1 機電一體化概述
機電一體化技術目前經(jīng)歷了3 個發(fā)展階段，在20 世紀60年代以前為*階段（初級階段）。在這一階段，人們?yōu)榱颂嵘龣C械產(chǎn)品生產(chǎn)力，將電子技術融入機械設備控制當中，以完善設備性能。在這個階段，技術研發(fā)還處于自發(fā)性狀態(tài)，電子技術與機械設備結(jié)合得還不夠深入。20 世紀70 年-80年底，機電一體化進入了快速發(fā)展階段。在這一時期，無論是控制技術、計算機技術，還是通信技術等，均有了的發(fā)展，為機體一體化提供了良好的，相關技術也得到快速普及，并受到了世界各國關注。進入20 世紀90 年代后，機電一體化已經(jīng)逐漸朝著智能化方向發(fā)展，此時機電一體化技術就已經(jīng)進入了深入發(fā)展期。微加工技術、光學技術、信息化技術逐漸融入機電一體化當中，同時機電一體化系統(tǒng)分析方法、集成方法機建模設計等愈來愈成熟，再加上神經(jīng)網(wǎng)絡技術等高新技術的支持，為機電一體化快速發(fā)展提供了充足的動力，也讓機電一體化技術有了更大的應用空間。與歐美、日本等國家相比，我國機電一體化起步較晚，從20 世紀80 年代才逐步涉及該領域。但國家對機電一體化發(fā)展十分重視，并制定了相關扶持政策。國內(nèi)很多大型企業(yè)、科研院校等在機電一體化領域做了大量工作，部分技術已經(jīng)接近水平，取得了令人矚目的成果。
2 機電一體化應用現(xiàn)狀
機電一體化技術應用范圍十分廣泛，主要涵蓋了以下幾個領域：
（1）數(shù)控機床。數(shù)控機床是機電一體化的典型技術產(chǎn)品。數(shù)控機床的精度及效率是傳統(tǒng)普通機床*的。在構(gòu)造方面，借助多CPU 技術，數(shù)控機床已經(jīng)實現(xiàn)了構(gòu)造的總線式與緊湊型，同時還實現(xiàn)了模塊化。在功能方面，通過WOP 技術實現(xiàn)了數(shù)控機床的智能化。以模塊化軟件設計、大容量存儲器、單片機作為支持，讓數(shù)控機床的精度及操控性有了大幅度提升。我國在數(shù)控機床領域與先進水平還存在一定差距。目前，我國中數(shù)控機床市場基本被進口產(chǎn)品所占領。特別是在市場，國內(nèi)產(chǎn)品*僅為4% 上下，技術實力依然有待提升。
（2）工業(yè)機器人。工業(yè)機器人也是機電一體化技術的重要應用領域之一。工業(yè)機器人可謂是機電一體化技術的載體。在機電一體化技術的支持下，如今的智能化工業(yè)機器人已經(jīng)能夠進行復雜的邏輯思維。借助傳感器技術，能夠?qū)χ車h(huán)境做出有效感知，從而做出正確的決策及判斷。多元化的傳感器與智能運算系統(tǒng)相結(jié)合，能夠進一步增強工業(yè)機器人的環(huán)境適應能力，使其具備行動獨立性，進一步提升其應用范圍及工作效率。
（3）計算機集成與制造系統(tǒng)。利用機電一體化技術，可將分散制造系統(tǒng)進行組合，從而實現(xiàn)全局動態(tài)化控制。計算機集成與制造系統(tǒng)打破了各個系統(tǒng)之間的屏障，讓企業(yè)生產(chǎn)集成度得到了大幅度提升，促進了各生產(chǎn)要素的配置優(yōu)化，能夠進一步發(fā)揮各生產(chǎn)要素的功能及價值，有利于提升整體生產(chǎn)效能。
3 機電一體化發(fā)展趨勢分析
3.1 網(wǎng)絡化
