机电一体化技术的应用现状及发展趋势

周亮　刘孝福

摘要：现代科学技术发展突飞猛进，各种不同的学科之间进行了各种交叉渗透，机电一体化就是其中一种。自从诞生以来，这种新兴的学科已经得到了长足的发展，同时它对机械工业的发展也有巨大的促进作用。本文通过对机电一体化技术的应用现状进行讨论，从而分析几点一体化技术未来的发展趋势。

关键词：机电一体化； 技术； 现状； 发展趋势

1.机电一体化技术的概述

到目前为止，机电一体化技术已经发展为一个具有完整体系的新兴学科。所谓的机电一体化指的是机械技术、计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术以及系统技术等结合在一起的技术总称。

首先，机械技术。机电一体化技术的基础就是机械技术，如何同机电一体化技术相适应是其着眼点，利用高新技术对机械技术进行改善，变更其结构、材料以及性能，从而使其重量减小、体积缩小、精度和刚度有所提高以及性能得到改善。

其次，计算机与信息技术。计算机信息处理技术之中包含很多个方面：信息交换、存取、运算、判断以及决策，专家系统技术，精神网络技术以及专家系统技术。

第三，自动控制技术。其中高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、不成、再现和检索都包含在自动控制技术当中。

第四，系统技术。所谓的系统技术就是指利用整体概念，将各种先关技术进行组织和应用，以全局角度和系统目标进行出发，把总体分接成为相互关联的多个功能单位。系统技术中最为重要的一个方面是借口技术，这种技术能够保证系统的各个部分进行有机的链接。

第五，传感检测技术。系统的感受器官就是传感检测技术，它能够对自动控制和自动调节进行有效的实现。系统的自动化程序同它的功能成正比。为了保证机电一体化系统达到较高的水平，因该将传感器的能力进行提高，要求其获取信息时能够更加快速和精确，并且能够经受得住严酷的环境考验。

2.机电一体化技术的应用现状

日本是最早提出机电一体化这个概念的国家。在九十年代末，第一届机电一体化的国际性学术会议在日本召开之后，机电一体化技术的发展和产品的开发得到了各国政府的重视。当前，机电一体化的技术发展和相关产品的开发较为迅速的两个国家是美国和日本。职能传感器、人工智能工业机器人、柔性制造系统、细微加工技术以及光电一体化技术是当前机电一体化技术研究的重点方面。

在我国，对机电一体化的研究与运用的时间相对较晚，为了将同美、日等国家这方面研究的差距减少，近些年来，我国对机电一体化技术的研究投入了当量的资金。而且机电一体化技术也得到了国务院的极大的重视，为此，国家还成立了专门的机电一体化研究小组进行机电一体化技术的研究。为了满足对社会发展对相关人才的需求，近年来，很多大专院校在校内成立的机电一体化专业，培养了大量的机电一体化技术人才。经过多年的努力，很多研究机构和大中型企业在机电一体化技术方面取得了重大的进展。

一般来讲，机电一体化技术得到普遍应用的领域是机械制造业。近些年来，在数控机床的自主生产方面，我国已经取得了重大的突破，其年产数控系统的能力已经达到了年产三千套以上。在机电一体化技术的精度方面，数控机床的生产已经可以达到适当的精工精度。而在工业机器人的软件设计和编程等关键领域，我国也已经取得了巨大的技术进步。当前，在工业机器人行业，全国产的机器人已经占到了三成以上。在计算机集成制造方面，我国的制造技术和制造理论已经得到了长足的发展，CIMS单元技术实验室已经在多个地区进行了建立，各领域也正在展开着计算机集成制造技术的研究。除此之外，在光电一体化技术和微细加工技术方面，我国的机电一体化技术同样也取得了令人骄傲的成绩。

3.机电一体化技术的发展趋势

3.1.智能化。

机电一体化同传统的机械自动化有很大的区别，其最主要的区别就在于智能化，同时，新世纪中，机电一体化的发展方向也在于此。近些年来，处理速度不断提高的处理器、高性能化的微机、集成化与智能化的传感器系统，使得嵌入智能控制法的应用成为了现实，同时，也将机电一体化产品有力的推向了智能化的发展方向。智能机电一体化产品是指能够模拟人类智慧，具有一定的判断推理、逻辑思维和自主局端的能力。

3.2.微型化。

机电一体化科技含量最高的一个分支是微机电系统，这种产品泛指不到一立方米的产品。这种产品具有很多优势，不仅体积小，而且动作灵活，在很多个领域都得会得到广泛的应用：医学、航空以及军事方面。

3.3.绿色化。

工业的不断发展，使得人们的生活得到了巨大的改变。从一方面来看，人们的生活由于机械化的生产而得到了更多的产品，使得物质丰富、生活更加舒适。但是，从另一个方面来看，资源不断的减少，我们周围的生态环境受到了极大的污染。因此，人们开始呼吁对环境进行保护，进而各种绿色产品应运而生，因此，进行绿色的机电一体化产品设计，具有远大的发展前景。

3.4.网络化。

当今时代，计算机技术的不断发展，使得网络技术得到了普及，这机电一体化技术的发展产生了重大的影响。现在，在日常的生活中，随处可见基于网络的远程控制技术和监控技术的应用。因此，我们可以预想到，利用家庭网络，将各种家用电器连接成以计算机为中心得计算机集成家电系统将进入人们的生活当中。从这方面来看，网络化是机电一体化发展的一个方向。

3.5.系统化。

系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构是系统化的一个表现特征。另一个表现特征是通信功能会极大的增强，能够将远程和系统通信联网的需要的局部网络已经被实现。在将来，机电一体化会将产品与人的关系予以更大的重视。与此同时，还将根据一些生物的优良结构来进行新型机体的制造，从而使机电一体化能够向生物系统化的方向发展。

4.结语：

总而言之，机电一体化，这个多种科学技术发展的结晶，会对社会生产力的发展产生巨大的影响。并且，随着科学技术的不断发展，它将同其他的各项技术相互融合，得到更加广阔的发展。

参考文献：

[1] 吴立. 对机电一体化技术发展趋势的探讨[J]. 科协论坛（下半月）. 2007（04）

[2] 潘丽霞. 论机电一体化技术的现状及发展趋势[J]. 山西科技. 2010（04）

[3] 张翠梅. 机电一体化技术现状和发展趋势[J]. 黑龙江科技信息. 2010（04）

作者简介：

周亮 （1985.4.9-）男，汉族，江苏宜兴人，江苏久信医用净化工程有限公司。

刘孝福（1983.3.30-）男，汉族，河南周口，江苏久信医用净化工程有限公司。