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機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用探究
摘要：從機(jī)電一體化的含義著手，結(jié)合機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r及其核心技術(shù)，從發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)、汽車(chē)激光雷達(dá)自動(dòng)防撞微機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制的自動(dòng)變速器、ABS 系統(tǒng)幾個(gè)方面分析了機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用，并對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；汽車(chē)應(yīng)用；技術(shù)分析；發(fā)展趨勢(shì)
1 機(jī)電一體化概述機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門(mén)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的新一代產(chǎn)品。初級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品是指采用微電子技術(shù)代替和完善機(jī)械產(chǎn)品中的一部分，以提高產(chǎn)品的性能；而高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品是利用機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化，并使產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
因此，機(jī)電一體化是在機(jī)械產(chǎn)品中的機(jī)構(gòu)主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，并將機(jī)損裝置和電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)軟件等有機(jī)結(jié)合起來(lái)構(gòu)成的系統(tǒng)總稱。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域在不斷地?cái)U(kuò)大和完善。目前機(jī)電一體化的研究和開(kāi)發(fā)主要包括計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)／輔助制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等。
機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的特點(diǎn)是產(chǎn)品和系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是機(jī)構(gòu)中所有部分功能共同作用的結(jié)果，這與傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備中機(jī)械與電子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，可以分別工作具有本質(zhì)的區(qū)別。
2 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)機(jī)電一體化產(chǎn)品是由多種技術(shù)以及相關(guān)的組成部分構(gòu)成的綜合體，而機(jī)電一體化技術(shù)是由多種技術(shù)相互交叉、相互滲透形成的一門(mén)綜合性邊緣技術(shù)，它所涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛。概括起來(lái)，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)包括下述6 個(gè)方面。
2.1 精密機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)，因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品的主功能和構(gòu)造功能大都以機(jī)械技術(shù)為主來(lái)得以實(shí)現(xiàn)。在機(jī)械傳動(dòng)和控制與電子技術(shù)相互結(jié)合的過(guò)程中，對(duì)機(jī)械技術(shù)提出了更高的要求，如傳動(dòng)的精密性和精確度的要求與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)相比有了很大的提高。在機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)中，新材料、新工藝、新原理以及新結(jié)構(gòu)等方面在不斷地發(fā)展和完善，以滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)縮小體積、減輕重量、提高剛度以及改善工作性能等方面的要求。
2.2 信息處理技術(shù)信息處理技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過(guò)程中，與工作過(guò)程中各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動(dòng)控制有關(guān)的信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策分析等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)信息處理技術(shù)的主要工具是計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括硬件和軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，計(jì)算機(jī)信息處理裝置是產(chǎn)品的核心，它控制和指揮整個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行，因此，計(jì)算機(jī)應(yīng)用及其信息處理技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中最關(guān)鍵的技術(shù)，它包括目前廣泛研究并得到實(shí)際應(yīng)用的人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。
