探究机电一体化的创新及发展方向

贵州航天职业技术学院 郭克朝

探究机电一体化的创新及发展方向

贵州航天职业技术学院 郭克朝

机电一体化是一门重要的科学技术，在社会的发展中起着重要作用，创造了巨大的经济效益和社会效益。机电一体化的创新和发展方向也是一个重要的研究方面，它促进了机电一体化自身的发展变革。

机电一体化 创新 发展方向

随着计算机技术的迅猛发展，机电一体化技术得到了前所未有的发展和应用，它的应用极大促进了机械智能化和人性化，机电一体化的创新和发展关乎社会的发展方向和发展进程。

一、机电一体化的内涵

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机结合，综合应用到实际中去的综合技术。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

与传统技术相比，机电一体化的优势有以下几个方面：①功能增强并且应用广泛；② 精度大大提高；③安全性和可靠性提高；④操作改善；⑤柔性提高；⑥生产能力和工作质量提高

机电一体化是将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术，它极大地提高了传统工业的技术水平，而且能解决目前资源能源短缺的境况。

二、机电一体化产品的创新

社会经济是不断发展的，只有不断发展创新的技术和产品才能满足时代的要求，符合社会发展的需要。因此，机电一体化的研究人员要实时根据调查的市场情况调整自己的产品，满足市场的需要，推动自身发展。

1.外观的创新。客户接触产品的第一印象就是产品的外观，追求美是人类的天性，漂亮的产品外观会给产品增添许多印象分，刺激客户的购买需求。因此，机电一体化产品需要注重外观的创新设计并且结合产品的功能使产品与其他设备协调得更好。

2.材料的创新。材料创新是机电一体化产品创新的一个关键部分，主要包括两个方面的创新应用：第一，新产品的研发材料选择。选择运用一些像纳米材料、合金材料等的新型材料来研制新的机电一体化产品。第二，选择物理性能高的材料，如轻便、耐磨、抗震的材料。

3.结构的创新。机电一体化产品的结构创新包括产品的技术改进、产品的重新设计、产品的重新研制等方面，是产品创新的一个重要环节。具体的实施内容有：产品内部的动力结构、机械结构、动力配置等方面。

4.功能的创新。机电一体化产品的功能是其在竞争中获胜的最重要因素。机电一体化产品的功能创新有两个方面：一方面是根据客户和市场的需要对原有产品功能进行改进；另一方面是根据客户和市场的需求研发具有新功能的产品，促进自身发展。

三、机电一体化产品的发展方向

从二十世纪九十年代后期开始，许多发达国家的机电一体化开始向智能化方向迈进，并取得了一些成就。未来机电一体化的发展方向集中在以下六个方面：

1.智能化。智能化是人类追求、探索的一个目标，是社会进步、发展的一个体现，机电一体化的发展进步也是在产品的智能化方面得到体现。产品的智能化在机电一体化研究中越来越得到重视，机器人、数控机床是智能化的重要应用之一。机电一体化的产品不可能具备有和人一样的自主思维、决策能力，但是采用先进的微处理器使产品具有相对的智能是可以实现的，它可以更方便、快捷地解决生产上的一些问题，提高工作效率。

2.模块化。模块化是将一种处理复杂系统分解为更好的可管理模块的方式。模块化用来分割、组织、打包软件，每个模块完成一个特定的子功能，所有的模块按某种方法组装起来，成为一个整体，完成整个系统要求的功能。模块化是机电一体化发展的一个重要目标和方向，这是一项艰苦而复杂的工程。机电一体化的产品名目繁多、厂商众多，但是这些产品的研制没有形成系统的单元模式和标准，难以实现大规模生产。为了维护自身利益，我国很难从国际上引入这些单元设计的标准，只能通过自身的组织、摸索实现。

3.网络化。计算机技术的应用推动了网络技术的发展，给生产、军事、政治、科技和人类的日常生活带来了翻天覆地的变化。网络技术的应用把各个地区、各个国家联系在了一起，促进了全球化的进程，加速了信息的传播，同时加剧了企业之间的竞争。由于网络的普及，机电一体化的产品一经研发只要其质量高、性能好、满足人们的需求就可以很快地传递到世界各个角落。因此，网络化必将是机电一体化发展的一个重要方向。

4.微型化。微型化是把机电一体化的产品向着微型机器、微型领域的方向发展的一种趋势。在国外称为微电子机械系统（MEMS)，主要是指几何的尺寸小于1立方厘米的机电一体化产品。这些产品的体积小、运动灵活性高、耗能较少，在军事技术、信息科技和生物医疗方面具有不可替代的优势，是未来社会的发展方向之一。

5.绿色化。工业技术的发展给人类带来极大物质满足的同时也带来许多环境问题，如生态环境的污染、资源的破坏、能源的减少等。环境的保护、可持续发展已经提上日程，此时诞生的绿色产品极大地满足了社会和人类的需求，绿色化是社会发展的必然要求和必然趋势。设计具有无污染、节能环保的机电一体化产品具有广阔的利润空间和发展前途。

6.系统化。系统化是指采用一定的方式对已经制定颁布的规范性文件或者流程进行归类、整理或加工，使其集中起来作有系统的排列，以便于使用的活动。表现特征之一就是体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以进行灵活的组合、裁剪，也可以进行多个子系统的协调控制和综合管理。另一表现特征就是大大加强通信功能，注重产品与人之间的关系，实现“人格化”。

机电一体化的产生和发展是社会生产力发展的必然结果，是各领域技术融合的结晶。机电一体化的应用广泛，具有广阔的发展空间，在发展过程中要找对方向，及时改革创新，促进自身不断发展，获得更多的社会效益和经济效益。

ISSN2095-6711/Z01-2015-06-0035