張劉陽(yáng)

隨著現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，最大化的促進(jìn)各個(gè)學(xué)科之間的相互融合，使工程領(lǐng)域中技術(shù)發(fā)生革命和改造。在機(jī)械工程這個(gè)復(fù)雜的領(lǐng)域中，微電子科學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，以及其機(jī)械工業(yè)中逐漸滲透出來(lái)的“機(jī)電一體化”，將機(jī)械工業(yè)中的產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、組成和功能、生產(chǎn)制造方式，以及這一系列流程的管理體系都在發(fā)生著翻天覆地的變化，是機(jī)械工業(yè)從傳統(tǒng)的機(jī)械電氣化到機(jī)電一體化為主要特征的新征程。

1 機(jī)電技術(shù)的簡(jiǎn)述

1.1機(jī)電技術(shù)的發(fā)展歷程

自從經(jīng)濟(jì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)走進(jìn)我們的生活開始，就說(shuō)明機(jī)電技術(shù)的歷史已經(jīng)開始了；電子技術(shù)注入機(jī)電技術(shù)新的發(fā)展空間和活力；電子機(jī)械技術(shù)的快速發(fā)展，其為機(jī)電技術(shù)的成熟提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；激光技術(shù)、模糊技術(shù)和智能化的技術(shù)等高新技術(shù)促使機(jī)電技術(shù)踏上了新的起點(diǎn)。

1.2機(jī)電技術(shù)的發(fā)展特征

機(jī)電技術(shù)是一門新興起的發(fā)展中的學(xué)科，其代表機(jī)械工業(yè)的技術(shù)革命的發(fā)展方向。自從進(jìn)入1960年以來(lái)，大量剛剛形成的高新技術(shù)群體逐漸的走向經(jīng)濟(jì)、軍事與社會(huì)生活中的各個(gè)領(lǐng)域，并且深入的滲透，以大規(guī)模的的形式向現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)化變革。機(jī)電發(fā)展到現(xiàn)在，仍然是自身體系所形成的新型學(xué)科，但是伴隨現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，被注入了新的內(nèi)容。其最基本的特征我們可以概括為：綜合運(yùn)用微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、信息變換技術(shù)接口技術(shù)和軟件的編程技術(shù)等群體性的技術(shù)。依據(jù)機(jī)電系統(tǒng)的功能目標(biāo)與優(yōu)化的組合型的目標(biāo)，對(duì)各個(gè)功能單元的合理配置和布局，會(huì)在功能上體現(xiàn)數(shù)量多、質(zhì)量高、可靠性高以及低消耗的價(jià)值意義，并且導(dǎo)致整個(gè)工程技術(shù)的系統(tǒng)的優(yōu)化。

2 機(jī)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1光機(jī)電技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

光學(xué)技術(shù)的引用，對(duì)于光學(xué)技術(shù)先天的優(yōu)勢(shì)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)，可以有效的改進(jìn)機(jī)電技術(shù)中傳感系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)（能源系統(tǒng)）與信息的處理系統(tǒng)，光電技術(shù)的推廣對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品是一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

2.2柔性化的自律的分配系統(tǒng)化

在機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的未來(lái)前景里，執(zhí)行和有效的控制系統(tǒng)是有充足的冗余度，并且有很強(qiáng)的柔性，對(duì)于處理突發(fā)事件，其能進(jìn)行較好的解決設(shè)計(jì)，所以，被設(shè)計(jì)成為自律分配系統(tǒng)。在自律分配系統(tǒng)的運(yùn)作環(huán)節(jié)中，各個(gè)相關(guān)子系統(tǒng)是完全可以獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)之間又是為同一個(gè)總系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)的，并且有自身獨(dú)立的自律性，可以依據(jù)周圍環(huán)境的改變而作出相應(yīng)的對(duì)策反應(yīng)。

2.3智能化的全息系統(tǒng)化

在機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展全息性的特點(diǎn)表現(xiàn)的越來(lái)越明顯，智能化水平也在逐漸的提高。這種趨勢(shì)的發(fā)生主要?dú)w功于模糊技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，其中特別重要的是信息技術(shù)中的軟件和芯片技術(shù)。不但如此，機(jī)電技術(shù)系統(tǒng)中的層次化結(jié)構(gòu)也有原有的簡(jiǎn)單模式轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的、比較多的冗余度雙向聯(lián)系。智能化的發(fā)展對(duì)于二十一世紀(jì)機(jī)電技術(shù)發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)方向性的改變。

