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机电一体化趋势范文1
中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号：
机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化产品更日新月异。
一、机电一体化的核心技术
1.机械技术：是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。
2.计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3.系统技术：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。
4.自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
5.传感检测技术：是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。
6.伺服传动技术：包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
二、机电一体化的发展进程
1.数控机床问世：自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。
2.微电子技术的发展：我国的集成电路产业起步于1965年，经过30多年发展，已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。
3.可编程序控制器（PLC）的应用于工业：上世纪60年代后期，美国汽车制造业开发一种Modular DigitalController（MODICON）取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟，全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统，正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展，趋向于建立同一硬件平台，运用同一个操作系统、同一个编程系统，执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。
三、机电一体化向智能化迈进
20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。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角，出现了光机电一体化和微机电一体化等新支；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，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有：
1.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，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。
2.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。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。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3.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1立方厘米的机电一体化产品，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、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
4.绿色化：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，具有远大的发展前途。
5.系统化：其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。表现特征之二是通信功能的大大加强，特别是“人格化”发展引人注目，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。一是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。
结束语：
当然，机电一体化的发展不是孤立的，与机电一体化相关的技术还有很多，并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与应用也将更加广阔。
参考文献：
机电一体化趋势范文2
随着科学技术的迅速发展，它一方面推动了学科的之间的相互交错，另一方面也促使工程领域的进一步改造。近年来，特别是计算机日益的小型化与功能化，其使用范围也逐步的越来越广。机电一体化技术就是集合了计算机技术、信息技术与微电子技术等于一体的综合性技术，它的广泛使用，不仅提高了相关产品的质量，更是进一步提升了机械行业的生产效率。
