浅谈机电一体化技术的新发展.ppt

第二课堂 技术讲座： 浅谈《机电一体化技术的新发展》 1．机电一体化是现代科学技术发展的必然结果 由于微电子、信息、生物工程、新材料、新能源、核武、空间、海洋等世界高新技术的突飞猛进，极大地推动了不同学科的交叉与渗透。纵向分化、横向综合已成为当代科学技术发展的重要特点。 在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段，创造出了许许多多梦幻中的新产品与新装备。 机电一体化的发展，使传统的机械如虎添翼，超越了操作机械和动力机械的范畴，进入了智能化、柔性化、绿色化、人性化、信息化、多功能化、全自动化、微机数字化和远程网络化控制的新时代，不仅极大地解放了人类的体力劳动，还极大地解放了人类的脑力劳动。 2．世界各国都在抢占“机电一体化”前沿技术的制高点 美国提出《战略防御倡议》即星球大战计划（SDI）；欧洲提出“尤里卡”高技术发展规划；日本提出《振兴科技的政策大纲》；韩国提出《国家长远发展构想》；印度提出《新技术政策声明》；…落后就要挨打！我国也公布了《高技术研究发展计划纲要》，即863计划。 3．什么是机电一体化？ “机电一体化”就是将机械、电子与信息技术进行有机结合，以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。 机电一体化是指在设备机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门具有自身体系的新型学科专业，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。 4．机电一体化的技术基本特征 机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。 机电一体化是一个综合的概念，涵盖“技术”和“产品”两方面内容。前者是指包括技术基础、技术原理在内的、使机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。后者是指采用机电一体化技术，在机械产品基础上创造出来的新一代机电一体化产品 “机电一体化”已成为当今世界工业发展的主要趋势，也带动了传统机械工业的一场新的革命。机械工业要争生存，求发展，必需走机电一体化之路。 5．机电一体化的学科专业特点 突出特点在于它在机械产品中注入了过去所没有的新技术，把电子器件的信息处理和自动控制等功能“揉和”到机械装置中去，从而获得了过去单靠某一种技术而无法实现的功能和效果。 重要实质是应用系统工程的观点和方法来分析和研究机电一体化产品或系统，综合运用各种现代高新技术进行产品的设计与开发，通过各种技术的有机结合，实现产品内部各组成都分的合理匹配和外部的整体效能最佳。 它与传统机械的不同在于增添了检测和自动化控制（即测控）等核心精尖技术，赋予工业产品更多更好更新的功能和柔性，是硬结构和软技术相互协调统一的一个信息处理系统。 它既区别于机械设计与制造专业，又不同于电气自动化专业。前者的理论基础是机械结构设计、固体力学、切削原理，缺乏电子与控制技术。后者的理论基础是电力电子、电机传动、测控与计算机技术，对机械设计、力学分析涉及较少。这两类专业都很难适应对现代化高新科技术机电产品的设计、制造、使用、维护、改造、开发和研制，更难胜任大量引进先进新技术与新设备的消化吸收和国产化自主创新。 机电一体化是一种崭新的学术思想，它除了强调机与电的有机结合与融合，而不是简单组合与、拼凑外，还具有更深刻、更广泛的涵义。按照机电一体化思想，凡是由各种现代高新技术与机械和电子技术相互结合而形成的各种技术、产品(或系统)都应属于机电一体化范畴。如“机电光”、“机电仪”、“机电液（气）” 、 “机电信”、“机电计”等等。 “机电一体化”是一个建立在高新技术发展基层上的大系统工程，其 “主体”是机械，不是以机械为主体的设备系统是电子设备系统；其“核心”是控制和计算机，不是以计算机控制的机电设备系统是传统的老机电设备系统；发展“机电一体化”所面临的共性关键技术主要有“精密机械技术”、“传感检测技术”、“信息处理技术”、“伺服驱动技术”、 “机电接口技术”、“自动控制技术”、及“系统总体技