发展“机电一体化”的思路和对策论文.doc

发展“机电一体化”的思路和对策论文 一、机电一体化技术发展历程及其趋势自电子技术一问世电子技术与机械技术的结合就开始了只是出现了半导体集成电路尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后“机电一体化”技术之后有了明显进展引起了人们的广泛注意(一)“机电一体化”的发展历程1.数控机床的问世写下了“机电一体化”历史的第一页;2.微电子技术为机电一体化带来勃勃生机;3.可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础;4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶(二)“机电一体化”发展趋势1.光机电一体化一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的因此引进光学技术实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统光机电一体化是机电产品发展的重要趋势2.自律分配系统化柔性化未来的机电一体化产品控制和执行系统有足够的“冗余度”有较强的“柔性”能较好地应付突发事件被设计成“自律分配系统”在自律分配系统中各个子系统是相互独立工作的子系统为总系统服务同时具有本身的“自律性”可根据不同的环境条件作出不同反应其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息在总的前提下具体“行动”是可以改变的这样既明显地增加了系统的适应能力(柔性)又不因某一子系统的故障而影响整个系统3.全息系统化智能化今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显智能化水平越来越高这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展除此之外其系统的层次结构也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系4.“生物一软件”化仿生物系统化今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定但在动态(工作)时却是稳定的这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时生物便“死亡”而当控制系统(大脑)工作时生物就很有活力仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究这一研究领域称为“生物软件”或“生物系统”而生物的特点是硬件(肌体)软件(大脑)一体不可分割看来机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋但有一段漫长的道路要走5.微型机电化微型化目前利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术在实验室中已制造出亚微米级的机械元件当将这一成果用于实际产品时就没有必要区分机械部分和控制器了届时机械和电子完全可以“融合”机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起体积很小并组成一种自律元件这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向三、典型的机电一体化产品机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CADCAM系统等典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业其目的是节能、节材提高工效提高产品质量把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品促进产品的更新换代 一、机电一体化技术发展历程及其趋势自电子技术一问世电子技术与机械技术的结合就开始了只是出现了半导体集成电路尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后“机电一体化”技术之后有了明显进展引起了人们的广泛注意(一)“机电一体化”的发展历程1.数控机床的问世写下了“机电一体化”历史的第一页;2.微电子技术为机电一体化带来勃勃生机;3.可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础;4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶(二)“机电一体化”发展趋势1.光机电一体化一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的因此引进光学技术实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统光机电一体化是机电产品发展的重要趋势2.自律分配系统化柔性化未来的机电一体化产品控制和执行系统有足够的“冗余度”有较强的“柔性”能较好地应付突发事件被设计成“自律分配系统”在自律分配系统中各个子系统是相互独立工作的子系统为总系统服务同时具有本身的“自律性”可根据不同的环境条件作出不同反应其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息在总的前提下具体“行动”是可以改变的这样既明显地增加了系统的适应能力(柔性)又不因某一子系统的故障而影响整个系统3.全息系统化智能化今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显智能化水平越来越高这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展除此之外其系统的层次结构也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系4.“生物一软件”化仿生物系统化今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定但在动态(工作)时却是稳定的这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时生物便“死亡”而当控制系统(大脑)工作时生物就很有活力仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究这一研究领域称为“生物软件”或“生物系统”而生物的特点是硬件(肌体)软件(大脑)一体不可分割看来机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋但有一段漫长的道路要走5.微型机电化微型化目前利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术在实验室中已制造出亚微米级的机械元件当将这一成果用于实际产品时就没有必要区分机械部分和控制器了届时机械和电子完全可以“融合”机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起体积很小并组成一种自律元件这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向三、典型的机电一体化产品机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CADCAM系统等典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等这些典型的机