1.机电一体化的发展现状
以信息化来推动工业化的发展，是现代社会发展的一项重大的战略举措，因为信息化主要是通过计算机的应用来实现的，它的应用开始将工业经济进一步的转化为信息经济，这个信息化的过程不仅涉及到传统的产业，还涉及到人们的生活方式和基础设施的建设等等。当然，虽然我国目前的机电一体化技术得到了一定程度的发展，但是与发达国家相比，还是存在着十分大的差距。据相关的数据表明，我国信息技术产业的产值还只有30-40%。这样的一个差距，也在一定程度上极大的限制了我国机电一体化的发展进程。但是国家还是十分的重视这一方面的建设，还为此成了专门的机电一体化的领导小组。因为信息产业是有十分长远的发展潜力的，如果能够通过一些贸易或者技术转让，直接的吸取国外先进的技术，在成本的节约上有着极大的优势。
另外机电一体化主要是由控制技术、计算机技术等等组成的，随着它们进一步的发展，也为机电一体化的技术条件提供了支撑，大规模集成电路的快速发展则为机电一体化的物质条件奠定了很好的基础，正是这些支撑，促使着我国的机电一体化正在逐渐的发展完善。
2.机电一体化的趋势探讨
机电一体化的发展是十分依赖于相关技术的发展程度的，因为它不仅包括了计算机学、信息学，还包括了机械学、电子学、光学等等。所以这是一个协同发展的过程。由此可以探讨出机电一体化的发展趋势主要有以下几个方面。
（1）板块化的发展
实现机电一体化的版块化是一个相当复杂的工程，因为该工程涉及到的厂家繁多、产品品种各异。在进行研发时各种接口的设计也是各式各样，例如它既会涉及到机械接口，还会设计到电气接口等等，这都为机电一体化板块化的实现产生了很大的障碍。但是该项工作能够顺利的完成，却对机电与一体化的发展有着很强的促进作用。例如在进行加减速以及智能调速的研究时，想要达到更好的视觉处理效果，就必须要做好机电一体化的板块化处理，只有这样才能在进行新产品的开发时有一个较好的标准。同时对于实现规模生产也有着较大的促进作用。当然这就对于标准的制定提出了较高的要求，不论是在部件和接口的选择上，还是在单元的匹配程度上。当然受着各方面利益博弈的影响，想要制定这样一个统一的标准，在实施的过程中还是有着一定的难度，但是可以先从一些规模较大的企业中试点，再逐步的推广。我们可以肯定的是，这些标准的制定无论是对技术企业还是对产品企业的发展都有着极大的推动作用。
（2）智能化发展
21世纪系统化的发展方向是一个十分重要的发展趋势，因为在机电一体化的建设之中，越来越关注人的力量，例如已经得到推广的机器人和数控机床的使用等等都是智能化发展的结果。智能化的发展主要是在，通过人智慧，来完成对机械行为的设定。在这一过程中，不仅囊括了计算机学、数学、心理学等等知识，还需要人们更多的新思想和新方法，这样通过人脑智慧的应用，来完成机器的自主决策、判断推理的能力。这样对于目标的完成能够起到更好的控制作用。当然我们不能要求机械能够实现和人类一样水平的智商，但是通过各项技术的应用，还是能够融入人的部分智能，这样也能够极大的推进其发展。
（3）小型化的发展
小型化的发展主要是指机电一体化朝着一个微观的趋势发展，我们将其统称为微电子机械系统，这对机电一体化的产品的尺寸都做出了标准化的规定，而且还有着朝微米和纳米级发展的趋势。它主要有着耗能少、体积小等等优势，而且其运动方式还十分的灵活，所以在军事和医疗上都得到了广泛的推崇。但是目前其发展的重难点主要在于微机械技术，因为在完成微机电一体化产品的加工时，都必须要采用精细加工技术的，这类技术不仅包括光刻技术，还包括蚀刻技术。它们在技术攻破和创新上都还存在着一定的难度。
（4）系统化的发展
系统化发展主要表现在其系统结构体系既有开放式的特征，又有着模块化的表现。这就要求该系统是既能够进行灵活的组合，又能够随意的进行拆分，同时还需要各个子系统之间能够进行很好的协调，这样便于整体的管理。在另一方面，系统化还体现在通讯能力的提升以及产品的人格化特征之上，因为未来产品的发展趋势将更加的注重与人需求的结合，因为毕竟产品最终的使用者是人，所以，在进行机电一体化产品的研发时，还应该更多的关注产品的“情感”与智能，这样才能更好的实现人机一体化。
3.结束语
不难看出，机电一体化的发展如果只是单纯的依靠某一方面的力量，是根本无法完成的，它必须受到多方面技术发展的推动，这也是当今社会发展的特点的，所以实现技术之间的协调发展，才是未来发展的总趋势。当然，文中所列举的技术并不是与机电一体化相关的全部技术，它还包含着许多其他方面的技术。目前技术融合的可能性越来越大，涉及的范围也越来越广，这极大的推动了机电一体化的发展。
参考文献
[1]李军.浅析光机电一体化技术的发展[A].海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会.绿色制造与低碳经济一一2010年海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会“年会”暨机械工程科技学术报告会论文集[c].海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会：，2010：4.
机电一体化趋势范文3
关键词：机电一体化技术；矿山应用现状；发展趋势
