機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展
機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展【1】
[摘要]機(jī)電一體化作為一個(gè)極具發(fā)展前景的邊緣性學(xué)科，不僅僅是一個(gè)單一的專(zhuān)業(yè)，它是由若干重要學(xué)科交叉而形成的新型學(xué)科。
本文就機(jī)電一體化的趨勢(shì)、應(yīng)用、專(zhuān)業(yè)發(fā)展要求等方面作以簡(jiǎn)單的論述，以期能為其發(fā)展提供參考。
[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化 發(fā)展趨勢(shì) 應(yīng)用領(lǐng)域 發(fā)展要求
機(jī)械工程與電子工程通過(guò)一控制程序使二者有機(jī)地結(jié)合在了一起，發(fā)揮出了兩者在各自領(lǐng)域無(wú)法實(shí)現(xiàn)的作用。
這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展需求共同作用的結(jié)果，隨著這一作用的不斷發(fā)展與深入，機(jī)電一體化必將與更多高新技術(shù)相結(jié)合，向著更廣闊的方向發(fā)展。
機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品承載著物質(zhì)、信息與能量之間的交流，這種交流使之成為了一門(mén)藝術(shù)或者一門(mén)“哲學(xué)”。
這門(mén)“哲學(xué)”的發(fā)展體現(xiàn)了機(jī)電一體化的發(fā)展方向與科技創(chuàng)新方向。
而隨著機(jī)電一體化的探索與改革，這個(gè)專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)相關(guān)高技術(shù)人才的專(zhuān)業(yè)也必將做出相應(yīng)的調(diào)整來(lái)滿足其需要。
本文在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，預(yù)就機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)、應(yīng)用以及其專(zhuān)業(yè)的發(fā)展要求做出概述。
一、機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展核心是微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，特別是微型計(jì)算機(jī)、微處理器的應(yīng)用尤為重要。
因此它未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要有：
(一)可監(jiān)控性與靈活性
機(jī)電產(chǎn)品可監(jiān)控性的優(yōu)點(diǎn)是便于運(yùn)行狀態(tài)的掌握、故障及時(shí)反饋與處理，便于安全生產(chǎn)與日常維護(hù)，延長(zhǎng)機(jī)電的使用壽命。
機(jī)電產(chǎn)品的可監(jiān)控性在一定程度上又決定了其具備一定的靈活性，自主地處理一些事件。
另一方面，機(jī)電一體化的靈活性也表現(xiàn)在其形式與樣式的靈活性上。
(二)人性化與智能化
柔性制造系統(tǒng)使機(jī)電一體化產(chǎn)品更加人性化與個(gè)性化成為了可能，而人與產(chǎn)品之間的溝通與交流已經(jīng)成為時(shí)代潮流。
近年來(lái)，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程序創(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。
(三)安全可靠性與綠色化
機(jī)電一體化不斷的發(fā)展過(guò)程，在一定程度上就是其安全可靠性的一個(gè)演變過(guò)程。
而綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)，在保障機(jī)電產(chǎn)品安全有效生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，做好產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)運(yùn)行周期中的綠色化已成為必然趨勢(shì)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
由于和信息科技的不斷交融，智能化與可監(jiān)控性的不斷提高，機(jī)電一體化技術(shù)除了在傳統(tǒng)的制造業(yè)，特別是數(shù)控機(jī)床的制造上發(fā)揮作用外，它在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)工具類(lèi)機(jī)器建設(shè)和用于工藝過(guò)程自動(dòng)化的設(shè)備;(2)智能機(jī)器人;(3)航空、空間和軍事技術(shù);(4)交通運(yùn)輸、通信設(shè)備;(5)辦公設(shè)備;(6)醫(yī)療器械;(7)其他。
三、機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)發(fā)展要求
機(jī)電一體化水平在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化水平。
較之國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)與專(zhuān)業(yè)配置水平，我國(guó)在這一方面做的還不夠。
這就要求我們應(yīng)該做到以下幾個(gè)方面：
(一)重視科研投入與科技創(chuàng)新
由于現(xiàn)階段發(fā)展水平等因素的限制，我國(guó)在機(jī)電一體化方面的投入還顯不足，如智能機(jī)器人，先進(jìn)的醫(yī)療器械的研發(fā)等。
在研究與模仿的基礎(chǔ)上，更應(yīng)該注重創(chuàng)新，掌握自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
(二)深入加強(qiáng)各學(xué)科之間的交叉
機(jī)電一體化中的核心技術(shù)主要有機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)、軟件技術(shù)，涉及多個(gè)領(lǐng)域多個(gè)學(xué)科。
有目的的、有側(cè)重點(diǎn)的、自覺(jué)地進(jìn)行學(xué)科之間的交叉，也是機(jī)電一體化個(gè)性化與人性化、靈活性趨勢(shì)的要求。
(三)合理安排課程與科目設(shè)置，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手靈活性
