浅谈机电一体化技术与产品探讨

王志刚

摘 要：机电一体化技术是工业技术变革的产物，也是社会生产力进步的必然要求。机电一体化技术是制造机电一体化产品的手段， 而机电一体化产品则是技术革新或革命的目标。本文主要从机电一体化技术及发展趋势、产品类型和特点等方面进行探讨和阐述。

关键词：机电一体化;技术;产品

概述

机电一体化包含技术与产品两个层面，技术层面是指技术原理和指引机电产品或装置得以实现和发展的技术;产品层面是指机、电两类产品相互置换和融合衍生的新一代产品。机电一体化技术实现和驱动创新产品，机电一体化产品助推技术的创新和发展， 两者相辅相成，相互促进，共同发展。

1机电一体化技术及发展趋势

机电一体化技术主要是机械技术、信息技术和网络技术相互融合，它们各自技术的发展必然会促进机电一体化技术的整体发展。随着综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，实现整体机电一体化技术的最佳集合。

1.1 机电一体化技术

1.1.1机械技术应采用新材料，改进结构，提高刚性，减轻重量，实现模块化、通用化、系列化和标准化， 同时应选择适当的工艺装备、先进的工艺和科学的生产模式等。

1.1.2传感器是机电一体化技术中不可或缺的元器件，一般信息传感方式主要分为光、电、流体和机械，传感技术的评价指标有功能范围、灵敏度、分辨率、耐环境性、抗干扰性和可靠性等。

1.1.3 控制技术，机电一体化与微电子学的进步和信息处理设备的普及是分不开的，若要提高机电一体化水平就必须提高信息处理设备的功能及可靠性，同时还要开发高速小功率部件， 实现多信息联机处理信息处理装置。

1.1.4驱动技术主要表现在执行机构上，根据驱动方式不同可分为液压、气动和电动。液压与气动的驱动系统较为复杂， 电动驱动相对较为简单，实际应用较为广泛。

1.1.5接口是一種连接设备， 包括许多信息传输线及逻辑控制电路，机、电两部分的相互结合必须靠接口来实现，接口设备关系着被连接设备发挥作用的程度，接口技术是机电一体化中技术中作用尤为重要。

1.1.6软件是控制和驱动硬件执行的有效手段，一般将软件分为系统程序和应用程序系统两大部分，系统程序包括程序设计语言、编译程序及操作系统;应用程序系统则包括专用程序语 言及程序库、计算机辅助设计等。

1.2机电一体化技术发展趋势

1.2.1机电一体化产品的构成和种类较多，为了能有效管控产品的多样性，企业需要以模块化的方式进行生产，提高效率、降低生产成本。只有通过将产品个性化需求进行分类，设置更小的生产单元以满足最关键的共性需求，再满足差异性的需要，从而实现最大限度的经济化生产模式。

1.2.2网络技术的发展给科学技术、工业生产、人们日常生活等方面带来诸多变化和方便，全球经济和生产通过网络连成一片，企业间的竞争将更加激烈，机电一体化产品一旦研发成功，只有功能独到、质量可靠，很快就会全球畅销。随着网络的普及，基于网络的各种远程控制和件数技术的成熟，远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

1.2.3智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向，是以人工智能，运算学、计算机科学、模糊数学为指导方法，使其具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，从而实现高度控制的目的。

1.2.4微型化即是小型化，是当今社会发展的必然趋势，也是一种潮流。微机电一体化产品体积小、能耗少、简单灵活，在生物医疗、军事、信息等方面有着显著的优势，如：纳米芯片、微型机器人等。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，其产品加工技术要求非常严格，一般采用光刻技术和蚀刻技术。

1.2.5绿色机电一体化设备的发展是时代的趋势，也是人与自然和谐发展的必然产物，诸如：天然气汽车、电动汽车等绿色车辆必将成为人们日常出行工具的首选。

1.2.6现代机械生产已不是一个人能够完成的，而是一个系统化的任务，需要内部进行分工和整合。未来的机电一体化设备将更加注重产品与人的关系，不同的组合和配置，可以满足人们多样化的需求。

2机电一体化产品类型和特点

2.1机电一体化产品

利用机电一体化技术制造出来的产品统称为机电一体化产品。机电一体化产品多种多样，可分为以下4种类型：①在本来机械上附加电子技术的高级控制功能，从而获得高性能或多功能的机械产品，如：数控机床。②由机械构成的控制系统被电子装置置换一部分而形成的新控制系统产品，如 ：傻瓜相机。③以微型计算机为主的机电一体化装置， 如：全自动洗衣机。④完全由电子装置构成的信息处理机构， 如：微型计算机。

2.2机电一体化产品特点

机电一体化产品在工程建筑、航空运输、医疗卫生、机械加工等行业中广泛应用，可以有效提升工作效率 和产品精度，同时省时省力，若实现规模化生产， 将大大降低生产成本，提高产品竞争力。“工业4.0”是德国先推出的概念，美国叫“工业互联网”，我国叫“中国制造2025”，是国家战略发展的核心。工业4.0时代的产品和服务将借助于互联网服务，通过软件、电子及环境的结合，生产出全新的产品和服务，其自动化、网络化、智能化的特点将更显重要和突出。

3结束语

机电一体化技术是众多学科和科学技术发展的结晶和精髓，机电一体化产品是社会生产力进步的必然产物。机电一体化技术与产品探讨是一个系统性、复杂性的工程，虽然过程中会有曲折和困难，但前途广阔，为更好的服务于人们的生活和工作，其势必会任重而道远。

参考文献：

[1]苏天富.电子技术发展方向[M].北京： 中国环境科学出版社，2001;

[2]徐志毅.机电一体化实用技术[M].上海科学技术文献出版社，2004。