近年來,機電系統工程與一體化技術的發展突飛猛進。機電系統工程與一體化技術在工業領域中的應用行業覆蓋面越來越寬廣,不僅在機械行業,而且在儀表、汽車、鋼鐵冶金、通信、電站、石油、化工、軌道交通等行業普遍應用。 隨著微電子技術和計算機信息技術的迅速發展,機電系統工程與一體化技術正向更高層次邁進,向更廣范圍延伸,機電結合程度越來越緊密,技術發展速度越來越快,并具有一些顯著的特點。 1.智能化對機電系統的高性能要求,特別是適應性要求,使得一些新的機電系統被采用。典型的智能機電系統有機器人、智能型數控設備、智能儀器儀表等。這些新型的機電系統有一令共同的特點,那就是它們都具有一定的人工智能,能夠根據環境條件的變化進行分析、推理,并作出合適的響應。智能機器人能通過自身的視覺、聽覺或觸覺來感知周圍環境的狀態及其變化.并對此作出相應的反應。智能儀器儀表能夠根據不同的狀態或時段進行不同的計量、復雜計算、實時監測和數據傳輸、語音提示和圖像顯示等。 2.集成性集成性就是機電系統工程強調綜合運用機電系統所涉及的多學科知識,來研究和處理機電系統的設計、制造、管理、運行、更新、發展等重大問題。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。如柔性制造系統(FMS),就其各部分來說,包括控制系統、監測系統、物料流系統、計算機數控(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,但有機地組合起來,就形成了一種新型的機電系統。 為了便于系統集成,機電系統的結構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的形式產品化,可以縮短系統構成周期,降低系統制造成本;開放性是指在一定標準支持下,使得系統可以靈活組態,進行任意組合,并可以通過總線進行數據通信與共享。 3.微型化一些特殊的應用領域(如軍事、醫療、家用器具、娛樂用具等)不僅要求機電系統具有優良的性能,還要求體積盡量的小、重量盡可能的輕。微電子技術的迅速發展,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,如表面安裝技術特別是綁定技術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,精密微細加工技術發展使得微機電系統(MEMs)取得了突破性的進展,實現了將機構及其驅動、傳感監測、控制器以及電源集成在一個很小的晶片上。這是未來機電系統微型化的研究主題。
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