浅谈机电一体化技术发展

浅谈机电一体化技术发展:机电一体化技术发展方向的探讨

【摘要】机电一体化的创新发展在机械自动化控制技术中起到关键作用，在实际工作中应用很广泛。本文从机电一体化方向发展的的内容、机电一体化技术创新发展前景概述、机电一体化技术的具体方向、机电一体化技术发展的保障等方面探讨机电一体化发展的前景。

【关键词】 机电一体化；创新发展；发展趋势

一、前言

机电一体化在讲科学、争创新的良好社会环境中飞快的发展，推动了机电自身的发展进步也促进了社会的发展。机电一体化是传统的机械行业与现在电子技术想结合，形成一种新的体系，是现代机械技术发展的要求和产物。机电一体化在很多高校中很受欢迎，学术种类繁多。根据我国国情，机电一体化需经过一定时间的发展，才能达到国际先进水平。这就需要采用边引进、边消化，进而改进、创新的方针，利用我国劳动力廉价的优势，引进、消化国外发展多年、比较成熟的技术进行来料加工、合资经营和独立经营，在较短时间内使一些产品达到国际水平。独立发展适合中国国情的、具有中国特色的机电一体化产品，做到引进利用、消化、改进、开发、创新，充实基础，积累经验，培养人才，积极稳妥地前进。

二、机电一体化发展方向的内容

1.技术设计的单元化

目前主要是从单元化技术来研发机电一体化技术。单元化是把系统分为几个单元模块，如工控机、运动控制卡、伺服电机及步进电机、CAN总线、电动机驱动器、回转单元等。在接口一致的前提下，将单元的设计完成后再结合，实现机电一体化系统具有高度的可扩展性以及互换性的优越性。

2.控制系统的树状网络化

控制系统的网络化是指把电子计算机作为节点，其它的运动控制卡、CAN卡等作为子节点，这样节点和子节点就形成了树桩的网络状态。在实现监控中，计算机把电机工作的情况和传感器的反馈信息进行处理，实现整个系统的优化整合，实现了网络把每一个控制点联系起来，实现对机电的控制，实现机电一体化。对控制对象的选择上，也能伺服电机来实现高精度的工作要求。利用计算机对不同节点信息进行处理，再将其反馈到每一个控制对象上，利用这种方法来完成协同控制。

3.系统应用的长久化

在进行机电的操作中，对机电的控制对象的数目来增加控制卡的数目，只要在电气上作出改动即可，或者对其它设备的添加来实现系统功能的扩展。比如：为了使图像定位和图像智能的控制准确性，可以通过添加几个工业摄像头的方式来实现。我国先进生产力的发展状况，其迅速发展的趋势预示着其有广阔的发展前景。

三、机电一体化技术创新发展前景概述

1．进一步实现机电一体化技术用途的广泛化

不管在小方面还是大方面，机电一体化的应用会更加的广泛，自动化产业的发展主要依赖机电一体化来实现，同时也是工业化、航天工业、各种国防工业技术的基础。纵观国外的机电一体化发展中，机电一体化发展较快的国家，带动了PLC工业控制的发展，应用更加的广泛。作为机电一体化的核心的程序控制器技术也不断的发展，带来了程序控制一体化的变革。PLC是工厂自动化控制的核心技术。但是，PLC的质量在不同品牌之间质量不一样，因为在把阶梯图的绘制转化成PLC的指令过程中遇到的困难较大

2.机电光一体化是必然要求

新世纪以来，随着半导体微电子技术、镭射技术的飞速发展，各种显示产业和生物科技的发展，使得机电一体化必然向机电光技术方向的发展。机构设计、精密制动器、人机界面、微处理器，程序或反馈控制、诊断信号的处理与错误、辨别图形、制程工程以及仿生人工智能是机电光技术的典型范围。机电光系统的类型可以根据光学、各种光学元件的互动程度及其组合特性分为三个类型。即光机整合的类型；内嵌光电或者光学装置的类型；在光学系统中嵌入机电装置。