國(guó)內(nèi)由于各方面的原因，其專(zhuān)業(yè)課程的設(shè)置總是出現(xiàn)滯后性。
而看到該專(zhuān)業(yè)發(fā)展前景的學(xué)校，在自身師資、教學(xué)資源不足的基礎(chǔ)上盲目擴(kuò)展專(zhuān)業(yè)，也是造成滯后性的原因，也是造成學(xué)生動(dòng)手操作性差的原因。
(四)加大對(duì)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室的投入
在機(jī)電方面優(yōu)秀的學(xué)校，都有其執(zhí)行器、傳感器、微控制器等方面的匹配實(shí)驗(yàn)室，體系之間相互溝通，形成了良性循環(huán)。
國(guó)內(nèi)的許多院校存在著實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊、破損率高等問(wèn)題，因此加大其相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的投入就顯得很必要。
(五)加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)的溝通與聯(lián)系，建立校企反饋制度
機(jī)電一體化的出現(xiàn)是源于實(shí)際生產(chǎn)的需要，所以其專(zhuān)業(yè)的發(fā)展是相對(duì)較晚的。
這也說(shuō)明生產(chǎn)的需要，可以為研究提供靈感與素材，而專(zhuān)業(yè)的發(fā)展反過(guò)來(lái)為企業(yè)生產(chǎn)提供相應(yīng)的人才與技術(shù)指導(dǎo)。
所以，加強(qiáng)校企之間的聯(lián)系是學(xué)校與企業(yè)的雙贏模式。
(六)拓展國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)與實(shí)踐的交流平臺(tái)
加強(qiáng)建立國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)與實(shí)踐的交流平臺(tái)，可以準(zhǔn)確及時(shí)地了解機(jī)電一體化最新發(fā)展動(dòng)態(tài)與前沿技術(shù)，有力地把握專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向與科研目標(biāo)。
另外，跟蹤優(yōu)秀大學(xué)同類(lèi)專(zhuān)業(yè)的改革動(dòng)態(tài)，引進(jìn)先進(jìn)的教材和教學(xué)資料與設(shè)備，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際能力，也是提高我國(guó)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)水平與素質(zhì)的重要步驟。
四、總結(jié)
機(jī)電一體化多學(xué)科交叉是一個(gè)自然的選擇，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。
以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)的發(fā)展，又使之發(fā)展呈現(xiàn)跳躍性，使之產(chǎn)品與應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，刺激其專(zhuān)業(yè)應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整與改革。
機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展【2】
摘要 近些年來(lái)，伴隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的不斷發(fā)展及其在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，而機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展又促使機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與功能以及企業(yè)的管理體系和產(chǎn)品生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大變化。
總之，在我國(guó)機(jī)電一體化作為一個(gè)新興的技術(shù)，雖然還處于起步的發(fā)展階段，但是卻是推動(dòng)我國(guó)當(dāng)前工業(yè)技術(shù)革命的重要力量。
本文從對(duì)機(jī)電一體化的相關(guān)概念的介紹談起，然后分別就機(jī)電一體化的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展做深刻的剖析。
關(guān)鍵詞 機(jī)電技術(shù);機(jī)電一體化;現(xiàn)狀;發(fā)展
1 機(jī)電一體化概述
1.1 機(jī)電一體化的定義
所謂機(jī)電一體化就是指通過(guò)將微電子技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上，并利用相關(guān)軟件將電子裝置與機(jī)械裝置有機(jī)整合在一起所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)。
從機(jī)電一體化的定義可以看出，機(jī)電一體化技術(shù)并不是機(jī)械與電子簡(jiǎn)單的疊加，而是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的應(yīng)用技術(shù)。
因此，機(jī)電一體化涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面的內(nèi)容。
1.2 機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)
機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)主要包括信息處理技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)與傳感器技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)等幾個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)，以下將分別給予詳細(xì)的說(shuō)明。
1.2.1 信息處理技術(shù)
所謂的信息處理技術(shù)就是指在生產(chǎn)基于機(jī)電技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品的過(guò)程中，對(duì)與產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動(dòng)控制有關(guān)的信息所進(jìn)行的處理。
