浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势

刘志勇+王鹏+钟建伟

摘 要：现如今是信息和科技的时代，科学技术的不断提高，带动了机电行业的发展。在人们的日常生活中，机电一体化应用较为普遍。机电一体化是一门新兴边缘技术学科，是在生产和技术发展的基础上，由机械和电子等多门学科相互影响和结合而形成的。机电一体化突破传统技术的限制，具有更为广泛的发展空间。本文主要在介绍机电一体化技术的发展现状的基础上，探讨机电一体化技术在未来的发展趋势，为研究人员提供参考资料。

关键词：机电一体化；技术现状；发展趋势

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.179

0 前言

科学技术的发展带动了机电一体化技术的广泛应用。其作为一项综合性极强的技术，是传统技术的新突破，在原有的层面上加入很多新的元素，经过不断的创新和改革，才发展起来。由于计算机技术的普遍，出现很多性能良好的集成电路，所以机电一体化技术的应用方向和领域变得更加宽广。但是机电一体化技术的水平已经不能满足人们的需求，只有通过不断的改进和完善，才能够让我国的机械行业发展水平能够跟上世界的脚步。

1 机电一体化概述

机电一体化随着时间的推移已经成为综合性的新兴学科，由于生产需求在不断发生变化，所以对其界定也会增加新的内容。机电一体化的基本特征可以认为是基于系统的角度，将机械领域的所有技术综合应用，为了实现系统设定的目标，需要将各个单元合理配置和布局，最终达到多功能、高质量的的要求，使系统处于最优状态。机电一体化和机械电气化还是有很多不同之处，只有纯技术才能通过不断发展才能形成机械电气化，归属为传统机械，然而发展到机电一体化，特有的微电子设置可以代替传统机械部门的某些功能，并且还存在很多新的功能，例如自动检测、自动处理信息等。换言之，机电一体化和机械电气化的本质区别在于智能化特征[1]。

2 机电一体化技术的发展现状

至今，机电一体化技术的应用主要在四个方面，分别是工业机器人的开发和利用、数控机床应用、分布式控制系统应用。工业机器人的产生能够在一定程度上代替人类，经历了三个发展阶段，第一代机器人因为不具备高智能化水平，只能依据简单的程序执行简易的工作；第二代机器人可以依据内部传感器获取、分析环境中的信息，做出具体的动作；第三代机器人可以在不同环境下工作。机电一体化技术的应用最成功的案例就属数控机床，目前数控机床是一个机床是可以同时进行多个任务的操控，让提高工作效率在很大程度上得到提高。分布控制系统的安全和功能水平极高，随着测控技术的发展，分布式控制系统能够在干生产过程中实现调度、处理等多种功能。

3 机电一体化技术的发展趋势

（1）智能化。在21世纪机电一体化的主要研究就是智能化，智能化主要针对的是机器行为，是基于控制理论，综合运用人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学等一些新技术，让机器能够具有人的基础能力，例如判断推理、罗辑思维和自主决策的能力，通过不断的研究，最终可以达到更高的控制要求。研究出来的机电一体化产品虽然不具备和人一样的能力，然而微处理器具备高速度和高性能的特点，这使机电一体化的产品能够具备低级智能或者人的部分智能完全可以在未来实现[2]。

（2）光机电一体化。光电一体化技包括两方面，分别是产品和技术。光电一体化产品是一种高科技产品，是综合运用光学、机械、微电子、自控控制和通信技术，具备高功能和附加值，产品特点极其优良，产品体积较小，重量轻，能够适应各种环境，长时间使用，且使用操作方便、简洁。光电一体化技术是让产品可以通过技术原理实现特定功能的一种技术，技术发展空间较大，如果能够科学使用这种技术，就可以让产品的功能更加齐全，为生产商带来高额利润。在未来发展过程中，光电一体化热点技术是激光技术、传感器技术等等呢，另外光机器人也可以利用这项技术。

（3）柔性化。柔性化指的是产品具有两方面功能，首先是产品自身适应性，例如在纺织生产过程中，纺织设备对于各种的纤维都能够适应，不同织物可以依据织机达到不同织造工艺的需求，一旦品种发生改变纺织设备能够迅速做出反应；同时，机械设备的制造商需要具备能力根据用户的需求制造设备，想要实现产品的柔性化必须在设计产品时依据模块化理念，利用PLC、PCC技术等解决设备变频等问题，进一步提高自动化的水平。

（4）微型化。微型化是高新技术发展的最终目标，微型电机系统是由可控制和可运动的微型机电装置组成的，外形都是毫米量级以下。微型机电一体化的产品具有很多的其他产品无法达到的功能，产品体积小、耗能少，能够医疗和军事领域被广泛使用[3]。

（5）网络化。随着网络的普及，很多远程控制和监控技术的还在不断发展，而机电一体化产品的就是远程控制终端设备的一种。同时电器网络化发展随着总线和局域网技术的发展成为热门领域，可以通过网络技术将家庭电器组合成一个集成系统，人们出门在外也可以控制家里电器，所以机电一体化产品网络化发展是必然趋势。

4 结论

总体来说，社会的发展离不开机电一体化技术。但是从目前机电一体化技术的发展现状可以看出，只有通过不断的研究才能使其具备各种不同的功能，在各行各业中被广泛应用。

参考文献：

[1]刘吉平.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].科技与创新，2015（12）：153.

[2]刘泽波.机电一体化技術的现状及发展趋势[J].电子世界，2013（12）：103.

[3]林莅莅.浅谈机电一体化技术现状与发展趋势[J].全国商情（理论研究），2011（14）：117+119.