四、机电一体化技术的具体方向

1.国际化方向的发展

全球经济的合作与发展，是机电一体化走向国际化的社会环境。由于计算机的发展，网络的便利性为发展科技、工业生产、科教文卫等都发生了巨变。地球村产生了地球经济，很多企业走出本土面向世界，国际间的经济合作交流促进了机电一体化技术的发展。机电技术创新发展的新产品能迅速走向全世界，畅销全球。

2．智能化方向的发展

21世纪的机电发展技术更加重视智能技术，智能技术是一个区别于传统机械技术的特征。机电一体化的智能化要求在以后的机电操作控制中，依赖于人工智能、运筹学、计算机信息学、混沌动力学等新的学科知识，模拟人类智能，实现机电一体化的优越性。智能化是发展趋势去很多地方受到应用，节约了更多的人工成本，实现以依靠科学进步提高工作效率的理想境界。

3．微型化的发展趋势

鉴于传统的机电一体化的庞大笨重，不易展开工作的缺点，电机一体化微型化起步发展于20世纪末。微型化的发展不仅提高了机械的一体化优越性，还体现微电子系统的优越性。

纳米技术是机电微型化发展的技术方向。目前的为机电一体化应用中，在生物、通信、制造业、医疗等领域有很好的影响力。但是主要存在的发展瓶颈是机电设备的复杂性导致不能与当前微电子技术同等的发展力度，机电一体化微型化的技术落后后微电子技术的发展。但是随着科技的进步，微机电技术一定也能得到更好的发展，从而促进机电一体化整体的微型化水平。

4．模块化的方向发展

模块化是机电一体化技术的主要发展方向。因为模块化的工作量大、繁琐、生产的厂家多，对零件之间的紧密配合的程度要求较高。如果各个零部件之间的配合不好，就有可能使得机电一体化技术不能很好地实现，这就需要对机电一体化进行模块化设计。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。

5.绿色化的方向发展

环保问题是任何一个技术发展首先考虑的问题，改过了以前片面追求经济效率而忽视环境保护的做法。绿色发展方向是主流方向，不仅是一个时代的技术发展趋势，也是人类创造科学文明必须遵守的准则。绿色产品能够使用最少的资源，达到最大的经济效益，同时对环境造成最小的污染，绿色产品在制造、使用和销毁的过程中都能够符合环境保护的要求，也不会威胁到人类的生存健康。

五、机电一体化技术发展的保障

单靠机电本身的发展是不科学的，应该得到多方面的保障。虽然机电一体化的发展速度很快，竞争力也很强。仍有其它问题存在，要保证机电一体化技术能够有一个较好的发展的措施，可以从以下的几个方面来进行：要让政府的决策高层认识到机电一体化技术的重要性；加强对机电一体化技术人才的培养；发展电力电子关键技术，加强对机电一体化技术的研究；注重理论与实际并行；积极推动“产学研合作”；机电产业要走进校园内部去寻找人才与合作；建立未来的研究对象。

六、结束语

机电一体化的发展中会不断的完善，控制系统也会强大，作为一个机电工作人员必须对它有个全面科学的认识。承认机电一体化技术在发展的成果，也要发现各种问题，毕竟机电一体化技术的发展时间不长，在发展的过程中还会面临很多困难和问题，我们应该坚持科学的发展观，认真分析机电一体化技术发展的现状，使得机电一体化能够在国家的发展当中做出更大的贡献。

浅谈机电一体化技术发展:我国机电一体化技术发展与对策研究

摘 要:我国把机械电子学又称为机电一体化,它是由机械学和电子学共同组合而成。综合来看,机电一体化是把机械学、电子学和信息学等多技术学科相互交叉、结合、渗透共同应用于机电产品生产和发展而形成的一门新兴的、交叉技术学科。我国应该采取积极的措施促进机电一体化技术的发展和研究。