網(wǎng)絡化是機電一體化技術重要的發(fā)展趨勢之一。如今計算機技術、網(wǎng)絡技術及信息技術已經(jīng)十分成熟。網(wǎng)絡信息化技術推動社會生產(chǎn)變革，也讓人們的生活發(fā)生了“翻天覆地”的變化。一方面，網(wǎng)絡信息化技術為機電一體化提供了可靠的。借助相關技術，能夠?qū)崿F(xiàn)各類遠程監(jiān)控、操控，各類遠程控制終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線及局域網(wǎng)技術的成熟，能夠讓各類設備以計算機為中心，形成計算機集成系統(tǒng)，讓整個生產(chǎn)系統(tǒng)變得更為完善，其功能也更為健全。另一方面，網(wǎng)絡環(huán)境為機電一體化產(chǎn)品營銷提供了良好途徑。只要產(chǎn)品功能、質(zhì)量可靠，借助網(wǎng)絡信息傳播，能夠讓人們迅速了解相關產(chǎn)品及特點，借助線上銷售進一步擴大營銷范圍。
3.2 區(qū)域模塊化
對機電一體化產(chǎn)品進行模塊化處理，讓每個單元單獨負責一項功能。即便某個模塊出現(xiàn)問題，但并不會影響到其他模塊工作，有利于提升設備工作的穩(wěn)定性。這些模塊也能夠相互串聯(lián)，形成一個體系，讓設備具備豐富的功能。模塊化能夠?qū)ο鄳目刂茊卧獧C動力單元做出標準化衡量，能夠讓單元之間匹配更優(yōu)的性能。同時能夠?qū)a(chǎn)品相關功能集中在區(qū)域模塊上，能夠進一步提升產(chǎn)品的可轉(zhuǎn)配性、維修性等。當然，要實現(xiàn)模塊化就必須制定各項接口標準，能夠讓各個部件、單元有效匹配。利用標準化單元也能夠縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，并快速擴大生產(chǎn)規(guī)模。
3.3 智能化
智能化是機電一體化發(fā)展的重點方法。智能化即保證機電一體化產(chǎn)品具備一定的智能性，能夠具備與人類邏輯思維相似的功能，可進行自主決策、自動推理、自我診斷維護等。例如，在CNC 數(shù)控機床上借助智能化技術可實現(xiàn)人機交互對話。再加上工藝數(shù)據(jù)庫、智能I/O 接口的支持，有利于提升設備效率，也能夠為設備后期維護、升級提供便捷。近年來，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡技術、小波理論、模糊控制等的不斷成熟，催使機電一體化達到了一個新的發(fā)展階段。
智能化技術賦予了機電一體化設備更為強大運算能力及感知能力，進一步擴大了相關設備的應用范圍。
3.4 環(huán)保化
工業(yè)的快速發(fā)展，提升了人們的生活質(zhì)量，但同時也產(chǎn)生了巨大的資源消耗，并導致了生態(tài)環(huán)境污染、破壞。在這種情況下，機電一體化設備綠色環(huán)保化也愈來愈受到重視。在設備設計過程中，通過融入綠色環(huán)保理念，保證設備使用時不會對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害。即便設備損壞或報廢后，相關模塊或零件也可回收使用，充當二次資源利用。
結(jié)語
機電一體化設備在相關下，各方面均在不斷完善，其應用范圍也在不斷擴大。在機電一體化技術發(fā)展過程中，機械本體技術依然具備了一定的改善空間。通過改善機械本體性能、降低機械本體質(zhì)量、提升機械本體精度，借助新型復合材料對設備結(jié)構(gòu)進行完善，可獲得小型化驅(qū)動系統(tǒng)，有利于提升設備適應性。同時，要進一步加強傳感技術研發(fā)。從靈敏性、可靠性、性方向著手，獲得性能更優(yōu)，可適應各種環(huán)境的傳感器，有利于提升機電一體化設備生產(chǎn)控制精度及動態(tài)監(jiān)控能力。另外，在驅(qū)動技術方面，也需要進一步完善。目前，電機內(nèi)部集控制組件、傳感器以及電機為一體的伺服驅(qū)動單元研發(fā)已日趨成熟，為相關設備驅(qū)動奠定了良好基礎?？傮w上來看，機電一體化設備在部分技術領域、環(huán)節(jié)上有待進一步改善。
在加強技術研發(fā)的同時，也要注重技術成果轉(zhuǎn)化，加快新技術推廣步伐，從而獲得更多成熟化的設備產(chǎn)品。