論機電一體化技術(shù)及其發(fā)展
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摘要：機電一體化是一種復合技術(shù)，是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。簡(jiǎn)述了機電一體化技術(shù)的基本結構組成及其發(fā)展情況。
關(guān)鍵詞：機電一體化;發(fā)展;技術(shù);模塊化
機電一體化的核心技術(shù)20世紀7080年代為第二階段，可稱(chēng)為蓬勃發(fā)展階機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機段。這一時(shí)期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為械本體、傳感器、信息處理單元和驅動(dòng)單元等部分組成。因機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎。大規模、超大規模集成此，為加速推進(jìn)機電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著(zhù)手。 電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了.1機械本體技術(shù)充分的物質(zhì)基礎。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：
機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方(1mcarnc一詞首先在日本被普遍接受，大約到面考慮�，F代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;質(zhì)量除了在結構上加以改進(jìn)，還應考慮利用非金屬復合材(2)機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現驅動(dòng)系統的小(3)各國均開(kāi)始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提關(guān)注和支持。 思想匯報
傳感技術(shù)方向邁進(jìn)的新階段，機電一體化進(jìn)人深入發(fā)展時(shí)期。一方傳感器的問(wèn)題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在面，提高可靠性與防干擾有著(zhù)直接的關(guān)系。為了避免電干機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析來(lái)說(shuō)，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。 和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深.3信息處理技術(shù)人研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及光纖技機電一體化與微電子學(xué)的顯著(zhù)進(jìn)步、信息處理設備(特術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的別是微型計算機)的普及應用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進(jìn)一步建立完整的電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性包括模/數轉換基礎和逐漸形成完整的科學(xué)體系。設備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性(，) ，進(jìn)而提高處現代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交理速度，并解決抗干擾及標準化問(wèn)題。 叉與滲透，導致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程.4驅動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械電機作為驅動(dòng)機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結構、等方面還存在一些問(wèn)題。目前，正在積極發(fā)展內部裝有編碼產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變器的電機以及控制專(zhuān)用組件一傳感器一電機三位一體的伺化，使工業(yè)生產(chǎn)由機械電氣化邁入了機電一體化為特服驅動(dòng)單元。 征的發(fā)展階段。
接口技術(shù)機電一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)有著(zhù)自身體系的新為了與計算機進(jìn)行通信，必須使數據傳遞的格式標準型學(xué)科，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展還將被賦予新的內容。
規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和但其基本特征可概括為：機電一體化是(，) 從系統的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，維修，而且可以簡(jiǎn)化設計。目前，技術(shù)人員正致力于開(kāi)發(fā)低綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計算機技成本、高速串行的接口，來(lái)解決信號電纜非接觸化、光導纖維術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問(wèn)題。
變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據系統功能目標.6軟件技術(shù)和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高軟件與硬件必須協(xié)調一致地發(fā)展。為了減少軟件的研質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現特定功能價(jià)值，并使整制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括個(gè)系統最優(yōu)化的系統工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統，則程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程成為一個(gè)機電一體化系統或機電一體化產(chǎn)品。
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等機電一體化的發(fā)展概況機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴(lài)于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與年代以前為第一階段，這一階段稱(chēng)為初級階段。在這一時(shí)發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò )化、人期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機械性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機.1數字化械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結合，這些機電結合的軍用技術(shù)，戰后微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數字化的基礎，如不轉為民用，對戰后經(jīng)濟的恢復起了積極的作用。那時(shí)研制和斷發(fā)展的數控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡(luò )的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時(shí)電子技術(shù)的發(fā)造等。數字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易展尚未達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結合還不可能操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。
智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類(lèi)似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在 CNC數控機床上增加人機對話(huà)功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會(huì )給使用、操作和維護帶來(lái)極大的方便。隨著(zhù)模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。
模塊化由于機電體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標準機械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機電體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機體的動(dòng)力驅動(dòng)單元;具有視覺(jué)、圖像處理、識別和測距等功能的電機體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計時(shí)，可以利用這些標準模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò )化由于網(wǎng)絡(luò )的普及，基于網(wǎng)絡(luò )的各種遠程控制和監視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò )化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò )把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應朝網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。
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