浅谈机电一体化技术的发展趋势（精选10篇）

浅谈机电一体化技术的发展趋势 第1篇

浅谈机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术,它是机械技术、微电子技术、信息技术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,机电一体化产品更新日新月异。

一、机电一体化技术的发展历程

“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。直到70年代,人们一直把机电一体化看做是机械与电子的结合。

80年代,信息技术崭露头角。微处理机的性能提高,为更高级的机电一体化产品所采用,典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后,使机械一电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。

进入90年代,通信技术进入了机电一体化,机器可像机器人系统那样避控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的纬合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了21世纪。

二,典型机电一体化产品的发展趋势

(一)数控机床。目前我国是全世界机床拥有量最多的国家(近320万台),但数控机床只占约5%且大多数是普通数控(发达国家数控机床占10%)。近些年来数控机床为适应加工技术的发展,在以下几个技术领域都有巨大进步。

1.高速化。由于高速加工技术普及,机床普遍提高了各方面的速度。车床主轴转速有3 000~4 000r/min提高到8 000~10 000r/min快速移动速度由过去的10~20m/min提高到48m/min,60m/min,80m/rain,120m/min:在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度,由过去一般机床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可达15G:直线电机在机床上开始使用,主轴上大量采用内装式主轴电机。

2.高精度化。数控机床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;亚微米级机床达到0.0005mm左右:纳米级机床达到0.005~O.Olum最小分辨率为1nm(O.000001mm)的数控系统和机床已问世。

3.复合加工,新结构机床大量出现。如5轴5面体复合加工机床,5轴5联动加工各类异形零件。同时派生出各种新颖的机床结构,包括6轴虚拟机床,串并联绞链机床等,采用特殊机械结构,数控的特殊运算方式,特殊编程要求。

4.使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床“如虎天翼”。如内冷转头由于使高压冷却液直接冷却转头切削刃和排除切屑,在转深孔时大大提高效率。加工刚件切削速度能达1 000m/min,加工铝件能达5 000m/min。

因此,计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、并行工程等等各和新技术都在数控机床基础上发展起来,这必然成为21世纪制造业发展的一个主要潮流。

(二)自动机与自动生产线。在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动机械、自动生产线及各种自动化设备,是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。如:各种高速香烟生产线;易拉罐自动生产线:FEBOPP型三层共挤双向拉伸聚丙烯薄膜生产线等等,这些自动机或生产线中广泛应用了现代电子技术与传感技术。使用这些自动机和生产线的企业越来越多,对维护和管理这些设备的相关人员的需求也越来越多。

三、机电一体化技术的发展趋势

以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。专家预测,机电一体化技术将向以下几个方向发展:

(一)光机电一体化方向。一般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。引进光学技术,利用光学技术的先天特点,就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。

(二)柔性化方向。未来机电一体化产品,控制和执行系统育足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在这系统中,各子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同环境条件做出不同反应。

(三)智能化方向。今后的机电一体化化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。

四、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。就目前情况看,机电一体化产品虽然有仿生物系统化七方向发展的趋势,但还有―段很漫长的道路要走。

五、微型化方向

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。当这一成果用于实际产品时,就没有必要再区分机械部分和控制器部分了。那时,机械和电子完全可以“融合”机体,执行结构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型化是机电一体化的重要发展方向。□

(编辑/丹桔)

浅谈机电一体化技术的发展趋势 第2篇

浅谈机电一体化技术应用研究及发展趋势

宜春学院成教 机电一体化专业 姓名：俞刚

指导老师：徐兴云

摘要：随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展，机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述，并对其发展进行探究。

关键词：机电一体化 技术 应用

正文：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。

一、机电一体化技术应用技术

在现代机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

1、技术 1.1 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。

1.2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。

1.3系统技术

系统技术即以整体的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，它是实现系统各部分有机连接的保证。

1.4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。

1.5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。

1.6 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。

2、阶段

2.1模型阶段

模型阶段，所有的系统组件都能够被最优化； 在仿真计算的帮助下，可以测试和分析这些组件的 宜春学院成人高等教育毕业设计（论文）

适用性；监测响应频率； 对模型进行分析。此外，还能够生成一个物理/拓扑系统模型，包括机械、液压和控制导向组件。有必要有一个模型工具，这个工具支持机电一体化系统的物理模型，即当有实物和节点时，这些模型能够以1：1来测试，并且原型设计研究阶段可以在严酷的实时条件下进行。