20世纪60年代，电子技术逐渐成熟，人们开始将电子技术应用到机械发展中。机电一体化技术不断成熟，在每个领域都有所应用。当前机电一体化技术拥有如下优势：具有很高的安全性和可靠性，能够提高使用性能。简化操作步骤，提高工作效率，保障工作质量。机电一体化产品具有上述功能，因此适用于各种领域和不同场合，机电一体化产品具有非常高的应变能力，可以大大提高控制的灵敏度和检测的精度，复合功能使得调整和维护更加方便。矿产资源一直是人们生活中大量应用的能源，近年来随着科技的发展，社会的进步。尤其是机电一体化技术走向智能化和数控化，在性能和功能方面都有极大地提升，这更为矿山开采挖掘提供了稳定的支撑，保证了矿产资源采、掘、运等过程的效率和质量。研究机电一体化技术在矿山应用中的现状，探索如何将机电一体化技术应用到矿山发展，保证安全、高效和现代化的生产模式，对于促进我国矿山资源和矿产工业走向现代化和智能化发展具有极其重要的意义[1]。本文首先对于机电一体化技术在矿山应用的现状进行研究。通过本文的分析可以了解到机电一体化技术在矿山中具有重要应用，且未来必然会向模块化、智能化、网络化、微型化和绿色化发展。
1机电一体化技术在矿山应用的现状
1.1在矿井提升机中的应用
矿物提升是矿山生产的关键环节，因此对于提升机的机械性能要求和传动要求很高。目前所使用的矿井提升机是矿山设备中应用机电一体化技术最多的设备。矿井提升机的控制方式是芯片和PLC外端结合统一控制，统一控制使软件功能得以实现，保证操作过程的安全性，操作结果的可靠性。机电一体化技术能够保护系统软件和硬件，实现矿井电动机的软启动，启动时不会出现转差冲击，提升操作系统分为手动调绳、半自动调绳、全自动调绳三种运行方式，手动调绳是指操作时利用人工手动调节提升绳的高度来完成工作，半自动调绳是指操作过程将人工手动和智能化机械结合调节提升绳的高度来完成工作。机电技术为提升机设置的保护系统由监控装置、故障诊断装置、报警装置组成，监控装置对提升机运行工作的全过程实施自动监测，当发现机械运行过程参数出现错误或者某个零件出现故障时，故障诊断装置就会通过LED屏显示出来，同时报警装置发出警报声，提醒工作人员。机电一体化技术大大提高提升机运行安全性，减少维修工作量，保证提升工作质量[2]。
1.2在空气压缩机中的应用
空气压缩机是矿山资源开采挖掘时需要使用的固定设备，使空压机的高低压缸、电机系统和排气系统的工作运行效率更高，同时也可以开通系统内部的软件系统，简化空气压缩机的控制回路接线，使外部线路更加清晰明了。
1.3在其他机械中的应用
机电一体化技术在矿山电液控制装置中也有广泛的应用。借助机电一体化技术可以实现对支架工作状态的准确检测。机电一体化设备具有安全性能高，设备体积小，操作过程简单，运行结果可靠，便于维修等优点，可以大大减轻技术人员的工作负担，提升矿山产业现代化和机械化水平[3]。
2机电一体化技术在矿山中的发展趋势
未来的机电一体化技术在矿山中必然向模块化趋势、智能化趋势、网络化趋势、微型化趋势以及绿色化趋势发展。发展趋势表如下表1所示：通过表1可知，机电一体化技术在矿山中首要的发展方式就是向模块化发展。这是一项复杂而艰难的任务，因为矿山设备中应用机电一体化技术的产品种类繁多，生产厂家也多种多样，因此如何将这些机电一体设备模块化一直是人们想要解决的问题。现在学者已经通过研制控制单元和动力单元来实现机电一体设备的模块化，研制出减速智能装置和图像处理系统，调查显示，机电一体化设备向模块化发展可以使矿山企业更加具有规模性。智能化是机电一体化技术在矿山企业中的必然发展模式，智能化是指利用计算机科学、模糊学、心理学和生理学等动力学为机电设备赋予人工智能，使机电设备拥有判断思维、逻辑推理和自主决策的功能，机电设备智能化能够大大减少矿山作业技术人员的工作量，是矿山发展的必然方向。随着计算机技术的发展，网络技术也飞速进步，指挥者在家里甚至就可以完成工作，拥有极高的便利性。微型化机电一体化技术向微型机械和微观领域发展。微电子机械的尺寸通常不会超过1cm，产品体积小，所以灵活性更高，所消耗的能源也更少，拥有大型机械设备不可比拟的优势，超精密技术为机电一体化设备向微型化发展提供了基础保障。矿山资源开采虽然为人们生活带来了极大的便利，但是也对环境造成了不容忽视的污染，因此未来的机电一体化技术在矿山企业中必然会向绿色化发展。整个机械一体化产品在设计、制造、使用和销毁过程中都要保证不污染生态环境，或者极少污染生态环境。绿色机电一体化产品在使用时保证资源的可持续发展，是未来的必然发展方向。
3结语
通过本文的研究可以了解到机电一体化技术在大量矿山设备，未来的机电一体化技术在矿山中必然会向模块化、智能化、网络化、微型化和绿色化趋势发展。
参考文献
[1]王斌.机电一体化的发展趋势及其在矿山生产中的合理运用[J].科学与财富,2015(27):297-298.
机电一体化趋势范文4
Abstract: The emergence of mechatronics is not isolated, it is the crystallization of many scientific and technological development, social development of productive forces to a certain stage requirements. Articles in the analysis of mechatronics development process, based on the trends of mechatronics.
