机电一体化技术及其发展探析

张良秀

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

机电一体化在很多领域中都应涉及，是一项跨学科的应用型技术，其中包括了电子技术、传感器技术、机械设备技术、电子技术、接口技术等，并合理运用于实际生活中。

1 机电一体化核心技术分析

机电一体化的核心技术主要包括了以下几类:一是电子计算机信息技术。计算机信息技术大多应用在信息更新、保存、转换、评定及判断、自动化、神经网络模拟等;二是机械设备技术。机械设备技术在机电一体化中属于基础学科，机械设备技术与机电一体化的结合，使得两者相互适应，并借助机电一体化的新型技术与新理论对施工概念进行改革，并使其无论是结构上、性能上还是材料上都得到了明显的改善，有效的降低的设备自重、提高设备进度与刚度等;三是，系统技术。系统技术就是将各类应用技术进行组织，以整体的概念从全局的角度进行出发，并合理的将整体划分为相互管理的多项功能单元，系统技术中接口技术有着重要地位，是有效保证系统各分部有机连接的重要因素;四是，智能控制技术。这类技术的运用范围极为广泛，在相关理论的指导下，设计科学的系统，并进行现场调试与技术控制;五是传感器感测技术。传感器相关技术组成了系统的感应器官，是进行智能控制、自动调节的主要部件。传感器感测技术的高低，直接影响了智能系统的具体性能;六是，传动伺服技术。传动伺服技术主要包括了电动、液压及气动等几类转动设备，伺服系统是将电子信号转换为机械运动的转换系统，这很大程度上对系统部件、动态性、质量控制以及功能有着影响。

2 机电一体化技术在当前社会的发展情况分析

机电一体化从出现到发展经过了三个阶段。一是20 世纪中叶，当时的机电一体化技术的研发尚处于自发阶段。电子技术的落后也限制了机电一体化的发展，机械设备技术与电子技术的融合存在较多的问题，研制的相关产品也未能得到广泛的使用;二是20 世纪80年代初，根据时间的划分可看出机电一体化发展的速度极快，此时电子计算机技术、设备控制技术及通信技术等得到了高速的发展，使机电一体化的发展做好了铺垫。各类技术水平已达较先进的高度。集成电路与微型计算机的出现，在物质上加快了机电一体化的发展;三是，20 世纪末。此时机电一体化已经发展了进半个世纪，各项技术已朝着高度智能化的方向发展，机电一体化技术发展趋向成熟。同时，与机电一体化关联紧密的神经网络技术、光纤技术及人工智能技术等得到了空前发展，使机电一体化对人们的生活工作带来了巨大的便利。

3 机电一体化今后的发展分析

机电一体化技术由于涉及的学科较为广泛，以致机电一体化的发展与其他学科的发展与改革呈相互依赖的情形。机电一体化在今后必将得到更好的发展，而大致趋势如下所述。

(1)数字信息化。微控制器技术的发展是机电产品实现数字信息化的基础，而计算机互联网的兴起，也为数字信息化的发展铺平了道路。要使机电一体化技术实现数字信息化，其自身应具备良好的可靠性、可维护性、操作便捷、自我诊断等。机电一体化的数字信息化，在设备远程操作、设备诊断修复中有着重要意义。

(2)高度智能化。高度智能化是当今世界主要研究的内容。机电一体化的发展中融入高度智能化，受到了社会的广泛关注，其中数控机床与机器人就是智能化的表现。微处理具备高速、高性能的优势，进而在机电一体化技术中运用时，可将设备具有部分的智能使机电一体化在生活中的运用更加广泛。

(3)模块化。进行艰巨而必要的模块化工程，对于机电一体化有着重要意义，其自身产品的种类及生产商家众多，因此在进行产品研发与制作中采用标准化的各类设备接口是一项较为复杂且容易出错的工作。将设备接口合理融入动力系统中，能够具备有效的视觉、分析图形、识别事物及测距等功效，以及具备一定操作能力的机械设备。将这样的标准单元进行研发，进而扩大生产规模，大量的运用于生活或生产中。

(4)网络化。信息时代的来临，使网络在社会上得到普及，而网络的各类远程控制及监控技术仍在开发中。远程控制的设备终端属于机电一体化合理运用的产品，互联网与家庭局域网实现了家用电器的网络化，在家用电器中以计算机为核心，构建科学的计算机集成家用电器体系，进而使人们在生活中对科学技术带来的舒适与方便进行享受。

(5)微型化。微型化发展于20 世纪末，机电一体化的微型化发展不仅是朝着设备微型的发展，也是在微观领域的发展。国际上将其称为微电子系统，整体几何尺寸不大于1 cm，并在尺寸上向着更细微的方向发展。微型机电一体化产品具备小体积、低能耗、运用灵活等优点，可在医疗、军事及通信等方面有效的运用。微型机电一体化的发展主要是研究微机械技术，微机电一体化采取超精密技术，主要包括光刻技术与蚀刻技术两种。

(6)人性化。各类电气设备都是为人提供服务的，怎样将人的情感、智能及人性赋予机械设备中，是需要我们不断开发研究的课题，机电一体化产品的发展不仅局限在性能的优化，还要对外形、色泽等方面与环境相融合，使人们在生活中使用机电设备时，还能体现到一种艺术欣赏，例如，家用机器人的最终发展则是人机一体化。

(7)绿色环保化。科技的进步带来的不仅是舒适的生活，也对地球的环境造成了一定的影响，人们的生活丰富多彩，而相反也大量消耗了地球资源，破坏了生态环境。因此，多数人呼吁着保护环境，实现可持续发展，进而促使了绿色产品的出现。绿色产品试制能耗低、零污染及可再利用的产品。绿色环保产品在进行制作、使用或报废时，都不会对周边环境造成影响，满足环保要求，机电一体化产品的绿色环保化具有良好的实际意义，且产品报废后还能进行分解，进而再次利用。

(8)集成化。集成化的概念，不仅是包括了各类技术的相互渗透结合、设备结构得到优化，还包括在生产时同步进行其他工序。如装配。加工、检测等。为了保证系统的柔韧性，可采取多类别、小批量生产的高效化及自动化。首先应将系统进行妥善划分，将系统功能进行区分，对各构造的运作保持协调，之后将各个层次进行联系，以达到最优性能与功能。

(9)附源化。附源化是实现机电一体化产品自身具有能源的重要创举，由于并非在所以场合中都有电能进行使用，因此产品自带能源的设计相当有必要，目前使用较多的能源有太阳能电池、燃料电池以及大容量电池等。特别在一些运动的机电一体化产品当中，具备自带能源的功能将具有独特的优势。因此附源化在当前也是机电一体化产品的重要发展方向之一。

4 结束语

综上所述，机电一体化的出现与发展是意料之外也是意料之中的，是结合了大量科学技术的智慧结晶，是社会快速发展的产物。机电一体化的发展对于人们生活与工作有着重要意义，是改善人们生活的重要工具。当然，还有许多技术与机电一体化相关联，随着时代的发展，这些技术也必将融入机电一体化当中，进而使机电一体化得到可持续发展，机电一体化的发展前景也将越发明朗。

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