而影响整个系统。

1.3 全息系统化——智能化。
今后的机电一体化产品

“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊

技术、信息技术

(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简

单的

“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

1.4“生物一软件”化—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)——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，但有一段漫长的道路要走。
5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已
制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和
控制器了。届时机械和电子完全可以

“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU 等可集成在一

起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

2、机电一体化技术的主要应用领域

2.1 数控机床
数控机床及相应的数控技术经过 40 年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅
速提高

,具体表现在:总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多 CPU、多主总线的体系结构。

开放性设计

,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地

提高用户的使用效益。
WOP 技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,
并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
大容量存储器的应用和软件的模块化设计

,不仅丰富了数控功能,同时也加强了 CNC 系统

的控制功能。
能实现多过程、多通道控制

,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多

种机床的能力

,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多

级网络功能

,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机,加上

专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

2.2 计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS 的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之
间的界线

,以制造为基干来控制

“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、

生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置
得到更好的优化

,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。