1.2.2 精密機(jī)械技術(shù)
精密機(jī)械技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)大多數(shù)機(jī)電產(chǎn)品的核心和基礎(chǔ)技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)大多數(shù)機(jī)電產(chǎn)品的相關(guān)功能和構(gòu)造功能的重要前提和首要的技術(shù)支撐。
1.2.3 自動(dòng)控制技術(shù)
自動(dòng)控制技術(shù)主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應(yīng)控制以及補(bǔ)償和校正等技術(shù)。
而且隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展以及功能的不斷增強(qiáng)，基于自動(dòng)控制技術(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量在獲得不斷的提高。
1.2.4 檢測(cè)與傳感器技術(shù)
檢測(cè)與傳感器技術(shù)主要用于實(shí)現(xiàn)各種基于機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)的相關(guān)參數(shù)、工作狀態(tài)以及其他相關(guān)信息的接受以及參數(shù)和相關(guān)信息準(zhǔn)確度的檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)控制。
1.2.5 伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)
伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要是基于機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)，它作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備執(zhí)行操作的重要支撐技術(shù)，在很大程度上決定了基于機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量。
1.2.6 系統(tǒng)總體技術(shù)
系統(tǒng)總體技術(shù)是用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法，從整體目標(biāo)出發(fā)，將基于機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的總體功能劃分為若干個(gè)各功能模塊，然后結(jié)合各個(gè)功能模塊的實(shí)際情況，找出能夠有效解決各個(gè)功能模塊實(shí)際需求的可行技術(shù)方案，再把相應(yīng)的技術(shù)方案進(jìn)行匯總，從而設(shè)計(jì)出合理的功能技術(shù)方案。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 國(guó)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1.1 絕大多數(shù)的制造業(yè)領(lǐng)域都有機(jī)電一體化產(chǎn)品
在工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，機(jī)電一體化產(chǎn)品遍及絕大多數(shù)的制造業(yè)領(lǐng)域，其中數(shù)控機(jī)床和工業(yè)智能機(jī)器人是這些國(guó)家的主要機(jī)電一體化產(chǎn)品，其中的數(shù)控機(jī)床在機(jī)床領(lǐng)域中所占的比重越來(lái)越大，而工業(yè)智能機(jī)器人也將逐步進(jìn)入管理、辦公、家庭和娛樂(lè)等各個(gè)領(lǐng)域，具有非常廣闊的發(fā)展前景。
在數(shù)控機(jī)床方面，目前數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01mm~0.02mm提高到0.008mm左右，亞微米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.0005mm左右，納米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.005μm ~0.01μm，最小分辨率為1nm(0.000001mm)的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已有產(chǎn)品。
在工業(yè)機(jī)器人方面，目前日本的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)量占全世界工業(yè)機(jī)器人的70%左右，與工業(yè)機(jī)器人相關(guān)的專(zhuān)利則有90%以上掌握在日本企業(yè)手中。
由此也可以看出，日本是名副其實(shí)的機(jī)器人王國(guó)。
美國(guó)、德國(guó)分別居二、三位。
2.1.2 機(jī)電一體化開(kāi)始逐步向集成化的方向發(fā)展
CIMS，即計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，它突破了原有制造業(yè)各部門(mén)之間的界限，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)制造企業(yè)生產(chǎn)準(zhǔn)備、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)決策等各個(gè)環(huán)節(jié)的有效整合，在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的作用下，當(dāng)前的世界制造業(yè)開(kāi)始逐步向集成化的方向發(fā)展。
2.1.3 激光技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用
激光技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用，將使光機(jī)電一體化成為機(jī)電一體化技術(shù)重要的發(fā)展方向。
2.1.4 微細(xì)加工技術(shù)發(fā)展迅速
當(dāng)前微機(jī)電技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，將帶動(dòng)微細(xì)加工技術(shù)的興起。
2.2 國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
2.2.1 數(shù)控技術(shù)方面
