關(guān)于機(jī)械電子工程發(fā)展方向的研究

張澤賢　李云濤　王碧堯　白江畔　張濤　李文杰

[摘 要]在現(xiàn)在的社會(huì)狀況下，機(jī)械電子工程的研究對(duì)人們生活有著重大的意義?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和機(jī)械領(lǐng)域的變革，對(duì)相關(guān)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了很大的影響，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。機(jī)械電子兩者逐漸融為一體，以計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為核心的機(jī)電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來(lái)更多的實(shí)際應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械電子；機(jī)電一體化；研究發(fā)展

中圖分陳類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）05-0273-01

引言

機(jī)械電子工程是制造業(yè)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)，也是我國(guó)各個(gè)技術(shù)部門(mén)基礎(chǔ)性設(shè)備，有效的調(diào)整并完善了我國(guó)工業(yè)體系，對(duì)我國(guó)工業(yè)體系的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。近年來(lái)，科技技術(shù)開(kāi)始不斷創(chuàng)新，在這種發(fā)展背景下，我國(guó)的工業(yè)企業(yè)如果想要獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，就必須深入研究和了解機(jī)械電子工程技術(shù)，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行不斷的完善，從而拓展其在行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用領(lǐng)域，真正提高了這種技術(shù)的應(yīng)有價(jià)值。不過(guò)，雖然我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)的研究領(lǐng)域切實(shí)取得了一定的成績(jī)，但是相對(duì)那些較為發(fā)達(dá)的工業(yè)發(fā)展國(guó)來(lái)說(shuō)，中國(guó)在機(jī)電一體化的領(lǐng)域當(dāng)中，所取得的研究成果還相對(duì)薄弱，所以對(duì)我國(guó)機(jī)械設(shè)電子工程的研究成為當(dāng)下重要的研究課題。

1.機(jī)械電子工程的特點(diǎn)

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)日新月異的時(shí)代，各種新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn)，機(jī)械機(jī)電一體化已不再是單純某一門(mén)學(xué)科的發(fā)展，而是各門(mén)相關(guān)學(xué)科，多種先進(jìn)技術(shù)的互相滲透和相輔相成的結(jié)果。機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)就是一種這樣的新技術(shù)，它是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的綜合技術(shù)。其實(shí)質(zhì)是從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，運(yùn)用過(guò)程控制原理，將機(jī)械、電子與信息、檢測(cè)等有關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地組合，實(shí)現(xiàn)整體最佳化。工程機(jī)械機(jī)電一體化從根本上改變了機(jī)械的面貌。[1]在這種機(jī)械中，微機(jī)作為它的大腦，取代了常規(guī)的控制系統(tǒng)。機(jī)械結(jié)構(gòu)是其主體和軀干，各種儀器、儀表、傳感器是其感官，它們感受各種機(jī)械參數(shù)的變化，并反饋到大腦（微機(jī)）中，各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)則是它的手足，用以完成操作所必需的動(dòng)作。一個(gè)完整的工程機(jī)械機(jī)電一體化系統(tǒng)，一般包括微機(jī)、傳感器、動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分。它摒棄了常規(guī)機(jī)械中的繁瑣和不合理部分，而將機(jī)械、微機(jī)、微電子、傳感器等多種學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)融為一體，給工程機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造和控制方面都帶來(lái)了深刻的變化，從根本上變了工程機(jī)械的面貌。

2.機(jī)械電子工程向模塊化的發(fā)展方向

由于機(jī)械電子的產(chǎn)品種類(lèi)豐富多樣，對(duì)其生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量具有一定的影響，所以就需要研發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)傳感接口、微動(dòng)力接口、環(huán)境接口等機(jī)電一體化產(chǎn)品，這本身會(huì)有一定難度，不過(guò)這一方向還是具有十分廣泛的重要意義。就比如在研制集減速、智能減速、電動(dòng)機(jī)于一體的動(dòng)力單元方面，其同時(shí)具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別以及測(cè)距等功能的控制單元，這樣就有利于新型產(chǎn)品的迅速開(kāi)發(fā)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模方面也在逐漸的擴(kuò)大，并最終實(shí)現(xiàn)了電氣產(chǎn)品的系統(tǒng)化化、標(biāo)準(zhǔn)化，并最終使機(jī)械電子企業(yè)的平衡發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