2.2测试阶段

在系统运行完模型阶段之后，所产生的具体的性能数据可以通过试验台验证。这样就就可以测试和检验该系统有关参数波动的鲁棒性，功率储备及连续运行的特征。这样做的话，用户可以进行测试或者使用CAMeL-View TestRig进行硬件在回路（的测试）。要进行硬件在回路测试，相关装置的物理特性需要详细确认，这些装置必须是建立在测试平台的基础之上。识别经过测试平台上测试过的组件，容许这些组件在模型中被识别，并确保整个以系统为基础的仿真分析布局。

2.3原型阶段

成功的测试之后，就会建立一个原型。这里要特别关注的是模型特性，这些特性特指通过特别费力的仿真所决定的特性，比如组件损耗（性能）。这些数据结果，为模型基础性分析提供服务，同时为进一步研发提供知识基础。

3、组成要素与四大原则

3.1五大组成要素

一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。执行机构（运动组成要素）
；根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。

机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源5个组成部分构成。

3.2四大原则

构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合：两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。

能量转换：

两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。

信息控制：在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。

运动传递：运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。

自动化技术

所谓自动化技术，是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作，以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成，以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能，最后实现自动运行目标。宜春学院成人高等教育毕业设计（论文）

二、机电一体化技术的应用 2.1 在现代机械制造业中的应用

传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

2.2 在饮料行业中的应用

机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。

2.3 在钢铁企业中的应用

计算机集成制造系统(CIMS)钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。

三、机电一体化技术的发展趋势

机电一体化向智能化方向迈进.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，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。

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

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。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。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 宜春学院成人高等教育毕业设计（论文）

将给机电一体化企业带来美好的前程。

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、政治、军事、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朝着网络化方向发展。

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.带源化

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。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

9.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。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

结束语

随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。参考文献：

[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社.2006.宜春学院成人高等教育毕业设计（论文）

[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社.2003.[3]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社.2004 [4] 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）[5]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4）

[6]唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4）

浅谈机电一体化技术的发展趋势 第3篇

一、机电一体化技术的现状

机电一体化的发展概况与其他学科技术一样, 机电一体化也经历了较长期的自然产生和发展过程。早在机电一体化概念出现之前, 世界各国从事机械总体设计、控制功能设计和生产加工的科技工作者已不自觉地研究和开发了不少机电一体化产品。直到七十年代初, 日本人才在长期实践中系统地总结出了机电一体化的概念, 并不断完善。到了八九十年代, 大规模集成电路和微型电子计算机技术的迅速发展, 使机电结合形式更加灵活、内容更加丰富、应用更加广泛, 因而在以机械工业为主的传统产业中引发了一场大规模的机电一体化技术革命。如今, 机电一体化产品已经渗透到了社会的各个领域。如电冰箱、全自动洗衣机、电子打印机、复印机、数控机床、机器人等等都属于典型的机电一体化产品。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, 国务院成立了机电一体化领导小组, 并将该技术列入“863计划”中。经过多年来的努力, 我国机电一体化技术已经取得了巨大的发展, 但与日本等先进国家相比, 仍有相当差距。

二、机电一体化技术的发展趋势

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, 它的发展趋势是使产品具有多功能、高效率、高智能、高可靠性, 同时又能节省资源, 以不断满足人们生活的需求。机电一体化技术的主要发展有以下几个方向:

1、微型化

微型化是指机电一体化向微型机器和微型领域发展的一种趋势。它是人们不断追求高新技术微型化的必然结果。微型机电一体化的产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势, 能够完成常人无法想象的任务。

2、网络化

网络技术的兴起和飞速发展, 使得市场竞争环境正发生着重大变革, 网络化与机电一体化的融合也成为一种必然。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, 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, 机电一体化产品网络化是未来机电一体化发展的一个趋势。

3、光机电一体化

光机电一体化技术是机电一体化技术的一种延伸, 是光学技术与机电的融合。光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品, 它的产品具有体积小、重量轻、适应性强、使用寿命长、操作更方便的特点。它能够产生很高的功能水平和附加价值, 给生产商和用户带来巨大的经济效益。比如说激光技术就是光机电一体化的一种应用。