关键词:机电一体化 发展 对策研究

1 机电一体化的概念

机电一体化技术是机械技术、电子技术和信息技术共同组成后形成的技术门类。机电一体化技术有其产生、完善、发展的过程。科学技术的快速进步促进了机电一体化技术的发展和变化。早期的机电一体化技术是把电子技术融入到机械技术后形成的新技术产品。随着科学技术和机电一体化技术的进步和发展,计算机、通信和控制技术逐渐与机械技术、电子技术为代表的机电一体化技术结合,丰富、拓展了机电一体化技术的领域和适用范围。随着科学技术的进一步发展,机电一体化技术在机械技术、电子技术与信息技术结合计算机、通信和控制技术的基础上,又出现了光学一体化、机电气一体化、机电液一体化、机电仪一体化等先进的机电一体化技术。由于机电一体化技术涉及的学科和技术众多,但是,并不是各种技术的简单累加,而是多学科、多领域、多种技术有机的结合、协同进行工作的产物。这是符合21世纪科学技术发展思路和发展方向的,强调多学科、多领域的合作,形成相互交叉的高科技产品和技术。

机电一体化技术涉及到技术原理研究和机电一体化产品研发等方面,以获得、使用和发展机电一体化技术和产品。机电一体化技术主要包括机械技术、信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服驱动技术及系统总体技术等技术环节。机电一体化产品不同于机械产品与电子产品,是在二者的基础之上使其有机的结合并借鉴光学、机电气、机电仪、机电液等技术形成的交叉技术,机电一体化技术及其产品具有机械产品与电子产品所不具备的新功能和新性能。机电一体化技术和产品由于不同学科技术的融入,其产品的性能得到了极大的提升,人们使用更加的便利,适用范围也在进一步的扩大。机电一体化技术和产品在我们日常生活中随处都可以看到,空调、洗衣机和照相机都是典型的机电一体化产品。在机械制造领域和农业工程领域,机电一体化技术也有一定程度的应用。

2 我国机电一体化技术应用现状

近些年,随着我国自主研发能力和科技攻关能力的增强,在机电一体化技术研发和创新方面已经取得了一定的研究成果,像数控技术和产品、机器人、集成制造技术和产品等技术方面比较突出。在数控技术及产品上,20世纪80年代我国开始研究数控技术及其相关产品。在借鉴日本和欧美国家相关数控技术和研究成果的基础上,依靠自己的研发能力逐步建立起我国数控技术研发系统和数控产品生产基地基本上能够满足我国数控产品的需要,数控核心技术基本掌握,数控产业基本能够自主研究、开发和生产。数控技术和产品等相关产业发展到现在,我国数控技术行业的生产数控数量、数控产品的类型都具备一定的竞争力和创造力,在一定程度上促进了我国工业、农业的发展,对于日用品产业和国防产业提供了强大的技术和产品支持。在集成制造技术和产品方面,近些年,随着我国科学技术水平的不断提高,我国的集成制造技术和产品研发方面取得了巨大的进展,掌握了一些核心技术和产品制造的相关方法。我国已经依托清华大学的相关研究的基础上建立了集成制造工程研究中心,在其他具有相关研究能力和条件的高校和科研单位建立了集成制造单元技术实验室和集成制造产业培训中心。在集成制造技术和产品应用方面也获得巨大的发展在技术得到了广泛应用,产品具有很大的使用价值。

3 我国机电一体化的发展对策

我国的机电一体化技术和产品在国家的高度重视和大力支持下,获得巨大的进步和发展,技术和产品的影响力和知名度大大提高。但是,我们也应该看到我国的机电一体化技术和产品与日本和一些欧美国家相比,在一些领域还存在着一定的差距和不足,一些技术和产品的核心部分还没有完全掌握,部分产品和技术主要依靠国外的支持产品才能得以研发和生产。因此,为了继续提高我国机电一体化技术和产品的竞争力和核心技术的占有率,我国还应该继续的鼓励和支持机电一体化技术和产品的研发,加大力度,采用更加有效的方法和手段来促进我国机电一体化产业的发展,提高机电一体化系统的研发能力。

