机电一体化技术综述

机电一体化技术综述内容摘要：

电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。 机电一体化的发展大体可以分为 3 个阶段。 20 世纪 60 年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。 在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。 特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。 那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。 由于当时电子技术 的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 20 世纪 70~80 年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。 这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。 大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 这个时期的特点是：①机电首先在日本被普遍接受，大约到 20 世纪 80 年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品 给以很大的关注和支持。 20 世纪 90 年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。 一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中露头脚，出现了光机电一体化和机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。 同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。 这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整 的科学体系。 随着科技的发展，信息技术、数据库、光电技术、通信技术相继被引入机电一体化技术中，机电一体化技术应用范围越来越广泛。 机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实，多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。 有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合 ，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。 虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。 同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展基础和逐渐形成完整的科学体系。 之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，在 21世纪开端的近十年里，机电一体化技术已经涉及人类生活的各个角落。 （二） 国内发展现状 我国机电一体化技术起步相对较晚，但是其发展进程也与世界各国一样，经历过准备时期、起步时期和发展时期。 自从 1984年以 来曾多次召开过全国性微电子技术改造机械设备会 议，大力开展机电一体化技术推广工作开始，我国正式开展机 电一体化技术。 21 世纪初期，国内仍处于工业化进程中，机电一体化技术的应用和发展既有巨大的市场需求，又是我国机械工业加快增长方式转变、实现健康发展的客观需要，是形势所需。 在此大背景下，机械工业将有望长期保持持续较快的发展势头。 快速增长的机械产品市场为以自动化、智能化为特征的机电一体化技术的应用和发展提供了快速增长的市场机遇、技术升级的发展机遇、中外合作创新的机遇和推进企业信息化的机遇。 机电一体化的应 用范围正越来越广，几乎涉及无所不包的社会领域。 现已有种类繁多的机电一体化产品与系统，例如锻压、铸造、轻工、纺织、冶金、印刷、通讯、办公、起重运输等所用的机械，机床，机器人量仪，量具、仪表，低压电器，焊接设备，电机传动装置电站控制系统信息装置，军事装备以及医疗器械家用电器等。 “机电一体化”工作面临的形势 （ 1） . 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度 （ 2） . 我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。 （ 3） . 我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低， 耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。 在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占。