学文网机电一体化发展篇1
关键词：学科、渗透、结晶、发展趋势。
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术***与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由机械电气化迈入了以机电一体化为特征的发展阶段。
1 机电一体化概要
机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化。智能化机电一体化是指在机构取得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术和其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替劳动者的劳力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手和肢体的延伸，还是人的感官和头脑的眼神。机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别是它具有智能化的特征。
2 机电一体化的发展概况
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉或不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的***用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中斩露头脚，出现了光机电一体化和微电等新的分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
3 机电一体化的发展趋势
3.1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能目前是不可能的，但高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能的。
3.2 环保化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色环保产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色环保的机电一体化产品，具有远大的发展意义。机电一体化产品的环保化主要是指产品使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
3.3 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集成减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、***像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速 （下接63页）
（上接53页）开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.4 网络化
20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、***治、***事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。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机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3.5 微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、***事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
结束语
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献
机电一体化发展篇2
机械制造业向着机电一体化发展是一个必然的趋势。我们国家的工业要想得到发展就需要依靠微电子技术来加强对于传统的设备和技术进行改造。企业需要加大力度对机电一体化的技术进行研究，让其在工业生产之中发挥巨大的作用。本文探究的是机械制造业向机电哟提花方向发展的探讨。
关键词：
机械制造业；机电一体化；发展
机械制造业要得到一个快速的发展就需要依赖机电一体化技术。随着科技的发展机电设备的更新换代也是非常快的。企业为了提高其工作效率就需要在机械制造业中广泛的使用计算机技术、电子技术等等新型的技术。这样可以帮助我们的机械制造业向着现代化的方向发展。机电一体化技术对于我们企业的结构会有一个深度的改造。企业管理者一定要积极的推动机械制造业向着机电一体化的方向发展。机电一体化技术是由机械技术、微电子技术和信息技术相互融合而形成的一种新的技术。这种技术在机械制造业中的投入使用使得我们企业的技术结构、产品性能、企业的生产方式和管理体系等等都发生着深刻的变革。在机电一体化技术的支撑下具有科技含量的产品不断的涌现出来，这些产品可以帮助企业提高其市场竞争力。
1机械制造业的发展方向是机电一体化
机械制造业在科技的推动下其产品技术含量越来越高，在现代的制造系统中以数控技术为代表。这种技术是以计算机技术、微电子技术和自动控制技术为基础的，让机械设备的效率更高、精准度更高、自动化程度更高等等优势。新的技术的引进可以改变传统机械制造业单一化、技术含量低等一些不足之处，帮助企业实现集成化的生产、自动化的生产以及智能化的生产方式。企业自身通过对机电一体化的使用可以提高产品的性价比，从而创造出更多的经济利润。当前阶段客户对于产品的要求也是越来越高的，要想在激烈的市场竞争之中取得一席之地满足客户对产品质量的高要求就需要改变传统的生产手段。目前世界上的发达国家都十分重视本国对于机电一体化技术的研究，鼓励企业开发出更多的机电一体化产品。我们国家机械制造业的机电一体化技术与发达国家相比较还是有着一定的差距。在目前的机械制造业中普遍存在的问题是基础爆弱、技术相对落后以及管理不合理。要让我们机械制造业与国际化市场接轨就需要进一步的发展机电一体化技术。
2机械制造业向着机电一体化发展的方式分析