3.1 加强合作、共同发展

机电一体化技术本身就涉及许多的技术和领域,因此,在研发过程中,必须要有多部门、多技术、多领域共同来完成,加强相关产业的合作和互助,整合各个相关产业的力量来进行机电一体化技术和产品的研发和公关,更有利于技术的创造和革新,对于机电一体化技术的快速发展和相关产业的发展都具有一定的意义,也是机电一体化技术以及机械技术、电子技术发展的有效途径。

3.2 增加资金支持、加大扶持力度

可以说,对于机电一体化技术的研发和创新,政府有更大的义务和责任。政府应该为相关研究机构提供人力、资金等方面的支持,并要促进机电一体化产业和系统的建立,加大力度宣传机电一体化技术的优点和长处,吸引更多的企业去参与机电一体化技术的开发和研制。

3.3 重视技术研发,突破核心技术

自主研发能力和核心技术永远是机电一体化技术的中心环节,具备了自主研发能力,相关的技术的革新和产品的生产就变得非常容易,突破核心技术就能够控制机电一体化技术的发展和创新。因此,提高技术研发能力,掌握核心技术是机电一体化技术在我国发展的重要途径。

4 结语

机电一体化技术及相关产品是多学科相结合进行研究的成果,是多领域技术和科学共同发展的产物。毋庸置疑,机电一体化技术促进了我国及其其他国家社会生产力的发展。在今后的发展过程中,应该根据我国的实际条件和需求方向来有针对性的进行研发,突破我国机电一体化研究的瓶颈,尽可能的掌握机电一体化更多的核心技术。通过采取有力的手段和措施提高我国机电一体化技术的研发能力和产品的应用能力,提高机电一体化技术的在我国的发展空间,促进机电一体化技术的价值。

浅谈机电一体化技术发展:煤矿机电一体化技术发展探究

摘 要：在我国，煤矿机电一体化技术主要是由计算机信息系统以及基础的机械技术相互结合的一种综合应用技术，该技术并结合先进的采矿技术应用，能够多角度促进矿井的整体工作质量。本文结合当前煤矿机电一体化技术的发展应用，综合分析考虑，得到该技术未来发展的注意事项，为我国之后的煤矿机电一体化发展贡献力量。

关键词：煤矿机电；一体化；发展

随着工业技术在我国各个领域的快速发展，煤矿机电一体化技术发展越来越迅速。煤矿工作的危险系数相对较高，因此对机电设备的安全性能有着不一样的要求，切也需要进一步提高和改善机电设备的安全性，保证煤矿企业安全生产。这就需要各个煤矿企业加强对煤矿机电一体化技术发展的深入探究。

一、简述煤矿机电一体化技术的内容

综合各种因素来说，机电一体化技术是一种复杂的综合技术，其中包括机械技术、光学技术、自动控制技术、微电子技术、计算机技术、软件编程技术、接口技术以及信息技术。由于技术的综合性，技术的发展不仅依赖于其他技术的进步，同时对其他技术的发展也起到了关键作用。

20世纪80年代，我国成立机电一体化领导小组，并将该技术列入“863”计划中。现在来看，我国机电一体化技术正朝着智能化、柔软化、网络化、微型化、系统化的方向发展，随着机电一体化技术的发展，煤矿生产劳动技术也得到了不小的改善，大大提高煤矿工作人员的工作安全系数，改善了煤矿生产的劳动强度，降低能耗、保证安全。现如今机电一体化技术已经成为我国煤矿工业的必备技术，但仍需进一步完善。对煤矿机电一体化技术化的改革、调整同样十分重要。

二、我国煤矿机电一体化的具体情况及问题

1. 新型电牵引采煤机的应用。

最近几年，我国电牵引采煤机的研究及发展有着明显的进步，第二次进行开发后，我国逐渐拥有了许多具有国外引进采煤机技术的基础上自主支持产权的换代产品。目前，国产采煤机已经逐渐占据主导地位，完全采用我国国产装备的高效工作不断提升，为我国的煤矿综合机械化采煤工作奠定了新的基础。