2.4仿生物系統(tǒng)化的生物軟件化

在日后機(jī)電技術(shù)的裝置對(duì)于信息依賴性會(huì)逐漸增強(qiáng)，并且在結(jié)構(gòu)上也是處于靜態(tài)時(shí)的，但是又有其不穩(wěn)定性，相反的是其動(dòng)態(tài)工作環(huán)境中卻屬于相對(duì)穩(wěn)定的。這種現(xiàn)象類似于活生物，機(jī)電技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品走向涵蓋生物系統(tǒng)化，但是想走好這條道路還需要一段漫長(zhǎng)的時(shí)間。

2.5微型化的微型機(jī)電化

在半導(dǎo)體的器件制造的利用過(guò)程當(dāng)中的蝕刻技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)成功的在實(shí)驗(yàn)室中制造出來(lái)了亞微米級(jí)機(jī)械元件。在實(shí)際產(chǎn)品中體現(xiàn)這一技術(shù)，就可以將機(jī)械部分與控制器進(jìn)行區(qū)分了。這時(shí)候機(jī)械與電子就可以相互融合，傳感器、機(jī)體、CPU、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等集成為一個(gè)整體，體積也會(huì)有所減小，并且組成了一種自律元件，這種微型的機(jī)械學(xué)也是機(jī)電技術(shù)的發(fā)展新方向。

2.6系統(tǒng)化

機(jī)電技術(shù)的系統(tǒng)化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)體系的結(jié)構(gòu)采用開放式與模式化為主的總線結(jié)構(gòu)，機(jī)電技術(shù)系統(tǒng)的組態(tài)可以靈活的掌握。

3 機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展對(duì)策

可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行剪裁與任意組合，與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制與綜合性的管理。第二個(gè)表現(xiàn)就是通信功能增強(qiáng)，不但使用了RS232，還包括其他通信功能。在未來(lái)幾點(diǎn)技術(shù)的發(fā)展道路上，將更加注重對(duì)機(jī)電產(chǎn)品和人之間的人性化的關(guān)系，機(jī)電技術(shù)人格化具有兩方面的含義：第一，機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的推廣銷售方向面向的對(duì)象就是人，在機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品人性化中的職能、人性和情感方面也得到高度的重視，特別是家用的機(jī)器人，其智能化的、高層境界就是機(jī)電技術(shù)的人機(jī)一體化；第二，模仿生物的機(jī)理而進(jìn)行的各種類型的機(jī)電一體化的研究和制造。但是事實(shí)卻是大多數(shù)的機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品是根據(jù)生物的生理活動(dòng)的啟發(fā)，根據(jù)思路的延伸而研發(fā)制造出來(lái)的。

所以，機(jī)電技術(shù)中的技術(shù)與產(chǎn)品這兩個(gè)方面。僅僅是機(jī)電技術(shù)在上文所提及的群體性的技術(shù)有機(jī)的融合在一起的一種綜合性的技術(shù)，而不單單是機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)和其他的相關(guān)技術(shù)之間的簡(jiǎn)單組合或者是拼湊，這就是機(jī)電技術(shù)和機(jī)械加上電氣所形成的組合機(jī)械電氣化之間的在概念上的根本區(qū)別。

4 機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展對(duì)策

第一，加強(qiáng)機(jī)電技術(shù)統(tǒng)籌的安排，進(jìn)行協(xié)調(diào)性的發(fā)展計(jì)劃；第二，強(qiáng)化機(jī)電行業(yè)的行政管理，發(fā)揮協(xié)調(diào)的作用力；第三，對(duì)發(fā)展環(huán)境和支持力度的增大等進(jìn)行的優(yōu)化措施；第四，重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象的突出培養(yǎng)，兼顧兩個(gè)層次：第一個(gè)層次，表面上的工作，也就是電子信息技術(shù)針對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)所進(jìn)行的改造工作，這是在傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備基礎(chǔ)上植入或者是嫁接微電子（即計(jì)算機(jī)）裝置，促使電子技術(shù)與機(jī)械在淺層次上相結(jié)合。第二個(gè)層次，工作方面的提高，也就是在機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)階段，就將電子技術(shù)和機(jī)械二者相結(jié)合考慮，所生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品就是真正意義上的機(jī)電技術(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以上對(duì)于機(jī)電技術(shù)的概要介紹，了解到機(jī)電一體化不是單獨(dú)存在和發(fā)展的，而是伴隨著很多學(xué)科技術(shù)發(fā)展的研究結(jié)果，這是社會(huì)生產(chǎn)力在特定的歷史條件下的必然的體現(xiàn)。機(jī)電一體化不但包含著多門科學(xué)技術(shù)，還融合著技術(shù)交叉和滲透，是機(jī)電技術(shù)得到光明的發(fā)展前景?！?/p>

（編輯/穆楊）