【文章內(nèi)容簡介】 得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)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(yùn)動(dòng) ,在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。 機(jī)電一體化 是一個(gè)新興的邊緣學(xué)科，正處于發(fā)展階段，代表著機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的發(fā)展方向 [1]。一般認(rèn)為，機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù)，是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及其他技術(shù)相融合而構(gòu)成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。美國 IEEE/ASME 曾于 1996 年給出了一個(gè)較為全面的定義 :?我們對機(jī)電一體化初步定義為‘在工業(yè)產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)和制造中，機(jī)械工程和電子與智能計(jì)算機(jī)控制的協(xié)同集成’，包括以下 11 個(gè)方面：（ 1）成型和設(shè)計(jì)；（ 2）系統(tǒng)集成；（ 3）執(zhí)行器和傳感器；（ 4）智能控制；（ 5）機(jī)器人；（ 6）制造；（ 7） 運(yùn)動(dòng)控制；（ 8）振動(dòng)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(yīng)用?。目前，國際上普遍采用日本機(jī)械振興協(xié)會的定義：?機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱 [3]?，涉及機(jī)械制造技術(shù)、電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、測試和傳感器技術(shù)、控制技術(shù)、接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)等多種技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有巨 34 大的推動(dòng)力，因此世界各國都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。 2．機(jī)電一體化概要 機(jī)電一 體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。 20世紀(jì) 60年代以來 ,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后 ,刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展 ,為機(jī)電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 20 世紀(jì) 80 年代末期 ,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持 ,20 世紀(jì) 90 年代后期 ,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段 ,機(jī)電一體化進(jìn)入了深 入發(fā)展時(shí)期。光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化 ,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳 ,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。我國從 20 世紀(jì) 80 年代開始開展機(jī)電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果 ,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。機(jī)電一體化已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科 ,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 ,還將被賦予新的內(nèi)容。 機(jī)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(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)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(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、 自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，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(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。 機(jī)電一體化產(chǎn)品和技術(shù)可分為機(jī)械、電子和軟件三大部分。模塊化技術(shù)是這三者的共同技術(shù)。模塊化技術(shù)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(kuò)展性等。融合機(jī)械、電子和軟件三大部分的機(jī)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(diǎn)?？傊?，模塊化設(shè)計(jì)與制造是機(jī)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(jià)格比的迅速提高和微機(jī)械電子（ MEMS）技術(shù)的飛速發(fā)展，各種機(jī)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(shè)計(jì)和制造出各種新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 機(jī)電一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶 ,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。 21 世紀(jì) ,機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)械工業(yè)的主角，在各方面均可帶 來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的 ,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā) 34 展的結(jié)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(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。 ?機(jī)電一體化技術(shù)?是機(jī)械、微電子和信息三項(xiàng)技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物，是機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。隨著電子 技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器、微型機(jī)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，對各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用，正因電子技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)而帶動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，科技的進(jìn)步更是依賴于其發(fā)展，因此其未來的發(fā)展對科技的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。 機(jī)電一體化是指傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品采用電子技術(shù) ,將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)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(xué)科 ,機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā) ,綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù) ,根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo) ,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(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有 :數(shù)控機(jī)床、機(jī)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(jī)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(jī)、傳感器、專用