)品。

（一）運(yùn)用創(chuàng)造思維

設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造力是多種能力、個(gè)性和心理特征的綜合表現(xiàn)，它包括觀察能力、記憶能力、想象能力、思維能力、表達(dá)能力、自控能力、文化修養(yǎng)、理想信念、意志性格、興趣愛(ài)好等因素。其中想象能力和思維能力是創(chuàng)造力的核心，它是將觀察、記憶所得信息有控制地進(jìn)行加工變換，創(chuàng)造表達(dá)出新成果的整個(gè)創(chuàng)造活動(dòng)的中心。創(chuàng)造力的開(kāi)發(fā)可以從培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、提高創(chuàng)新能力和素質(zhì)、加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐等方面著手。設(shè)計(jì)者不是把設(shè)計(jì)工作當(dāng)成例行公事，而是時(shí)刻保持強(qiáng)烈的創(chuàng)新愿望和沖動(dòng)，掌握必要?jiǎng)?chuàng)新方法，加強(qiáng)學(xué)習(xí)和鍛煉，自覺(jué)開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力，成為一個(gè)符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)需要的創(chuàng)新人才。

（二）運(yùn)用發(fā)散思維

發(fā)散思維又稱(chēng)輻射思維或求異思維等。它是以欲解決的問(wèn)題為中心，思維者打破常規(guī)，從不同方向，多角度、多層次地考慮問(wèn)題，求出多種答案的思維方式。例如，若提出“將兩零部件聯(lián)結(jié)在一起”的問(wèn)題，常規(guī)的辦法有螺紋聯(lián)結(jié)、焊接、膠接、鉚接等，但運(yùn)用發(fā)散思維思考，可以得到利用電磁力、摩擦力、壓差或真空、綁縛、冷凍等方法。發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的主要形式之一，在技術(shù)創(chuàng)新和方案設(shè)計(jì)中具有重要的意義。

（三）運(yùn)用創(chuàng)新思維

創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維是一種最高層次的思維活動(dòng)，它是建立在各類(lèi)常規(guī)思維基礎(chǔ)上的。人腦在外界信息激勵(lì)下，將各種信息重新綜合集成，產(chǎn)生新的結(jié)果的思維活動(dòng)過(guò)程就是創(chuàng)新思維。機(jī)械機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的過(guò)程是創(chuàng)新的過(guò)程。設(shè)計(jì)者應(yīng)打破常規(guī)思維的慣例，追求新的功能原理、新方案、新結(jié)構(gòu)、新造型、新材料、新工藝等，在求異和突破中體現(xiàn)創(chuàng)新。

三、科學(xué)的進(jìn)行機(jī)械零部件設(shè)計(jì)

（一）把握機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

機(jī)械零部件設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要組成部分，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中的機(jī)構(gòu)和構(gòu)件只有通過(guò)零部件設(shè)計(jì)才能得到用于加工的零部件工作圖和部件裝配圖，同時(shí)它也是機(jī)械總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：根據(jù)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)和總體設(shè)計(jì)的要求，明確零部件的工作要求、性能、參數(shù)等，選擇零部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)形、材料、精度等，進(jìn)行失效分析和工作能力計(jì)算，畫(huà)出零部件圖和部件裝配圖。機(jī)械產(chǎn)品整機(jī)應(yīng)滿(mǎn)足的要求是由零部件設(shè)計(jì)所決定的，機(jī)械零部件設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的要求為：在工作能力上要求具體有強(qiáng)度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動(dòng)穩(wěn)定性及精度等；在工藝性上要求加工、裝配具有良好的工藝性及維修方便；在經(jīng)濟(jì)性上的要求主要指生產(chǎn)成本要低。此外，還要滿(mǎn)足噪聲控制、防腐性能、不污染環(huán)境等環(huán)境保護(hù)要求和安全要求等。這些要求往往互相牽制，需全面綜合考慮。

