Page 185 - 机械自动化设计与制造研究

第四章 机电设备与机电一体化技术

可根据不同的环境条件作出不同反应。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔
性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
6. 光机电一体化
一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结
构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现由光学技术的先天优点来有效地改

进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体
化是机电产品发展的重要趋势。20 世纪中叶以来，半导体微电子技术及激光技
术的突飞猛进又给机械工业注入了新的生命，使它进入了以光机电一体化为标志

的新时代。光机电一体化技术包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、
智能化机构设备、仪器仪表和元器件的技术。
7. 生物——软件化
生物——软件化又叫仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖
性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是

稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，
而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一
些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体

具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物 --- 软件”或“生
物系统”，而生物的特点是硬件（肌体）一软件（大脑）一体，不可分割。看来，
机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋势，但尚有一段漫长的道路要走。
8. 制造绿色化
设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿

色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。绿色制造是一个综
合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得机电一体化产品从设
计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响

（负作用）最小，资源效率最高。绿色制造是可持续发展战略在制造业中的体现，
或者说绿色制造是现代制造业的可持续发展模式。绿色制造是日前和将来制造机
电一体化系统应该予以充分考虑的一个重大问题。
9. 结构系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总

线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协

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