機(jī)電一體化的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展
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機(jī)電一體化的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展【1】
【摘要】文章介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景,以及國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,并分析了機(jī)電一體化技術(shù)的未來的發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;發(fā)展過程;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
1 機(jī)電一體化的發(fā)展過程
目前,人們普遍將機(jī)電一體化的發(fā)展概括為三個(gè)階段:一是二十世紀(jì)六十年代之前;在這之前人們開始將電子技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品上,尤其是隨著二戰(zhàn)的爆發(fā),加快了電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合速度。
隨后這些技術(shù)逐漸在人們的生活中得到應(yīng)用,也極大的促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
但是,由于電子技術(shù)并不成熟,在很大程度上限制了機(jī)電結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。
二是二十世紀(jì)七十年代至八十年代之間;在該時(shí)期內(nèi)是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)鼎盛時(shí)期,尤其是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展以及應(yīng)用,以及集成電路的規(guī)模化、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展,這些技術(shù)的產(chǎn)生都為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
而且,機(jī)電一體化也受到了很多國家的關(guān)注,發(fā)展十分迅速。
三是九十年代后期;隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的成熟和在機(jī)電控制中的應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)開始向著智能化的方向發(fā)展。
在這一時(shí)期,伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)體系的不斷研究和完善,在很多領(lǐng)域都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,而且光機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用也豐富了機(jī)電一體化系統(tǒng)。
我國研究機(jī)電一體化技術(shù)的時(shí)間相對(duì)較晚,是從二十世紀(jì)八十年代開始的,在經(jīng)過了幾代人的共同努力,取得了較為滿意的成果,而且在促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面也做出了巨大貢獻(xiàn)。
但是,我國現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展仍然存在以下幾點(diǎn)問題:首先,機(jī)電一體化的基礎(chǔ)理論研究方面,科研力量不足,自主研發(fā)能力較差。
尤其是在一些重要的機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā),和發(fā)達(dá)國家相比存在很大的差距。
其次,沒有充分體現(xiàn)出一些科技含高的技術(shù)產(chǎn)品,對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用并不明顯。
最后,機(jī)電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平還需要不斷的提高。
針對(duì)這三點(diǎn)問題,需要在今后的工作上有針對(duì)性的進(jìn)行改進(jìn),促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的健康穩(wěn)步發(fā)展。
2 國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
當(dāng)前我國正處于市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展階段,盡管較之以往我們的機(jī)電產(chǎn)品出口取得了顯著的成績,但是仍然不能忽視存在的問題。
正確對(duì)待機(jī)遇和挑戰(zhàn),思考并解決當(dāng)前存在的問題無疑會(huì)有助于提高我國機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的水平和性能,對(duì)于完善我們的市場經(jīng)濟(jì)制度也大有裨益。
從促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,推動(dòng)完整的機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)形成的角度看,我們的機(jī)電一體化面臨以下兩點(diǎn)任務(wù):其一,要進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)升級(jí),實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效,這就需要對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行微電子技術(shù)改造。
其二,大張旗鼓地開發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代[5, 6]。
首先,在技術(shù)政策上,要對(duì)能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行限制,加快對(duì)落后產(chǎn)品的淘汰。
同時(shí),要鼓勵(lì)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)改造。
其次,我國機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣,發(fā)展迅速,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能面面俱到,所以我們應(yīng)建立機(jī)電一體化行業(yè)“協(xié)會(huì)”性質(zhì)的統(tǒng)管合作機(jī)構(gòu),并賦予其職能,既有利于深入的行業(yè)調(diào)查,指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整,發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目,又有助于制定出縱覽全局的“機(jī)電一體化”發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃,以避免開發(fā)上重復(fù)、生產(chǎn)上撞車。
再次,通過“協(xié)會(huì)”的有效組織和廣泛宣傳,一來可以建立行業(yè)信息發(fā)布平臺(tái),及時(shí)分享更多的行業(yè)內(nèi)部信息,二來可以增加產(chǎn)業(yè)在社會(huì)上的認(rèn)知,使行業(yè)內(nèi)外都重視和支持 “機(jī)電一體化”的發(fā)展,既可以吸引外商到我國投資發(fā)展“機(jī)電一體化”的眼球,又可以更加方便合理調(diào)配資源。
同時(shí),盡管人民幣升值短期內(nèi)會(huì)減緩我國機(jī)電產(chǎn)品出口,但對(duì)技術(shù)貿(mào)易來講,卻可以利用此時(shí)的時(shí)機(jī),大量引進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù),反哺自身加工業(yè),提高企業(yè)的利潤空間。
作為世界上最大的發(fā)展中國家,大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù),用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),開發(fā)數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,既是振興我國傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力,也是一條促使機(jī)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整日益完善的捷徑。
2 機(jī)電一體化的核心技術(shù)
2.1 機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮。
現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是采用鋼鐵材料為主創(chuàng)造的,為了減輕質(zhì)量,除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)外,主要應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。
只有機(jī)械本體減輕了質(zhì)量,才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化,在控制方面才能夠改善快速響應(yīng)特性,減少消耗能量,提高效率。
2.2 信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化是與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備(特別是微型計(jì)算機(jī))的普及應(yīng)用分不開的。
為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性,進(jìn)而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
2.3 驅(qū)動(dòng)技術(shù)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。
目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件―傳感器―電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。
2.4 接口技術(shù)
為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。
接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅給信息傳遞和維修帶來方便,而且可以簡化設(shè)計(jì)。
目前,正致力于發(fā)展低成本、高速串行的接口,來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
2.5 傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。
為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。
對(duì)外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 智能化
智能化是21 世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。
人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。
這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
誠然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。
但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3.2 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路。
如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。
數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。