4、系统化

系统化的特征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。特征二是通信功能的大大加强。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系, 机电一体化将更加的人性化, 未来的研究方向:一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;二是如何模仿生物机理, 研制出各种机电一体化产品。事实上, 现在的许多机电一体化产品都是受动物或人类的启发而研制出来的。

5、智能化

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。随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的飞速发展及在机械上的广泛应用, 使得机械设备的智能化程度越来越高, 特别是在控制器技术被引入机械控制领域后, 机械设备的操作便利性、安全性、燃油经济性都得到了大幅提高以全数字式现场总线技术为代表现场控制仪表、设备大量应用, 使得传统的现场控制技术及现场控制设备发生了巨大的变化。智能化的产品被赋予类似于人的行为, 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。智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。

6、环保化

环保已经成为这个时代的一种特征, 凡事都有利弊, 工业的发达使得人们生活舒适、物质丰富, 同时, 资源减少, 生态环境也受到了严重的污染。人们呼吁保护环境资源, 回归自然。环保化也就成为这个时代机电一体化的发展趋势。环保化产品在其设计、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。设计环保的机电一体化产品, 具有远大的发展前景。机电一体化产品的环保化化主要是指, 使用时不污染生态环境, 报废后能回收利用。机电一体化的环保化发展采用以资源、能源的高效利用为特色的集约型发展模式, 是实现可持续发展的根本出路, 也是未来技术经济发展的大势所趋。

浅谈机电一体化技术发展趋势 第4篇

机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置和电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。“机电一体化”是机械技术、微电子技术及信息技术相互交叉、融合(有机结合)的产物(图1)。

一、机电一体化产品的优越性

1．使用安全性和可靠性提高

机电一体化产品具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

2．生产能力和工作质量提高

机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，可通过自动控制系统精确保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定动作，保证最佳工作质量和产品合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。

3．使用性能改善

机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化。机电一体化产品的工作过程根据预设程序逐步由电子控制系统指挥实现，全部动作可重复。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

4．具有复合功能并且适用面广

机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同场合和不同领域。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，应用范围大为扩大。

5．调整和维护方便

机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，输入一个给定代码信号，即可按指定的程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

二、机电一体化系统的要素及功能构成

机电一体化系统由机械系统(机构)、电子信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统(如电动机)五个子系统组成。

机电一体化系统(或产品)是由若干具有特定功能的机械与微电子要素组成的有机整体，具有满足人们使用要求的功能(且的功能)。根据不同的使用目的，要求系统对输入的物质、能量和信息(即工业三大要素)进行某一处理，输出所需要的物质、能量和信息。所以系统必须具下三大“目的功能”：变换(加工、处理)功能：传递(移动、输送)功能；储存(保持、积蓄、记录)功能(图2)。

系统必须具备主功能、动力功能、检测功能、控制功能、构造功能五种内部功能。主功能是实现系统目的功能必需的功能，主要是对物质、能量、信息或其相互结合进行交换、传递和存储。动力功能是向系统提供动力，让系统得以运转的功能。检测功能和控制功能的作用是根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制，使系统正常运转，实施目的功能。而构造功能则是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能。

机电一体化系统的五大要素及相应的五大功能如图3所示。

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是有效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、自律分配系统化——柔性化

未来的机电一体化产品被设计成“自律分配系统”，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应对突发事件。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

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”的形势为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4、“生物－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，机电一体化产品虽有向生物系统化趋势，但有一段漫长的道路要走。

