机电一体化概念范文

时间:2023-09-04 09:26:17

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机电一体化概念

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Abstract: this paper introduced the concept of the electromechanical integration technology and significance, and summarizes its support to this technology of the electromechanical integration technology development direction. Finally through the electric drive system construction, this paper introduces how to the idea of system, gradually put the electric drive system perfect, so as to realize the mechanical and electrical ¬-body of the application of the technology.

Keywords: mechanical and electrical integration technology; Electric drive system; Application; Research.

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1 机电一体化技术的概念

现代科学技术的飞速发展,推动了不同科学的相互交叉与渗透,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。而以机械技术和电子技术为主体,多学科技术交融渗透、相互结合的新兴学科――机电一体化,正逐渐变成了当今学界研究的重点之一。

2 机电一体化技术的意义

2.1功能增强

机电一体化产品具有多种复合功能,如加工中心可以将多台普通机床的多道工序在一次装夹中完成,并自动检测工件和刀具精度,显示刀具运动轨迹。

2.2精度提高

机电一体化技术简化了机构链,使机械磨损、配合间隙及受力变形等引起的误差大大减少。由于采用计算机检测与控制技术补偿和校正因各种干扰造成的动态误差,从而达到纯机械技术手段所无法实现的工作精度。

2.3结构简化

由于机电一体化技术采用微处理器、大规模集成电路、电力电子器件代替了原来的电器控制柜和传动装置,使机电一体化产品零部件数量减少、体积变小,结构得到简化。

2.4可靠性提高

随着集成电路的集成度越来越高,材料性能越趋稳定,机电一体化产品可靠性不断增强,同时由于具备了安全连锁控制、过载及失控保护、断电保护的功能,进一步提高了机电一体化产品的安全可靠性。

2.5改善操作

由于机电一体化产品采用了计算机技术,从而提升了产品的自动化程度,减少了操作按钮及手柄,改善了设备的操作性能,构建了良好的人机界面。

2.6提高柔性

由于软件技术的引入,从而实现了机器工作程序的可修改性,能够通过软件的修改来满足工作情况改变的需要。

3 机电一体化技术的构成

3.1机械技术

机电产品的功能和作用大部分都是由机械本体来体现的。本体材料的优良、结构的新颖、精密的加工技术,能够使机械结构重量减轻、体积变小,改善其快速响应特性,提高零部件的精度、刚度和可靠性。

3.2传感技术

传感技术是机电一体化技术的关键技术,它将所测得的各种参数量如位移、速度、加速度、力等信号转换为统一格式的电信号输入到信息处理系统中,并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式。

3.3信息处理技术

信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储及输出技术。机电一体化产品的工作是受控于信息处理装置的,因此信息处理是否正确及时,将直接影响到产品工作的质量和效率。

3.4自动控制技术

自动控制技术就是通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。自动控制技术范围很广,包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。而机电一体化系统中自动控制技术包括位置控制、速度控制、最优控制、模糊控制和自适应控制等。

3.5接口技术

机电一体化系统通常由许多要素和子系统构成,为了确保各个要素与系统之间能够顺利地进行信息、物质能量的传输和交换,必须在它们之间建立一定的联系条件,而这些条件统称为接口。这些接口既可能是硬件,也可能是软件,或者是两者的结合。

3.6驱动技术

驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。执行元件分为电动、气动、液压等, 机电一体化产品中多采用电动式执行元件,驱动装置主要指各种电动机的驱动电源电路,其主要以采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。

3.7系统总体技术

系统总体技术是一种从全局角度和系统目标出发,用系统的观点和方法,将系统分解成若干相互联系的功能单元,找到能完成各个功能的技术方案,并将其进行分析、评价和优化的综合应用技术。

4 机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中,自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的,因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下,接收指令,进行能量转换,从而得到目标输出。电子控制驱动系统框架。

对于精密传动来说,需要在执行元件输出终端进行传动测量,如测量其位置、速度、加速度,同时将所测得的数据反馈给电子控制装置,让其进行比较,进行误差修正控制,最终实现精密传动。电子闭环控制驱动系统框架。