2. 带式输送机的使用。

目前，我国应经自行生产了多种类型及功能的输送机，其中在我国“八五”计划期间，通过国家“一条龙日产万吨综采设备”项目的实施，对我国带式输送机的实力提升有着很大的促进作用，一些新型的，具有大功率、长距离的输送机研发正在不断改进中。

3. 矿井提升机

目前看来，我国的矿井提升是一种实现机电一体化的矿山大型设备，全数字化交、直流提升机。其中内装式提升机最为突出，在结构上看，内装式提升机将滚筒和驱动合为一个整体，最大限度的简化了机械结构，是典型的急死俺一体化设备，同时也充分体现出机械-电力-电子设备-计算机自动控制的综合系统全数字提升机高度。具有可重复性故障寻址完整的诊断设施以及简单的快速通讯功能和自诊断功能，其采用的总线方式能够大大简化电器安装，其硬件配置相对简单，兼容性强，零备件少，可以方便地实现启动软件控制加速度。

三、对我国煤矿机电一体化的加强管理

1. 采用科学的管理策略以及创设。

为了我国能更好地解决机电一体化技术在实际应用过程中出现的种种问题，对其进行科学合理的管理是十分重要的。关于煤矿企业的机电设备管理以及生产开采作业等相关问题的处理必须采取全责明确的管理体系，对企业各项工作实施有序、统一的管理。此外，对机电一体化技术的管理需要管理人员合理制定作业方案、建立健全的机电管理机构、推行合理的科学管理化制度、明确相关人员的工作职责、建立健全的煤矿机电一体化监管机制，完善工作环境，对机电骨干工作人员进行合理安排和优化调整工作。同时需要加强对各级工作人员的综合培训提高员工综合素质，进而保证煤矿企业的工作能够正常、有序、高效的运行。

2. 引入先进的科学技术和优良设备。

在机电一体化技术中，计算机技术作为其中最为核心的科技掌握着已计划技术的发展方向和工作命脉。因此对作业现场的总线任务应加大发展力度，对中央控制系统的存储能力以及运算能力需要不断提高。相关工作人员应根据不同产地环境的需求，进一步加大加强对机电一体化技术的软件硬件系统的进一步研发使用，促进其性能不断提高，形成体积小、功能全、精度高的新型优化技术。除此之外，还应对其通信模块进行研究，尝试其同以太网进一步结合，保证其通信功能的安全可靠性，最终实心机电一体化的通信控制。

随着科技地进步，我国目前机电一体化还可以采用功能强大的PLC作为机电一体化的核心装置。其能够在运算存储功能越来越强大，体积和功耗逐渐缩小，更加设和与工作空间狭小的煤矿机电一体化产品。此外，智能化水平的提高对煤矿机电一体化的影响也是十分重要的。智能化已经逐渐成为当代科技发展的新潮流，设备在智能化的应用中能够自动调节设备处于最优状态运行，同时对采集的数据进行系统分析，对故障问题进行预测及诊断。最后，研发还应重视传感器的应用。传感器配合数字化、集成化、智能化的应用，促进传感器在较为恶劣的环境下能够正常工作，为煤矿探测工作的开展提供方便。

煤矿机电一体化的技术应用是一个综合化、全面化的运用过程，在整体掌握煤矿机电运用的过程中，能突出机电一体化在装备、采集方面的推广和应用，进一步全面提高煤矿开采的综合能力，为煤矿提供安全有效地管理。

浅谈机电一体化技术发展:现阶段机电一体化技术发展概况及未来发展方向

【摘 要】经济社会的飞速进步，使得科学技术的发展日新月异，不同学科间的相互渗透为工业领域的技术革新开辟了新的道路，机电一体化作为多个领域技术的结合，确立了机械工业未来的发展方向。笔者通过简述了机电一体化理念的发展现状，并总结机电一体化技术对现代企业发展的影响，在此基础上，系统地分析了机电一体化技术未来的发展趋势。

