近年來,機電系統(tǒng)工程與一體化技術(shù)的發(fā)展突飛猛進。機電系統(tǒng)工程與一體化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用行業(yè)覆蓋面越來越寬廣,不僅在機械行業(yè),而且在儀表、汽車、鋼鐵冶金、通信、電站、石油、化工、軌道交通等行業(yè)普遍應(yīng)用。 隨著微電子技術(shù)和計算機信息技術(shù)的迅速發(fā)展,機電系統(tǒng)工程與一體化技術(shù)正向更高層次邁進,向更廣范圍延伸,機電結(jié)合程度越來越緊密,技術(shù)發(fā)展速度越來越快,并具有一些顯著的特點。 1.智能化對機電系統(tǒng)的高性能要求,特別是適應(yīng)性要求,使得一些新的機電系統(tǒng)被采用。典型的智能機電系統(tǒng)有機器人、智能型數(shù)控設(shè)備、智能儀器儀表等。這些新型的機電系統(tǒng)有一令共同的特點,那就是它們都具有一定的人工智能,能夠根據(jù)環(huán)境條件的變化進行分析、推理,并作出合適的響應(yīng)。智能機器人能通過自身的視覺、聽覺或觸覺來感知周圍環(huán)境的狀態(tài)及其變化.并對此作出相應(yīng)的反應(yīng)。智能儀器儀表能夠根據(jù)不同的狀態(tài)或時段進行不同的計量、復(fù)雜計算、實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸、語音提示和圖像顯示等。 2.集成性集成性就是機電系統(tǒng)工程強調(diào)綜合運用機電系統(tǒng)所涉及的多學(xué)科知識,來研究和處理機電系統(tǒng)的設(shè)計、制造、管理、運行、更新、發(fā)展等重大問題。而這種集成性變得越來越廣泛,許多新的機電系統(tǒng)就其每一部分來說,不是什么新的東西,但把各部分有機地集成在一起,就成了具有新穎特色的整體,形成了一種新型的機電系統(tǒng)。如柔性制造系統(tǒng)(FMS),就其各部分來說,包括控制系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、物料流系統(tǒng)、計算機數(shù)控(CNC)機床、加工中心等,就這些單元孤立地來看均是已有的理論和技術(shù),但有機地組合起來,就形成了一種新型的機電系統(tǒng)。 為了便于系統(tǒng)集成,機電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來越趨向于模塊化和開放性。模塊化使得許多單一功能或基本功能以子系統(tǒng)的形式產(chǎn)品化,可以縮短系統(tǒng)構(gòu)成周期,降低系統(tǒng)制造成本;開放性是指在一定標(biāo)準(zhǔn)支持下,使得系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意組合,并可以通過總線進行數(shù)據(jù)通信與共享。 3.微型化一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域(如軍事、醫(yī)療、家用器具、娛樂用具等)不僅要求機電系統(tǒng)具有優(yōu)良的性能,還要求體積盡量的小、重量盡可能的輕。微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,使得電子元器件的尺寸越來越小,再加上安裝工藝的不斷改進,如表面安裝技術(shù)特別是綁定技術(shù)可以直接把芯片安裝在PcB上,一個功能強大的控制裝置的體積可以做得非常的小。 另一方面,精密微細(xì)加工技術(shù)發(fā)展使得微機電系統(tǒng)(MEMs)取得了突破性的進展,實現(xiàn)了將機構(gòu)及其驅(qū)動、傳感監(jiān)測、控制器以及電源集成在一個很小的晶片上。這是未來機電系統(tǒng)微型化的研究主題。
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