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談機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
摘要：機電一體化是機械技術(shù)與微電子技術(shù)的有機結(jié)合，是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展自動化控制技術(shù)的集成應(yīng)用正起著越來越重要的作用。由于氣動技術(shù)、液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLc技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等學科的強烈相互滲透而形成的具有真正意義的.. 機電一體化技術(shù)，它是集機械、電子、信息、材料和管理技術(shù)于一體的機電一體化技術(shù)。
關(guān)鍵詞：機電一體化；技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，造就了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。機電～體化技術(shù)始于電子技術(shù)的發(fā)展及電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合，尤其是大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，促進機電一體化技術(shù)發(fā)展并引起廣泛注意。數(shù)控機床的問世寫下機電一體化技術(shù)新篇章；微電子技術(shù)為機電一體化技術(shù)帶來勃勃生機；可編程序控制器.. 電力電子的發(fā)展為機電一體化技術(shù)提供堅實基礎(chǔ)：激光技術(shù)模糊技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展使機電一體化技術(shù)躍上新臺階。
機電一體化的概念機電一體化又稱機械電子學，英文稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前部分與電子學glectronics的后半部分組合而成。一般認為機電一體化是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術(shù)學科在機電產(chǎn)品發(fā)展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術(shù)學科。它有三重含義：首先，機電一體化是機械學、電子學與信息科學等學科相互融合而形成的學科。其次，機電～體化是一個發(fā)展中的概念，早期的機電一體化主要強調(diào)機械與電子的結(jié)合。最后，機電一體化表達了技術(shù)之間相互結(jié)合的學術(shù)思想，強調(diào)各種技術(shù)在機電產(chǎn)品中的相互協(xié)調(diào)，以達到系統(tǒng)總體最優(yōu)。換句話說，機電一體化是多種技術(shù)學科有機結(jié)合的產(chǎn)物，而不是它們的簡單疊加。
機電一體化技術(shù)的基本特征廣而強的應(yīng)用性；2)多層次的系統(tǒng)化；3)整體的最優(yōu)化；4)使用簡易化。
機電一體化技術(shù)的主要包含內(nèi)窖機械制造技術(shù)。機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其他高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。2)計算機與信息技術(shù)。其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。3)系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元。接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。4)自動控制技術(shù)。其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。5)傳感檢測技術(shù)。傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高，它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。6)伺服傳動技術(shù)。包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)將電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換的裝置與部件它對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
機電一體化的發(fā)展狀況機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀6O年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。由于技術(shù)的局限性已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。2O世紀7O一8O年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。
這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。2O世紀9O年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。
我國是從20世紀8O年代初才開始在這方面進行研究和應(yīng)用。但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
機電一體化的發(fā)展趨勢．1智能化。智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的.. 智能化是對機器行為的描述是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學生理學和混沌動力學等新思想、新方法模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。
網(wǎng)絡(luò)化。20世紀9O年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
微型化。微型化興起于2O世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng).. (MEMS)。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
綠色化。工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。
綜上所述，機電一體化是在與其相關(guān)的基礎(chǔ)學科的充分發(fā)展的前提下出現(xiàn)的一種新型技術(shù)，它的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術(shù)相互交叉，互相融合發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到～定階段的必然要求。隨著時代的發(fā)展，科學技術(shù)不斷進步，各種新理論、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各學科相互融合進一步深入，機電一體化技術(shù)的發(fā)展空間也將越來越廣闊。
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