【关键词】机电一体化；信息网络；人工智能

当前人类已经步入了网络信息时代，互联网的出现使许多原本没有交集的领域相互交织、相互渗透。机电一体化正是计算机网络与微电子技术和机械工程的融合而衍生出来的一个新兴视角。作为机械工业市场的一颗新星，通过改善机械工程领域的技术结构、产品功能、生产方式等问题，机电一体化技术不但提高了社会生产率更为社会经济效益做出了突出贡献。机电一体化的推出，不但提高了生产力、促进了工业发展，也实现了人通过发出指令达到远程控制机械设备的梦想。

1.机电一体化在现代企业中发挥的作用

1.1增强企业市场竞争力

机电一体化简单解释来讲就是通过综合利用微电子技术、计算机技术、机械工程技术以及控制工程技术等各方面因素，对企业的整个生产系统进行资源的合理配置。将数控技术运用于传统制造业是现代科技的一项重要突破，这不单单帮助企业提高了生产效率、缩短了生命周期，也让产品质量和档次得到明显提升，无形中使企业的市场竞争力得到增强。

1.2强化企业问题处理能力

智能技术的出现使高速化、连续化、复杂化的工业企业能够在更短的时间内对技术问题进行处理。专家系统、模糊控制功能和神经网络等智能技术的出现对企业的生产、控制、设备维护和质量诊断等工作的开展提供了极大的方便。将生产测试过程集合成为一个综合的一体化系统，不仅大大增强了各部分工作之间的紧凑性和连贯性，也让企业能对出现问题的阶段做出迅速反应并使其能够有针对性的予以修缮。这种监视集中但控制分散而且故障影响面积较小的操作措施使系统的可靠性显著提高。

1.3实现资源共享

为了保障企业能够提供经营、管理、决策的最有利环境，机电一体化实现了现场仪器与控制室设备的互联，这种控制一体化构想的出现，将人与人、人与生产经营合理的融合成一个整体，使不同厂家之间的产品兼容、互换与共享不再是梦想。这种共享形式的出现极大地提高了企业生产率、人员利用率并在节能减耗上做出了一定贡献。如此以往企业资金周转速度将得到明显提升，这在实现企业整体优化、提升企业综合效益方面都将画上浓墨重彩的一笔。

2.机电一体化的发展现状

机电一体化属于当今的新型控制技术，它的发展大致分为四个阶段。

首先，在电子技术已经开始发展成熟的20世纪中叶，人们为了完善产品性能开始将电子技术应用于工业企业，并取得了较好的成效。加上当时计算机技术日趋成熟人们开始考虑将电子信息技术与工业产业进行融合，由此，1952年第一台数控车床于美国出现，并引起了社会的广泛关注。

到了20世纪中后期，经过了多年的发展与完善，机电一体化技术开始趋于成熟，各国对于该项技术的兴趣得到了极大的提高。从60年代PCL投入生产到70年代汽车工业中机电一体化构想的应用再到80年代数控技术日益成熟，此项技术迅速成为发展机械工业技术的关键。

到了20世纪90年代后期，伴随着光学、电子通信以及细微加工技术的加入，机电一体化开始进入深度发展阶段。编程语言的多样化趋势，PLC在系统结构和编程语言上的质的突破以及多CPU和分布式替代原有单机结构主导市场前端，种种发展现状都让机电一体化技术逐步开始成为数控技术的主导。

90年代后期，人们开始引入信息技术到机电一体化理念，更加智能化、自动化的机械系统让该技术越发受到人们的青睐。就像控制机器人一样，通过微传感器和执行器技术的引入，企业已经开始实现对于机械设备的远程控制。机电一体化在人工智能技术、神经网络技术和光纤技术的迅速兴起下获得了更加广阔的施展空间，这使机电一体化发展成为一门完整的科学体系又迈了一大步。

3.机电一体化的未来发展趋势

经过半个世纪的历练，机电一体化技术已经在各个方面的都得到了很好的完善，通过在数控机床、柔性制造体系、计算机集成制造系统以及工业机器人中的综合应用，机电一体化程度已经成为提高企业集成度、合理优化企业资源发挥企业竞争实力的重要标准。

