淺談機電安全技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

摘 要 機電安全技術(shù)是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機電安全技術(shù)技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景，綜述國內(nèi)外機電安全技術(shù)技術(shù)的現(xiàn)狀，分析機電安全技術(shù)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞 機電安全技術(shù) 現(xiàn)狀發(fā)展探討

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程一體化發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電安全技術(shù) ”為特征的發(fā)展階段。

一、概述

機電安全技術(shù)是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機電安全技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電安全技術(shù)是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值， 并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電安全技術(shù)系統(tǒng)或機電安全技術(shù)產(chǎn)品。

二、機電安全技術(shù)的發(fā)展狀況

機電安全技術(shù)的發(fā)展大體可以分為三個階段:(1)20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起到了積極的作用。 (2)20世紀70—80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電安全技術(shù)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大約到20世紀80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認;機電安全技術(shù)技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開始對機電安全技術(shù)技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀90年代后期，開始了機電安全技術(shù)技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電安全技術(shù)進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術(shù)等進入機電安全技術(shù)，微細加工技術(shù)也在機電安全技術(shù)中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電安全技術(shù)和微機電安全技術(shù)等新分支;另一方面，對機電安全技術(shù)系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法都進行了深入研究。

三、機電安全技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）發(fā)展的智能化

智能化是21世紀機電安全技術(shù)技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電安全技術(shù)的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電安全技術(shù)產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。

（二）發(fā)展的模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電安全技術(shù)產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電安全技術(shù)產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突，近期很難制定出國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。

（三）發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電安全技術(shù)新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到、質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電安全技術(shù)產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機電安全技術(shù)產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

（四）發(fā)展的微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電安全技術(shù)向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電安全技術(shù)產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電安全技術(shù)產(chǎn)品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。

（五）發(fā)展的環(huán)?；?/p>

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適;另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電安全技術(shù)產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前景。機電安全技術(shù)產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

（六）發(fā)展的系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強。一般除RS232外，還有RS485等智能化通信接口。其高層境界就是人機安全技術(shù)和模仿生物機理，研制出各種機電安全技術(shù)產(chǎn)品來。

總之，機電安全技術(shù)的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術(shù)發(fā)展的成果，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電安全技術(shù)技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越好。

參考文獻：

[1]李建勇，機電安全技術(shù)技術(shù)[M].北京:科學出版社，2004.

[2]李運華，機電控制[M].北京:北京航空航天大學出版社，2003.