（二）嚴(yán)格計(jì)算機(jī)械零部件的失效形式

機(jī)械零部件由于各種原因不能正常工作而失效，其失效形式很多，主要有斷裂、表面壓碎、表面點(diǎn)蝕、塑性變形、過(guò)度彈性變形、共振、過(guò)熱及過(guò)度磨損等。為了保證零部件能正常工作，在設(shè)計(jì)零部件時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行零部件的失效分析，預(yù)估失效的可能性，采取相應(yīng)措施，其中包括理論計(jì)算，計(jì)算所依據(jù)的條件稱(chēng)為計(jì)算準(zhǔn)則，常用的計(jì)算準(zhǔn)則有：一是強(qiáng)度準(zhǔn)則。強(qiáng)度是機(jī)械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過(guò)大塑性變形等失效的能力。強(qiáng)度要求是保證機(jī)械零部件能正常工作的基本要求。二是剛度準(zhǔn)則。剛度是指零部件在載荷（下轉(zhuǎn)第57頁(yè)）（上接第58頁(yè)）的作用下，抵抗彈性變形的能力。剛度準(zhǔn)則要求零部件在載荷作用下的彈性變形在許用的極限值之內(nèi)。三是振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則。對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)或剛度較小的機(jī)械，在工作時(shí)應(yīng)避免發(fā)生共振。振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則要求所設(shè)計(jì)的零部件的固有頻率與其工作時(shí)所受激振源的頻率錯(cuò)開(kāi)。四是耐熱性準(zhǔn)則。機(jī)械零部件在高溫工作條件下，由于過(guò)度受熱，會(huì)引起潤(rùn)滑油失效、氧化、膠合、熱變形、硬度降低等問(wèn)題，使零部件失效或機(jī)械精度降低。因此，為了保證零部件在高溫下正常工作，應(yīng)合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)及合理選擇材料，必要時(shí)須采用水冷或氣冷等降溫措施。五是耐磨性準(zhǔn)則。耐磨性是指相互接觸并運(yùn)動(dòng)零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當(dāng)零部件過(guò)度磨損后，將改變其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，削弱其強(qiáng)度，降低機(jī)械精度和效率，以致零部件失效報(bào)廢。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取措施，力求提高零部件的耐磨性。

（三）正確選擇機(jī)械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，是檢驗(yàn)零部件表面質(zhì)量的主要依據(jù)；它選擇的合理與否，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和生產(chǎn)成本。機(jī)械零部件表面粗糙度的選擇方法有3種，即計(jì)算法、試驗(yàn)法和類(lèi)比法。在機(jī)械零部件設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)用最普通的是類(lèi)比法，此法簡(jiǎn)便、迅速、有效。應(yīng)用類(lèi)比法需要有充足的參考資料，現(xiàn)有的各種機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中都提供了較全面的資料和文獻(xiàn)。最常用的是與公差等級(jí)相適應(yīng)的表面粗糙度。在通常情況下，機(jī)械零部件尺寸公差要求越小，機(jī)械零部件的表面粗糙度值也越小，但是它們之間又不存在固定的函數(shù)關(guān)系。在實(shí)際工作中，對(duì)于不同類(lèi)型的機(jī)器，其零部件在相同尺寸公差的條件下，對(duì)表面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩(wěn)定性問(wèn)題。在機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，對(duì)于不同類(lèi)型的機(jī)器，其零部件的配合穩(wěn)定性和互換性的要求是不同的。在設(shè)計(jì)工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實(shí)際出發(fā)，全面衡量零部件的表面功能和工藝經(jīng)濟(jì)性，才能作出合理的選擇。

