對機電一體化技術發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢的思考.doc

對機電一體化技術發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢的思考 陳志禮 摘要：科學技術與信息化技術日新月異的變化，在其推動下，工程領域也得到了迅猛的發(fā)展。機械領域的管理體系、生產(chǎn)方式以及產(chǎn)品結構等都發(fā)生了翻天覆地的變化，工業(yè)生產(chǎn)正式步入到機械電氣化朝著機電一體化的過度階段。本文主要針對機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行了詳盡的探討，僅供參考與借鑒。 關鍵詞：機電一體化現(xiàn)狀發(fā)展趨勢 改革開放三十多年來，我國的國民經(jīng)濟與科學技術水平都得到了顯著的提升，處在這樣的背景下，機電一體化越來越受到重視，逐漸開始在社會當中各個領域進行滲透，有效推動了各個學科的相互交叉，同時促進了各個學科的有效滲透，對國民經(jīng)濟的建設與發(fā)展發(fā)揮著巨大的促進作用1。但是相較于發(fā)達國家來說，我國當前的機電一體化水平仍然存在較大的差距，所以針對機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行探討具有一定的現(xiàn)實意義。 一、機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀 關于機電一體化的發(fā)展大致可以分為三個部分。上個世紀六十年代為第一個部分，在這個階段，人們開始嘗試應用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品性能。因為第二次世界大戰(zhàn)的刺激，促使電子技術與機械產(chǎn)品進行結合，戰(zhàn)爭時期的軍用技術最終轉化為民用技術，該時期的研究基本上處在自發(fā)的狀態(tài)。因為該時期電子技術的發(fā)展水平較低，機電一體化無法實現(xiàn)更為深入的發(fā)展，其所開發(fā)的產(chǎn)品也不能進行有效的推廣使用。 上個世紀70-80年代是機電一體化的第二部分。處在這個時期，通信技術、信息化技術以及控制技術都獲得了巨大的突破，為機電一體化的發(fā)展打下了堅實的基礎。Mechatronics最早在日本被人們所接受，直到80年代其才在世界范圍內得到廣泛的認可，各個國家都開始重視機電一體化技術。 上個世紀90年代末期為機電一體化發(fā)展的第三部分。機電一體化技術正式進入了深入發(fā)展的階段。其一，通信技術與光學技術等進入了機電一體化，微細加工技術也開始逐漸推廣，開始出現(xiàn)微機電一體化、光機電一體化等相關的分支領域；其二，針對機電一體化系統(tǒng)的分析、集成方法以及建模設計，眾多專家與學者開始針對機電一體化的發(fā)展趨勢與學科體系都進行了深入的研究分析。與此同時，在光釬技術、人工智能技術以及神經(jīng)網(wǎng)絡技術等相關領域的突破，使得機電一體化技術具有極為廣闊的發(fā)展空間。 我國在機電一體化技術領域的起步較晚，但國家在80年代末期，出臺了一系列促進機電一體化技術發(fā)展的政策，提出了在汽車電子、數(shù)控機床以及工業(yè)機器人等6項共性關鍵技術與15個優(yōu)先發(fā)展領域的研究課題與方向2。通過多年的發(fā)展，我國在機電一體化技術已經(jīng)獲得了許多突破性的發(fā)展，正朝著國際先進水平努力。 二、機電一體化技術的發(fā)展趨勢 （一）光機電一體化 所謂光機電一體化技術，指的是機械技術、光學技術、控制技術、信息化技術以及微電子技術的有效整合與交叉，是現(xiàn)階段眾多高興技術設施與高興技術產(chǎn)業(yè)的基礎。