当前阶段我国的机械制造业需要认真研究的课题是找到一条真正符合我国工业生产水平的机电一体化发展道路。我们最先需要解决的问题就是提高产品的质量和机械设备的生产效率。首先我们的企业管理者要加强对于企业的机电一体化的技术改造，要积极的组织科研人员学习先进技术并且尽快的投入到企业生产之中。特别是对于国外先进的技术引进一定要针对本企业的具体情况做适当的改良，不能照搬全收，这样盲目的使用国外技术是无法达到我们预期的效果。其次要加大对机电一体化技术的科研力量的投入，科研人员要尽快掌握机电一体化的核心技术。企业对于国外的机电一体化技术的依赖性不能太强，要想在市场竞争之中取得一席之地就需要有自主开发的技术。具体方法分析入如下:
2．1依据当前发展形势做好机械制造业的发展规划
未来机械制造业的发展方向是以机电一体化为主的。国家应该发挥其宏观调控功能对企业做出一个统一的规划，依据我国现阶段的机械制造业的发展实际情况制定出投资少、收效高、环保节能的发展途径。国家要对生产企业的机电一体化技术的实际使用做出其宏观上的指导。
2．2积极改造传统的生产设备，改善企业管理状况
传统的机械制造设备已经无法满足现在市场需要，现在微电子技术、数控技术和计算机技术的使用领域非常的广泛，通过新技术的引入可以帮助企业改造传统的生产设备。企业的管理对于企业的机电一体化技术的发展也是非常重要的。比如管理者如果不够重视技术上的革新那么我们的机电一体化技术很难实际的运用到企业生产之中。又或者引进了技术和设备在后期操作和维护人员分配上管理不到位也很难让我们的机电一体化技术创造应有的价值。
2．3我国的机械制造业要与国际市场相融合
目前我们的市场越来越开发，各个国家之间的经济合作也是越加的紧密。所以我们的机械制造业要积极的参入到国际市场之中，这就需要机械生产者积极的运用机电一体化技术改造企业的产品结构，提高其科技含量。要发展我国企业的机电一体化技术缩小与发达国家质检的差距就需要积极攻克机电一体化关键性的技术难题。
2．4重视机电一体化的技术人才的培养
人才对于企业的发展至关重要。要推荐机械制造业的机电一体化技术的发展就需要重视机电一体化技术人才的培养。现在机电一体化技术在我国的企业生产之中运用得非常的广泛，我们国家的现在人才储备不足以满足企业的需求，所以教育单位应该改革自己的专业设置，增加机电一体化的专业，并且在我们的专业课程中加入计算机学、CAD制***等等更多实用的课程。鼓励学生学习机电一体化的技术。企业也应该定期组织机电一体化技术人员进行定期的培训，积极引导技术骨干人员钻研机电一体化技术。
3结语
综上所述，机电一体化在机械制造业之中的作用非常的大。随着计算机技术、微电子技术的不断发展我们的机电一体化技术也在不断的取得进步。机电一体化技术的成熟让机械制造业的结构和生产效率得到一个深刻的改革。未来的机电一体化技术也会向着数字化、网络化和智能化的方向发展，他将全面的推进我们的机械制造业的发展。
参考文献:
［1］熊小勇．机械制造业向机电一体化方向发展的探讨［J］．科技风，2016(05):15．
［2］黄滨．机械制造业向机电一体化方向发展的探讨［J］．电子工业技术，1992(03):31．
［3］王丽霞．机电一体化技术在机械制造工程方便的发展方向［J］．中州大学学报，2000(12):30．
［4］王峰．机电一体化技术发展的探讨［J］．自动化技术与应用，2008(07):25．
机电一体化发展篇3
关键词：机电一体化技术；发展；特点；趋势
前言：作为自动化和机械工程的一个分支，机械电子工程是机电一体化的另一种说法，因此，可以说机电一体化是能够有效结合信息技术、传感器技术、微电子技术等先进技术的，而且，在近年来的实际操作中，使机械设备自动化生产得以实现。在传统的矿山机械工作过程中，将这种高新技术有效的融入其中，促使矿山机械的工作效率得到了有效的提高，同时也是现代科学技术发展的必然结果。
1.机电一体化技术发展的特点
1.1数字化特点
机电一体化技术发展过程中，其数字化的特点最为明显，这是由于微电子在机电一体化技术当中的有效应用造成的。近年来，信息技术的飞速发展，加快了矿山机械设备与信息技术的有效结合，将数字化有效的应用到了矿山机械设备当中。例如，虚拟设计和计算机集成制造在矿山机械设备中的有效应用。近年来，可靠性高、维护性好和高能力的自我诊断成为矿山机械机电一体化的显著特点，这都是由于机电一体化的数字化特点所带来的，与此同时，远程操控、识别和调整也因数字化的加入而变得更加的便捷[1]。
1.2网络化特点
早在十九世纪八十年代，网络技术就在我国专业人员的努力下被应用到了机电一体化设备当中，并获得了很大的成果。这一成功经验使得网络化在今后的发展过程中更加容易被人们接受，人们将这一成功经验有效的应用到了其他产品的网络化发展过程当中，有效促进了网络化的广泛和深入应用。伴随着信息技术的飞速发展，远程监控技术也被有效提出并受到了广泛的欢迎，这一技术的基础是网络技术，再将远程监控技术应用到矿山机电一体化产品当中的过程中，也就是将网络技术有效的应用到了矿山机电一体化技术当中，是对传统的矿山机电一体化技术的改革。同时也说明网络化将成为未来机电一体化技术发展的重要基础，加强安全性和功能需求性是使用网络化的主要原因[2]。
1.3智能化特点
智能化是现阶段的矿山机械设备当中最主要的特点之一。增强了矿山机械设备自主解决问题的能力，它具有和人类相似的思考和决定能力。例如，将人机对话的功能添加到CNC数控机床当中，智能工艺数据库和I/O接口的有效设定等，这类智能技术有效提高了工作人员的工作效率，工作人员在日常的工作中能够更加方便的对其进行控制和维护工作。现阶段，人们在研究智能技术的过程中，对于模糊控制、神经网络等技术领域的有效研究，将在未来的发展过程中对于矿山机械机电一体化技术产中重要的影响。
1.4微型化特点
现代科学技术在日常工作中的有效应用，注重科学技术是否能够给工作带来更高的效率，同时，在提高工作效率的问题上，精细加工技术是非常重要的组成部分，矿山机电一体化技术当中就包含了微型化的特点，这一特点是精细加工技术发展的未来方向。智能化和大型的矿山机械与精细化是相辅相成的。将微型的传感器、型号处理和接口等有效进行结合，再利用MEMS即微机电系统对这些工作进行集体制造和创作。我国近年来在进行微机电一体化产品的研究过程中取得了很大的成就，现阶段所生产制作出来的产品都不足1立方厘米，伴随着科学技术的不断进步，微米和纳米将成为这一领域发展的趋势。然而，值得重视的是现阶段较低的发展水平严重影响了我国的超精密技术和微机械技术的发展，一些技术方面的关键点还应该引起人们的注意，并及时进行研究和解决[3]。