我國(guó)對(duì)數(shù)控技術(shù)的研究起始于1985年，經(jīng)過(guò)這些年的發(fā)展，我國(guó)目前已經(jīng)基本掌握了數(shù)控技術(shù)的核心技術(shù)，相關(guān)的數(shù)控技術(shù)產(chǎn)品也越來(lái)越多的出現(xiàn)在工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)中。
2.2.2 工業(yè)機(jī)器人方面
我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究開(kāi)始于1986年，目前，已經(jīng)掌握了機(jī)器人的軟件編程、控制系統(tǒng)以及操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造等技術(shù)，并開(kāi)發(fā)出了能夠進(jìn)行水下作業(yè)施工的多種工業(yè)機(jī)器人。
2.2.3 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面
經(jīng)過(guò)近些年的潛心研究，我國(guó)在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面已經(jīng)有了較快發(fā)展。
其中，已經(jīng)在包括清華大學(xué)在內(nèi)的多數(shù)著名高校內(nèi)建成了國(guó)家CIMS技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、工程研究中心以及相關(guān)的CIMS培訓(xùn)中心。
3 機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展
3.1 智能化
智能化的機(jī)電一體化產(chǎn)品是指具有一定的邏輯思維、判斷推理和自主決策能力的機(jī)電一體化產(chǎn)品，由于可以智能化的機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)人類(lèi)的智能進(jìn)行模擬，所以，一些智能化的機(jī)電一體化產(chǎn)品就可以替代人的部分腦力勞動(dòng)。
3.2 微型化
當(dāng)前微型化的機(jī)電一體化產(chǎn)品的幾何尺寸一般不會(huì)大于1cm3，而且微型化的機(jī)電一體化產(chǎn)品在不斷的向微米級(jí)和納米級(jí)的方向發(fā)展。
目前，國(guó)外已經(jīng)能夠在實(shí)驗(yàn)室中制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。
3.3 模塊化
從各方面來(lái)看，機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)就是實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)，這樣一來(lái)，企業(yè)就可以可利用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品，進(jìn)而將大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
3.4 網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速發(fā)展促使其不斷朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
其中，隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種機(jī)電一體化產(chǎn)品，如遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)等如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)出來(lái)。
3.5 綠色化
根據(jù)時(shí)代的發(fā)展需求，綠色化將成為機(jī)電一體化的必然發(fā)展趨勢(shì)，其目標(biāo)是在機(jī)電一體化產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中，要保證產(chǎn)品對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的危害最小，而獲得的資源利用率卻最高。
4 結(jié)論
機(jī)電一體化是很多學(xué)科相互發(fā)展和相互促進(jìn)的結(jié)果，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)所融合的技術(shù)將越來(lái)越廣泛，而以機(jī)械和微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)電一體化的必然發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)電一體化的發(fā)展前景非常廣闊。
參考文獻(xiàn)
[l]錢(qián)忠梅.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]行業(yè)前沿，2010(5).
[2]董自立機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景分析[J].云南交通科技，2010(5).
[3]張漢初.淺析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].汽車(chē)技術(shù)，2008(11).
機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)構(gòu)成及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)【3】
摘要：機(jī)電一體化產(chǎn)品簡(jiǎn)單的理解就是機(jī)械產(chǎn)品與電子產(chǎn)品的融合，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的融合，機(jī)械零件與電子元件的融合。
兩者共同完成某一機(jī)電功能。
這也只能是傳統(tǒng)意義上的機(jī)電一體化產(chǎn)品的定義。
文章論述了機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)構(gòu)成，從智能化、仿生物系統(tǒng)化方面論述了我國(guó)機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)控制技術(shù);智能化;仿生物系統(tǒng)化;綠色壓力;機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品簡(jiǎn)單的理解就是機(jī)械產(chǎn)品與電子產(chǎn)品的融合，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的融合，機(jī)械零件與電子元件的融合。