（四）全面優(yōu)化機(jī)械零部件方法

要充分運(yùn)用機(jī)械學(xué)理論和方法，包括機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、摩擦學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)、傳動(dòng)機(jī)械學(xué)等及計(jì)算機(jī)輔助分析的不斷發(fā)展，對(duì)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題能作出很好的處理，一系列新型的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和方法正在形成。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是把計(jì)算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計(jì)過(guò)程，利用計(jì)算機(jī)完成選型、計(jì)算、繪圖及其他作業(yè)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。CAD技術(shù)促成機(jī)械零部件設(shè)計(jì)發(fā)生巨大的變化，并成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的重要組成部分。目前，CAD技術(shù)向更深更廣的方向發(fā)展，主要表現(xiàn)為以下基于專(zhuān)家系統(tǒng)的智能CAD；CAD系統(tǒng)集成化，CAD與CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）的集成系統(tǒng)（CAD/CAM）；動(dòng)態(tài)三維造型技術(shù)；基于并行工程，面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)（DFM）；分布式網(wǎng)絡(luò)CAD系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)

-----.北京:科學(xué)出版社,2004.[2]李運(yùn)華.機(jī)電控制

-----.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.[3]王啟．常用機(jī)械零部件可靠性設(shè)計(jì)

--．北京：機(jī)械工業(yè)出版社

[4]隋明陽(yáng)．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

-．北京：機(jī)械工業(yè)出版社

[5]郭仁生．機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

--．北京：清華大學(xué)出版社

[6]許尚賢．機(jī)械零部件現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

---．北京：高等教育出版社

第五篇：機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也日趨廣泛，成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要?酥局?一，了解和掌握機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展前景，也是當(dāng)前機(jī)械工程領(lǐng)域關(guān)注和研究的重點(diǎn)課題之一。本文從機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展入手，分析了機(jī)電一體化的發(fā)展前景趨勢(shì)，希望能借此給同行們提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 技術(shù)應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)

1.機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。

機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人等方面。它在應(yīng)用技術(shù)方面主要包括軟件和硬件兩個(gè)大的方面，其在不同領(lǐng)域中的具體應(yīng)用的核心技術(shù)包括：

1.1在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)械制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)局面緊張，而在傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)中，規(guī)模和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)是決定市場(chǎng)占有率的關(guān)鍵，而社會(huì)發(fā)展到今天，制造業(yè)已經(jīng)打破了單純依靠人力生產(chǎn)的技能傳統(tǒng)，取而代之的是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、敏捷制造、柔性制造、并行工程和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)等高新技術(shù)制造系統(tǒng)占據(jù)了信息競(jìng)爭(zhēng)主導(dǎo)地位，起到了促進(jìn)生產(chǎn)模式創(chuàng)新和發(fā)展的作用。

1.2在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用主要是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，是將人、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理和整個(gè)生產(chǎn)管理過(guò)程的全方面有效連接的一種控制系統(tǒng)。從原料進(jìn)入生產(chǎn)企業(yè)，到原料的加工生產(chǎn)和成品的發(fā)貨等全方面加以監(jiān)控的新技術(shù)應(yīng)用。

1.3在飲料食品行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化作為一種應(yīng)用發(fā)展最快的新技術(shù)，在飲料食品行業(yè)的包裝機(jī)械開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和制造等方面也被廣泛引入，大大提高了生產(chǎn)加工的自動(dòng)化水平，提升了生產(chǎn)能力和管理效率，為企業(yè)在行業(yè)中的優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)地位奠定了基礎(chǔ)。

此外，機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用還包括在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)方面和交流傳動(dòng)技術(shù)方面的應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)其實(shí)就是將新型的信號(hào)傳輸技術(shù)替換成現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的一種方法，在有效控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)雙向的信息傳送。而交流傳動(dòng)技術(shù)則是將矢量控制技術(shù)進(jìn)行實(shí)用化應(yīng)用的代表，是數(shù)字技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，在未來(lái)，還將取代直流傳動(dòng)技術(shù)。

2.機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前，光機(jī)電一體化技術(shù)作為一種新興的學(xué)科，在多年的發(fā)展后逐步形成了一種新興產(chǎn)業(yè)，并逐漸受到人們的重視。同時(shí)這也決定了當(dāng)代機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)：