2.矿山机械机电一体化技术的发展趋势
2.1SRD传动技术
开关磁阻电机调速系统即SRD传动技术，同以往的传动技术不同，它在传动过程中能够进行变速，构成SRD传动技术的是控制器sr和电动机sr，在当前世界所有的调速系统当中，SRD传动技术是性价比最高的一个。较高的可靠性、机动性和集成性是矿山机械未来发展的要求，将SRD传动技术有效应用到矿山机械当中，能够有效实现这一目标。世界技术先进国家英国在十九世纪八十年代就发明了一台30KW功率的开关磁阻电动机，伴随着科学技术的不断进步，现在的功率已经可以达到将近350KW，将其与1000V电网相连，可以直接省略掉其他的电源变压器[4]。
2.2机电集成驱动技术
在将传统的动力传动系统应用到矿山机械设备当中的过程中，其构成要素包括运动执行器、电动机和减速器。这三个主体会耗费非常大的空间，同时每一个构成部件都包含了很多的环节，这种现象就会造成整个动力传动系统的可靠性降低，不仅发生故障的几率加大，同时当故障发生的过程中，对其进行有效的排查也是非常耗费人力和物力的工作。然而，在未来的发展过程中，在矿山机械当中应用机电集成驱动技术能够有效提高动力传动系统的可靠性。促进运动执行器、电动机和减速器三者的高密度集成是机电集成驱动技术的重要手段，有效应用这一方法，能够将动力装置进行传递。有效在矿山机械当中应用机电集成驱动装置，能够将空间进行节省，这样一来可以有效将制作费用降到最低，在机械的运行过程中，能够促进其得到更大的运行空间，促进其运行过程中变得的更加灵活[5]。
2.3矿山机器人技术
2.3.1 作用
矿山作业，其工作环境潮湿而且灰尘较大，人们在日常工作的过程中对于环境的适应非常困难，导致矿山工作效率的低下，同时还对矿工的身心造成很大的伤害，尤其是当发生矿山危险的时候，矿工的生命常常受到严重的威胁。在这种状况下，人们开始讲矿山工作的研究领域延伸到矿山机器人的研究。将机器人有效应用到矿山作业当中，能够将强度较高的作业进行更好的执行，矿山机器人的应用能够有效***劳动力；同时，超强的环境适应能力能够促进其在工作过程中提高工作效率，当发生危险时，能够有效降低人身伤亡[5]。
2.3.2组成
操作、驱动和控制系统是矿山机器人的重要构成部分。矿山机器人在进行日常工作的过程中，其主要行动是受到操作系统来控制的，每一个矿山机器人都是由不同的操作系统构成的。在矿山机器人当中，其传动装置是驱动系统，减速器、驱动器和传感器时期重要的组成部分，驱动系统会因为不同的驱动器而有不同的划分，例如，电机、液压和气动驱动系统。矿山机器人的制作和应用核心为控制系统，它能够按顺序对操作机构进行支配，促使其运动按照相应的轨迹来进行，开环和闭环控制系统是现阶段矿山机器人的主要控制系统[6]。
输入和输出工作相互没有反馈回路的存在是开环控制系统的主要特点，系统的控制功能不会受到输出工作的影响而产生变化；相反的，输出和输入工作相互存在着反馈回路，以反馈的方法来将偏差降到最低是闭环控制系统的重要特点，这就说明要想将工作过程中的精度提到最高，就可以使用闭环控制系统。然而，误差在日常的工作中是无法进行彻底避免的，系统会受到元件管径的支配而产生相应的振动，从而产生一定的误差。因此，如果较高的要求出现在系统当中的时候，我们可以将开环和闭环系统进行交叉使用，以混合控制的方法提高工程精确度。
3.结论：伴随着世界经济的不断进步，经济的发展对于煤炭资源的需求量越来越高，因此，在科学技术不断进步的状态下，积极研发和运用新技术，将高新技术与矿山机械相结合，有效应用机电一体化技术，并在实践中不断对其进行完善和开发，对我国矿山作业具有重要的意义。
参考文献：
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[2]柏红专. 关于发展我国工程机械机电一体化的探讨[J]. 凿岩机械气动工具，1996，11（02）：56-62.
[3]胡前明. 机电一体化技术的概念发展状况和发展趋势[J]. 广东建材，2009，11（04）：207-209.
[4]刘开源. 矿山机械中应用机电一体化技术的作用分析[J]. 科技传播，2013，11（03）：80-89.
机电一体化发展篇4
【关键词】机电一体化；技术；现状；发展
1.机电一体化现状
机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。机电一体化技术是机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。机电一体化产品不仅是放大了人的力量与范围，更是代替了人的感官和头脑，智能化是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。机电一体化的根据发展大体可以分为3个阶段。
初级阶段是20世纪60年代以前。这一阶段，机电一体化的研制和发开还处于自发状态，人们简单的使用电子技术改造机械产品的性能。在第二次世界大战期间，由于战争大大刺激了机械产品与电子技术的结合，战后***用技术转为民用。但是受当时的电子技术的发展水平所限，机械技术与电子技术的结合和渗透都处于比较低级水平。
蓬勃发展阶段为20世纪70～80年代。这一阶段，机电一体化在计算机技术、控制技术、通信技术的发展的基础上，结合大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，机电一体化技术和产品得到了极大发展，机电一体化的概念到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认，各国也更加关注和支持机电一体化的发展深入发展阶段是在20世纪90年代后期，机电一体化技术开始向智能化方向迈进，光学、通信技术、微细加工技术在机电一体化中的应用，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支，机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都被深入的研究，人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域的巨大进步，为机电一体化技术开辟了更加广阔的发展前景。这些科学技术和研究，为机电一体化逐渐形成完整的科学体系奠定了基础[3]。