5．微型机电化——微型化

机电一体化技术的发展趋势 第5篇

2.1.机电一体化在智能化道路上的发展。

如今的时代是一个信息化高速膨胀的时代，人们在享受信息的便捷传递之外对智能化的要求也越来越高。

具体的说智能化是利用计算机技术，把计算机技术和机电技术进行融合。

然后计算机通过一定的指令程序进行运作从而操控我们的机械设备按照人们的指令来进行工作。

现在的计算机也越来越微小，凭借一块微型的计算机我们可以设计出来很多智能的机电一体化设备。

目前很多精密机械的生产线上应用的就是智能化的机器人来进行操作。

在一些比较人类不能承受的环境下，就可以用智能机器人代替人类来完成各种艰难的实验。

智能化是一个大的趋势，随着技术的发展未来的智能化将会更加符合人们的生活习惯，甚至会有感官、神经等方面的智能机器人出现。

2.2.机电一体化在环保方向的发展。

环境保护是多少年来我们一直面临的最大问题，目前环境问题已经对人类的生活造成很多不利影响。

2.3.机电一体化技术在网络化方向的发展。

网络的发展改变了我们的生活方式，网络的方便性让我们感受到了网络技术的先进。

以及追求网络技术在更多方面的应用。

目前的智能家居，智能汽车都是机电一体化技术在网络化方向的发展，目前物联网技术也在告诉发展，未来我们的社会就是一个网络化的社会。

2.4.机电一体化技术在微型化道路上的发展。

电子技术的发展促进了电子元件和电子芯片的微型化发展。

目前的一块电路板上能够集成成百上千的电子元件。

这种小型化的发展对于机电一体化技术来说也是一种革命，通过对这些技术的运用机电一体化产品也越来越小型化，而我们产品的精密性也越来越高，含金量越来越高。

小型化给人们带来的就是方便的可移动性，从而扩大了产品的使用领域。

2.5.机电一体化在系统化方向的发展。

在这方面主要是使现有的机电一体化产品具有更加开放的结构，采用模块化的组合，可以使产品的可扩展性大大增强，同时对于产品与其他智能设备的连接创造了条件，具有更加强大的通信能力。

通过上面的分析我们可以看出机电一体化的发展经历了三个阶段，从萌芽到迅速发展到最后的和最新技术进行融合发展。

这一切的发展都是顺应了社会生产力的发展，科技是第一生产力在这里得到了完美的体现。

这是技术发展到一定水平的必然结果。

是人类社会走向高科技的必然要求。

对于机电一体化技术的未来趋势探讨，我们看到了机电一体化技术在未来的广阔前景。

未来的生活必然到处充斥着机电一体化产品。

对于机电一体化技术我国更要加大投入力度，从各个方面进行支持，组建一支优秀的科研队伍，逐渐缩小与国外的技术差距。

在政策上要多加鼓励和引导，使我国的机电一体化技术在正确的道路上快速前进。

机电一体化技术在发展的过程中会与更过的前沿科技进行交叉融合，从而形成自己的特色，吸取各行各业的最优秀技术和设计理念让自己的产品更加有竞争力，通过与其他技术的融合也让机电一体化技术更加具有生命力，更加方便人们的生活。

机电一体化技术发展趋势 第6篇

本文在对机电一体化技术进行分析展望的基础上，结合我国机电一体化发展的现状，提出了发展我国机电一体化技术的构想。

[关键词]机电一体化;发展

一、引言

机电一体化技术是当代科学技术发展最为活跃的领域之一。

随着计算数学、工程力学、机械动力学、电子信息技术及计算机技术的飞速发展，极大地丰富和发展了传统设计技术的内容，改变了其固有的模式和方法，特别是设计观念的更新，从面向制造的设计转变为面向用户的设计，大大拓宽了设计师的思维空间，使产品更具有创新性和适用性。