当有多个执行元件,其输出动作规律各不相同时,一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式,另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系,可以让它们单独来工作, 也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。图1为PC机二级管理的多驱动电子闭环控制系统结构框图。若工作联动内容经常变化,就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件,将联动输出写入软件当中,让其直接转化为控制程序,这样就能灵活地应对动作输出的需求。图2为装载了位置控制模块的PC机二级管理多驱动电子闭环控制系统结构框图。

图1PC 机二级管理的多驱动电子闭环控制系统结构框图

图2带位置控制模块的PC 机二级管理多驱动电子闭环控制系统结构框图

上述机电一体化技术的应用,仅论述了如何将传感技术、信息处理技术和驱动技术等技术简单的融合,各部件都是以模块形式搭建的,而模块间的信号传输及所涉及到的接口技术和信息处理技术是其中的重点。所以,在机电一体化技术应用中,以全局最优的观念去设计机电一体化产品,并且解决好每个功能模块信息处理和传输的问题,是能够迅速地利用好机电一体化技术的方法。

5 机电一体化技术的发展方向

由于机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展, 同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。

5.1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。

5.2模块化

机电一体化产品种类繁多,让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。

5.3网络一体化

由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Compu ter Integrated App liance

System,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电一体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。

5.4微机电化

微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、 耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。

5.5绿色化

绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。

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中图分类号:T9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0047-01

机电一体化技术是以其产品为载体而体现出来,是机电一体化技术发展至今的技术水平体现。机电一体化产品设计人员,要使产品设计符合机电一体化技术要求,并富于时代感,就要对于产品设计技术以掌握,并具备多种技术融合的技术能力。面对机电一体化产品的技术先进性和复杂性,就要将符合当代机电一体化技术发展的产品设计理论建立起来。

一、机电一体化产品概念设计理论构建的意义

在机电一体化产品设计中,概念设计对于产品质量起到至关重要的作用。作为产品设计中的重要阶段,对于产品质量的决定程度可以达到70%以上。要获得性能优异的机电一体化产品,就要将机电一体化产品概念确定下来,制定出相应的设计方案和设计技术方法。概念设计理论首先是基于概念设计思想而建立起来的,在其基础上还先后出现了多种阶段性设计理论,如TRIZ设计、公理化设计QFD设计理论等等,对于机电一体化技术发展进程中所获得的创新设计成果发挥了重要的推动作用。

在机械工程研究领域中,这些理论被运用于其中,进行组合设计而形成了技术综合性较强的设计产品,由此而促进了机电一体化系统的多种学科交叉。系统的继承性决定了其设计的复杂性,多门科学技术的融合,使得原有的单一化设计理论不再适应目前的科技发展需求。那么,在机电一体化产品概念设计理论研究中,就要从机电一体化系统自身的性能出发,结合设计目标而建立起完整的概念设计理论,以对创新设计的机电一体化产品以指导。与此同时,还要在机电一体化产品设计概念理论建立起来之后,结合相关学科,以使理论研究逐渐扩展。

二、机电一体化产品概念设计理论研究现状

按照现代机构角度对机电一体化系统进行分类,可以划分为三个子系统,即广义执行机构、信息处理及控制系统和传感检测系统。将三个子系统相衔接,建立起框架体系,不仅有效实现机电一体化运动功能,而且还促进了产品创新设计。在机电一体化产品设计系统中,广义执行机构子系统是核心部分,其概念设计理论研究关乎到机构运动的总功能。特别是在基本工艺动作设计过程中,要基于广义执行机构的概念设计理论对基本的工艺动作进行构思,以使其具有动作的独立执行能力。当执行动作的创新技术确定下来之后,就可以结合机构系统建立框架模型,以使系统设计更具有可操作性,而且采用这种方式更能够结合计算机辅助进行产概念设计。