我国对机电一体化的研究和应用是从20世纪80年代初才开始的，机电一体化技术被列为“863计划”，***也成立相关的小组。我国将机电一体化技术的发展方向与影响纳入九五规划和发展纲要中，在我国许多高等院校、国家企业也对机电一体化技术进行了研究与应用，当前阶段的机电一体化发展有利的提升了我国的综合国力。
2.机电一体化的发展
2.1人工智能方面的发展
21世纪机电一体化技术一个主要发展趋向就是智能化。智能化是机电一体化技术区别于传统机械技术最根本的特征。人工智能方向的研究也越来越重视，人工智能不是要求完全达到人类的智能标准，高性能的微处理器可以使产品拥有部分低级智能，使其可以在某些技术方面得以应用。外形庞大、生产过程连续性高以及生产速度快等是当前工业产品的主要特点，以往的机械技术对于这些特点已不能很好的适应，智能化的出现很好的适应了这些方面。
2.2模块化方面的发展
模块化设计就是将多个要素组合在一起，构成一个子系统。多个子系统最后又组合成为一个整体，从而生成一个新的系统，产生不同的功能。机电一体化如果能够实现模块化设计，必然大大减少设备之间的不兼容概率。如今机电一体化产品由于生产厂家很多，对产品的规格也无法统一，产品的多样性造成了标准电气、机械接口研制和开发的困难。但是对产品规格又很难做出严格的把控，由于利益关系，对产品标准的制定和完善很难出台。模块化的发展可以使各部件都使用标准单元，从而为制订统一的标准打下基础。产品的生产者在标准化产品上进行革新从而促进产品的更新换代，扩大产品的生产规模[1]。
2.3网络化方面发展
世界通过网络紧密地结合在了一起，人们的生活水平因网络而提高，人与人之间的联系因网络而密切。网络的普及与发展对各个领域都起了重大的推动作用，加快了我国全球化的步伐，全球的经济生产通过网络变得紧密，同时企业竞争也变得全球化，机电一体化技术因为世界，国际间的交流与合作得到了更快的发展。机电一体化技术新的发展动态，新的成品都会通过网络渠道畅销全球，网络的普及带来了产品营销方面的***。
2.4微型化方面的发展
机电一体化发展的整体趋势之一就是微型化。微型化起步比较晚，但其在机电一体化领域也算是小有成就。机械设备向微型化发展，甚至是向微电子系统发展是微型化的方向。微机电一体化的目前存在机电技术的瓶颈，因为机电设备构造复杂，使得机电技术还不能达到与微电子技术同步，相信随着科技的进步，机电技术也会随之进步。从而使机电一体化整体的微型化水平更上一个台阶。微型化的产品现在已经广泛运用于***事及医疗方面。其体积小、操作性强、耗能少的优点使得微型化产品拥有广阔的前景。
2.5绿色化方面的发展
工业的发达带来人们生活上的巨大变化。物质极大丰富，生活更加舒适；但由于人们过于追求经济效益，而不重视环境和能源问题，导致环境问题日益突出，能源面临枯竭。低碳环保是当代社会的理念，现代随着人们生活水平逐渐提高，全社会都在呼吁合理利用环境资源，回归自然。因此绿色产业就有更大的发展空间，绿色化产品也是机电一体化技术的发展趋势。绿色产品消耗最少的资源，达到最大的经济效益，造成最小的环境污染，在其设计、制造、使用和销毁的整个生命过程中，始终注重环境的保护和人类的健康，对生态环境造成的危害很小，对资源利用率极高，所以机电一体化产品的绿色化此具有很大的发展前途[2]。
3.小结
机电一体化产品随着科学技术的发展和电子技术的广泛应用，在国民经济建设的各个方面发挥出越来越重要的作用。机电一体化技术是机械、电子技术和计算机科学技术等多种技术发展的结合的产物。伴随着各种技术相互融合的趋势越来越明显，机电一体化技术的发展也会推向一个新的高峰。
【参考文献】
[1]蒋微.机电一体化技术的发展及应用[J].中国高新技术企业，2014（26）.
机电一体化发展篇5
关键词：机电一体化现状发展趋势
随着电子技术、机械技术、计算机技术的发展，出现了机电一体化这门发展迅猛的新技术。微电子技术以及大规模集成电路的发展又给机电一体化带来新的生机。随着科学技术的不断发展，机电一体化技术还将被赋予新的内容。
一、机电一体化的概念
机电一体化是指在机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称，其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
二、机电一体化技术的现状
欧美等发达国家对机电一体化技术研究较早。但在初期，由于电子技术发展的局限，机电一体化技术发展缓慢。随着计算机技术、控制技术、通信技术的不断进步和大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，机电一体化技术有了充分的基础，得到了极大发展。到20世纪90年代以后，一方面光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；同时，由于人工智能技术、 神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步， 为机电一体化技术开辟了新的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的理论基础，逐渐形成完善的科学体系。
我国大约从20世纪80年代初开始在机电一体化方面进行研究和应用， ***成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”。在制定发展规划和发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了可喜的成果：人工神经网络、专家系统等研究成果不断应用到机电一体化技术上来，数控技术、机器人和计算机集成制造系统等方面也取得了长足的进展。但是我们也清醒地看到，与日本、欧美等先进国家相比我国的机电一体化技术仍有相当差距。
三、机电一体化技术的发展趋势
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展进步有赖于相关技术的进步。纵观国内外机电一体化技术的发展动向，其发展的方向主要有智能化、模块化、网络化、微型化、人性化、绿色化。
1、 智能化