兩者共同完成某一機(jī)電功能。
這也只能是傳統(tǒng)意義上的機(jī)電一體化產(chǎn)品的定義。
現(xiàn)實(shí)生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品舉不勝數(shù)。
我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫目照{(diào)、洗衣機(jī)、微波爐、油煙機(jī)、吸塵器、電吹風(fēng)等都是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品;在機(jī)械制造領(lǐng)域中廣泛使用的各種鑄造設(shè)備、鍛造設(shè)備及機(jī)床、數(shù)控加工中心等也是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品;在工程機(jī)械領(lǐng)域中的挖掘機(jī)、裝載機(jī)、起重機(jī)、攪拌站、樁工機(jī)械、路面機(jī)械等，都是用得較為廣泛的機(jī)電一體化產(chǎn)品;在冶金設(shè)備領(lǐng)域，高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機(jī)、軋鋼機(jī)等更是高度機(jī)電一體化產(chǎn)品。
一、機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)構(gòu)成
機(jī)電一體化技術(shù)是各種高新技術(shù)的融合體，它主要包括以下幾方面技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)等交叉融合的系統(tǒng)技術(shù)等。
(一)機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)從機(jī)械原理的選擇到機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和機(jī)械零件的選材，都能達(dá)到最優(yōu)化配置;并且保證最佳的使用性能與壽命;在維修保養(yǎng)上最大限度地做到簡(jiǎn)潔、明快，甚至達(dá)到免維護(hù)。
(二)自動(dòng)控制技術(shù)
自動(dòng)控制技術(shù)是能夠在沒(méi)有人直接參與的情況下，利用自動(dòng)控制裝置使生產(chǎn)過(guò)程或生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)地按照某種規(guī)律運(yùn)行，使被控對(duì)象的一個(gè)或幾個(gè)物理量(如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等)或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。
自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由：控制器，被控對(duì)象，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和變送器四個(gè)環(huán)節(jié)組成。
(三)傳感檢測(cè)技術(shù)
傳感檢測(cè)技術(shù)是機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)感受器官，它負(fù)責(zé)把一線的實(shí)況用各種信號(hào)傳遞給機(jī)電一體化產(chǎn)品的指揮中樞，即計(jì)算機(jī)或自動(dòng)控制單元，是將電子系統(tǒng)或光電系統(tǒng)無(wú)法處理的外界物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的關(guān)鍵技術(shù)，它包括：電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、溫度傳感器及光電式和數(shù)字式、波式和射線式傳感器，還有相應(yīng)的測(cè)試電路和信號(hào)處理技術(shù)等。
(四)伺服傳動(dòng)技術(shù)
伺服傳動(dòng)技術(shù)是指在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)部件按照指令要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
采用不同的分類(lèi)方法，可以得到不同類(lèi)型的伺服系統(tǒng)。
按控制原理(或方式)不同，表示的方式有開(kāi)環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種形式;按被控制量性質(zhì)不同有位移、速度、力和力矩等伺服系統(tǒng)形式;按驅(qū)動(dòng)方式不同有電氣、液壓和氣壓等伺服驅(qū)動(dòng)形式;按執(zhí)行元件不同分為步進(jìn)電機(jī)伺服、直流電機(jī)伺服和交流電機(jī)伺服形式。
(五)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
機(jī)電一體化產(chǎn)品中的信息存取、交換、運(yùn)算、判斷與決策、記錄等都屬于此類(lèi)范疇，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)在整個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品中起到類(lèi)似于人類(lèi)大腦和中樞神經(jīng)的作用，它是指導(dǎo)其它功能部分完成各自任務(wù)的總指揮。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
“2011 IEEE 機(jī)電一體化與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議”于2011年8月7日至10日于北京召開(kāi)。
IEEE 機(jī)電一體化與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議(ICMA)是機(jī)電一體化、自動(dòng)化領(lǐng)域的權(quán)威會(huì)議，在國(guó)際機(jī)器人及自動(dòng)化等領(lǐng)域具有重要影響力。
曾在中國(guó)、加拿大、中國(guó)香港、日本等國(guó)家和地區(qū)成功舉辦過(guò)7次。
來(lái)自各國(guó)近440名學(xué)者參加了會(huì)議，圍繞智能機(jī)電一體化、機(jī)器人系統(tǒng)和自動(dòng)控制方面的最新研究成果及未來(lái)發(fā)展方向等問(wèn)題充分交流。
從此次會(huì)議的議題不難看出機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)趨向于智能機(jī)電一體化方向。
