芻議機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

楊濤

摘要：機(jī)電—體化技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)代科技推動的必然結(jié)果，文章首先介紹了機(jī)電與一體化發(fā)展的背景以及目前的發(fā)展現(xiàn)狀，緊接著對其發(fā)展趨勢做了詳細(xì)的概述。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，它一方面推動了學(xué)科的之間的相互交錯，另一方面也促使工程領(lǐng)域的進(jìn)一步改造。近年來，特別是計算機(jī)日益的小型化與功能化，其使用范圍也逐步的越來越廣。機(jī)電一體化技術(shù)就是集合了計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與微電子技術(shù)等于一體的綜合性技術(shù)，它的廣泛使用，不僅提高了相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量，更是進(jìn)一步提升了機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率。

1.機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

以信息化來推動工業(yè)化的發(fā)展，是現(xiàn)代社會發(fā)展的一項重大的戰(zhàn)略舉措，因為信息化主要是通過計算機(jī)的應(yīng)用來實現(xiàn)的，它的應(yīng)用開始將工業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化為信息經(jīng)濟(jì)，這個信息化的過程不僅涉及到傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，還涉及到人們的生活方式和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等等。當(dāng)然，雖然我國目前的機(jī)電一體化技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國家相比，還是存在著十分大的差距。據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)表明，我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值還只有30-40%。這樣的一個差距，也在一定程度上極大的限制了我國機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程。但是國家還是十分的重視這一方面的建設(shè)，還為此成了專門的機(jī)電一體化的領(lǐng)導(dǎo)小組。因為信息產(chǎn)業(yè)是有十分長遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿Φ?，如果能夠通過一些貿(mào)易或者技術(shù)轉(zhuǎn)讓，直接的吸取國外先進(jìn)的技術(shù)，在成本的節(jié)約上有著極大的優(yōu)勢。

另外機(jī)電一體化主要是由控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等等組成的，隨著它們進(jìn)一步的發(fā)展，也為機(jī)電一體化的技術(shù)條件提供了支撐，大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展則為機(jī)電一體化的物質(zhì)條件奠定了很好的基礎(chǔ)，正是這些支撐，促使著我國的機(jī)電一體化正在逐漸的發(fā)展完善。

2.機(jī)電一體化的趨勢探討

機(jī)電一體化的發(fā)展是十分依賴于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展程度的，因為它不僅包括了計算機(jī)學(xué)、信息學(xué)，還包括了機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)等等。所以這是一個協(xié)同發(fā)展的過程。由此可以探討出機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面。

（1）板塊化的發(fā)展

實現(xiàn)機(jī)電一體化的版塊化是一個相當(dāng)復(fù)雜的工程，因為該工程涉及到的廠家繁多、產(chǎn)品品種各異。在進(jìn)行研發(fā)時各種接口的設(shè)計也是各式各樣，例如它既會涉及到機(jī)械接口，還會設(shè)計到電氣接口等等，這都為機(jī)電一體化板塊化的實現(xiàn)產(chǎn)生了很大的障礙。但是該項工作能夠順利的完成，卻對機(jī)電與一體化的發(fā)展有著很強的促進(jìn)作用。例如在進(jìn)行加減速以及智能調(diào)速的研究時，想要達(dá)到更好的視覺處理效果，就必須要做好機(jī)電一體化的板塊化處理，只有這樣才能在進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)時有一個較好的標(biāo)準(zhǔn)。同時對于實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)也有著較大的促進(jìn)作用。當(dāng)然這就對于標(biāo)準(zhǔn)的制定提出了較高的要求，不論是在部件和接口的選擇上，還是在單元的匹配程度上。當(dāng)然受著各方面利益博弈的影響，想要制定這樣一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在實施的過程中還是有著一定的難度，但是可以先從一些規(guī)模較大的企業(yè)中試點，再逐步的推廣。我們可以肯定的是，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定無論是對技術(shù)企業(yè)還是對產(chǎn)品企業(yè)的發(fā)展都有著極大的推動作用。

（2）智能化發(fā)展

21世紀(jì)系統(tǒng)化的發(fā)展方向是一個十分重要的發(fā)展趨勢，因為在機(jī)電一體化的建設(shè)之中，越來越關(guān)注人的力量，例如已經(jīng)得到推廣的機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的使用等等都是智能化發(fā)展的結(jié)果。智能化的發(fā)展主要是在，通過人智慧，來完成對機(jī)械行為的設(shè)定。在這一過程中，不僅囊括了計算機(jī)學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)等等知識，還需要人們更多的新思想和新方法，這樣通過人腦智慧的應(yīng)用，來完成機(jī)器的自主決策、判斷推理的能力。這樣對于目標(biāo)的完成能夠起到更好的控制作用。當(dāng)然我們不能要求機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)和人類一樣水平的智商，但是通過各項技術(shù)的應(yīng)用，還是能夠融入人的部分智能，這樣也能夠極大的推進(jìn)其發(fā)展。

（3）小型化的發(fā)展

小型化的發(fā)展主要是指機(jī)電一體化朝著一個微觀的趨勢發(fā)展，我們將其統(tǒng)稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)，這對機(jī)電一體化的產(chǎn)品的尺寸都做出了標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，而且還有著朝微米和納米級發(fā)展的趨勢。它主要有著耗能少、體積小等等優(yōu)勢，而且其運動方式還十分的靈活，所以在軍事和醫(yī)療上都得到了廣泛的推崇。但是目前其發(fā)展的重難點主要在于微機(jī)械技術(shù)，因為在完成微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工時，都必須要采用精細(xì)加工技術(shù)的，這類技術(shù)不僅包括光刻技術(shù)，還包括蝕刻技術(shù)。它們在技術(shù)攻破和創(chuàng)新上都還存在著一定的難度。

（4）系統(tǒng)化的發(fā)展

系統(tǒng)化發(fā)展主要表現(xiàn)在其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系既有開放式的特征，又有著模塊化的表現(xiàn)。這就要求該系統(tǒng)是既能夠進(jìn)行靈活的組合，又能夠隨意的進(jìn)行拆分，同時還需要各個子系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行很好的協(xié)調(diào)，這樣便于整體的管理。在另一方面，系統(tǒng)化還體現(xiàn)在通訊能力的提升以及產(chǎn)品的人格化特征之上，因為未來產(chǎn)品的發(fā)展趨勢將更加的注重與人需求的結(jié)合，因為畢竟產(chǎn)品最終的使用者是人，所以，在進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)時，還應(yīng)該更多的關(guān)注產(chǎn)品的“情感”與智能，這樣才能更好的實現(xiàn)人機(jī)一體化。

3.結(jié)束語

不難看出，機(jī)電一體化的發(fā)展如果只是單純的依靠某一方面的力量，是根本無法完成的，它必須受到多方面技術(shù)發(fā)展的推動，這也是當(dāng)今社會發(fā)展的特點的，所以實現(xiàn)技術(shù)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，才是未來發(fā)展的總趨勢。當(dāng)然，文中所列舉的技術(shù)并不是與機(jī)電一體化相關(guān)的全部技術(shù)，它還包含著許多其他方面的技術(shù)。目前技術(shù)融合的可能性越來越大，涉及的范圍也越來越廣，這極大的推動了機(jī)電一體化的發(fā)展。

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