2.3 檢測(cè)與傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，工作過(guò)程的各種參數(shù)、工作狀態(tài)以及與工作過(guò)程有關(guān)的相應(yīng)信息都要通過(guò)傳感器進(jìn)行接收，并通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)量，然后送入信息處理裝置以及反饋給控制裝置，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工作過(guò)程的自動(dòng)控制。機(jī)電一體化產(chǎn)品要求傳感器能快速和準(zhǔn)確地獲取信息并且不受外部工作條件和環(huán)境的影響，同時(shí)檢測(cè)裝置能不失真地對(duì)信息信號(hào)進(jìn)行放大和輸送及轉(zhuǎn)換。
2.4 自動(dòng)控制技術(shù)機(jī)電一體化產(chǎn)品中的自動(dòng)控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、校正、補(bǔ)償?shù)�。機(jī)電一體化產(chǎn)品中自動(dòng)控制功能的不斷擴(kuò)大，使產(chǎn)品的精度和效率都在迅速提高。通過(guò)自動(dòng)控制，機(jī)電一體化產(chǎn)品在工作過(guò)程中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并自動(dòng)實(shí)施切換，減少了停機(jī)時(shí)間，使設(shè)備的有效利用率提高。由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，自動(dòng)控制技術(shù)越來(lái)越多地與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合在一起，它已成為機(jī)電一體化技術(shù)中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)的難點(diǎn)在于現(xiàn)代控制理論的工程化和實(shí)用化，控制過(guò)程中邊界條件的確定，優(yōu)化控制模型的建立以及抗干擾等。
2.5 伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要是指機(jī)電一體化產(chǎn)品中的執(zhí)行元件和驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中的技術(shù)問(wèn)題，它涉及設(shè)備執(zhí)行操作的技術(shù)，對(duì)所加工產(chǎn)品的質(zhì)量具有直接的影響。機(jī)電一體化產(chǎn)品中的執(zhí)行元件有電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓等類型，其中多采用電動(dòng)式執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)裝置主要是各種電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源電路，目前多為電力電子器件及集成化的功能電路構(gòu)成。執(zhí)行元件一方面通過(guò)接口電路與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，接受控制系統(tǒng)的指令，另一方面通過(guò)機(jī)械接口與機(jī)械傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。因此，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)直接影響著機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能執(zhí)行和操作，對(duì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、操作精度和控制質(zhì)量等具有決定性的影響。
2.6 系統(tǒng)總體技術(shù)系統(tǒng)總體技術(shù)是從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法，將機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體功能分解成若干功能單元，找出能夠完成各個(gè)功能的可能技術(shù)方案，再把功能與技術(shù)方案組合成方案組進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，綜合優(yōu)選出適宜的功能技術(shù)方案。系統(tǒng)總體技術(shù)的主要目的是在機(jī)電一體化產(chǎn)品各組成部分的技術(shù)成熟、組件的性能和可靠性良好的基礎(chǔ)上，通過(guò)協(xié)調(diào)各組件的相互關(guān)系和所用技術(shù)的一致性來(lái)保證產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠、高效率和操作方便等。系統(tǒng)總體技術(shù)是最能體現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)特點(diǎn)的技術(shù)，也是保證其產(chǎn)品工作性能和技術(shù)指標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。
3 汽車(chē)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r社會(huì)的需求、技術(shù)的進(jìn)步以及法規(guī)的推動(dòng)，使汽車(chē)采用了機(jī)電一體化技術(shù)，并快速發(fā)展。在法規(guī)方面，如最早的安全法規(guī)，以及隨后的噪聲、尾氣排放和燃油的經(jīng)濟(jì)性等法規(guī)的推出，強(qiáng)制地推動(dòng)了電子技術(shù)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用，使許多機(jī)械控制系統(tǒng)被電子控制系統(tǒng)所代替，并形成了汽車(chē)機(jī)電一體化發(fā)展的3 個(gè)階段。 （1）第1 階段：20 世紀(jì)60 年代中期到20 世紀(jì)70 年代末期。
