试探机电一体化技术发展趋势
1 机电一体化概述
机电一体化技术目前经历了3 个发展阶段，在20 世纪60年代以前为第一阶段（初级阶段）。在这一阶段，人们为了提升机械产品生产力，将电子技术融入机械设备控制当中，以完善设备性能。在这个阶段，技术研发还处于自发性状态，电子技术与机械设备结合得还不够深入。20 世纪70 年-80年底，机电一体化进入了快速发展阶段。在这一时期，无论是控制技术、计算机技术，还是通信技术等，均有了空前的发展，为机体一体化提供了良好的技术支持，相关技术也得到快速普及，并受到了世界各国关注。进入20 世纪90 年代后，机电一体化已经逐渐朝着智能化方向发展，此时机电一体化技术就已经进入了深入发展期。微加工技术、光学技术、信息化技术逐渐融入机电一体化当中，同时机电一体化系统分析方法、集成方法机建模设计等愈来愈成熟，再加上神经网络技术等高新技术的支持，为机电一体化快速发展提供了充足的动力，也让机电一体化技术有了更大的应用空间。与欧美、日本等国家相比，我国机电一体化起步较晚，从20 世纪80 年代才逐步涉及该领域。但国家对机电一体化发展十分重视，并制定了相关扶持政策。国内很多大型企业、科研院校等在机电一体化领域做了大量工作，部分技术已经接近国际领先水平，取得了令人瞩目的成果。
2 机电一体化应用现状
机电一体化技术应用范围十分广泛，主要涵盖了以下几个领域：
（1）数控机床。数控机床是机电一体化的典型技术产品。数控机床的精度及效率是传统普通机床无法比拟的。在构造方面，借助多CPU 技术，数控机床已经实现了构造的总线式与紧凑型，同时还实现了模块化。在功能方面，通过WOP 技术实现了数控机床的智能化。以模块化软件设计、大容量存储器、单片机作为支持，让数控机床的精度及操控性有了大幅度提升。我国在数控机床领域与国际先进水平还存在一定差距。目前，我国中高端数控机床市场基本被进口产品所占领。特别是在高端市场，国内产品市场占有率仅为4% 上下，技术实力依然有待提升。
（2）工业机器人。工业机器人也是机电一体化技术的重要应用领域之一。工业机器人可谓是机电一体化技术的载体。在机电一体化技术的支持下，如今的智能化工业机器人已经能够进行复杂的逻辑思维。借助传感器技术，能够对周围环境做出有效感知，从而做出正确的决策及判断。多元化的传感器与智能运算系统相结合，能够进一步增强工业机器人的环境适应能力，使其具备行动独立性，进一步提升其应用范围及工作效率。
（3）计算机集成与制造系统。利用机电一体化技术，可将分散制造系统进行组合，从而实现全局动态化控制。计算机集成与制造系统打破了各个系统之间的屏障，让企业生产集成度得到了大幅度提升，促进了各生产要素的配置优化，能够进一步发挥各生产要素的功能及价值，有利于提升整体生产效能。
3 机电一体化发展趋势分析
3.1 网络化
网络化是机电一体化技术重要的发展趋势之一。如今计算机技术、网络技术及信息技术已经十分成熟。网络信息化技术推动社会生产变革，也让人们的生活发生了“翻天覆地”的变化。一方面，网络信息化技术为机电一体化提供了可靠的技术支持。借助相关技术，能够实现各类远程监控、操控，各类远程控制终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线及局域网技术的成熟，能够让各类设备以计算机为中心，形成计算机集成系统，让整个生产系统变得更为完善，其功能也更为健全。另一方面，网络环境为机电一体化产品营销提供了良好途径。只要产品功能优秀、质量可靠，借助网络信息传播，能够让人们迅速了解相关产品及特点，借助线上销售进一步扩大营销范围。
3.2 区域模块化
对机电一体化产品进行模块化处理，让每个单元单独负责一项功能。即便某个模块出现问题，但并不会影响到其他模块工作，有利于提升设备工作的稳定性。这些模块也能够相互串联，形成一个体系，让设备具备丰富的功能。模块化能够对相应的控制单元机动力单元做出标准化衡量，能够让单元之间匹配更优的性能。同时能够将产品相关功能集中在区域模块上，能够进一步提升产品的可转配性、维修性等。当然，要实现模块化就必须制定各项接口标准，能够让各个部件、单元有效匹配。利用标准化单元也能够缩短产品研发周期，并快速扩大生产规模。
3.3 智能化
智能化是机电一体化发展的重点方法。智能化即保证机电一体化产品具备一定的智能性，能够具备与人类逻辑思维相似的功能，可进行自主决策、自动推理、自我诊断维护等。例如，在CNC 数控机床上借助智能化技术可实现人机交互对话。再加上工艺数据库、智能I/O 接口的支持，有利于提升设备效率，也能够为设备后期维护、升级提供便捷。近年来，随着神经网络技术、小波理论、模糊控制等的不断成熟，催使机电一体化达到了一个新的发展阶段。
智能化技术赋予了机电一体化设备更为强大运算能力及感知能力，进一步扩大了相关设备的应用范围。
3.4 环保化
工业的快速发展，提升了人们的生活质量，但同时也产生了巨大的资源消耗，并导致了生态环境污染、破坏。在这种情况下，机电一体化设备绿色环保化也愈来愈受到重视。在设备设计过程中，通过融入绿色环保理念，保证设备使用时不会对周围生态环境产生危害。即便设备损坏或报废后，相关模块或零件也可回收使用，充当二次资源利用。
结语
机电一体化设备在相关技术支持下，各方面均在不断完善，其应用范围也在不断扩大。在机电一体化技术发展过程中，机械本体技术依然具备了一定的改善空间。通过改善机械本体性能、降低机械本体质量、提升机械本体精度，借助新型复合材料对设备结构进行完善，可获得小型化驱动系统，有利于提升设备适应性。同时，要进一步加强传感技术研发。从灵敏性、可靠性、精确性方向着手，获得性能更优，可适应各种环境的传感器，有利于提升机电一体化设备生产控制精度及动态监控能力。另外，在驱动技术方面，也需要进一步完善。目前，电机内部集专用控制组件、传感器以及电机为一体的伺服驱动单元研发已日趋成熟，为相关设备驱动奠定了良好基础。总体上来看，机电一体化设备在部分技术领域、环节上有待进一步改善。
在加强技术研发的同时，也要注重技术成果转化，加快新技术推广步伐，从而获得更多成熟化的设备产品。
