摘要：现代科学技术的发展极大地推动了不同科学的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。随着时代的发展，机电一体化技术已成为国民经济发展的不可或缺的重要技术之一，机电一体化技术是多学科多领域技术的融合，是工业现代化进程中的关键技术，其发展水平的高低标志着一个国家的综合实力强弱。
关键词：机电一体化；技术；发展与应用
前言
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及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构，产品机构功能与构成，生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化概述
机电一体化是一个新兴的边缘学科，正处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向。机电一体化技术是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其他技术相融合而构成的一门独立的交叉学科。机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称，涉及机械制造技术、电子技术、信息处理技术、测试和传感器技术、控制技术、接口技术、计算机技术、伺服驱动等多种技术，是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术。机电一体化技术对现代工业的发展有巨大的推动力，因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。
二、机电一体化基本结构要素
2.1.机械本体部分
机械本体就像人体的身躯骨架，它是系统所有功能元素的机械支持结构，包括机身框架机械连接等，它是机电一体化要素中最基本的部分。
2.2.动力部分
动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动是一样的道理，它是为系统提供能量和动力功能驱动执行的机构，使系统按照控制要求得以正常运行，是机带你一体化结构中不可或缺的部分。
2.3.传感部分
传感部分就像人的眼鼻耳口等感觉器官，将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测变成可识别的信号，然后传输到信息处理单元，经过分析处理后产生相应的控制信息，其功能一般由专门的传感器和仪器仪表来共同完成。
2.4.驱动部分
驱动部分就像人体的肌肋腱一样，要接受大脑指挥，驱动四肢运动，在控制信息作用下驱动执行机构完成各种动作和功能。
2.5.执行部分
执行部分如同人的四肢，由大脑支配完成各项工作任务一样，根据控制信息和指令完成各种动作和功能，执行机构是运动部件，一般采用机械电磁电液等构成。
2.6.控制及信息处理部分
控制及信息处理部分，犹如人的大脑，指挥和控制全身运动，并能记忆思考和判断问题一样，将来自各传感器的检测信息集中存储分析加工，并根据信息处理的结果按照一定的程序和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。
三、机电一体化的现状与应用
3.1重工业领域
机电一体化技术目前越来越广泛被采用，其中包括了钢铁、电力、石油化工、采矿冶金、汽车、造船、航空工程等多种行业，相对来说，主要是应用于重工业领域。
3.2数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，能最大限度地提高用户的使用效益。
3.3计算机集成制造系统
CIMS的实现是全局动态最优综合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它实现了从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。使各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3.4柔性制造系统
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
3.5工业机器人
机电一体化是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。改造传统机械设备的要求，开辟新领域，发展与振兴机械工业，需要大力发展新一代机电一体化产品。
四、机电一体化的发展趋势
4.1智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近年来处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
4.2微型化
微型化是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前利用蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
4.3网络化
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。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，能使人们在家里就可分享各种高技术带来的便利。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
4.4模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
4.5绿色化
机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。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。
4.6系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构，可以灵活组态，寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能和特征显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
结束语
机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求，如今，机电一体化技术作为机械工业的主角，在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越显眼，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
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论文作者:王译辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签：机电一体化论文; 技术论文; 机械论文; 系统论文; 产品论文; 功能论文; 信息论文; 《基层建设》2017年第7期论文;