數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
3.3 微型化
微型化興起于20 世紀(jì)80 年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。
國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3 的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。
微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活, 在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.4 綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。
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(yán)重污染。
于是,人們呼吁保護(hù)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(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。
綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。
設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品, 具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
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機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀的歷程及發(fā)展趨勢(shì)【2】
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。
在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化邁入了機(jī)電一體化為特征的發(fā)展階段。
一 機(jī)電一體化概要
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。
但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),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(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)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(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了機(jī)電一體化歷史的第一頁;2.微電子技術(shù)為機(jī)電一體化帶來勃勃生機(jī);3.可編程序控制器、電力電子等的發(fā)展為機(jī)電一體化提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)l4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化躍上新臺(tái)階。
三、機(jī)電一體化的技術(shù)現(xiàn)狀
機(jī)電一體化占據(jù)制造產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)地位是發(fā)展的必然,而制造產(chǎn)業(yè)是整個(gè)科學(xué)技術(shù)和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè),因而機(jī)電一體化在當(dāng)前激烈的國際政治、軍事、經(jīng)濟(jì)競爭中起著重要的作用,受到了工業(yè)國家的極大重視。
美國國家關(guān)鍵技術(shù)委員會(huì)在1991年向總統(tǒng)提交的報(bào)告中,列舉了22項(xiàng)對(duì)于美國國家經(jīng)濟(jì)繁榮和國防安全至為關(guān)鍵的技術(shù),其中包括機(jī)器人、傳感器、控制技術(shù)和CIMS及與CIMS相關(guān)的其他工具和技術(shù),如仿真系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)、成組技術(shù)(CT)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程編制(CAPP)、工廠調(diào)度工具等。
西歐高技術(shù)發(fā)展規(guī)劃尤里卡計(jì)劃,提出了五大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域、24個(gè)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目作為歐洲高技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),其中包括研制可自由行動(dòng)、決策并易于人機(jī)對(duì)話的歐洲第三代安全民用機(jī)器人,廣泛合作研究計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)、管理的柔性系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工廠全面自動(dòng)化等機(jī)電一體化研究方向。
日本將智能傳感器,計(jì)算機(jī)芯片制造技術(shù),具有視頻、觸覺和人機(jī)對(duì)話能力的人工智能工業(yè)機(jī)器人,柔性制造系統(tǒng)等,列為高技術(shù)領(lǐng)域的重大研究課題。
同時(shí),各國政府對(duì)這些高新技術(shù)的發(fā)展給予必要的政策優(yōu)惠和資金支持。
我國是發(fā)展中國家,對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用相對(duì)滯后。
1985年12月,國家科委組織完成了《我國機(jī)電一體化發(fā)展途徑與對(duì)策》的軟科學(xué)研究,探討我國機(jī)電一體化發(fā)展戰(zhàn)略,提出了數(shù)控機(jī)床、工業(yè)自動(dòng)化控制儀表等15個(gè)機(jī)電一體化優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和6項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)的研究方向和課題,提出了機(jī)電一體化產(chǎn)品的產(chǎn)值比率在2000年達(dá)到15%~20%的發(fā)展目標(biāo)。
經(jīng)過近二十多年的發(fā)展,我國在數(shù)控技術(shù)、汽車電子化等機(jī)電一體化技術(shù)方面有了較大的提高。
近年來,我國已研制成功了用于噴漆、焊接、搬運(yùn)以及能前后行走的、能爬墻、能上下臺(tái)階、能在水下作業(yè)的多種類型機(jī)器人。
CIMS~究方面,我國已在清華大學(xué)建成國家ClMS~ 中心(ERC),在一些著名大學(xué)和研究單位建立7個(gè)CIMS單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和8個(gè)CIMS培訓(xùn)中心,在國家立項(xiàng)實(shí)施CIMS的企業(yè)已達(dá)7O多家。
這些都將推動(dòng)我國的機(jī)電一體化技術(shù)向更高層次縱深發(fā)展。
四.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
因此,機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下:
1、智能化
智能化是2l世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。
人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。
這里所說的智能化是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
誠然。
使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。
但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2、模塊化
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接VI的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。
如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。
這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。
由于利益沖突,近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。
顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī);瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3、網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)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(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么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(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。
機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system,CIAS),使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂。
因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4、微型化
微型化興起于20世紀(jì)8O年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。
國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(M甌 ),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。
微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
5綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。
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(yán)重污染。
于是,人們呼吁保護(hù)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(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。
綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。
設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
6、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(jìn)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(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)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(qiáng),一般除Rs232外,還有RS485、DCS人格化。
未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。
一層是,機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。
另一層是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體花產(chǎn)品。
事實(shí)上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來的。
五,結(jié)柬語
綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。
當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景將會(huì)越來越好。
參考文獻(xiàn)
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