对于机电一体化产品的框架模型而言,仿真问题是最为重要的。作为设计结构复杂的动态系统,机电一体化产品实现动态性能的同时,更要注重系统仿真性嫩的验证。那么,在机电一体化产品概念设计阶段,就要确立功能实现的约束条件,将各种相关的仿真软件技术纳入到框架模型当中,运用各种通用建模技术,使用仿真软件将诸如原理图、键合图、信号流图以及方框图等等参数化。运用Simulink仿真软件将系统仿真平台建立起来,以为机电一体化产品概念设计的实现奠定基础。

三、机电一体化产品概念设计理论的发展展望

对于机电一体化产品设计人员而言,产品概念设计理论具有重要的指导作用。国外研究机电一体化产品概念设计理论所获得的成果,是建立在研究电子控制理论的基础上的。国内的研究学者则着重于机电一体化产品的运动结构研究。机电一体化系统是基于多种学科而建立起来的,这就需要产品设计者对于产品从多种学科角度进行研究,并趋向于产品概念理论的使用操作性。虽然国内外对于机电一体化产品设计理论的研究方向有所不同,但研究目标是相同的,且对于新技术、新产品的开发具有重要的指导意义。

关于机电一体化产品概念设计理论,从研究趋势上来看,还要面临诸多问题有待解决。比如,在进行机电一体化产品概念设计理论时,还要将推理方法建立起来;对于机电一体化产品的运动机构进行分类,为了对驱动元件以及传动机构等等进行选择,还要将驱动元件库以及机构执行库建立起来;对于传感器的选择,有赖于测物理量的参数定量化,以确定传感器类型。此外,还要将信息处理、控制方法库建立起来,以提高系统软件和硬件的可控性。机电一体化产品在不同的设计阶段,都会产生不同的概念设计理论,将产品概念设计评价体系建立起来,以利于产品不同阶段设计有效衔接。

总结

综上所述,对于机电一体化产品设计人员而言,概念理论设计所发挥的指导作用是不容忽视的。中国目前对于机电一体化产品设计的研究主要是基于运动功能为主产品结构设计。作为多种学科集合的机电一体化技术,其复杂性决定了机电一体化产品概念设计理论的重要性。

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中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0127-02

我校于2011年被人力资源和社会保障部纳入第二批工学一体化课改单位,学校非常重视这项改革,大刀阔斧的进行了教学模式的改革与创新,打破学科性课程体系,在广泛而深入的企业调研和专家访谈基础上,围绕典型工作任务,重新构建课程体系。建筑电气CAD一体化课改中我们引入了CDIO 理念。本文结合CDIO理念,探索电气专业“建筑电气CAD”课程教学方法等相关问题。

一、建筑电气CAD课堂教学中存在的问题

“建筑电气CAD”是技工院校电气专业的一门重要专业平台课程。通过课程学习,旨在使学生掌握CAD 软件的操作,并能应用于建筑工程施工图的识读、修改和绘制,以培养适应建筑工程施工、生产第一线急需的高技能人才。

近几年来,技工院校在教学硬件条件方面得到了前所未有的提高,使得以前在理论课教室上CAD课程、学生上机练习的机会比较少的简单教学模式有了极大改观。但是仍存在以下问题。

1.教材内容实际工程案例较少

现有的大部分CAD制图教材的内容虽然加入了相应的项目练习,但是仍然围绕基本绘图知识展开,没有一个完整的工程实例。章节之间知识点零散缺乏系统性、连贯性,学生学完后对实际工程案例缺乏概念,根本完成不了实际工程图的绘制。

2.教学手段单一

CAD 课程多在多媒体软件实训室授课,教师边演示边讲解、学生边看边思考。这样的教学方法相比以前进步很大,但仍有弊端。一是学生无法进行同步练习,容易丢失学习节奏;教师对学生掌握程度也难以掌控;二是教师需要低头专注于电脑屏幕的演示操作,对学生听课情况和课堂纪律容易忽视;三是教师演示什么学生就练习什么,照葫芦画瓢,教学手段依然带有“填鸭式”色彩,不利于学生进行主动学习和探索学习。

