机电一体化技术研究综述

机电一体化技术研究综述

周建

南京鼎城建筑设备租赁有限公司江苏南京211100

摘要：随着现代计算机、微电子、电工电子、信号变换等网络高新技术的不断提升与发展，人们对机电一体化技术的认可，同时在世界各地也越来越得到了普遍的关注与重视。在现代科学的迅猛发展过程中，机电一体化在各个学科得到了广泛的推广和运用，也是现代科学技术发展必不可少的项目。本文结合实际情况详细的分析概括了机电一体化的基本知识、核心技术、发展趋势、应用领域和其特点。可供相关人士借鉴参考。

关键字：机电一体化；技术；运用；研究；发展

前言

在机械技术工程的领域上，由于微电子技术和计算机网络技术的飞跃发展，使机械工业技术结构、产品机构、功能介绍与构成、生产方式及管理体系发生了翻天覆地的变化，因此工业生产则由“机械电气化”逐渐演变为“机电一体化”。

一、机电一体化的介绍与基本概念

机电一体化是将机械学、电工电子学和信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换等以科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互融合、相互渗透、相互交叉并综合运用到实际中去的综合技术而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了以下内容：

（1）机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科；

（2）机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。机电一体化是把传统机械的多种功能与电子技术紧密联系，它是一门新兴的综合性科学。

（3）其实它在技术上并没有什么新发现或新发明，而是把机械技术、微电子技术、信息技术、传感器技术等多门学科有机的联结在一起，形成了一门有着自身体系的学科。

（4）机电一体化是以这些学科为基础，最后形成了一门综合性的技术，而不是各门技术简单的拼凑，这就是机电一体化同机械自动化的最大区别。随着电子技术的迅速发展，从而带动了机电一体化前所未有的发展，机电一体化将在未来的发展中起着至关重要的作用，并得到广泛的运用。

二、我国机电一体化的现状

随着我国国际制造业基地地位的逐步确立，产品调整和产业结构调整的速度加快，机电一体化技术在企业生产一线得到了广泛的应用，可谓日新月异。而机电一体化技术是机电工业发展的必然趋势，也是提高我国制造业水平的必然趋势。目前，机电一体化技术思想已被我国认可和大规模采用。但目前我国机电一体化发展程度并不高，和世界先进国家相比还有一定的差距，尤其是需要大量机电一体化技术的专业人才来改造传统产业，研究和开发新一代机电一体化产品，以改善出口产品结构，增强中国产品在国际市场上的竞争力。大力开发和推进机械制造过程机电一体化技术，用新的技术和新的工艺对传统工业进行技术改进，是我国振兴机械制造业，促进国民经济发展的重要举措。

三、机电一体化的掌握要知与特征

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，要了解机电一体化，必须从以下几方面着手：

1、机械技术的应用

机械技术是机电一体化的最基本定义，机械技术的着入点在于如何与机电一体化技术相结合，利用其它高、新技术来，来提高其各项性能，从而满足更广的需求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械技术理论与工艺技术应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

2、计算机网络与信息技术

凡是能扩展人们信息功能的技术，都是信息技术。可以说，这就是信息技术的基本定义。它主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等相关网络技术。

3、传感器检测技术

传感技术是把各种量转变成可物理识别的信号进行输出，检测就是指人员对可识别的信号进行处理的过程。传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的必不可少的环节。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是实现机电一体化系统能够达到高水平的唯一保证。

4、自动控制技术

自动控制技术是二十世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是二十一世纪最重要的高技术之一。今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。就此定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标，称之为自动控制技术。

5、系统技术

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

四、机电一体化的发展方向

1、机电一体化的绿色发展趋势

在如今人们越来越追求生活品质质量和生活水平，绿色环保成为了人们生活关注的焦点，随着社会的不断进步和近年来人们对生态保护意识的重视和加强，绿色产品概念也将成为时代发展的必然！绿色理念倡导消费者在与自然协调发展的基础上,通过改变消费方式来引导生产模式发生重大变革,进而调整产业经济结构,促进生态产业发展的消费理念。机电一体化技术也顺应了绿色理念，机电一体化产品在人们的生活使用时不会对环境造成污染或者污染远远小于传统的产品，而且在产品报废后，其零件还能被再利用和再加工，资源利用率得到了大幅度的提高，达到节约资源再利用的目的。

2、智能化发展趋势

智能化是二十一世纪机电一体化发展的一个显著特点，它由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能结合,随着信息技术的迅猛发展，其技术含量及复杂程度也越来越高，智能化的感念开始逐渐渗透到各行各业以及我们生活中的方方面面。这里所提到的“智能化”是指机器本身所具有的特性，它是在运用控制理论的基础上，结合计算机技术、精细化制造、运筹学等新学科、新技术和新方法，通过使机器模仿人类所具有的一些能力，从而促进机电一体化技术的实施。

3、网络化发展趋势

网络技术的发展是计算机技术发展的里程碑，网络技术的发展不仅推动了人类对科学技术的发展,同时给人们的学习,工作和生活带来强大的改变，因此，机电一体化的发展也深刻的受到影响。其中最重要的影响就是对机电一体化设备的网络控制，控制的终端设备就是机电一体化产品。

4、微型化

微型化也是未来机电一体化发展的趋势之一，微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间，并易于进行精细操作，因此在生物医疗、军事、信息等方面具有必不可少的优势。所以在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。

五、结束语

根据以上研究表明，机电一体化并不是独立的，而是由机械技术、微电子技术、接口技术、电工电子技术、信号变换技术等各个学科相互渗透，相互融合的产物，而且还是科技发展的必然产物。在科学技术迅猛的发展过程中，同时机电一体化在未来也会挑战前所未有的各种各样的难题，从而使机电一体化技术在我国大小产业中得到广泛的应用，有效的提高了我国社会经济效益。

参考文献

[1]朱思洪.机电一体化技术.北京：中国农业出版社，2004.

[2]三浦宏文.机电一体化实用手册.北京：科学出版社，2007.

[3]李运华.机电控制.北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[4]章浩，张西良，周士冲.机电一体化技术的发展与应用.农机化研究，2006（7）.