二、我国机电一体化技术的发展现状

目前，在机电一体化技术方面我国已经取得了一定的成就，特别是在数控技术方面、机器人方面和计算机集成制造系统方面尤为显著。

在数控技术方面。

从1985年我国开始研究数控技术。

在坚持自我开发与借鉴国外先进技术和经验的基础上，目前我国已经基本具备了自我研发能力，并在国内建立了多处数控研发和生产基地。

可以说，我国的数控产业已经基本成形。

到目前，我国数控技术行业已经具有年生产数控系统3000多套、主轴与进给装置5000多套的能力，成为促进国民经济发展的重要产品。

掌握关键数控技术并形成自我研发和生产能力，对于发展民用工业和国防工业都有着不可替代的作用，同时也增强了我国的综合国力。

在计算机集成制造系统方面。

目前，我国已经在清华大学建成了国家CIMS工程研究中心，在国内其他高校和科研单位建立了7个CIMS单元技术实验室和8个CIMS培训中心。

特别是近年来，我国在计算机集成制造系统方面取得了巨大的进步，已经掌握了一些关键技术。

同时，计算机集成制造系统在国内多家企业中得到了广泛应用，取得了良好的经济效益。

但是，我们看到上述成就的同时还应该看到关于计算机集成制造系统的核心技术我们还没有取得突破，部分产品还主要依靠国外技术的支持才能得以研发和生产。

三、机电一体化的发展趋势

(1)模块化

随着人类对标准化生产认可程度的提高，我们已经认识到标准化生产对于提高生产率和提高衔接便利性的重大意义。

在机电一体化技术发展进程中，实现模块生产已经成为一种必然的发展趋势。

我们知道，由于机电一体化产品种类繁多，生产厂家又很庞杂，因此在实现模块化生产之前所生产出来的很多机电产品相互衔接性能较差，性能也不稳定。

但是，模块化的机电一体化产品的研发能够提供标准机械接口、电器接口、动力接口和环境接口等，产品之间能够实现很好的结合与兼容。

(2)微型化

微型机电一体化产品是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物，是将传统尺度的机电一体化产品进行缩小的结果，通常指体积不超过1 立方厘米的机电一体化产品，但决不是将尺寸按比例缩小制造，微型化产品制造与传统机械制造有区别，已经成为一种新的学科。

微型化机电一体产品具有体积小、能耗低、运动灵活等特点，已经被广泛应用在医学、军事、航空等领域。

例如，在医疗过程中所使用的微创技术，就是运用微型机电一体化技术的结果;在军事上，“苍蝇”大小的能够自主飞行的间谍xxx器也同样是微型机电一体化产品;在航天事业上，由于太空舱体积较小，而又需要容纳多种试验设备和探测设备，因此也都不同程度地使用了微型化机电一体化产品。

(3)系统化

开放的、多样化的机电一体化产品的系统运用，不但能够提高生产效率，还能更加便利人们的生活。

单一的机电一体化产品能够在某个方面满足现实的需要， 而多种机电一体化产品的系统运用，则能够满足更多方面的需求。

针对市场逐步出现的多样化需求，机电一体化产品的设计和生产也在逐渐向系统化方向发展，注重对于一系列机电一体化产品的研发，并努力实现不同系列机电一体化产品之间的兼容与并用。

因此说，机电一体化技术向系统化方向发展是大势所趋。

(4)环保化

近一百年来，工业的迅猛发展使得人类社会步入了前所未有的快速发展时期。

人们已经逐渐开始享受物质丰富、生活安逸的巨大乐趣，但是，我们还应该看到人类社会的快速进步是以牺牲环境为代价的。

目前，工业所产生的各种废气已经造成了大气污染，排放的各种废水已经污染了江河湖海，排出的各种废渣已经堆积如山，严重地威胁了我们赖以生存的地球家园。

考虑到对于环境的保护，机电一体化产品也逐步在向清洁型、环保型、节能型等方向发展。

越来越多的人士也开始青睐绿色环保型的机电一体化产品。

四、发展我国机电一体化的几点建议

早在1985年12月，国家科委就组织完成了《我国机电一体化的发展途径与对策》的课题研究。

提出数控机床、工业自动化控制仪表等15个机电一体化发展领域和6项共性关键技术的研究方向和课题，提出机电一体化产值比率在达到15%-20%的发展目标。

而在21世纪，机电一体化的发展更离不开以下几个方面：

4.1 用高新技术改造与提升机电一体化

我国的机电一体化虽已取得了许多成果，但随着科技的发展和社会经济的进步，对机电一体化技术提出了许多新的和更高的要求，所以机电一体化也必须要用高新技术改造自身、提升自己，提高产品的市场竞争能力。

4.2 自主开发与技术创新

在21世纪创新是企业竞争的焦点，市场是用户的市场，只有不断满足用户日益增长的要求，开发出新产品，才能使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

而我国长期以来习惯对引进技术消化、吸收，而创新则重视不够，更不易形成自主开发能力。

所以，加大技术引进中的消化吸收，以市场需求为导向进行创新性的研究，以形成自主开发和技术创新能力为根本目的，才是提高产品技术含量和增强市场竞争能力的根本途径。

4.3 走依靠科学技术之路

一是以重点项目为突破口，将国家科技计划中有关机电一体化的项目集成，资金集中使用，支持一批重点技术、重点产品、重点工程的创新活动，实施重点跨越式的发展战略，集中解决一些重大问题。

二是抓好机电一体化中共性技术和基础技术、基础理论的研究。

利用新原理、新理论带动机电一体化的突破。

4.4 提高人员素质

当代国际经济竞争，实质上是人才的竞争，我国机电一体化技术与国外发达国家存在差距，关键是教育和人才的落后。

培养机电一体化人才的高校尤其应当加以足够的重视。

一是合理设置课程体系;二是选择好的教材;三是加强实验教学。

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。

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

[1] 殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，.

