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谈机电一体化技术的现状及其发展趋势
摘要：机电一体化是机械技术与微电子技术的有机结合，是现代科学技术发展的必然结果。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。由于气动技术、液压技术、传感器技术、PLc技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的具有真正意义的.. 机电一体化技术，它是集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的机电一体化技术。
关键词：机电一体化；技术；现状；发展趋势
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，造就了工程领域的技术革命与改造。机电～体化技术始于电子技术的发展及电子技术与机械技术的结合，尤其是大规模集成电路出现，促进机电一体化技术发展并引起广泛注意。数控机床的问世写下机电一体化技术新篇章；微电子技术为机电一体化技术带来勃勃生机；可编程序控制器.. 电力电子的发展为机电一体化技术提供坚实基础：激光技术模糊技术、信息技术等高新技术的发展使机电一体化技术跃上新台阶。
机电一体化的概念机电一体化又称机械电子学，英文称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前部分与电子学glectronics的后半部分组合而成。一般认为机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。它有三重含义：首先，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。其次，机电～体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化主要强调机械与电子的结合。最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。
机电一体化技术的基本特征广而强的应用性；2)多层次的系统化；3)整体的最优化；4)使用简易化。
机电一体化技术的主要包含内窖机械制造技术。机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其他高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。2)计算机与信息技术。其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。3)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。4)自动控制技术。其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。5)传感检测技术。传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高，它是机电一体化系统达到高水平的保证。6)伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现将电信号到机械动作的转换的装置与部件它对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪6O年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。由于技术的局限性已经开发的产品也无法大量推广。2O世纪7O一8O年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。
这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。机电一体化技术和产品得到了极大发展。2O世纪9O年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。
我国是从20世纪8O年代初才开始在这方面进行研究和应用。但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
机电一体化的发展趋势．1智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的.. 智能化是对机器行为的描述是在控制理论的基础上，吸收人工智能运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学生理学和混沌动力学等新思想、新方法模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。
网络化。20世纪9O年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。基于网络的各种远程控制和监视技术，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
微型化。微型化兴起于2O世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统.. (MEMS)。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。
综上所述，机电一体化是在与其相关的基础学科的充分发展的前提下出现的一种新型技术，它的出现不是孤立的，它是许多科学技术相互交叉，互相融合发展的结晶，是社会生产力发展到～定阶段的必然要求。随着时代的发展，科学技术不断进步，各种新理论、新技术不断涌现，各学科相互融合进一步深入，机电一体化技术的发展空间也将越来越广阔。
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