机电一体化的发展趋势和应用

摘 要：随着社会科学的进步，技术的提高，机电产品也在进步和改善。数字化，微电子技术的应用加速了机电技术的革新。本文从机电一体化产品的优越性和分类，以及机电化产品的构成及特点进行分析，最后分析了我国机电产品的发展，展望了我国机电产品的未来。

关键词：机电一体化技术；发展趋势；产品功能；协调和综合

1 机电一体化产品概述

1）机电一体化产品的优越性。与以往的机电产品不同，现代的机电产品更具优越性：a.使用安全性和可靠性提高。由于现在计算机技术的发展，现在的机电产品更加智能，往往这些产品都能够进行监视，报警，诊断以及保护等功能。因此，这些产品一担投入使用，就会在过载、过压、过流、短路等情况下进行自我保护，既保护了设备，又保障了人员的安全。b.生产能力和工作质量提高。这些智能的机电产品，能够分析反馈回来的信息，根据这些信息进行处理，完成控制。所以能够及时的完成指定的动作以及产品的生产，保证了产品的质量，同时，还提高了效率。同时提高了车间以及厂家的生产效率。c.使用性能改善。智能机电产品是通过键盘和显示屏来控制，通过数字的输入控制程序，从而进行操作，这样一来就不需要那么多的按钮和手柄了，简化了操作，人机界面也实现了操作的优化。d.具有复合功能并且适用面广。智能机电产品是整体的工作，抛开了以往机电产品的技术和功能的单一性，实现了功能的组合。一件智能机电产品能完成的功能越来越多，这样厂家就只需要购买一套智能机电产品就能完成产品的生产。即使需要生产别的产品只要调换智能机电产品里面的程序即可。这种适应不同场合和领域的智能机电产品能满足用户的不同需求。

2）机电产品的分类。既然智能机电产品能够通过改变程序适应不同的生产需要，这样一来，智能机电产品的应用范围就很广阔，涉及到生产和生活的所有领域。纵观当今社会，没有哪一个方面离得开机电产品，小到家用电器，大到生产线。不过对于机电产品可以做如下分类：电子电气类，机械电子电气结合类，液压电气结合类，数字信息控制类。

2 机电化产品的构成及特点

智能机电产品要想实现产品的生产，离不开它本省各部分的充分合作，从表面上看，他是智能的，自动化的，具有多功能的，但是要想实现人们要的结果就离不开他本身的几大内部系统，大脑系统，动力系统，信号检测系统，信号控制系统和指令执行系统。这些系统的通力合作实现了智能机电产品的功能，完成了解放人类的理想。

2.1机械系统

智能机电产品它不是凭空出现的，要想完成规定动作必须要有机械部件的协作，这就好比人需要骨骼和关节一样，机电产品要有支撑自己的机身，，活动时的关节。没有了这部分，就像是人瘫痪了一样，不能进行完整的工作，这是实现智能机电产品的基础。

2.2 动力系统

有了身体，智能机电产品就可以动了，但是没有能量，就像是人饿得头眼发昏也不能进行很好的工作，当今能给智能系统提供能量无非是电力，液压力，气动力。所以为了能够更好的工作还要有动力的传输机构。

2.3 传感与检测系统

人动作时，信号通过人的五官感应传送到大脑，从而由大脑发出信号。智能机电产品也不例外，也需要有机构去感应外界的信息。这样一来，智能机电产品就需要有大量的传感器去检测外界的信号，并传回中枢系统。智能机电产品是靠这些信号进行工作的，所以这些传感器要有很高的精度，并且能够排除外界的干扰，把准确的信号传回中枢系统。

2.4 信息处理及控制系统

智能机电产品的中枢系统接受到信号后，要对信号进行甄别处理，看看那些是有用的，哪些是无用的噪声。这就需要有很好的的算法来实现这一功能，比如当下提的很多的模糊算法等。但是算法的处理速度还必须在规定的时间内，这样才能保证智能机电产品的工作效率。

2.5 执行机构

智能机电产品的中枢系统处理完信号后，要将执行命令发出去，送给执行机构，执行机构的动作完成要么是电力控制，要么是液压控制，再不就是气动控制，但是不论是哪种控制都必须严格执行命令，所以执行机构的好坏也关系到产品的生产好坏和生产效率。总之，智能机电产品不是单一的结构，他需要这五部分相互结合，相互协调才能完成既定动作。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

3 我国机电产品概况

根据已有的数据显示，我国的机电产品的出口正在稳定的增长，但是还有一些问题还是不能小觑的。我国的机电产品加工比重过大，没有自主的机电产品品牌等，这些问题都有待于我们进行解决。我国是世界上最大的发展中国家，作为发展中国家经济发展水平不高这是必然的，一些技术法规也不健全。还有好多产品的生产没有标准，即使有的产品有标准，但是也不统一，并且在很大程度上低于国际标准。这样一来，要想出口产品到发达国家，这是咱们国家的一个先天不足。也由于执法不严，使政府难以对市场进行有力的质量监督，从而无法对外形成有效的贸易壁垒，不能利用WTO的相关措施保护本国企业。而且，执法不严也使企业缺乏严格的质量标准意识，或在缺位或监管乏力的情况下生产和出口，直接导致了在国际市场上频频遭遇技术壁垒的境况和对中国企业产品的质量产生怀疑。 但是，我们也要看到，我国的机电产品的生产已经有了很好的发展，所以，在问题与机遇这对孪生兄弟中，对于问题的思考和解决，将会对我国机电技术产品层面的提高和市场经济制度的完善及都将不无裨益。

参考文献：

[1] 戴勇.高职机电一体化技术专业课程开发[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2] 袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社，2006.

[3] 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

作者简介：

布紫叶（1986-），女，汉族，河北保定人，本科，助教，研究方向：机械设计及其自动化。