Keywords: mechatronics; development process; trends
当前，机电一体化技术发展飞速，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都发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段，机电一体化产品更是日新月异。
一、机电一体化技术的发展历程
机电一体化技术的发展大体可以分为三个阶段。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。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，这些机电结合的军用技术，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―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。
我国从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院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做了大量的工作，取得了一定成果，但与世界先进国家相比仍有相当差距。
二、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和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：
1、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，实现光学技术的先天优点能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。
2、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。这主要受益于模糊技术、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。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中只益得到重视，机器人与数控机床的错能化就足萤要应朋。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。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，则是完全可能而又必要的。
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。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、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，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。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。
4、网络化。
计算机网络技术的兴起和飞速发展给科学技术及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，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
5、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。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、军事、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。
6、绿色化。
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。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，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。
7、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。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。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，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，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，研制各种机电一体化产品。当然，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展的趋势，但还有一段漫长的道路要走。
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。另外，与机电一体化相关的技术还有很多，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广阔。
参考文献：
1.李晶.机电一体化技术应用之我见.价值工程，2011年第30卷第3期
2.章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用.农机化研究，2006年第7期
机电一体化趋势范文5
【关键词】机电一体化；技术；现状；发展；趋势
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
随着时代的进步，科技的发展，各个工业领域的技术开始融合起来，从而大大提高了技术的水平，提高了我国的工业生产能力。机电一体化就是这样一个在科技发展的浪潮中衍生的科技发展新方向。
二十世纪九十年代后期发展至今，机电一体化技术开始逐渐地迈向了新阶段[3]。以微电子技术作为核心的高科技技术逐渐被应用于工程机械制造领域中，进而改变了我国工程机械长期落后的困境，同时也促进了相关工业制成品的性能的进步，从整体上将我国的工程机械推进了一个全新的台阶。尤其是在一些楼宇建设中电子监控和自动报警的应用中，如果相关的设备和工程机械出现了故障，电子监控设备以及自动报警系统能够及时准确地为工作人员提供相关信号，以方便工作人员及时地维护和更新。
二、机电一体化技术
机电一体化技术．顾名思义．结合应用机械技术和电子技术于一体。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，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，应用范围愈来愈广。
机电一体化技术具体包括以下内容：
1、机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。
2、计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3、自动控制技术
其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
4、传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。
5、伺服传动技术
包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
三、机电一体化的发展阶段
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。上世纪60年代以前为第一阶段（亦可称为初级阶段）。在这一时期，人们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，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。
上世纪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、通信技术发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化发展提供了充分的物质基础。
第三阶段，上世纪90年代后，机电一体化技术开始向智能化方向迈进，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。
四、机电一体化技术的现状
机电一体化技术与其他技术的发展状况类似，也经历了长期的产生发展和成熟的过程。在机电一体化概念还未出现时，世界各国的相关科技工作者就已在原有的机械设计基础之上设计和研发出了机电一体化的产品。但随着机电一体化产品的不断前进和发展，20世纪70年代初，相关的科技工作者才在长期实践过程中系统地总结和提出了机电一体化的概念，并在实践中使其不断发展完善。
