机电一体化的

【摘 要】机电一体化作为一门重要的技术,在机械自动化的发展过程中起着至关重要的作用.因此,加强对机电一体化的创新发展是非常重要的.这篇文章详细地论述了机电一体化的发展过程及国外的发展状况,并且对机电一体化的创新及发展的趋势进行了探讨.

【关 键 词】机电一体化；创新；发展

一、机电一体化的发展过程

机电一体化于1969年首次提出,它是机械学与机械结构学的总称.二十世纪七十年代是传统机电一体化阶段,在这一阶段,机电一体化是由机械学和电子学组合而成,主要用于自动售货机、自动门以及自动对焦的照相机、摄影机等自动化产品的需求.二十世纪八十年代进入电脑控制机电一体化阶段,为了适应产品多样化的需求,满足降低生产的成本、提高生产效率以及减少劳动力的需求,企业开始大量地研发机器人、电脑整合制造等与自动化生产相关的技术.在这一时期,电脑在其中扮演着非常重要的角色.到二十世纪九十年代,网络传输技术、卫星定位系统以及无线与无线通讯技术也应用于机电一体化系统中.进入二十一世纪,机电一体化进入多元化的发展阶段,又引入了光电技术、微机电系统技术等与生物相关的生物机电工程技术.

二、国外机电一体化的发展现状

﹙1﹚制造技术的先进

总体来说,国外的机电一体化技术一直处于比较领先的地位.具体来看,先进的机电一体化技术就是综合对传统的机电一体化过程中的信息、能源等材料以及各种管理技术进行不断的总结和吸纳,使之综合地运用到机电一体化产品的研发与制造过程中去,逐渐形成更加清洁、高效、低耗的机电一体化的产品的生产过程.从而使得制造技术更加完善、更加先进.

﹙2﹚传感器与自动化仪表技术

随着现代科技的不断发展,机电一体化也得到了快速的发展,这也使得仪器、仪表技术发展得更为迅速.随着微处理器在仪表中的运用,提高了仪表的可视度、可靠性以及可操作性.不仅使仪表的体积和重量得到了缩减,更使得其大大地降低了结构的设计难度,更为重要的是降低了机电一体化产品的制作成本.因此,以微处理器为核心的各种各样的仪器、仪表以及传感器在市场上得到了广泛的销售.例如,集成光学传感器、生物传感器、化学场效应晶体管等多种多样的产品.在新时期,传感器的发展也渐渐向小型化、智能化方向靠拢.

﹙3﹚机器人技术的智能化发展

机器人具体来说就是具有人的思维、情感及决策的高级的智能的机器.从人类发明机器人开始,该技术就以飞快的速度发展.在新时期,机器人的研究向家庭化方向发展,许多机器人已经走进工厂,走入普通的家庭中.

三、机电一体化产品的创新及发展趋势

首先,随着时代的发展,未来机电一体化技术将会得到更为广泛的运用.机电一体化的产品也更加多样化,小至数字光碟大至高速列车,都是机电一体化技术的运用与开发的产品.而在当今的用户至上的市场中,客户是企业经营的核心,只有不断地研发出新的能满足客户日益增长的需求的产品,才能在激励的企业竞争中始终立于不败之地.因此,机电一体化的相关研究人员要时时地了解市场的需求,根据市场的需要对产品的功能、结构、材料及外形进行创新与调整,使之适合市场的需要.只有这样,才能促进机电一体化的不断发展.

﹙1﹚产品外形的创新

人们对一件产品的认识和了解首先是从它的外观开始的,只有特别的、令人赏心悦目的外观才能抓住客户的眼球,吸引客户的注意力,给人留下深刻的印象.因此,对机电一体化产品外形的设计要进行创新,在注重产品外观的同时,也要使产品的外观与功能相融合,使产品与其周边的设备与接口相适应.

﹙2﹚产品功能的创新

功能作为机电一体化产品的重要内容,也是机电一体化产品在市场竞争中最重要的因素.机电一体化产品的功能创新主要包括两方面的内容：一是在已有的机电一体化产品的基础上,根据客户的需求对其功能进行改进与完善,使之符合客户要求；二是指企业不是根据客户的需求而进行创新,而是依据市场的发展进行自主的创新,创造具有新功能的产品,引领市场的发展.当然,由于第一种创新是在原有的基础上进行的创新与改造,因此,其所需的人力物力及资金也相对较少,并且投入市场的风险较小.而第二种则需要一定的资金技术及时间的投入,并且当新的产品投入市场时还存在着较大的风险.但是,创新是推动企业发展的动力,只有不断地研发出新功能的产品,才能占据更大的市场份额,在众多企业的竞争中独占鳌头.

﹙3﹚产品材料的创新

对机电一体化产品的创新,材料的创新也是其创新的重要环节.机电一体化产品对材料的创新也包括两个方面：其一是指研发出新机电一体化产品的材料,例如,研发合金材料、纳米材料等新的材料用于机电一体化产品的运用；其二是在机电一体化产品的研制过程中逐步地采用质量轻、体积小、强度大以及耐高温、耐磨的材料,使机电一体化产品更符合人们的需求.

﹙4﹚产品控制功能的创新

机电一体化产品控制功能决定着产品性能的好坏.随着当今科技水平的迅速发展,微电子技术也在飞速地发展.如今,多功能的高速微处理器在市场中不断出现.从而推动了在机电一体化产品中自适应控制、神经网络控制等现代的控制技术得以实现.但是,就目前来说,大多数机电一体化产品还只具备低级智能,因此,对于具有控制功能、状态监视及故障自诊断等功能的产品的研究具有很高的发展需求与前途.如果企业能够出奇制胜,研发出新的控制功能的产品,必然会赢得市场的竞争力,促进机电一体化的不断创新.

﹙5﹚产品结构的创新

另外,对于产品结构的创新也是机电一体化产品创新的一个重要的方面.对于机电一体化产品来说,无论是对产品进行再改进,还是对产品进行创新设计,对产品结构的创新都是极其重要的一部分.具体包括动力结构、机械结构、传动结构以及周边的接口等结构的创新.

四、机电一体化产品的发展方向

机电一体化不是一门单独的学科,它集计算机、电子等学科于一体,因此,随着计算机、电子等技术不断地向快速化、智能化和微型化飞速发展,在未来阶段,机电一体化产品主要朝智能化、小型化、网络化等方向发展.

另外,机电一体化作为一门新兴的领域,涉猎研究的人员还比较少.机电一体化人才的欠缺是当前的一个严重的问题.因此,大力地推进机电一体化的发展,完善建立相关专业及培养机构,培养出更多机电一体化人才,是当前的主要任务及目标.例如,在各高校中设立相关的专业,国家加强对该专业的扶持；鼓励相关专业培训机构的发展等,吸引更多的学生学习机电一体化专业内容.只有这样,才能尽快地培养出高素质的机电一体化人才.促进我国机电一体化向前发展.

总结

机电一体化作为与我们生活息息相关的内容,要不断地进行创新才能适应发展的需要.在机电一体化的创新过程中,要在掌握已有的技术的基础上着眼于为来,了解市场需求,创造出更多满足未来需求的产品,在激烈的市场竞争中利于不败之地.