机电一体化技术的现状及发展趋势 第7篇

1.1初级阶段(20世纪60年代以前)。

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。

1.2蓬勃发展阶段(20世纪70年代～80年代)。

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。

1.3深入发展阶段(20世纪90年代后期)。

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。

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。

浅谈机电一体化技术的发展趋势 第8篇

1 机电一体化技术的应用现状

目前, 机电一体化技术主要应用形式包括数控机床、工业机器人以及分布式控制系统等, 以下分别介绍:

1.1 数控机床。

数控机床是机电一体化技术应用的成功典型, 数控机床在经过多年的发展后, 其控制精度更高、功能更丰富、操作更为方便、结构更合理, 其结构的发展逐步趋向总线式、模块化、紧凑型, 且采用多CPU、多主总线的体系。在数控机床中采用开放性的设计可提高系统的层次性和兼容性, 从而方便用户的编程和设备的改装、升级, 为提高数控机床的智能化水平, 通常会将在线诊断、模糊控制等技术引入到系统中, 一旦机床出现刀具破损等故障或出现潜在性的故障时, 即可通过在线诊断功能模块反馈给操作人员, 以便进一步采取控制措施, 同时由于模块化的设计使得系统可通过模块的组合具备丰富的功能, 且使控制操作更为简便, 一般通过一台机床即可同时控制多台机床, 使其同时完成多个独立的加工任务, 实现多过程、多通道的控制。

1.2 工业机器人。

工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动, 对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说, 工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段, 第一代工业机器人智能化程度较低, 只能通过预设的程序进行简单的重复动作, 无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展, 在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元, 从而进行一些适应性的工作, 这种机器人虽然智能化程度较低, 但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天, 第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升, 其可以通过强大的传感原件收集信息数据, 并根据实际情况作出类似于人脑的判断, 因此可以在多种环境下进行独立作业, 但成本较高, 在一定程度上限制了实际应用。

1.3 分布式控制系统。

分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的, 是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥, 由于其强大的功能和安全性, 使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级, 通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等, 同时, 随着测控技术的不断发展与创新, 分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能, 成为一种集测、控、管于一体的综合系统, 具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点, 因此使系统的可靠性大幅提高。

2 机电一体化技术的发展趋势

2.1 人工智能化。

人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力, 使其在生产过程中具备一定的推理判断、逻辑思维和自主决策的能力, 可大幅提升工业生产过程的自动化程度, 甚至实现真正的无人值守, 对于降低人力成本, 提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前, 人工智能已经不只是停留在概念上, 因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点, 但在工业生产中, 使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。

2.2 网络化。

网络技术的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件, 因此, 将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中, 操作人员需要在车间内来回走动, 对设备的状态进行掌握, 并对机床的操作面板进行操作, 通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议, 并通过光纤等介质实现信息数据的传递, 即可实现远程监视和操作, 降低工人的劳动量, 并且各种控制系统功能的实现, 理论上来说都是建立在网络技术基础上的。

2.3 环保化。

在人类社会发展的最近几十年里, 虽然经济得到了迅猛的发展, 人们生活水平得到了显著的提高, 然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染, 因此, 在可持续发展战略提出的今天, 发展任何技术都应当以对环境友好作为前提, 否则就是没有前途的, 故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中, 通过对资源的高效利用, 并在制造过程中做到达标排放甚至零排放, 产品在使用过程中对生态环境不造成影响, 即便报废后也可对其进行有效回收利用, 这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式, 符合可持续发展的要求。

2.4 模块化。

由于机电一体化装置的制造商较多, 为降低系统升级改造的成本, 并为维修提供便利, 模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造, 可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换, 即便出现故障, 只需将损害的模块进行更换即可, 工作效率极高, 通用性的增强为企业节约了大量的成本。

2.5 自带能源化。

机电一体化对电力的要求较高, 如果没有充足的电能供应就会影响生产效率, 甚至由于停电造成数据的丢失等, 因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应, 使系统运行更流畅。

结语

综上所述, 机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高, 在当前工业生产中具有较大的技术优势, 相信随着科技的发展, 机电一体化技术水平也会不断提高, 为工业生产做出更大贡献。

摘要：在制造业中, 机电一体化技术的应用极大提高了产品的制造水平, 将原本人工或传统机械的劳动用自动化来代替, 因此使产品的质量、性能和可靠性等均得到大幅提升。本文对机电一体化技术的应用现状进行了介绍, 并对其未来的发展趋势展开探讨。

关键词：机电一体化,应用,发展趋势,数控机床

参考文献

[1]宋江婷.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].通信电源技术, 2013, 30 (06) :140-141, 143.

