試探機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

王永超

摘要：機電一體化是在大數(shù)據(jù)時代中應(yīng)運而生的一個學(xué)科，且正處于高速發(fā)展階段，代表著機械工業(yè)技術(shù)革命的發(fā)展方向。在一般的認知上來說，機電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性高的技術(shù)，這是由于其綜合了機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉融合，機電一體化技術(shù)也有賴于現(xiàn)今先進的技術(shù)水平和知識水平，因此有其發(fā)展的意義。

關(guān)鍵詞：機電一體化;發(fā)展;趨勢

我國的工業(yè)化發(fā)展速度越來越快，以及信息時代各種信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展導(dǎo)致了目前的電子技術(shù)，計算機技術(shù)，包括自動化技術(shù)都和機電技術(shù)相互融合相互疊加，并且形成了目前的機電一體化技術(shù)。由于機電一體化技術(shù)的先進性，采用這種技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有更高的性能和更可靠的質(zhì)量，目前已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展。而以機電一體化技術(shù)制造的產(chǎn)品也應(yīng)用到我們生活的每一個角落。在給我們的生活帶來便利的同時也充分享受著高科技技術(shù)的智能化。

1、機電一體化概述

機電一體化技術(shù)目前經(jīng)歷了3個發(fā)展階段，在20世紀60年代以前為第一階段（初級階段）。在這一階段，人們?yōu)榱颂嵘龣C械產(chǎn)品生產(chǎn)力，將電子技術(shù)融入機械設(shè)備控制當(dāng)中，以完善設(shè)備性能。在這個階段，技術(shù)研發(fā)還處于自發(fā)性狀態(tài)，電子技術(shù)與機械設(shè)備結(jié)合得還不夠深入。20世紀70年-80年底，機電一體化進入了快速發(fā)展階段。在這一時期，無論是控制技術(shù)、計算機技術(shù)，還是通信技術(shù)等，均有了空前的發(fā)展，為機體一體化提供了良好的技術(shù)支持，相關(guān)技術(shù)也得到快速普及，并受到了世界各國關(guān)注。進入20世紀90年代后，機電一體化已經(jīng)逐漸朝著智能化方向發(fā)展，此時機電一體化技術(shù)就已經(jīng)進入了深入發(fā)展期。微加工技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、信息化技術(shù)逐漸融入機電一體化當(dāng)中，同時機電一體化系統(tǒng)分析方法、集成方法機建模設(shè)計等愈來愈成熟，再加上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的支持，為機電一體化快速發(fā)展提供了充足的動力，也讓機電一體化技術(shù)有了更大的應(yīng)用空間。與歐美、日本等國家相比，我國機電一體化起步較晚，從20世紀80年代才逐步涉及該領(lǐng)域。但國家對機電一體化發(fā)展十分重視，并制定了相關(guān)扶持政策。國內(nèi)很多大型企業(yè)、科研院校等在機電一體化領(lǐng)域做了大量工作，部分技術(shù)已經(jīng)接近國際領(lǐng)先水平，取得了令人矚目的成果。

2、機電一體化應(yīng)用現(xiàn)狀

機電一體化技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛，主要涵蓋了以下幾個領(lǐng)域：

2.1數(shù)控機床

數(shù)控機床是機電一體化的典型技術(shù)產(chǎn)品。數(shù)控機床的精度及效率是傳統(tǒng)普通機床無法比擬的。在構(gòu)造方面，借助多CPU技術(shù)，數(shù)控機床已經(jīng)實現(xiàn)了構(gòu)造的總線式與緊湊型，同時還實現(xiàn)了模塊化。在功能方面，通過WOP技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)控機床的智能化。以模塊化軟件設(shè)計、大容量存儲器、單片機作為支持，讓數(shù)控機床的精度及操控性有了大幅度提升。

2.2工業(yè)機器人

工業(yè)機器人也是機電一體化技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。工業(yè)機器人可謂是機電一體化技術(shù)的載體。在機電一體化技術(shù)的支持下，如今的智能化工業(yè)機器人已經(jīng)能夠進行復(fù)雜的邏輯思維。借助傳感器技術(shù)，能夠?qū)χ車h(huán)境做出有效感知，從而做出正確的決策及判斷。

