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1.机电一体化的概念和内容
机电一体化原本就是指在机构、动力和信息处理功能和控制功能上,使用现当代的的电子技术,把机械装置和电子化设计还有软件结合起来所构成的一个完整的系统的总称。目前,我国的机电一体化产品已有多种,如数控的机床、机器人、汽车电子化产品等,这些都属于机电一体化的产品。机械工程只是把最简单的技术发展到高级的机械电气化,因而机械工程还是属于传统机械,其最主要的作用还是代替和放大的体力工作。
2.机电一体化的产生以及技术现状
机电一体化的成长过程有三个阶段:20世纪60年代是其初级阶段,起步阶段。在这一时期内,人们有意的去使用机电技术,结合机械工程的特点来提高产能和产量,如在第二次世界大战期间,战争反倒是加快了机电产品和电子技术的融合。这些在战争中发明的技术,为战后的经济复苏起到了极大的积极作用,因为那个时候机电技术和电子产品技术水平并没有那么高,所以机电技术和电子产品技术的融合并没有很深入,这也就造成了开发出来的产品不会得到广泛的推广。20世纪70年代到80年代,是其蓬勃发展的时期。由于复杂的、超复杂的集成电路和微笑的计算机的快速发展,这些为机电一体化的发展铺平了道路。机电一体化最早在日本被广泛接受,大概到20世纪80年代末在世界范围内被广泛认可。同时,机电一体化技术和产品得到了极大的发展,各国开始对机电一体化技术和产品给予高度重视和支持。20世纪90年代末的时候,机电一体化技术开始逐渐的发展到了智能化的新阶段,机电一体化进入深度的发展阶段。一个很现实的技术就是,光纤、通信技术等融入到机电一体化的发展当中,同时在人工智能技术、神经网络技术、光纤技术等领域取得了据明显的进步,这样也拓宽了机电一体化技术的发展空间。
3.机电一体化的发展前景
3.1智能化
人工智能在机电一体化建设中的研究扮演的角色越来越重要了。在机床控制技术发展的基础上,取其精华,如在人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学等领域所展现的科学技术,以及对其所做的贡献,让机电技术通过模拟人类的智能,具有和人类一样的思考能力、判断能力以决策能力等,使其能更好的控制目标。可以肯定的是,机电产品不可能也没有必要拥有和人类一样的智能,然而追求高性能、高速微处理器,利用这些特点来制造低智能或部分智能的机电一体化产品,这是可以做到的,也是必须要做到的。
3.2模块化
模块化的对接是一个极其重要的技术发展,因为机电一体化的产品种类琳琅满目、生产厂家的数量也数不胜数,要开发统一标准的机械背景、电气背景、电源背景和环境背景的机电一体化产品的单元特别复杂,但是这个还是非常重要的技术发展。通过这种方式,可以让新生产的产品使用标准单元,进一步加快开发的进程,扩大生产规模。但是这需要为组件装置、单元的匹配以及接口开发新的标准应用,因为存在利益冲突的问题,这个问题即使在未来也很难做到国际标准化的统一。不过,随着部分大型企业的逐步完善和成型,这也不影响现在的使用和机电技术一体化的发展。
3.3微型化
机电一体化技术发展趋于微型化,是从20世纪80年代开始的,机电技术一体化的微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,其产品具有体积特微小、耗能量低、运动的灵便力强等的特点。现在微机电一体化的发展遇到了瓶颈期,这个瓶颈就是微机技术的发展,因为微机技术的机电一体化的技术更加精密,也就是超精密技术,这个技术分为两大类:光刻技术和蚀刻技术。
3.4绿色化
机电技术促使化工业趋于绿色发展,这一趋势会给人类的生活造成翻天覆地的改变。一方面,人们使用的物质更加丰富多样,让生活更加舒服、惬意;另一方面,将会使得人们对资源的损耗大量的减少,因为之前的工业发展使得人们赖以生存的生态环境受到严重污染和破坏。所以,现在人们对环境的重视和环境的保护越来越重视,也越来越注重资源的节约和对自然生态环境的保护,这就导致绿色生态这个词不断地出现在人们的生活里。
4.结束语
机电一体化技术将会融合各个领域的技术,为其发展拓宽道路,将结合人类的发展需求和社会生产力的技术水平的提高,为人类做出更好的服务,体现出其较大的优势和功能特点。现在有太多的技术与机电一体化技术相关,也有太多的技术发展因素来影响和改进机电一体化技术,而且随着科学技术的不断发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,这就给机电一体化技术的发展带来了无限的可能和广阔的前景。