论机电一体化技术的现状及发展趋势

付勇

摘要：机电一体化是基于机械、计算机与电子技术等多门学科的相互结合与渗透，而形成并发展的一门新兴技术学科。机电一体化技术是通过微电子技术、机械技术、传感器技术、计算机技术和控制技术等，实现机械柔性化与智能化控制的一项技术。机电一体化技术是一项技术密集型的系统化工程，电子技术的发展，使机电一体化在各个领域有了广泛的应用。

关键字：机电一体化技术；现状；发展趋势

1机电一体化技术及其特点

机电一体化技术是一种在生产实践中具有良好应用价值的综合性技术形式，通过机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息传感器技术和信号变换技术等多种技术形态的有机结合，全面提高了工业生产技术水平，改善了工业产品的系统性和完整性，为工业技术科学化发展提供可靠支持。机电一体化技术的应用，能够在一定程度上加快生产速率，改善生产效率，优化改造工业生产集成电路，从而完善工业系统操作步骤，为工业生产精度控制提供可靠的技术支持。机电一体化的体积小且重量轻，尤其是新型技术产品在机电一体化中的融合应用，促进了新型半导体和集成电路技术研发得以实现，液晶显示在机电一体化中也逐渐得到广泛应用，使得机电一体化体系控制有效性得到明显改善，测量系统在体积和重量上也得到优化。不仅如此，机电一体化技术具备高集成控制系统，操作流程运行状况可依据计算机控制得以实现。机电一体化技术的应用促进了操作系统的简化，并且为系统整体安全运行提供可靠保障。

2机电一体化技术的发展现状

2.1机电一体化技术的发展

业内公认的机电一体化技术出现的时间为20世纪60年代。机电一体化技术最初的出现是为了战争服务，但是随着社会的发展，机电一体化更多的应用于其他领域，包括食品加工、航空航天、金属冶炼等。当前，机电一体化已经经过了70、80年代飞速发展的阶段，开始向智能化方向发展，成为了系统的、有独立的知识体系的学科。在机电一体化的发展历程里，各国的研究人员很早就将机电一体化技术应用到军事领域之外的地方，包括食品生产、机械生产、机械设计等领域。在计算机技术出现之后，机电一体化技术又将计算机技术纳入研究体系，发明了自动洗衣机、自动烘干机、抽油烟机等产品，极大的提高了人们的生活质量。在我国，机电一体化技术的发展时间较其他国家晚，在加上我国不重视相关专业的人才培养，传统的机械行业比较落后，我国的机电一体化与发达国家存在一定的差距。

2.2机电一体化的现状

机电一体化是一种将机械工程和电子技术有机的结合在一起的系统。机电一体化是指在对原有的机械产品进行改进，是机械产品在使用过程中可以使用电子技术进行信息控制、动力控制、操作控制等。与过去的电气制作的机械所完全不同的是，在本质上，机电一体化是将涉及的技术全部融合在一起，杂糅为一个整体的综合性较高的技术。由于科学技术的进一步发展，机电一体化的体系逐渐趋于完善，技术有了比较明显的特征。从技术层面分析，机电一体化综合涉及了各个方面的技术，包括电子技术、计算机技术、自动控制技术等，在运用这些技术时进行一定程度的磨合，科学的将这些技术组合起来，最大限度的实现机械生产的高效率、低能耗。

3机电一体化技术的应用领域

3.1工业机器人

工业机器人是当代社会的三大支柱性产业之一，机器人的出现是人类最伟大的发明，一个国家机器人的发展水平代表了一个国家工业发展的水平。机器人能够完成人类不能完成的复杂的工作任务，智能机人作为生产和服务的工具，其大量的应用了智能化技术和机电一体化技术，机器人作为信息化、智能化的设备产品，开辟了新的技术领域。

3.2数控机床

数控机床在生产加工中必不可少，随着机电一体化技术的发展，数控机床的机构、性能、操作方式、控制精度都有了較大的改变，例如，随着机电一体化化技术的发展，本来需要多台数控机床才能完成的加工任务，现在只需一台数控产品就能完成产品的加工，并且加工时间大大减少，新型的数控机床能够同时完成多个任务，提高了产品的加工效率。

3.3柔性制造系统

柔性制造系统主要是计算机化的制造系统，该系统主要由计算机、机床、自动搬运系统、自动化的仓储系统等组成。柔性制造系统可以较好的制定加工生产任务和各部门的统一协调工作，并且由于机电一体化系统逐渐完善，柔性制造系统应用到品种多样、小批量、需要反复改进的加工中。机电一体化技术正好弥补了这些问题。

4现代机电一体化技术发展趋势

4.1智能化

智能化是机电一体化技术首屈一指的趋势和特征。同时，也是机一体化被全世界瞩目并报以厚望的原因所在。现代机电一体化技术主要从化智能化的角度出发，通过加强判断推理、逻辑思维、自主决策等类人化行为来提高技术质量。对开发机电一体化产品来说，智能化并不能代表完全取代人，因此不能过度追求高智能和多智能。

4.2模块化

机电一体化技术操作应用的过程中，在未来的生产中，生产制造商将会逐渐变多，为了能够促使机电一体化技术向着多功能和多层次结构方向发展，而不需要格外的机电一体化技术升级和改装，则可以通过设置模块化进行使用，以此能够在模块化的基础上，设定功能模块，促使在同一个主机控制下，进行多功能的生产。如果在模块生产运营中出现问题，那么工作人员则需要对出现故障的模块进行维修，整体上降低了维修的几率。

4.3网络化

随着计算机的普及、网络化视野的打开，互联网技术和大数据时代的到来给人们日常生活及科研、设计都带来了巨大的便利。再加上网络化依托经济全球化趋势，新产品在被研制发出时，若能满足人们的用户体验，就会风靡全球。同时，网络的普及能使产品得到迅速推广。现场总线和局域网技术为家用电器网络化的实现起到了推波助澜的作用，通过借助家庭网络能满足人们足不出户就可网购产品的功能。

4.4微型化

微型化是计算机产品在体积和规模上的一大发展趋势和革新方向。微机电一体化产品，一般是指几何尺寸最多为1cm的机电一体化产品。这一类产品有其自身优点，即由于产品体积小、耗能少，能实现灵活携带，在应用上非常方便。

4.5绿色化

过去中国制造业发展迅速，为经济创造效益的同时也产生不利影响，造成了严重的环境污染，尤其近年来看到的雾霾正在影响着人们赖以生存的生态环境。因此保护环境资源、回归自然也便成为了机电一体化产品研发的目标和要求之一。绿色产品就是在这种呼声下应运而生，未来绿色化也是时代的趋势。绿色主要是指在设计、制造、使用和销毁的生命环节中对可持续发展观的落实和响应，能以人们的健康生活为出发点设计相应的产品，对生态环境无害或危害极少，坚持资源分类并进行回收，从而提高资源利用率。

结束语：

机电一体化是多种学科与技术结合的结晶，是制造技术发展的新方向，随着数字化、信息化时代的加快，机电一体化在数控机床、人工智能、工业机器人、新型制造等领域将不断加快智能化、模块化、微型化和绿色化发展步伐，为我国社会生产提供更大的效益，为社会带来更大的变革。

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