赋予机电―体化产品以某种程度的智能是机电一体化永恒的追求，智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一，也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。机电一体化产品智能化的途径多种多样，包括模糊逻辑控制技术、专家系统技术、人工神经网络系统、智能工程等。
2、 模块化
和其他的技术发展类似，由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但很重要的事。有了标准接口的单元，产品的兼容性大大提高，而且开发新产品的周期也会更短，这对于机电一体化企业来说是发展的必然。
3、 网络化
20世纪90年代，计算机技术的突出成就是网络技术。网络的普及使得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机电一体化产品，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高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
4、 微型化
微型化是机电一体化向微观领域发展的趋势。微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMs工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMs器件和系统，如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器)，各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微弹簧以及微机器人等)。
5、 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给产品赋予人的智能、情感和人性，使产品和人之间的关系更加和谐显得愈来愈重要，机电一体化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，这些都对未来的机电一体化产品提出了更高的要求。
6、 绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。机电一体化产品的绿色化主要是指在其设计、制造、使用和销毁时都应符合环保和人类健康的要求，以求把对生态环境的危害降到最低。
四、结语
机电一体化作为高新技术的重要代表之一，是现代制造业的基础和核心。发展以机电一体化为基础的现代制造业将对传统制造业的全面优化升级起到巨大的促进作用，同时也将对经济的发展产生巨大的支撑、拉动和提升作用。在市场经济条件下，立足技术创新和自主开发，机电一体化的发展前景必将越来越广阔。
参考文献：
[1]韩瑞宝.我国机电一体化技术的发展趋势[J].应用科学，2008,(3).
[2]孟宝金.机电一体化发展现状的分析研究[J].航海工程，2009,38(1).
[3]曲文君.机电一体化技术的发展趋势和应用研究[J].电气与自动化，2009,38(4).
[4]王成勤，李威，孟宝星.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].机床与液压，2008,36(8).
[5]吕长河.论机电一体化与我国的经济发展[J].产业经济，2008，(12).
机电一体化发展篇6
关键词： 机电一体化 现状 发展趋势
一、机电一体化的产生与应用
20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。
二、机电一体化的发展现状
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的***用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。***成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
三、机电一体化的发展趋势
(一)智能化趋势
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能。
(二)模块化趋势
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、***像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,也可以扩大生产规模,制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
(三)网络化趋势
计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。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机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。
(四)微型化趋势
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。
机电一体化发展篇7
关键词:机电一体化 技术 现状 发展趋
abstract: machine incorporation is the result of modern science and technology development. it analyzes the basic things and developing background, the current condition of home and abroad, and the trend of machine incorporation.
key words: machine incorporation; technology; current condition; trend
现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与***。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
1 机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2 机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的***用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的
学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。***成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。
3 机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:
3.1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。
3.2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、***像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.3 网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、***治、***事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。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机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,cias),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3.4 微型化
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、***事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.5 环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其
设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。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。
3.6 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调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献:
机电一体化发展篇8
论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与***。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
1机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2 机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的***用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。***成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
3 机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
3．1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。 转贴于
3．2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、***像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。
3．3 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机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3．4 微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、***事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3．5 环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。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。
3．6 系统化
未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献
机电一体化发展篇9
【关键词】机电一体化；组织；施工
Status and development of the mechatronics technology
Wan Xing-li
(Shaanxi Han and Tang Dynasties Computer Co., Ltd Xi''an Shaanxi 710061)
【Abstract】The continuous development of modern science and technology, has greatly promoted the cross-penetration of different disciplines, has led to the technological revolution and the transformation of the fields of engineering. The advent of CNC machine tools, and wrote the first page of the history of the "mechatronics"; microelectronic technology for mechatronics, mechatronics implementation.
