【正文】 它們各自獨立發(fā)展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高,將會出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來模擬人類專家的智能制造活動,并會對制造中出現(xiàn)的問題進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策。20世紀90年代,計算機技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等人們?nèi)粘Ｉ疃紟砹司薮蟮淖兏?，同樣也給機電一體化技術(shù)帶來了重大影響，例如通過網(wǎng)絡(luò)對機電一體化設(shè)備進行遠程控制。 各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(puterintegratedappliancesystem,CIAS),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。微型化興起于20世紀80年代末,是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。近十余年來，微機電系統(tǒng)（MicroElectroMechanicSystem,MEMS）,作為機電一體化技術(shù)的新尖端分支而倍受重視,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，發(fā)展難點在于微機械并不是簡單地將大尺寸的機械按比例縮小，由于結(jié)構(gòu)的微型化，在材料、機構(gòu)設(shè)計、摩擦特性、加工方法、測試與定位及驅(qū)動方式等方面都產(chǎn)生了一些特殊問題。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,可進入一般機械無法進入的空間，并易于進行精細操作，因此在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。因此在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。機電一體化產(chǎn)品和技術(shù)可分為機械、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?？傊?，模塊化設(shè)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(shù)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(shè)計和制造出各種新的機電一體化產(chǎn)品。第六章 機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論展望機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論與方法的研究無疑必將對產(chǎn)品設(shè)計師起到重要的指導(dǎo)作用。以歐洲國家為代表的機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論的研究,多以電子及控制理論為研究出發(fā)點,典型的軟件成果為英國學(xué)者推出了Scheme2builder 虛擬開發(fā)平臺。國內(nèi)學(xué)者從現(xiàn)代機構(gòu)學(xué)的角度出發(fā),針對以運動功能為主功能的一大類機電一體化產(chǎn)品的特點,研究機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論與方法,取得了初步的研究成果。本文認為機電一體化系統(tǒng)的多學(xué)科性及復(fù)雜性決定了在概念設(shè)計理論研究的初期,不同學(xué)科背景的學(xué)者會從不同的角度進行研究,但研究的目標是一致的。隨著研究的逐漸深入,不同研究成果的集成必將使機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論的可操作性和實用性更強,對機電一體化新產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新起重要指導(dǎo)作用。關(guān)于機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論與方法,還有不少問題有待深入研究:如①建立機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計的推理方法庫。 ②按實現(xiàn)運動和動作進行廣義執(zhí)行機構(gòu)的分類,建立驅(qū)動元件庫、廣義執(zhí)行機構(gòu)庫,以有利于進行驅(qū)動元件、傳動及執(zhí)行機構(gòu)以及兩者集成的選擇。③按被測物理量建立傳感器類型、特點知識庫,以便于選擇傳感器。 ④建立信息處理方法庫和控制方法庫,以便選擇硬件、編制軟件對可控機構(gòu)子系統(tǒng)進行有效的控制。⑤建立機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計不同階段的評價體系,特別是概念設(shè)計早期功能原理階段的評價體系。總之,關(guān)于機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計的理論與方法的研究,目前處于初期的發(fā)展階段,要使該理論完善、成熟,并達到最終的實用化,還需做大量的研究工作。機電一體化是多學(xué)科的交叉融合，綜合了機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等技術(shù)，其發(fā)展進步依賴并促進了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗上實現(xiàn)特定功能價值，新時期機電一體化技術(shù)呈現(xiàn)智能化、系統(tǒng)化、微型化等發(fā)展趨勢。機電一體化技術(shù)智能化趨勢伴隨著智能技術(shù)的發(fā)展，機電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)智能化發(fā)展的趨勢。智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，使其具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了更加廣闊的天地。機電一體化系統(tǒng)化趨勢機電一體化的發(fā)展不是孤立的，它是科技發(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和產(chǎn)物。由于計算機技術(shù)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)得到長足發(fā)展，必須以系統(tǒng)化的視野看待機電一體化技術(shù)的發(fā)展。機電一體化廣泛采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)，可以靈活進行擴展與組合，推廣標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口等機電一體化標準，促進機電一體化技術(shù)發(fā)展。機電一體化微型化趨勢微型化是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。一般機電一體化產(chǎn)品，除了機械主體部分，其他部分均涉及電子技術(shù)，隨著片式元器件（SMD）的發(fā)展，表面組裝技術(shù)（SMT）正在逐漸取代傳統(tǒng)的通孔插裝技術(shù)（THT）成為電子組裝的重要手段，電子設(shè)備正朝著小型化、輕量化、多功能、高可靠方向發(fā)展。80年代以來，SMT發(fā)展異常迅速，上世紀90年代電子設(shè)備平均60%以上采用SMT，同年世界電子元件片式化率達到45%以上。因此，機電一體化中具有智能、動力、運動、感知特征的組成部分將逐漸向微型化方向發(fā)展。致謝本論文是在導(dǎo)師王春花老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，毀人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)尚，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅使我樹立了遠大的學(xué)術(shù)目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。本論文從選題到完成，每一布都是在老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了老師大量了心血。在此，謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此感王春花輝老師的指導(dǎo)和幫助。在三年的學(xué)習(xí)期間，得到老師和同學(xué)的關(guān)心和幫助，在此表示深深的感謝。沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的畢業(yè)論文的。參考文獻[1]黃海平,君蘭工作室. 機電一體化:從原理到應(yīng)用[M]. 北京：科學(xué)出版社2009[2]姚伯威,呂強. 機電一體化原理及應(yīng)用[M]. 北京：國防工業(yè)出版社2005[3]張燏. 機電一體化概論[M]. 北京：人民郵電出版社 2009[4]姜培剛,蓋玉先. 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社2011[5]劉政華. 機械電子學(xué)[M]. 湖南：國防科技大學(xué)出版社，1999[6]李瑞琴,[J].機械設(shè)計與研究，2003（6）:193[7][J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010第4期總第139期[8]程志剛，李瑞琴，董亞峰，黃莉. 機電一體化產(chǎn)品概念設(shè)計理論現(xiàn)狀與展望[J]. 中北大學(xué)學(xué)報, 2006年第27卷第1期(總第105期)[9] 秦自凱, 機電產(chǎn)品概念設(shè)計方法及其應(yīng)用的研究[D].華中科技大學(xué)，2004