論機電一體化技術及其發展

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       摘要：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。簡述了機電一體化技術的基本結構組成及其發展情況。

　　關鍵詞：機電一體化;發展;技術;模塊化

　　機電一體化的核心技術20世紀7080年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手。 電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了.1機械本體技術充分的物質基礎。這個時期的特點是：

　　機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方(1mcarnc一詞首先在日本被普遍接受，大約到面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材(2)機電一體化技術和產品得到了極大發展;料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小(3)各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提關注和支持。 思想匯報

　　傳感技術方向邁進的新階段，機電一體化進人深入發展時期。一方傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。 和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深.3信息處理技術人研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備(特術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的別是微型計算機)的普及應用緊密相連。為進一步發展機廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性包括模/數轉換基礎和逐漸形成完整的科學體系。設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性(，) ，進而提高處現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交理速度，并解決抗干擾及標準化問題。 叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程.4驅動技術領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變器的電機以及控制專用組件一傳感器一電機三位一體的伺化，使工業生產由機械電氣化邁入了機電一體化為特服驅動單元。 征的發展階段。

　　接口技術機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準型學科，隨著科學技術的不斷發展還將被賦予新的內容。

　　規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和但其基本特征可概括為：機電一體化是(，) 從系統的觀點出發，維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

　　變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標.6軟件技術和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

　　機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等機電一體化的發展概況機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

　　產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機.1數字化械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

　　智能化即要求機電產品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在 CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

　　模塊化由于機電體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。

　　網絡化由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

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