随着集成电路、计算机技术等的发展和普遍应用，机电一体化也得到了新的全面发展由于具备了形式灵活内容丰富应用广泛的特点，机电一体化技术在机械行业中引发了深层的技术改革，而这种改革又反过来推动了机电一体化技术向全新的方向发展。现在，随着技术进步时展，机电一体化技术的应用已深入到社会生活的各个领域，为人类带来了更为高效的生产和生活方式。
五、机电一体化技术的发展趋势
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：
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，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，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。
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、图像处理、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.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。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（homenet）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号快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
4.微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、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。
5.绿色化
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。
六、结束语
综上所述，机电一体化技术已经成为了当下科技发展的一个新的趋势，它是众多学科交叉、共生的结果，对于提高我国的科技水平和人们的生活水平具有很好的推动作用。
【参考文献】
机电一体化趋势范文6
[摘 要] 随着技术的发展和应用领域的不断推广，机电一体化的发展越来越快，分析机电一体化发展状况和总体的趋势，可以让人们把握发展方向，再度创新。
[关键词] 机电一体化；电子技术；机电技术；定位控制
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 072
[中图分类号] TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）07- 0152- 03
0 前 言
几十年以来，高新技术推动了远程操控无人值守系统技术的发展并取得了巨大进步，其发展趋势和主要特征如下：①具有比较明显的机电化属性。而更为重要的是其改变了以往的纯C械属性。②高新技术带来崭新的生命力。远程操控无人值守系统在高新技术推动下成为多种技术的综合体。③我国远程操控无人值守系统技术以机电融合技术为基础。自动化、自主化和智能化是我国远程操控无人值守系统发展的方向。 在机械技术、信息技术与电子技术进行有机结合的条件下，机电一体化技术成为一种最新的技术实现了生产过程和工业产品的整体优化。远程操控系统是机电一体化系统进一步发展的结晶，它结合了机械、微电子与计算机、精密机械、自动控制与驱动装置、传感器及信息处理技术、人工智能等多个学科领域的最新科研成果。
1 国内外机电一体化发展状况
1.1 发展概述
机电一体化起源于日本，伴随着电子信息技术向传统机械产品渗透的过程中产生了机电一体化，其发展大致分为三个阶段。
初级阶段即20世纪前期是第一阶段。在第一阶段期间，由于初步发展的电子技术对机械产品的性能的优化。特别是在第二次世界大战期间，为适应战争的迫切需要，电子技术进一步优化了纯机械产品的性能，在战争结束后，与军用技术相结合的机电技术转为民用，此新兴技术加速了战后经济的恢复。那个时期研制及开发整体上处于自发阶段。因为当时的电子技术发展水平还不是很高，电子技术和机械技术还不能很好的结合与渗透，导致已开发的产品不能得到大量快速地推广。
20世纪中后期为第二阶段，机电技术得到迅猛发展。这一阶段，控制技术、计算机技术和通信技术的发展又为机电一体化的快速发展埋下深基。除此之外，机电一体化的发展以大规模型和超大规模的微型 PC 和集成电路为中心。该时期的特点：①机电一体化技术及其产品快速发展；② mechatronics 一词起源于日本，该词直到20世纪80年代末才在世界范围内被广泛承认；③机电一体化技术和产品均受到各国的关注和支持。
20世纪末期，机电一体化技术迈向智能化方向舞台。发展出微机电一体化和光机电一体化等新分支领域；与此同时，开创了以光纤技术、神经网络技术、人工智能技术等领域推动的发展新纪元。诸多研究促进机电一体化进一步发展并更加完善。
1.2 机电一体化装置主要完成功能及组成
凡是系统，其内部都有动力、检测、控制等功能。机电一体化系统的主要功能是实现动力和运动的转换和传递，动力功能是向系统提供动力，能量应与动力和运动的传递和转换相匹配。使系统得以正常运转。对整个系统的内部信息、外部信息加工处理，控制系统实现正常运转，并实现其工作目的。机电一体化装置及系统由以机械部分、信息检测控制部分和驱动单元等为主体部分组成，如图1所示。
此系统在电动驱动方式下，利用部分信息处理指令，规定的运动即可在驱动执行部分作用下完成。检测部分将检测到的信息送回信息处理与控制部分，作为发送信息的依据。传动部分由光杆、滚珠丝杠副组成，驱动部分由电机组成，信息处理和控制部分作为信息处理和控制的核心，它将传感器检测的信号，根据一定的算法，对数据和信息进行存储、变换等处理，并通过接口向执行机构发出执行命令，完成规定的动作，同时，电源部分为系统提供所需的动力和能量。
2 国内外机电一体化发展的趋势
2.1 智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一， 也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。目前， 专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品（系统） 实现智能化的4种主要技术，它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动， 并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。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。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
2.2 集成模块化
模块化是一项重要而艰巨的任务，研制具有标准化的机械接口，动力接口，信号接口很有必要。模块化也给机电一体化企业带来美好的发展未来。
2.3 微型化
微型化是指机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。它是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，面临许多课题，涉及许多关键技术。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。微型机械加工技术作为微型机械的最关键技术，也必将有一个大的发展。硅加工、LIGA加工和准LIGA加工正向着更复杂、更高深度适合各种要求的材料特性和表面特性的微结构以及制作不同材料特别是功能材料微结构，更易于与电路集成的方向发展，多种加工技术结合也是其重要方向。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。
2.4 系统化
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。 它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，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除R S232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要以及模仿生物机理等方面的产品。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
2.5 自源化
自源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。
2.6 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。
主要参考文献