2.1 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程，這一重要發(fā)展趨勢(shì)將給所有機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)光明的發(fā)展前景。使得產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多、單元復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品更好的被整合，對(duì)開(kāi)發(fā)研制新產(chǎn)品和進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模都將有極強(qiáng)的推動(dòng)作用。而為了更好的避免利益沖突，還應(yīng)該相應(yīng)的制定相關(guān)必要的國(guó)際或國(guó)內(nèi)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單一的企業(yè)和對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)來(lái)說(shuō)，都會(huì)有利無(wú)害。

2.2智能化

在21世紀(jì)智能化已然成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。這一時(shí)期的人工智能應(yīng)用在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用研究中備受關(guān)注，其中最為典型的技術(shù)應(yīng)用代表當(dāng)屬機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的智能化應(yīng)用。盡管在當(dāng)前的技術(shù)條件下，機(jī)器人不可能達(dá)到與人完全相同的智能，但是其智能化的擬人應(yīng)用是完全有可能，并在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)生活中也有必要的，如何在理論控制的基礎(chǔ)上行，達(dá)到更高的控制目標(biāo)，將是機(jī)電一體化技術(shù)智能化應(yīng)用的一個(gè)重點(diǎn)。

2.3微型化

在20世紀(jì)80年代末期，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始朝著微型及其和微觀領(lǐng)域發(fā)展，國(guó)外更是興起了一種較為微電子機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，這種體積小、耗能少、而且運(yùn)動(dòng)靈活的這款新產(chǎn)品逐漸朝著微米、納米級(jí)發(fā)展，并彰顯其在生物醫(yī)療、軍事和信息等方面應(yīng)用的巨大優(yōu)勢(shì)，勢(shì)必成為未來(lái)的一大發(fā)展趨勢(shì)。但需要注意的是，這一技術(shù)的突破發(fā)展也存在一定的技術(shù)瓶頸。

2.4網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用方面開(kāi)始出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)及各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，極大地影響了人們的日常生活，同時(shí)也加劇了企業(yè)間的全球化競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)，使得各企業(yè)在面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的同時(shí)也帶來(lái)了極大的發(fā)展機(jī)遇。這也就預(yù)示著，一旦研制出質(zhì)量可靠、功能獨(dú)特的新的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其暢銷(xiāo)度將快速覆蓋全球。特別是在網(wǎng)絡(luò)日益普及并形成了計(jì)算機(jī)技能家電系統(tǒng)的今天，家電已經(jīng)和家庭網(wǎng)絡(luò)密切相連，這也就預(yù)示著機(jī)電一體化產(chǎn)品只有朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，才能在高科技技術(shù)的應(yīng)用中滿(mǎn)足人們的便利需求和使用快樂(lè)。

2.5綠色化

工業(yè)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了巨大的影響，在提高舒適生活和物質(zhì)滿(mǎn)足的同時(shí)，也衍生出了資源短缺和環(huán)境污染加劇等系列問(wèn)題。因此，回歸自然、綠色環(huán)保健康的產(chǎn)品概念也開(kāi)始成為社會(huì)需求的主流和時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。這就要求產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的全過(guò)程中，都應(yīng)以盡量減少對(duì)人體健康的損傷和提高產(chǎn)品利用率為前提，不污染、能回收利用的新型機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)理念，其未來(lái)的發(fā)展前途將極其遠(yuǎn)大。

3.結(jié)束語(yǔ)

眾所周知，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制不斷完善和競(jìng)爭(zhēng)加劇的今天，科學(xué)技術(shù)不斷朝著整體化、交叉化、數(shù)字化和微電子技術(shù)信息技術(shù)的方向發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍也不斷增加。只有了解其應(yīng)用現(xiàn)狀，認(rèn)清其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)大力推廣和發(fā)展，才能讓機(jī)電一體化技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用，來(lái)進(jìn)一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量和工作效率，更好的服務(wù)人們的生產(chǎn)生活，從而推動(dòng)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展與振興。

參考文獻(xiàn)

[1]王霞.機(jī)電一體化的發(fā)展與應(yīng)用[J].科技資訊，2013（27）.[2]鐘六平.淺議機(jī)電一體化之控制系統(tǒng)[J].科技資訊，2013（34）.[3]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2004.