3.无法培养团队精神

CAD课程的学生练习环节往往都是由学生独立完成,学生之间很少讨论,遇到问题就会不假思索的询问老师,学生操作中个体意识强烈,缺乏团队协作精神。

二、CDIO理念的内涵

CDIO是2001年由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等教育机构创立的一种新型工程教育理念和教学应用模式[1]。CDIO 代表“构思”(Conceive)、“设计”(Design)、“实施”(Implement)、“运行”(Operate)。

CDIO 理念内涵是尽可能采接近工程实际的综合性设计项目进行教学,使学生从内容各不相同的工程实践项目中学到的方法和能力是一致的,在教学中把理论与实践有机结合,培养学生创造能力和解决实际问题的综合能力。

三、基于CDIO理念的教学改革

由于传统的教学模式存在诸多弊端,难以满足企业对实践型人才的要求,因此基于对CDIO 理念的理解,教学改革的探索重点是培养学生的工程基础知识、个人绘图能力、人际团队能力和工程应用能力。

1.改革教学方法

(1)实例教学法。在 CDIO理念的启发下,课程初期(约1-2月)不再以“点、直线、圆”等基本指令为纲,而是精选针对性和代表性较强的绘图实例,寓“指令”于“实例”,由浅入深、循序渐进地逐步讲解。然后在实例演示中针对具体的指令操作再进行重点讲解,最后学生结合实例进行上机练习。

值得注意的是,课程初期是围绕“学生能熟练掌握CAD基本指令”的目标开展教学活动,此时学生基础知识薄弱,不宜一步到位采用工程项目教学法。通过实例教学,能够使学生对软件操作有直观感受,激发学习积极性,培养基本的识图、制图的能力和一丝不苟的工作作风,既满足了学以致用的需求,也为下一步的工程项目图绘制打下坚实基础。

(2)工程项目教学法。CDIO 教育模式要求学生基于工程项目的全生命周期进行学习与实践,以项目作为基础知识传授与基本技能掌握的载体[2]。结合“建筑电气CAD”课程目标和特点、以及学生的实际情况,在工学一体化课改中我们提炼出了10个典型项目,它们均来源于工程实际,能将建筑和电气制图相关知识有机的结合起来,具体项目如表1 所示。

10个典型项目均为团队合作项目,置学生于实际的工作环境中,使其能切身体会项目图从构思、设计到绘制、修改的完整过程,学生在项目进行过程中学习探索、综合应用知识,锻炼团队精神、学习基本项目组织、管理,培养CDIO能力[3]。

需要注意的是,实际工程项目必然是“大而全”,包含了全部知识点,如果直接拿来就用于课程教学,教学目标极容易“跑焦”,学生也会一头雾水,无从下手。因此,教师必须结合课程要求和学生实际对项目图进行提炼加工,围绕教学目标和课程重点对项目图进行改造,比如项目5“绘制独立别墅电气照明工程图”,教师授课前就需要对项目图的建筑平面图部分进行淡化处理,突出照明设备、开关、配电箱和接线,这样教学目标就一目了然。

2.改革教学模式

为了推行CDIO教学模式,课程的整个实施过程都在多媒体软件实训室进行,保证学生人手一台电脑,课程4 节连排,软硬件环境的具备为真正实现了CDIO教学提供了有力支撑。

将班级学生进行分组(3~4 人为一组),每组学生的电脑围成一圈,每组一个小组长,由小组长统筹安排成员具体工作任务。教师要求学生在规定的时间段内合作完成相应的项目,其具体实施过程如图1所示[4]。

任务描述阶段(C):任务描述阶段是项目开始的第一步,教师首先讲解基本知识,将项目的任务、问题与知识导入,让学生明确本项目要完成的任务。

任务讨论阶段(D):学生接到项目任务书后,自学完成该项目任务需要的知识和技能。在小组长的带领下,独立分析或小组研讨项目的构思、设计和实施路径。

任务实施阶段(I):学生按照设计方案、工程规范完成项目任务。学生在实践中必然遇到很多问题,此时教师再分组对学生进行辅导,完成知识的深化和拓展。

总结评价阶段(O):项目基本完成后组内先对图纸进行总结评价,发现错误或不足,进一步完善,最后由教师评价项目成绩。

教学过程中,教师要做好“工程监理”角色,小组长做好“项目负责人”角色,小组成员做好“工程技术人员”角色。通过职责分配,使学生熟悉并深入到工程环境中,培养其解决实际问题的能力。同时让学生在不断地碰撞和沟通中学会相互支持,共同进步。真正实现“在实践中学习、在学习中实践”。

