論機電一體化技術(shù)的發(fā)展及特點(diǎn)
一、機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段。20世紀6O年代以前為初級階段。在這一時(shí)期，人們不斷地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機械產(chǎn)品的性能。從總體上看基本上為自發(fā)的進(jìn)行研發(fā)。
由于當時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展也只是初級階段，沒(méi)有達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結合還不可能得到有效發(fā)展，因技術(shù)不成熟等原因造成已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法得到大量推廣。
20世紀90年代后期開(kāi)始至今，機電一體化技術(shù)進(jìn)入了智能化發(fā)展的階段。尤其人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及光纖技術(shù)等的快速發(fā)展使得機電一體化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的領(lǐng)域，有了更深入、更廣闊的發(fā)展空間。光學(xué)、通信技術(shù)、微細加工技術(shù)等與機電一體化的融合，以及對機電一體化的系統研究，使得其逐步建立了一個(gè)較為完整的科學(xué)體系。機電一體化的發(fā)展方向主要表現在以下幾個(gè)方面：
(一)智能化隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的H益發(fā)展，智能化已經(jīng)成為機電一體化技術(shù)發(fā)展一個(gè)重要內容。它是建立在控制理論的基礎上，充分吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)和動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類(lèi)的思維及智力，使產(chǎn)品能夠具有一定的判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，使產(chǎn)品在運行和使用過(guò)程中能夠達到更好的控制作用。機器人與數控機床的推廣使用就是賦予機電一體化產(chǎn)品智能效果的重要應用。
(二)模塊化模塊化的發(fā)展，是機電一體化產(chǎn)品能夠得到快速發(fā)展的一個(gè)重要方面，通過(guò)產(chǎn)品單元的模塊化，使得產(chǎn)品能夠更好、更快、更簡(jiǎn)單的進(jìn)行安裝、拆卸、維修。在模塊化發(fā)展的前提下，使機電一體化產(chǎn)品各功能的控制單元更趨向與統一化、系列化、通用化、標準化。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，模塊化是產(chǎn)品規模效應的重要因素，勢必給機電一體化企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)美好的前景。
(三)網(wǎng)絡(luò )化時(shí)至今日，計算機技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)家喻戶(hù)曉，尤其網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的興起和飛速發(fā)展不僅給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、軍事領(lǐng)域甚至是教育及人們的日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。由于網(wǎng)絡(luò )的普及，以及其本身具備的各種遠程控制和監視技術(shù)，使得與智能融為一體的機電一體化產(chǎn)品更易于被人們所接受和使用。無(wú)論是企業(yè)的生產(chǎn)還是家用電器的使用，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )指揮控制、監控已普遍為人們所樂(lè )見(jiàn)。
因此，機電一體化產(chǎn)品無(wú)疑會(huì )越來(lái)越依賴(lài)與網(wǎng)絡(luò )并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化得到深入發(fā)展。
(四)綠色化如今，綠色的概念不僅僅代表著(zhù)生態(tài)環(huán)境的好壞，在人們的工作中、日常生活中更是隨處可見(jiàn)，隨時(shí)被關(guān)注。綠色空氣、綠色農作物、綠色產(chǎn)品更是被人們所津津樂(lè )道。綠色概念在產(chǎn)品的設計、制造、使用和銷(xiāo)毀過(guò)程中被得到了充分的考慮，綠色化是產(chǎn)品發(fā)展的必然趨勢。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，不僅符合人們的時(shí)代要求，更具有無(wú)限的發(fā)展前途。
二、機電一體化產(chǎn)品的構成及特點(diǎn)
機電一體化產(chǎn)品一般由機械系統、動(dòng)力系統、傳感與檢測系統、信息處理及控制系統、執行機構五部分組成。通過(guò)產(chǎn)品內部各組成部分功能的協(xié)調和綜合來(lái)共同實(shí)現產(chǎn)品的整體功能 而實(shí)現這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統。
從其結構來(lái)看，機電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性。
(一)機械系統機電一體化產(chǎn)品的機械系統包括機身、框架、機械傳動(dòng)和聯(lián)接等機械部分。這部分是實(shí)現產(chǎn)品各項功能的基礎，因此對該部分機械結構有較高的要求，以確保機械在運轉過(guò)程中不會(huì )出現因材料不合格、鏈接不吻合、幾何尺寸不配套等原因造成的故障。
(二)動(dòng)力系統動(dòng)力系統是機電一體化產(chǎn)品的能量來(lái)源，為機械系統完成要求的動(dòng)作提供能量和動(dòng)力。動(dòng)力系統包括電、液、氣等動(dòng)力源。
(三)傳感與檢測系統簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，傳感器和檢測系統的作用就是為機電一體化產(chǎn)品的運行提供各種信息。兩者就相當于人的眼睛與觸覺(jué)系統，產(chǎn)品幾個(gè)動(dòng)作的連續完成主要靠二者的測定與反饋。傳感與檢測系統的功能一般由測量?jì)x器或儀表來(lái)實(shí)現。
(四)信息處理及控制系統信息處理及控制系統是機電一體化產(chǎn)品的中樞，相當于人的大腦，其具體運行過(guò)程為，將接收來(lái)的傳感與檢測系統反饋的信息，進(jìn)行相應的處理、運算并最終進(jìn)行決策，然后將決策結果以指令的形式傳達給產(chǎn)品的執行機構。
(五)執行機構執行機構在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作，實(shí)現產(chǎn)品的主功能。機電一體化產(chǎn)品的執行機構一般是運動(dòng)部件，常采用機械、電液、氣動(dòng)等機構。執行機構因機電一體化產(chǎn)品的種類(lèi)和作業(yè)對象不同而有較大的差異。執行機構是實(shí)現產(chǎn)品目的功能的直接執行者，其性能好壞決定著(zhù)整個(gè)產(chǎn)品的性能，因而是機電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機電一體化產(chǎn)品的五個(gè)組成部分在工作時(shí)相互協(xié)調，共同完成所規定的目的功能。
三、結語(yǔ)
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是多種科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結果，是社會(huì )發(fā)展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來(lái)越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越廣闊。
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