机电一体化发展现状.doc

1、发 展 现 状一 、 智 能 化智 能 化 是 21 世 纪 机 电 一 体 化 技 术 发 展 的 一 个 重 要 发 展 方 向 。 人 工 智 能在 机 电 一 体 化 建 设 者 的 研 究 日 益 得 到 重 视 ， 机 器 人 与 数 控 机 床 的 智 能 化 就 是重 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 、 模 糊 数 学 、 心 理 学 、 生 理 学和 混 沌 动 力 学 等 新 思 想 、 新 方 法 ， 模 拟

2、 人 类 智 能 ， 使 它 具 有 判 断 推 理 、 逻 辑思 维 、 自 主 决 策 等 能 力 ， 以 求 得 到 更 高 的 控 制 目 标 。 诚 然 ， 使 机 电 一 体 化 产品 具 有 与 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 处 理 器 使 机 电 一 体 化 产 品 赋 有 低 级 智 能 或 人 的 部 分 智 能 ， 则 是 完 全可 能 而 又 必 要 的 。 二 、 模 块 化模 块 化 是 一 项 重 要 而 艰 巨 的 工 程 。 由 于 机 电 一 体 化 产 品

3、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 。 如 研 制 集 减 速 、 智能 调 速 、 电 机 于 一 体 的 动 力 单 元 ， 具 有 视 觉 、 图 像 处 理 、 识 别 和 测 距 等 功能 的 控 制 单 元 ， 以 及 各 种 能 完 成 典 型 操 作 的 机 械 装 置 。 这 样 ， 可 利 用 标 准 单元 迅 速 开 发 出 新 产 品 ， 同 时 也 可 以

4、 扩 大 生 产 规 模 。 这 需 要 制 定 各 项 标 准 ， 以便 各 部 件 、 单 元 的 匹 配 和 接 口 。 由 于 利 益 冲 突 ， 近 期 很 难 制 定 国 际 或 国 内 这方 面 的 标 准 ， 但 可 以 通 过 组 建 一 些 大 企 业 逐 渐 形 成 。 显 然 ， 从 电 气 产 品 的 标准 化 、 系 列 化 带 来 的 好 处 可 以 肯 定 ， 无 论 是 对 生 产 标 准 机 电 一 体 化 单 元 的 企业 还 是 对 生 产 机 电 一 体 化 产 品 的 企 业 ， 规 模 化 将 给 机 电 一 体 化 企 业 带 来 美 好的 前

5、程 。 三 、 绿 色 化工 业 的 发 达 给 人 们 生 活 带 来 了 巨 大 变 化 。 一 方 面 ， 物 质 丰 富 ， 生 活 舒 适 ；另 一 方 面 ， 资 源 减 少 ， 生 态 环 境 受 到 严 重 污 染 。 于 是 ， 人 们 呼 吁 保 护 环 境 资源 ， 回 归 自 然 。 绿 色 产 品 概 念 在 这 种 呼 声 下 应 运 而 生 ， 绿 色 化 是 时 代 的 趋 势 。绿 色 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

6、 无 害 或 危 害 极 少 ， 资 源 利 用 率 极 高 。 设 计 绿色 的 机 电 一 体 化 产 品 ， 具 有 远 大 的 发 展 前 途 。 机 电 一 体 化 产 品 的 绿 色 化 主 要是 指 ， 使 用 时 不 污 染 生 态 环 境 ， 报 废 后 能 回 收 利 用 。 四 、 网 络 化20 世 纪 90 年 代 ， 计 算 机 技 术 等 的 突 出 成 就 是 网 络 技 术 。 网 络 技 术 的 兴起 和 飞 速 发 展 给 科 学 技 术 、 工 业 生 产 、 政 治 、 军 事 、 教 育 义 举 人 么 日 常 生活 都 带 来 了 巨 大 的 变

7、革 。 各 种 网 络 将 全 球 经 济 、 生 产 连 成 一 片 ， 企 业 间 的 竞争 也 将 全 球 化 。 机 电 一 体 化 新 产 品 一 旦 研 制 出 来 ， 只 要 其 功 能 独 到 ， 质 量 可靠 ， 很 快 就 会 畅 销 全 球 。 由 于 网 络 的 普 及 ， 基 于 网 络 的 各 种 远 程 控 制 和 监视 技 术 方 兴 未 艾 ， 而 远 程 控 制 的 终 端 设 备 本 身 就 是 机 电 一 体 化 产 品 。 现 场 总线 和 局 域 网 技 术 是 家 用 电 器 网 络 化 已 成 大 势 ， 利 用 家 庭 网 络 (home ne

8、t)将各 种 家 用 电 器 连 接 成 以 计 算 机 为 中 心 的 计 算 机 集 成 家 电 系 统(computerintegrated appliance system, CIAS)， 使 人 们 在 家 里 分 享 各 种高 技 术 带 来 的 便 利 与 快 乐 。 因 此 ， 机 电 一 体 化 产 品 无 疑 朝 着 网 络 化 方 向 发 展 。五 、 微 型 化微 型 化 兴 起 于 20 世 纪 80 年 代 末 ， 指 的 是 机 电 一 体 化 向 微 型 机 器 和 微观 领 域 发 展 的 趋 势 。 国 外 称 其 为 微 电 子 机 械 系 统 （ MEM

9、S） ， 泛 指 几 何 尺 寸不 超 过 1cm3 的 机 电 一 体 化 产 品 ， 并 向 微 米 、 纳 米 级 发 展 。 微 机 电 一 体 化 产品 体 积 小 、 耗 能 少 、 运 动 灵 活 ， 在 生 物 医 疗 、 军 事 、 信 息 等 方 面 具 有 不 可比 拟 的 优 势 。 微 机 电 一 体 化 发 展 的 瓶 颈 在 于 微 机 械 技 术 ， 微 机 电 一 体 化 产品 的 加 工 采 用 精 细 加 工 技 术 ， 即 超 精 密 技 术 ， 它 包 括 光 刻 技 术 和 蚀 刻 技 术 两类 。 六 、 系 统 化系 统 可 以 灵 活 组 态

10、， 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 。 表 现 之 二 是 通 信 功 能 的 大 大 加 强 ， 一 般 除 RS232 外 ， 还有 RS485、 DCS 人 格 化 。 未 来 的 机 电 一 体 化 更 加 注 重 产 品 与 人 的 关 系 ， 机 电一 体 化 的 人 格 化 有 两 层 含 义 。 一 层 是 ， 机 电 一 体 化 产 品 的 最 终 使 用 对 象 是 人 ，如 何 赋 予 机 电 一 体 化 产 品 人 的 智 能 、 情 感 、 人 性 显 得 越 来 越 重 要 ， 特 别 是 对家 用 机 器 人 ， 其 高 层 境 界 就 是 人 机 一 体 化 。 另 一 层 是 模 仿 生 物 机 理 ， 研 制 各种 机 电 一 体 化 产 品 。 事 实 上 ， 许 多 机 电 一 体 化 产 品 都 是 受 动 物 的 启 发 研 制 出来 的 。