從20 世紀(jì)60 年代中期到20 世紀(jì)70 年代末期，主要是應(yīng)用電子裝置改善部分機(jī)械性能，如電子控制燃油噴射和硅整流發(fā)電機(jī)等。
�。�2）第2 階段：20 世紀(jì)70 年代末期到20 世紀(jì)90 年代中期。
從20 世紀(jì)70 年代末期到20 世紀(jì)90 年代中期，在汽車(chē)的設(shè)計(jì)制造中，體現(xiàn)出機(jī)電一體化的思想和技術(shù)。大規(guī)模集成電路得到廣泛應(yīng)用，并解決了機(jī)械部件無(wú)法解決的復(fù)雜自動(dòng)控制問(wèn)題，增加了可靠性。
�。�3）第3 階段：20 世紀(jì)90 年代中期到現(xiàn)在。
從20 世紀(jì)90 年代中期到現(xiàn)在，隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，及與汽車(chē)工業(yè)的緊密相連，汽車(chē)機(jī)電一體化技術(shù)已發(fā)展成熟，強(qiáng)調(diào)了整體的機(jī)電一體化協(xié)調(diào)匹配設(shè)計(jì)思想，開(kāi)始廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，使汽車(chē)更加自動(dòng)化、智能化。
隨著微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的應(yīng)用，汽車(chē)的機(jī)電一體化使汽車(chē)煥然一新。當(dāng)今對(duì)汽車(chē)的控制已由發(fā)動(dòng)機(jī)擴(kuò)大到全車(chē)，例如實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速換擋、防滑制動(dòng)、雷達(dá)防碰撞、自動(dòng)調(diào)整車(chē)高、全自動(dòng)空調(diào)、自動(dòng)故障診斷及自動(dòng)駕駛等。汽車(chē)的機(jī)電一體化的中心內(nèi)容是以微機(jī)為中心的自動(dòng)控制改善汽車(chē)的性能、增加汽車(chē)的功能，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)降低油耗、減少排氣污染、提高汽車(chē)行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。汽車(chē)行駛控制的重點(diǎn)是：1）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)點(diǎn)火、燃油噴射、空燃比和廢氣再循環(huán)的控制，使燃燒充分、減少污染、節(jié)省能源；2）汽車(chē)行駛中的自動(dòng)變速和排氣凈化控制，以使其行駛狀態(tài)達(dá)到最佳化；3）汽車(chē)的防滑制動(dòng)、防碰撞，以提高行駛的安全性；4）汽車(chē)的自動(dòng)空調(diào)、自動(dòng)調(diào)整車(chē)高控制，以提高其舒適件。
4 機(jī)電一體化技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用汽車(chē)的電子化首先從電源系統(tǒng)開(kāi)始。原來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)都是直流發(fā)電機(jī)，后來(lái)被交流發(fā)電機(jī)和硅二極管的組合所取代，使充電效率和可靠性大幅度地提高。此后，電壓的調(diào)整也由固體電路的調(diào)整器代替了機(jī)械式電壓調(diào)整器，進(jìn)而在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置的配電器上也由原來(lái)的機(jī)械式的凸輪開(kāi)關(guān)變?yōu)楣β示w管。
4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)圖1 為用于降低燃料費(fèi)用的發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)的原理簡(jiǎn)圖。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU：Engine Control Unit）的核心是通用微處理器或者是為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)專門(mén)設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成電路（LSI）。從各個(gè)傳感器得到的模擬電壓信號(hào)和從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸得到的脈沖信號(hào)都輸入到ECU。模擬信號(hào)通過(guò)模擬數(shù)字（A-D：Analog to Digital）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。以這些信息為基礎(chǔ)，在ECU 內(nèi)對(duì)最佳空氣燃料比、點(diǎn)火時(shí)間、排氣再循環(huán)率（EGR：Exhaust Gas Recirculating）等進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果作為控制燃料噴射閥和點(diǎn)火裝置等的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，用以控制空氣質(zhì)量和燃料質(zhì)量之比（即空氣燃料比）。
當(dāng)空氣燃料比增大時(shí)，燃料稀薄，點(diǎn)火困難；反之，當(dāng)空氣燃料比減小時(shí)，由于氧氣不足，在排放的氣體中沒(méi)有充分燃燒的碳化氫（HC）和一氧化碳（CO）含量增加。因此，將空氣燃料比控制在最佳狀態(tài)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、預(yù)熱、加速、減速、制動(dòng)、空轉(zhuǎn)等各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其正常負(fù)荷則十分重要。