2.3計算機集成與制造系統(tǒng)

利用機電一體化技術(shù)，可將分散制造系統(tǒng)進行組合，從而實現(xiàn)全局動態(tài)化控制。計算機集成與制造系統(tǒng)打破了各個系統(tǒng)之間的屏障，讓企業(yè)生產(chǎn)集成度得到了大幅度提升，促進了各生產(chǎn)要素的配置優(yōu)化，能夠進一步發(fā)揮各生產(chǎn)要素的功能及價值，有利于提升整體生產(chǎn)效能。

3、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

機電一體化產(chǎn)品具有很多的優(yōu)點，其中就包括質(zhì)量性能的穩(wěn)定性，同時正在向小型化發(fā)展，結(jié)合目前的工業(yè)自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，目前正在向智能化方向發(fā)展。

3.1機電一體化在智能化道路上的發(fā)展

如今的時代是一個信息化高速膨脹的時代，人們在享受信息的便捷傳遞之外對智能化的要求也越來越高。具體的說智能化是利用計算機技術(shù)，把計算機技術(shù)和機電技術(shù)進行融合。然后計算機通過一定的指令程序進行運作從而操控我們的機械設(shè)備按照人們的指令來進行工作?，F(xiàn)在的計算機也越來越微小，憑借一塊微型的計算機我們可以設(shè)計出來很多智能的機電一體化設(shè)備。目前很多精密機械的生產(chǎn)線上應(yīng)用的就是智能化的機器人來進行操作。在一些比較人類不能承受的環(huán)境下，就可以用智能機器人代替人類來完成各種艱難的實驗。

3.2機電一體化在環(huán)保方向的發(fā)展

環(huán)境保護是多少年來我們一直面臨的最大問題，目前環(huán)境問題已經(jīng)對人類生活造成很多不利影響。

3.3機電一體化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展改變了我們的生活方式，網(wǎng)絡(luò)的方便性讓我們感受到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進。以及追求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在更多方面的應(yīng)用。目前的智能家居，智能汽車都是機電一體化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展，目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在告訴發(fā)展，未來我們的社會就是一個網(wǎng)絡(luò)化的社會。

3.4機電一體化技術(shù)在微型化道路上的發(fā)展

電子技術(shù)的發(fā)展促進了電子元件和電子芯片的微型化發(fā)展。目前的一塊電路板上能夠集成成百上千的電子元件。這種小型化的發(fā)展對于機電一體化技術(shù)來說也是一種革命，通過對這些技術(shù)的運用機電一體化產(chǎn)品也越來越小型化，而我們產(chǎn)品的精密性也越來越高，含金量越來越高。小型化給人們帶來的就是方便的可移動性，從而擴大了產(chǎn)品的使用領(lǐng)域。

3.5機電一體化在系統(tǒng)化方向的發(fā)展

在這方面主要是使現(xiàn)有的機電一體化產(chǎn)品具有更加開放的結(jié)構(gòu)，采用模塊化的組合，可以使產(chǎn)品的可擴展性大大增強，同時對于產(chǎn)品與其他智能設(shè)備的連接創(chuàng)造了條件，具有更加強大的通信能力。

4、結(jié)束語

通過上面的分析我們可以看出機電一體化的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，從萌芽到迅速發(fā)展到最后的和最新技術(shù)進行融合發(fā)展。這一切的發(fā)展都是順應(yīng)了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，科技是第一生產(chǎn)力在這里得到了完美的體現(xiàn)。這是技術(shù)發(fā)展到一定水平的必然結(jié)果。是人類社會走向高科技的必然要求。對于機電一體化技術(shù)的未來趨勢探討，我們看到了機電一體化技術(shù)在未來的廣闊前景。未來的生活必然到處充斥著機電一體化產(chǎn)品。對于機電一體化技術(shù)我國更要加大投入力度，從各個方面進行支持，組建一支優(yōu)秀的科研隊伍，逐漸縮小與國外的技術(shù)差距。

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（作者單位：河北省煤田地質(zhì)局物測地質(zhì)隊）