随着科技的发展,电子机械技术呈现出以下的发展趋势:
1宽频带、多波段、离功率 当前和将来对电子设备的其它要求是:(1)宽频带,如要求射电望远 镜的工作频率从200MHz到8.8GHz,甚至更宽;
(2)多波段,如要求同一天线可工 作在几个波段;
(3)高功率,如卫星上的设备,则希望在体积不变的情况下,发 射功率尽可能的大。这三个要求给电子设备的设计与制造带来了新的问题和更大 的难度。辟如,场耦合关系更加复杂,加工精度要求更高,需要进行新材料、新 结构与新理论的探索和研究。
2离密度、小型化 电子设备正向着体积更小、密度更大、功耗更低的方向发展,如电子 设备组装的密度越来越大,而且由二维组装向三维组装的方向发展。与此相应地, 设备的体积却越来越小。
3智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推 理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接 口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、 神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为 电子机械技术发展开辟了广阔天地。
4快速响应与准确定位 对设备的机动性与反应速度的要求也越来越高,而且在要求快速跟踪 的同时,还应能够精确定位。例如,某舰载雷达天线座与稳定平台,要求其具有 极高的快速性、低速平稳性以及定位精确性。
5数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控 机床和机器人;
而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如 虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求电子机械技术产品的软件具有高可靠 性、易操作性、可维护性、自诊断能力。数字化的实现将便于远程操作、诊断和 修复。
6集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的 优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。
为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。
首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运 转。然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强 67网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而 远程控制的终端设备本身就是电子机械技术产品,现场总线和局域网技术,使家 用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的 计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种髙技术带来的好处。因 此机电一体化产品夫疑应朝网络化方向发展。
8人性化电子机械技术产品的最终使用对象是人,如何给电子机械技术产品赋 予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,电子机械技术产品除了完善的性能外, 还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺 术享受,如家用机器人的最髙境界就是人机一体化。
电子机械技术的创新,对于现代机械设备的科学应用与管理都是具有 重要作用的,同时机械设备应用技术的科学创新也是有一定促进作用的。电子机 械技术与机械设备应用技术是相互影响、相互促进的关系,两者之间的科学创新 是建立在现代科学技术应用的基础上,并结合和借鉴世界先机的技术理论,才能 有效保证两者的共同科学创新发展。
魏钊,叶翰尧,李珊珊 (郑州大学机械工程学院河南郑州450001)
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