【文章內(nèi)容簡介】 得整個系統(tǒng)有機結合與綜合集成 ,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下 ,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動 ,在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。 機電一體化 是一個新興的邊緣學科，正處于發(fā)展階段，代表著機械工業(yè)技術革命的發(fā)展方向 [1]。一般認為，機電一體化技術是一門跨學科的綜合性高技術，是由微電子技術、計算機技術、信息技術、機械技術及其他技術相融合而構成的一門獨立的交叉學科。美國 IEEE/ASME 曾于 1996 年給出了一個較為全面的定義 :?我們對機電一體化初步定義為‘在工業(yè)產(chǎn)品和過程的設計和制造中，機械工程和電子與智能計算機控制的協(xié)同集成’，包括以下 11 個方面：（ 1）成型和設計；（ 2）系統(tǒng)集成；（ 3）執(zhí)行器和傳感器；（ 4）智能控制；（ 5）機器人；（ 6）制造；（ 7） 運動控制；（ 8）振動和噪聲控制；（ 9）微器件和光電子系統(tǒng)；（ 10）汽車系統(tǒng)；（ 11）其他應用?。目前，國際上普遍采用日本機械振興協(xié)會的定義：?機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成的系統(tǒng)的總稱 [3]?，涉及機械制造技術、電子技術、信息處理技術、測試和傳感器技術、控制技術、接口技術、計算機技術、伺服驅(qū)動等多種技術。機電一體化技術對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有巨 34 大的推動力，因此世界各國都在大力推廣機電一體化技術。 2．機電一體化概要 機電一 體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。 20世紀 60年代以來 ,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能后 ,刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展 ,為機電一體化的發(fā)展更進一步奠定了技術基礎。 20 世紀 80 年代末期 ,機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機電一體化技術和產(chǎn)品給以很大的關注和支持 ,20 世紀 90 年代后期 ,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段 ,機電一體化進入了深 入發(fā)展時期。光學、通信技術等進入了機電一體化 ,微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳 ,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從 20 世紀 80 年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果 ,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科 ,隨著科學技術的不斷發(fā)展 ,還將被賦予新的內(nèi)容。 機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、 自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。 機電一體化產(chǎn)品和技術可分為機械、電子和軟件三大部分。模塊化技術是這三者的共同技術。模塊化技術可以減少產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)成本，提高不同產(chǎn)品間的零部件通用化程度，提高產(chǎn)品的可裝配性、可維 修性和可擴展性等。融合機械、電子和軟件三大部分的機電一體化模塊代表了未來產(chǎn)品的發(fā)展方向，具有高度自主性、良好的協(xié)調(diào)性和自組織性的特點。總之，模塊化設計與制造是機電一體化系統(tǒng)的基本方法和發(fā)展趨勢。隨著微處理器性能價格比的迅速提高和微機械電子（ MEMS）技術的飛速發(fā)展，各種機電一體化模塊將越來越多地出現(xiàn)在市場上。利用這些模塊，可以迅速方便地設計和制造出各種新的機電一體化產(chǎn)品。 機電一體化是許多科學技術發(fā)展的結晶 ,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。 21 世紀 ,機電一體化技術將成為機械工業(yè)的主角，在各方面均可帶 來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的 ,它是許多科學技術發(fā) 34 展的結晶 ,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。隨著科學技術的發(fā)展 ,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。 ?機電一體化技術?是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產(chǎn)物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統(tǒng)技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統(tǒng)工程。隨著電子 技術的迅速發(fā)展，微處理器、微型機在各個技術領域已經(jīng)得到廣泛應用，對各個領域的發(fā)展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發(fā)展，進而帶動了機電一體化技術的發(fā)展，科技的進步更是依賴于其發(fā)展，因此其未來的發(fā)展對科技的進步起著至關重要的作用。 機電一體化是指傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品采用電子技術 ,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科 ,機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā) ,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術 ,根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標 ,合理配置與布局各功能單元 ,由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng) ,則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有 :數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、 CAD/CAM 系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有 :電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用