3.改革考核模式

建筑电气CAD课程以过程化考核取代期末考试,成绩采用百分制。每个工程项目设计具体量化评价指标,所得总分按10%折算计入期末成绩。项目二“绘制建筑平面图”成绩构成如表2 所示。

表2 项目二“绘制建筑平面图”成绩构成一览表

内容 要求 单项分数 实际成绩

设置绘图环境 设置绘图界限、图幅等 5

设置图层 准确设置、使用图层 10

绘制水平和垂直轴线 直线、偏移、阵列等指令使用正确 15

绘制墙体 两层多线使用正确,可使用多种方法打开墙体 20

绘制门窗 墙体开口正确,熟练使用多线、圆弧等指令绘制门窗 15

绘制楼梯 楼梯台阶和扶手绘正确 10

文字标注 文字字体、大小、颜色等设置正确 10

尺寸标注 尺寸数字设置正确,尺寸标注大小合适 15

学习态度 学习的积极性、主动性、团队意识、创新意识 10

考核模式以10个工程项目成绩为抓手,能促使学生重视每个教学环节,有效的调动了学生在整个课程学习中的积极性,避免了突击应付考试的现象,从而显著提升了教学效果。

四、教学改革的实施效果

建筑电气CAD课程改革我们实施了2年,在摸索中不断完善,得到学生的普遍欢迎,取得了良好的教学效果,主要体现在以下几方面。

1.课堂活跃度大大增加。课堂不再是传统的“你教我学”、枯燥的临摹绘图,开放性的课堂使学生成为主角。学生主动参与的热情非常高,当其设计思路得到认可、工程项目图通过验收后,学生会对自己的成果感到非常自豪。

2.通过真实的工程项目练习,缩短了学生与实际工程的距离,提高了学生分析和解决实际问题的能力。

3.增强了学生的就业自信心。许多学生不再觉得工程项目高不可攀,发现“所学即所用”后内心产生了强烈的自信心,为日后应聘较高层次的工作岗位打下坚实基础。

五、结语

本文以CDIO理念为指导,探索了建筑电气CAD一体化课程改革,旨在提升学生解决实际问题和团队协作能力,提升教学效果,从而满足企业工作现场对高技能人才的需求。实践证明这种教学改革仍然面临不少问题,例如典型项目的提取、工程项目图的加工绝非一朝一夕之功,亟待深化完善。同时,开放性课堂使得教师对教学进度的掌握也变得困难,需要教师和学生的不断磨合调整。这些问题的存在也是下一步深化课程改革的动力所在。

参考文献:

[1]王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式――基于对课程大纲的解读[J].理工高教研究,2009,28(4):116-119.

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现代科学技术的发展,使得单纯的单一学科应用已远远无法满足人类社会的生产生活需要。各学科相互渗透,相互促进,为新的技术改革,知识创新提供契机。机电一体化技术就是在这样的背景下发展而成的。

一、机电一体化技术简介

机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成的。最早提出这一概念的是1971年日本杂志《机械设计》一书的副刊。时至今日,机电一体化这一概念已经广泛的被接受和应用。

机电一体化技术并不是单纯的机械学与电气或电子学的结合,而是在上述两种技术的基础上融合了信息技术,传感器技术,自动控制技术,计算机技术,接口技术,信号变换技术以及软件工程技术等多种科学技术,并不断发展,广泛应用的一门新兴科学技术。

