机电一体化的概念和发展历史是怎样的?

日本企业界最早在1970左右提出了“机电一体化技术”的概念。当时他们把它命名为“机电一体化”,是应用机械技术和电子技术的结合。随着计算机技术的快速发展和广泛应用,机电一体化技术取得了前所未有的发展,已经成为集计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服驱动技术和机械技术于一体的系统技术。目前正向光机电一体化方向发展,应用范围越来越广。

机电一体化技术具体包括以下内容:

(1)机械技术机械技术是机电一体化的基础。机械技术的重点在于如何适应机电一体化技术,利用其他高新技术更新观念,实现结构、材料、性能的变化,满足减轻重量、减小体积、提高精度、提高刚度、提高性能的要求。在机电一体化系统的制造过程中,经典的机械理论和技术应该利用计算机辅助技术、人工智能和专家系统形成新一代的机械制造技术。

(2)计算机和信息技术

其中,信息交换、存取、运算、判断和决策、人工智能技术、专家系统技术和神经网络技术都属于计算机信息处理技术。

(3)系统技术

系统技术是用整体的概念来组织和应用各种相关技术,从整体的角度和系统目标出发,将整体分解成若干个相互关联的功能单元。接口技术是系统技术的一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。

(4)自动控制技术

它涵盖的范围很广。在控制理论的指导下,进行系统设计、设计后的系统仿真和现场调试。控制技术包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断和校正、补偿、复制和检索。

(5)传感检测技术

传感检测技术是系统的感觉器官,是实现自动控制和调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程度越高。现代工程要求传感器能快速准确地获取信息,并能经受住恶劣环境的考验,这是机电一体化系统达到高水平的保证。

(6)伺服传动技术包括各种类型的传动装置,如电动、气动、液压等。伺服系统是实现从电信号到机械动作转换的器件和元件,对系统的动态性能、控制品质和功能有着决定性的影响。