4.2 汽車(chē)激光雷達(dá)自動(dòng)防撞微機(jī)控制系統(tǒng)激光—單片機(jī)組合的汽車(chē)防按系統(tǒng)，能在正常行駛速度下或慢速倒車(chē)時(shí)檢測(cè)和顯示前、后方一定距離內(nèi)有無(wú)障礙物，并在必要時(shí)報(bào)警，從而有效防止交通事故的發(fā)生。該系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)控制的測(cè)量車(chē)間距離的激光測(cè)距雷達(dá)、中央處理器、汽車(chē)前后環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)雷達(dá)及顯示器、發(fā)光部、受光部、車(chē)速傳感器和速度控制器等組成。其控制系統(tǒng)，如圖2 所示。
激光測(cè)距雷達(dá)安裝在汽車(chē)前部格柵中心。光學(xué)天線發(fā)射的激光束遇到前面的障礙物后，產(chǎn)生向后散射信號(hào)，同樣被光學(xué)天線接收，并調(diào)制出距離和方位信息。不斷輸出的距離和方位信息經(jīng)中央處理器分析，可以判斷前面物體運(yùn)動(dòng)與否，計(jì)算出它相對(duì)本車(chē)的速度及車(chē)間距離，并判斷它是否有可能與本車(chē)接觸，從而決定本車(chē)最安全的行駛速度。當(dāng)可能有危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)觸動(dòng)報(bào)警裝置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
4.3 電子控制的自動(dòng)變速器自動(dòng)變速器是為降低變速器的功率損耗，提高動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的有效功率，增加變速擋數(shù)以適應(yīng)汽車(chē)行駛條件的最佳速比，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的省能、省力、安全、舒適之目的而出現(xiàn)的。
圖3 為用電子控制實(shí)現(xiàn)變速器自動(dòng)換擋的程序控制原理框圖。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況由各種傳感器進(jìn)行檢測(cè)，所獲得的信息輸入到電子控制裝置進(jìn)行處理，并根據(jù)換擋信息、程序開(kāi)關(guān)及自動(dòng)跳合開(kāi)關(guān)的信息，由電子控制裝置選擇滿足行駛條件的最佳檔次信息，并被變換為控制電—液執(zhí)行元件的液壓變量來(lái)控制換檔。自動(dòng)變起器的監(jiān)潞電路可對(duì)系統(tǒng)電子控制裝置進(jìn)行自檢及失效監(jiān)測(cè)，即在行駛前對(duì)所有電路進(jìn)行檢測(cè)。若汽車(chē)起動(dòng)后，報(bào)警燈處于熄滅狀態(tài)，說(shuō)明其功能正常；反之，系統(tǒng)則存有故障，自動(dòng)變速器進(jìn)入非電控程序狀態(tài)，此時(shí)，雖然已失去電子控制的優(yōu)化功能，但是變速器仍能進(jìn)行工作。
4.4 ABS 系統(tǒng)為了使汽車(chē)在行駛過(guò)程中以適當(dāng)?shù)臏p速度降低車(chē)速直行停車(chē)，保證行駛的安全性，汽車(chē)上均裝有行車(chē)制動(dòng)器。起初只在后輪上裝有制動(dòng)器，但隨著汽車(chē)質(zhì)量和車(chē)速的提高，僅靠后輪制動(dòng)不足以提高充分的制動(dòng)力，這樣才發(fā)展到在前輪上安裝制動(dòng)器。人們通過(guò)對(duì)制動(dòng)時(shí)軸荷的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移、前輪增重和后輪減重的認(rèn)識(shí)，且后輪先抱死更易造成汽車(chē)的方向失控，而著手研制能限制汽車(chē)后輪制動(dòng)裝置———汽車(chē)制動(dòng)防抱死裝置（Antilock Braking System，ABS）。
其基本功能是可感知制動(dòng)輪每一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 并根據(jù)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動(dòng)器動(dòng)力矩的大小，避免出現(xiàn)輪上的抱死現(xiàn)象。
ABS 系統(tǒng)是電子控制技術(shù)在汽車(chē)上最突出的一項(xiàng)應(yīng)用，可使汽車(chē)5 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)5.1 光機(jī)電一體化方向一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源（動(dòng)力）系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)、利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)，就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。
5.2 柔性化方向未來(lái)機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在這種系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力（柔性），又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。
5.3 智能化方向今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）的發(fā)展。
5.4 仿生物系統(tǒng)化方向今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)（工作）時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）工作時(shí)，生物就很有活力。就目前情況看，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展的趨勢(shì)，但還有一段漫長(zhǎng)的道路要走。
5.5 微型化方向目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒(méi)有必要再區(qū)分機(jī)械部分和控制器部分了。那時(shí)，機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳感器、CPH 等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
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