3.機(jī)械電子工程向人工智能化的發(fā)展方向

機(jī)械電子工程的未來(lái)發(fā)展是以智能化發(fā)展為首要趨勢(shì)。所謂機(jī)械制造系統(tǒng)的智能化，其實(shí)就是人機(jī)一體化的相關(guān)智能系統(tǒng)當(dāng)中所具備的一些智能性的操作行為，涉及到機(jī)械本體技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)等等。人工智能的定義人工智能是一門(mén)綜合了控制論、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等多門(mén)學(xué)科的交叉學(xué)科，是21世紀(jì)最偉大的三大學(xué)科之一。機(jī)械電子工程并非是一門(mén)獨(dú)立學(xué)科，而是一種包含有各類(lèi)學(xué)科精華的綜合性學(xué)科。在設(shè)計(jì)時(shí)，以機(jī)械工程、電子工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的機(jī)械電子工程會(huì)依據(jù)系統(tǒng)配置和目標(biāo)的不同結(jié)合其他技術(shù)。工程師在設(shè)計(jì)時(shí)將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結(jié)合，以完成設(shè)計(jì)；產(chǎn)品特征不同。機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，沒(méi)有過(guò)多的運(yùn)動(dòng)部件或元件。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，但卻縮小了物理體積.拋棄了傳統(tǒng)的笨重型機(jī)械面貌，但卻提高了產(chǎn)品性能。

4.機(jī)械電子工程向網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，工業(yè)業(yè)體系當(dāng)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化已經(jīng)成為了當(dāng)今機(jī)械制造技術(shù)行業(yè)的中心環(huán)節(jié)。很多機(jī)械制造企業(yè)所傳遞出來(lái)的信息通過(guò)了數(shù)字化的處理之后，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方面的傳輸，所傳輸?shù)陌ㄖR(shí)和圖形的信息傳輸，同時(shí)還有相關(guān)的技術(shù)能力在其中，這些都已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施數(shù)字化技術(shù)的處理。數(shù)字化信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)資料的搜集、分析，重新組合以及規(guī)劃處理。這其中所涉及到的計(jì)算機(jī)技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)、環(huán)境的虛擬化以及多媒體技術(shù)等等，開(kāi)展機(jī)械產(chǎn)品的方針設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)等等，而且也是為了滿(mǎn)足社會(huì)多方面的需求[2]。另外，由于數(shù)字化技術(shù)是將制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)以及及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等進(jìn)行有效的結(jié)合，所以在制造當(dāng)中針對(duì)于自身產(chǎn)品并通過(guò)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)信息發(fā)布，這樣就能建立起一個(gè)行業(yè)內(nèi)的聯(lián)盟，能夠在實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的前提下，研發(fā)出所需的機(jī)械產(chǎn)品，這已經(jīng)成為了當(dāng)今工業(yè)體系行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

5.機(jī)械電子工程向環(huán)?；陌l(fā)展方向

隨著我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染開(kāi)始不斷加劇，可使用、可回收的資源不斷減少。為了尋求從根本上解決制造業(yè)環(huán)境污染的有效方法，到了90年代，隨著全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和人類(lèi)對(duì)客觀認(rèn)識(shí)的日益深化，在全球掀起了一股“綠色消費(fèi)浪潮”。在這股“綠色浪潮”中設(shè)計(jì)師們更多地以冷靜、理性的思辯來(lái)反省一個(gè)世紀(jì)以來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)的歷史進(jìn)程。人們?cè)诤粲醣Ｗo(hù)資源、回收資源，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，還在堅(jiān)持倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)，制造綠色產(chǎn)品。這一發(fā)展方向同樣也是機(jī)械電子工程將來(lái)的發(fā)展方向，這一發(fā)展方向深刻的表達(dá)出人們對(duì)于環(huán)保問(wèn)題的高度重視。機(jī)械電子工程逐漸朝著綠色設(shè)計(jì)的方向發(fā)展著，在設(shè)計(jì)過(guò)程的每一個(gè)決策中都充分考慮到環(huán)境效益，盡量減少對(duì)環(huán)境的破壞。[3]產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)，可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計(jì)觀要求產(chǎn)品設(shè)計(jì)要綜合考慮環(huán)境、材料、工藝、造型、使用環(huán)境、消費(fèi)者心理等各種因素，而以環(huán)境親和性、使用合理性、消費(fèi)者心理的滿(mǎn)足性為開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。

6.結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)械電子工程并不是獨(dú)有向單一方向發(fā)展，他具有人工智能化、人性化的特點(diǎn)，主要是向模塊化、人工智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及環(huán)?；姆较虬l(fā)展，增強(qiáng)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的可靠性、實(shí)用性的同時(shí)，也為逐漸走向環(huán)保的方向，為我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，提供了廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1] 張曉亮.淺談機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展[J].才智.2013.

[2] 張芳.機(jī)電一體化發(fā)展前景[J].中國(guó)科技投資.2014.

[3] 李軍利.基于環(huán)境保護(hù)的機(jī)械綠色設(shè)計(jì)研究[J].科技傳播.2013.