3.1智能化

人工智能一直是近年来各界研究者关注的重点，通过利用数控设备让机器来代替人类完成一些难度较高的工作是学者们致力研究的热点课题。智能化简单描述起来就是在控制理论的基础上，通过人工智能、运筹学、模糊数学以及心理学等多种科学的综合运用，对机械设备的各种行为进行描述，让机器模拟人类智能从而让机电一体化系统具有推理和判断能力，以便人类能够更加自由的控制设备行为。这不但是机械工业领域研究的重点内容也是社会各个领域关注的焦点。

3.2绿色环保

机电一体化的出现火速赢得大家的好评，究其原因，一方面源于该项技术对于人类物质生活的极大丰富做出了突出贡献，另一方面，机电一体化的实现使得资源过度开发等生态问题得到了有效改善。随着可持续发展理念的提出，人们的环保意识不断增强，对于生态环境的呵护越来越成为人们关注的重点，“绿色环保”将成为未来发展的一大亮点。目前，环保已经被提到日程上来，任何符合环保理念的设计注定被人们所追捧，任何危及社会环境不利于可持续发展建设的产品也注定将被市场所淘汰。因此，在这种全球化大背景下，绿色环保的机电一体化产品的市场将一片繁荣。

3.3网络化

机电一体化系统的火速发展离不开计算机技术的支撑。几年来，计算机网络技术发展日趋完善，人类活动的各个领域均离不开网络的辅助，尤其在实现远程网络控制方面更是对机电一体化技术产生了深远影响。除此之外，为使我国机电一体化技术的发展跟上国际步伐，计算机网络技术的引入至关重要。网络化不单纯需要网络将外界发展信息提供给国内企业更要帮助国内机电一体化产品打开国外市场。就目前发展看来，机电一体化技术已经实现了技术沟通零距离，如果能够实现设备无人值守式运行，那么机电一体化技术势必将为人类的生活提供更多难以预计的便利。

3.4模块化

模块化管理在机电一体化产品的研发中属于比较复杂但实用性很强的工程。对于各个控制单元、动力单元做出相应的标准化衡量，使各单元之间的匹配性能更加良好，保证机电一体化系统下的各个模块能够机密联系是实现模块化发展的首要任务。模块化性能的实现不但可以方便机电一体化产品的应用，也简化了产品装配和维修步骤。由此看来，机电一体化模块将是未来机电一体化产品发展的主要方向，而该模块化目标的实现要以引进大量先进技术和工艺为前提。

4.小结

机电一体化发展至今已经逐渐成为了一门有着自身体系的系统科学，随着科技社会的不断进步，也毕竟被赋予新的内容。在信息技术高速发展的背景下，智能化、系统化、微型化、模块化和绿色环保化将是机电一体化产品发展的主要方向。多种学科下的综合发展才使机电一体化技术得以形成，所以作为各个领域的综合发展的结晶，机电一体化产品有着其他产品所无法比拟的优点。本着以提高社会生产效率、促进工业企业快速发展的目标，机电一体化产品的开发将会成为工业社会发展进步的重要标志。我们需要熟知的是，智能一体化产品的出现必将使人们的生活条件得到极大提升，大力推动机电一体化系统的发展，是促使机械工业企业开辟新领域的必由之路，也是振兴机械工业企业的必由之路。

浅谈机电一体化技术发展:试论机电一体化技术发展趋势及应用

【摘要】当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。

【关键词】机电一体化发展趋势应用概要

一、机电一体化概要

机电一体化是指在机构得主功能、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。只是，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、微电子技术以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。机械工程技术有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。

二、机电一体化技术发

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，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1、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。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

2、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，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

3、模块化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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

4、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。

5、人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，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，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

6、微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS）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或系统。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、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

7、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。

8、仿生物系统化方向？？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。就目前情况看，机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段很漫长的道路要走。