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品目前不僅向智能化方向發(fā)展，而且還向仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。
(一)智能化
隨著人類(lèi)文明的進(jìn)步和科技的超越式發(fā)展，人類(lèi)扮演的角色越來(lái)越趨于簡(jiǎn)單、明了化，人們追求高品質(zhì)與快節(jié)奏的生活與工作方式，那么機(jī)電一體的發(fā)展也就越來(lái)越趨于“傻瓜”式與“一鍵操作”式，這樣能把人類(lèi)的活動(dòng)從復(fù)雜的按部就班的程序化中解脫出來(lái)，用更多的時(shí)間來(lái)享受生活和工作給我們帶來(lái)的諸多便捷。
未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)的時(shí)候，順其自然，第一先考慮的就是智能化。
智能化簡(jiǎn)單的說(shuō)就是具有人工智能或模擬人類(lèi)智能的系統(tǒng)。
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)品實(shí)現(xiàn)智能化的的主要核心技術(shù)。
這四種技術(shù)相互關(guān)聯(lián)，密切聯(lián)系。
隨著機(jī)械制造與自動(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)問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策。
可以認(rèn)為把類(lèi)似于人類(lèi)的“大腦”(人類(lèi)高度文明的匯縮體)裝在了機(jī)電一體化產(chǎn)品之上，產(chǎn)品隨時(shí)啟動(dòng)，“大腦”隨時(shí)工作，去判斷人類(lèi)想要達(dá)到的各種需求，并能做出令我們滿意的行為。
人類(lèi)的大腦思維系統(tǒng)被模塊化的復(fù)制到機(jī)電一體化產(chǎn)品之上。
目前機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化應(yīng)用已成為趨勢(shì)， 例如智能機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床等。
智能機(jī)器人是通過(guò)視覺(jué)、觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等各類(lèi)傳感器檢測(cè)工作狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際變化過(guò)程反饋信息并做出判斷與決定。
數(shù)控機(jī)床的智能化體現(xiàn)在各類(lèi)傳感器對(duì)切削加工前后和加工過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)做出判斷，自動(dòng)對(duì)異常現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整與補(bǔ)償，以保證加工過(guò)程的順利進(jìn)行，確保加工精度和質(zhì)量要求，最后加工出合格的產(chǎn)品。
(二)仿生物系統(tǒng)化
今后的機(jī)電一體化對(duì)信息的處理會(huì)做得更加完美與準(zhǔn)確，這就依賴(lài)先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與模塊仿真系統(tǒng)的支持。
人們從動(dòng)物那里獲得了啟示，依據(jù)動(dòng)物對(duì)外界反應(yīng)的習(xí)性與規(guī)律，模擬其習(xí)慣做法，把其應(yīng)用到機(jī)電一體化方向。
比如說(shuō)我們開(kāi)發(fā)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在接受外界刺激的時(shí)候，根據(jù)動(dòng)物常規(guī)習(xí)性和一般反應(yīng)規(guī)律，機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)該做出類(lèi)似于動(dòng)物的反應(yīng)動(dòng)作或程序準(zhǔn)備工作，根據(jù)目標(biāo)完成任務(wù)獨(dú)立選擇最優(yōu)的行為動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)的準(zhǔn)確反應(yīng)與目標(biāo)的圓滿完成。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，仿生物系統(tǒng)化是集動(dòng)物習(xí)性、智能化于一身的技術(shù)。
此類(lèi)產(chǎn)品如仿生物寵物狗、動(dòng)物園里的仿生物代理虎媽媽等，這都是研究的課題。
考慮到仿生物系統(tǒng)化研究過(guò)程的復(fù)雜性，最關(guān)鍵的是被仿的生物習(xí)性與要完成的機(jī)電一體化產(chǎn)品行為之間的相似性研究與系統(tǒng)模塊的生成，仿生物系統(tǒng)化的道路還有很長(zhǎng)的路要走。
新的時(shí)代脈搏在涌動(dòng)，賦予我們?cè)谛碌念I(lǐng)域更高層次的挑戰(zhàn)，機(jī)電一體化的發(fā)展也被賦予了嶄新的使命。
在發(fā)展科技不辱使命的前提下，我們更應(yīng)該注重人性化理念與倫理道德，科技和信息的快速發(fā)展帶來(lái)的綠色壓力，充分考慮科技與生存環(huán)境的關(guān)系，共同建設(shè)好一個(gè)和詣、健康、高度文明的國(guó)家。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐偉.機(jī)電一體化技術(shù)的概念、現(xiàn)狀、發(fā)展及對(duì)策[A].2009年促進(jìn)中部崛起專(zhuān)家論壇暨第五屆湖北科技論壇――裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇論文集(上)，2009.
[2] 周樹(shù)文.北工大成功承辦2011 IEEE 機(jī)電一體化與自動(dòng)化國(guó)際會(huì)議，北京工業(yè)大學(xué)新聞網(wǎng)，2011-08-23.
[3] 金志向.光機(jī)電一體化技術(shù)特征和發(fā)展趨勢(shì)[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007，(15).
[4] 溫斌，王秀麗等機(jī)電一體化系統(tǒng)的智能化[J].太原科技，2006，(6).
[5] 劉志，朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù)[J].現(xiàn)代制造工程，2001，(12).
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