【Key words】Mechatronics;Organizations;Construction
1. 机电一体化概要
机电一体化是指传统的机电产品采用电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。机电一体化产品分系统和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2. 机电一体化技术的发展历程
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。有些相关技术研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70～80年代为第二阶段，称为快速发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。机电一体化技术和产品得到了极大发展。20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。
3. 发展“机电一体化”面临的形势和对策
机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。
机电一体化发展篇10
1机电一体化的发展现状
我国在工业生产技术方面存在着一定的问题，其制造水平与发达国家之间存在较大的差距。但是我国拥有强大的经济市场，这对于机电一体化的发展起到了一定的促进作用。当今，世界上的经济竞争十分的激烈，我国在工业制造方面面临着巨大的挑战，只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中来才会提高我国科技的技术含量，打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合，在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想，只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想，虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会，我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展，为机电一体化提供了相应的知识理论。目前，机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的应用。世界上的各个国家都在为机电一体化的发展提供了人力、物力和财力，其最终的目标就是希望通过机电一体化来实现自己国家的工业化快速发展。
2机电一体化的创新发展趋势
2.1采取绿色、环保、轻便和性价比较高的材料
机电一体化在未来的创新方面将会选择采用较为环保、轻便和性价比较高的材料。在机电一体化的原材料方面开始有新的突破。比如说，机电一体化的产品可以随着社会经济的不断发展选择一些轻便、绿色和性价比较高的原材料，选择原材料之后可以充分联系材料的不同特点来对所生产的产品进行不断的改进与完善，进而可以保证机电一体化的产品的质量并在保证机电一体化产品质量的基础之上采用更加典型的新型的材料来不断地创新产品，比如，可以在机电一体化中引入高分子材料、智能材料和纳米材料，这样可以使材料的得到一定的回收利用并达到环保、绿色的环境要求。
2.2在造型和功能上的创新
在我国科学技术的飞速发展下，我国在机电一体化产品的方面上开始新的创新，最值得一提的就是在造型和功能方面的创新，机电一体化产品在造型和功能方面上的改进与创新可以较大程度地满足广大消费者对产品造型和功能的追求。比如说，在对产品的造型方面的创新时，利用机电一体化的技术可以有效地提升产品的外在造型的审美高度，最大程度地满足顾客对产品造型的需求。除此之外，机电一体化也会越来越重视自身产品的功能，会加强对产品功能上的改进与创新。并且机电一体化产品的功能还会为了满足不同用户在不同阶段的不同的要求来改变产品的功能使得产品的功能变得多样化与全面化。
2.3机电一体化会实现控制方面的高效化、智能化和便捷性
传统的机械设备在操作方面具有较大的繁琐性，再加上在工作的过程中需要认为实现机器的操作运行。这往往就会提升人工操作机器设备的危险性。机电一体化就是能较好地避免这些潜在危险的发生，可以有效地实现在机械设备的操作运行中的便捷性、安全性、自动化与高效性。比如说，在机电一体化中运用电子技术、光子技术或者现代新型的信息技术并在此基础之上加以创新就会实现机电一体化的便捷性、智能化与高效性，有利于进一步促进机电一体化的创新发展的进程。
3机电一体化产品的发展方向
机电一体化并非是一门***的课程，它融入了电子、计算机、机械工程等专业的知识。随着信息技术与电子产业的迅速发展，计算机技术和电子技术逐渐走向智能化、微型化和快速化。因此，集电子、计算机于一身的机电一体化技术自然也会随着电子技术和计算机技术的发展而不断地发展。在不久的将来，机电一体化技术开始迈向智能化、微型化与网络化的进程。机电一体化作为一种新型的科技技术，研究其技能的人员相对而言较少，机电一体化的专业的研究人员的缺乏是目前阻碍机电一体化发展进程的较为关键的问题。所以，目前最重要的任务就是在大力推进机电一体化进程的基础上建立完善的有关专业的培养部门，为机电一体化技术培养出所需要的专业性人才。比如说，可以在各大高校中开设与机电一体化技术相关的专业科目，鼓励有关专业培训教育集体的发展，国家还要给这些相关的专业相应的***策扶持，为机电一体化技术人才的培养创造良好的训练环境。在这样的情况下才有可能吸引更多的人去关注和了解机电一体化的技术专业，才会在此基础之上较快地培养出高素质的专业性人才，从而进一步促进我国机电一体化技术的发展进程。
4结束语
机电一体化的技术的实现可以进一步满足大家对产品的更高要求，只有不断地对机电一体化进行创新才会在社会经济的快速发展中适应社会的需求。我们要在掌握现有的技能的基础之上了解市场经济的需求，努力创新，在技术创新中不断地创造出更多需求的产品，早日实现在市场经济竞争中的龙头地位。
作者:张杰 单位:国投大同能源有限责任公司
参考文献：
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