分析机电体一化技术的应用及发展趋势

雷军社

【摘要】机电一体化已经逐渐成为国民经济发展中必不可少的技术以及工业制造领域中广泛应用的技术，并且随着电子技术的发展，机电一体化具有广阔的市场前景和发展方向，对社会的科技进步有着至关重要的促进作用。

【关键词】机电一体化；技术应用；发展趋势

一、机电一体化技术的概述

机电一体化的技术是把电子技术、机械技术、信息传感技术、信号变换技术、接口技术等多种技术相结合并综合应用的一种技术，不是简单地把多种技术组合拼接，而是使多种技术形成有机融合，因此机电技术既涵盖技术又包含产品。在机电技术中，产品不仅是肢体和手的延伸，也是头脑和感官的延伸，其产品具有智能化的特点，凡是具有现代化功能的自动设备都属于机电一体化的生产设备。

传统的制造业主要依靠企业规模、产品结构、生产批量、产品重复性来获取企业的竞争优势，是通过机器代替人力，复杂加工代替手工加工来实现高效率、高质量、低成本的企业效益；现代的制造业是以信息为基础，依靠现代化的制造系统、制造技术、生产模式、管理模式来提高企业的竞争优势，而现代制造业集合了先进的科学技术和计算机技术，使制造业达到了一个新的高度。目前制造领域的新技术不断诞生，例如：柔性制造、集成制造、数字控制、虚拟制造等新型技术。

二、机电一体化技术在我国的发展

数控机床是一个国家机床生产的水平体现，我国的机床数量居全球首位，在2010年已达1260亿元的产值，而数控机床占31%的市场份额，其中高端的数控机床仅占4%，其余均被境外引进的高端机床产品所占领。经过长期发展，目前我国的机床生产已经取得显著成就，但整体实力和技术水平仍然处于世界的第二梯队。数控机床不仅可以同时控制多台机床和同时加工后多个独立任务，还能把物料搬运、破损检测、机械手等产品控制集中到系统中同时进行，因此机电一体化技术的发展在制造领域中非常重要。

三、机电一体化技术的应用渠道

1、数控机床

机电化技术在功能、构造、操控精度方面都取得了显著成就。例如：构造方面，机电一体化实现了构造的紧凑型、总线式、模块化，主要应用在多主总线和多CPU的结构中；功能方面，机电一体化通过开放设计和WOP技术使智能化得以实现；操控精度方面，大容量存储器和模块化设计，单片机和单板机的控制机都为数控机床的操作精度提供了技术精度和支持力度。

2、自动生产设备

日常生活和国经济中都在广泛使用机电一体化的自动生产设备和自动生产线，例如：18000——120000瓶/时的易拉罐生产线；印刷和包装生产线；信函分拣生产线等，这些自动机和自动生产线都是通过传感技术和电子技术实现自动机的运行，例如：变频调速器、光电控制、人机界面控制、可编程序控制等。

3、智能机器人

机器人的技术水平是一个国家技术实力的体现，目前机器人已在工业行业广泛使用，并且在不断向医疗、军事、娱乐、服务等非工业行业发展和扩散，毫无疑问，机器人的技术将是21世纪国家之间知识和经济竞争的至高点。

智能机器人是基于智能科学和计算机技术发展的，具有思维、感知、行动的，涵盖计算机、电子学、通讯技术、光学、传感技术、自动控制、仿生学、机构学等多学科和多技术的科学成果，因此智能机器人可以对信息进行自动获取、识别、处理，从而完成复杂的工作任务。

作为新型的服务工具，智能机器人无论是在制造业还是非制造业都有着重要的位置和广泛的应用，例如：核工业、工程机械、农业、水下等领域，智能机器人都可以代替人工完成各种高强度和高危险度的工作，同时智能机器人还可以连接网络世界，为提高人类的生产和生活水平发挥重要作用。

4、汽车电子产品

由于机械仪器的故障不好处理，所以机械仪器已经被电子仪器所取代。目前汽车上较为常用的电子仪器主要有机油压力表、燃油表、水温表、电流表、车速里程表，传感器主要有水温传感器、压力传感器、油量传感器，这些汽车电子产品的使用不仅可以帮助驾驶员改进目视性，还能实现汽车仪器的多样性需求。

四、机电一体化技术的发展趋势

1、光机电一体化

机电一体化由机械结构、能源系统、信息系统、传感系统四大部分组成，光学技术的引進，可以进一步改进机电一体化的组成系统，因此光电一体化是机电一体化的发展趋势。

2、分配系统柔性化

分配系统的柔性化能使机电一体化的系统和产品更加灵活，并且有效处理突发事件。在自律分配系统中，各个系统之间有自己的自律性，相互独立但又共同服务于总的系统，在不同环境下系统有不同的反应，可以生成相应的附加信息，从而适度的改变系统的行动。这种柔性化的自律分配可以提高系统的灵活性和适应性，因此自律分配系统的柔性化是机电一体化的发展趋势。

3、全息系统的智能化

全息功能在机电产品中的表现日益明显，机电产品的智能化程度也日益显著。由于信息技术的发展，尤其是芯片技术和软件的发展，使系统的结构由单一的自上而下逐渐转变成了复杂的双向链路，因此全息系统的智能化是机电一体化的发展趋势。

4、微型机电化

电子和机械的融合可以集成执行器、机体、传感器等，形成体积小能自我调控的微观机电，因此微型机电化是机电一体化的发展方向。

机电一体化是科学技术的发展成果，是社会生产力的发展要求，随着社会发展的需求，机电一体化技术在工业制造中广泛应用，并且多种技术的融合也越来越重要。作为国民经济生产中必不可少的重要技术，机电一体化有着广阔的市场前景和发展方向，对社会的科技进步有着至关重要的促进作用，对国民经济的经济效益与社会效益有着重要的贡献作用。

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