二、机电一体化技术的发展状况

(一)、世界范围内的发展

20世纪60年代以前为初级阶段。这一时期,人们在生产生活中并没有刻意的将机械学与电子学技术结合起来,而是不知不觉的利用电子技术的成果来完善机械产品的性能,这便出现了最早期的机电一体化技术。期间发生的第二次世界大战,促使了机械技术与其他技术的融合。战后,这些技术由军用逐渐应用至民用范围,但并没有提出机电一体化这一概念,没有将多技术的结合推广。

20世纪70到80年代是这一技术蓬勃发展的时期。由于计算机技术的出现和迅速发展,大规模的集成电路和微型计算机开始出现,这位机电一体化技术的发展奠定了坚实的基础。正是在这一阶段,Mechatronics一词被提出并逐渐被认可,机电产品大量涌现,世界各国逐渐对这项技术给予大力支持。

20世纪90年代开始,机电一体化技术进入新的阶段。这一时期,通信技术、光学技术以及微细加工技术与机电一体化技术逐渐结合,出现了微机电一体化和光机电一体化的分支。同时,机电一体化技术本身的研究日益成熟,对机电一体化技术的建模研究、分析和集成方法以及机电一体化的整个科学体系的研究,使机电一体化技术的基础更加完整,理论体系更加完善。

(二)我国机电一体化技术的发展

[1]我国是从20世纪80年代初才开始这方面技术的研究。国务院成立了由杰出科学家带领的机电一体化领导小组,并将这项技术列入“863”计划中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的诸多影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,虽然都取得了一定成果,但与日本、欧美等先进国家相比仍有相当大的差距。

三、机电一体化技术的发展趋势

在半个世纪左右的发展中,人类生产生活对机电一体化技术不断提出更高的要求,推动机电一体化技术产品的智能化、模块化、网络化、系统化、绿色化和微型化程度快速发展。其中智能化和自动化更是机电一体化技术的重中之重。

智能化是目前形势下大部分技术所共有的发展方向,也是机电一体化技术与传统机械技术的重要区别之一。随着智能控制技术的进一步发展和人工智能技术在生产设计活动中被越来越重视,机电一体化技术的智能化发展迅速。在更高速的微处理器出现以及运筹学、仿生学等技术的辅助下,机电一体化产品更好的拥有人类的部分智能。

机电一体化技术的发展必须标准化、系列化。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。必须制定出一系列标准,将各个单元、接口统一化,以便扩大规模生产。但由于这项技术刚刚兴起,做到标准化系列化还很难。

网络技术迅速发展,为机电一体化技术带来了新的影响。网络的普及使得基于网络的各种机电产品远程控制得到很大发展。而总线技术和局域网技术的发展,带动了家用机电产品系统化,集成化的发展。

[2]系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。另一个表现是通信功能的增强。机电产品的发展趋势是更加注重人格化,机电一体化的人格化有两层定义,首先,就是模仿生物生理机能,设计各种机电产品。另外,机电一体化产品归根到底是人在使用,赋予机电产品人的智能、情感、个性愈发重要,其总重目的便是人机一体。

在生态环境问题愈发重要的今天,机电一体化技术的绿色化成为一个新的重要课题。绿色机电产品是指产品在设计、试验、生产以及回收销毁等方面对生态环境无害或危害极少,资源利用率高。设计、使用绿色机电产品,是机电一体化技术发展的必然趋势。

机电一体化技术的微型化指的是机电产品向微型机械及微观领域发展。这一概念兴起于20世纪80年代末,国外称其为微电子技术。微电子产品体积小、耗能低、灵活性高,可广泛应用于生物、医疗、军事等方面。而机电一体化技术微型化的一个挑战就是必须采用超精加工技术进行生产制造,如果在这一方面有了较大的发展,那么机电一体化技术的微型化将有质的飞跃。

综上所述,机电一体化技术是社会劳动力发展的产物,也是现代科学技术发展的重要组成部分。机电一体化技术融合多学科种类,使传统的机械预设方法和预设概念发生着革命性的变化。伴随着现代科学技术的不断创新,机电一体化技术的发展前景也将愈发光明。大力发展这一先进技术,不仅是人类文明发展的要求,也是创新理念,振兴工业的必经之路。

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