其主要包含技術與產(chǎn)品兩個層面：光機電一體化產(chǎn)品整合了通信技術、自動控制技術、微電子技術、機械技術以及光學技術等新興技術，具有極高的附加值與功能；相關產(chǎn)品具有操作便捷、壽命長、適應性強、重量輕以及體積小的優(yōu)勢。通過合理應用光機電一體化技術，可以產(chǎn)生極高的附加價值與功能水平，能夠為廣大用戶與生產(chǎn)商帶來良好的經(jīng)濟利潤。未來，光機電一體化技術的熱點包含光能驅動技術、傳感檢測技術、激光快速成型技術以及激光技術等。 （二）智能化 智能化是現(xiàn)階段機電一體化技術重要的發(fā)展方向，針對人工智能在機電一體化中的應用研究越來越多，當中數(shù)控機床與機器人的智能化就是非常重要的應用。該“智能化”是針對機器行為，主要是在控制理論的體系上，充分吸收混沌動力學、生理學、心理學、模糊數(shù)學、計算機科學、運籌學以及人工智能等，使其具有自主決策、判斷推理以及邏輯思維等基本能力，以此來獲取更高的控制目標。雖然使機電一體化產(chǎn)品獲取與人基本相當?shù)闹悄苁遣淮蟋F(xiàn)實的，同時也是沒有必要的，然而，高速、高性能的微處理器給予機電一體化產(chǎn)品低級智能則是非常必要的。 （三）綠色化 上個世紀是機械工業(yè)迅猛發(fā)展的一個世紀，然而當時的發(fā)展基本都是建立在耗費巨大能源與資源的基礎上。然而許多能源與資源是不可再生的，隨著人們對物質生活的要求及人口數(shù)量的不斷增長，傳統(tǒng)的高投入、高輸出模式顯然已經(jīng)不能適應當前的社會形式，機電一體化技術的發(fā)展自然也不例外。未來，機電一體化技術的發(fā)展要避免傳統(tǒng)粗放型的模式，必然朝著能源、資源高效利用的集約型模式，綠色化的發(fā)展才是機電一體化技術真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。 （四）網(wǎng)絡化 當前這個時代是信息化技術高度發(fā)展的時代，在互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷普及與發(fā)展過程中，市場競爭環(huán)境正在發(fā)生巨大的變革。網(wǎng)絡化在各行各業(yè)中的應用越來越廣泛，不但企業(yè)內部生產(chǎn)管理要進行網(wǎng)絡化控制，并且技術服務在鮮花、消費行為網(wǎng)絡化、產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡化以及產(chǎn)品設計虛擬化等都會成為未來市場發(fā)展競爭的必然趨勢。而機電一體化的新產(chǎn)品一經(jīng)開發(fā)，在短時間內就能夠暢銷全世界。當前基于網(wǎng)絡的監(jiān)視技術與遠程控制技術方興未艾，遠程控制的終端設施本身就屬于機電一體化產(chǎn)品。此外，局域網(wǎng)技術與現(xiàn)場總線技術的普及使得家用電器正在朝著網(wǎng)絡化的趨勢進行發(fā)展，應用家庭網(wǎng)絡把各類家用電器連接成以計算機為核心的計算機集成家電系統(tǒng)，使得人們能夠足不出戶就能夠享受到各種新興技術所帶來的快樂與便利3。所以，機電一體化技術未來必然會朝著網(wǎng)絡化的趨勢發(fā)展。 三、結語 總而言之，機電一體化的不斷發(fā)展并非孤立的，其是眾多科學技術共同發(fā)展的結晶，同時也是社會生產(chǎn)力發(fā)展到某個階段的必然要求與趨勢。在科學技術持續(xù)發(fā)展的推動下，各個技術進行整合的趨勢必然會越來越多，機電一體化技術未來必然擁有極為廣闊的發(fā)展空間。 參考文獻 1余仕彪.機電一體化精確定位裝置及其控制系統(tǒng)的研究D.上海海洋大學，xx. 2賈啟升.簡述機電一體化技術發(fā)展狀況及趨勢J.中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，xx，01:195-196. 3姜新嘉.淺析機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢J.電子制作，x