[2]姚全.21世纪机电一体化技术的发展趋势[J].科技创新与应用, 2012 (29) :64.

浅谈机电一体化技术的发展趋势 第9篇

一、机电一体化的产生与应用

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。

机电一体化技术的应用及发展趋势 第10篇

摘 要：随着我国工业生产水平的不断提高，机电一体化技术的应用也日趋广泛，成为现代工业技术发展的重要?酥局?一，了解和掌握机电一体化技术的应用和未来发展前景，也是当前机械工程领域关注和研究的重点课题之一。本文从机电一体化技术的发展入手，分析了机电一体化的发展前景趋势，希望能借此给同行们提供一些有价值的参考。

关键词：机电一体化 技术应用 发展趋势

1.机电一体化的技术应用

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。

机电一体化技术的应用领域十分广泛，主要应用在数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统、工业机器人等方面。它在应用技术方面主要包括软件和硬件两个大的方面，其在不同领域中的具体应用的核心技术包括：

1.1在现代机械制造业中的应用

机械制造业的市场竞争局面紧张，而在传统的机械制造行业中，规模和经济基础是决定市场占有率的关键，而社会发展到今天，制造业已经打破了单纯依靠人力生产的技能传统，取而代之的是电子计算机技术、敏捷制造、柔性制造、并行工程和计算机数字控制技术等高新技术制造系统占据了信息竞争主导地位，起到了促进生产模式创新和发展的作用。

1.2在钢铁行业中的应用

机电一体化技术在钢铁企业中的应用主要是计算机集成制造系统，是将人、生产经营、生产管理和整个生产管理过程的全方面有效连接的一种控制系统。从原料进入生产企业，到原料的加工生产和成品的发货等全方面加以监控的新技术应用。

1.3在饮料食品行业中的应用

机电一体化作为一种应用发展最快的新技术，在饮料食品行业的包装机械开发、设计和制造等方面也被广泛引入，大大提高了生产加工的自动化水平，提升了生产能力和管理效率，为企业在行业中的优势竞争地位奠定了基础。

此外，机电一体化的技术应用还包括在现场总线技术方面和交流传动技术方面的应用。现场总线技术其实就是将新型的信号传输技术替换成现场总线技术的一种方法，在有效控制的基础上实现双向的信息传送。而交流传动技术则是将矢量控制技术进行实用化应用的代表，是数字技术发展的产物，在未来，还将取代直流传动技术。

2.机电一体化技术的未来发展趋势

当前，光机电一体化技术作为一种新兴的学科，在多年的发展后逐步形成了一种新兴产业，并逐渐受到人们的重视。同时这也决定了当代机电一体化技术的未来发展趋势：

2.1 模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程，这一重要发展趋势将给所有机电一体化企业带来光明的发展前景。使得产品种类和生产厂家繁多、单元复杂的机电一体化产品更好的被整合，对开发研制新产品和进一步扩大生产规模都将有极强的推动作用。而为了更好的避免利益冲突，还应该相应的制定相关必要的国际或国内生产标准。相关标准的制定，对生产标准机电一体化单一的企业和对生产机电一体化产品的企业来说，都会有利无害。

2.2智能化

在21世纪智能化已然成为机电一体化技术发展的一个重要方向。这一时期的人工智能应用在机电一体化技术应用研究中备受关注，其中最为典型的技术应用代表当属机器人和数控机床的智能化应用。尽管在当前的技术条件下，机器人不可能达到与人完全相同的智能，但是其智能化的拟人应用是完全有可能，并在现实的生产生活中也有必要的，如何在理论控制的基础上行，达到更高的控制目标，将是机电一体化技术智能化应用的一个重点。

2.3微型化

在20世纪80年代末期，机电一体化技术已经开始朝着微型及其和微观领域发展，国外更是兴起了一种较为微电子机械系统的机电一体化产品，这种体积小、耗能少、而且运动灵活的这款新产品逐渐朝着微米、纳米级发展，并彰显其在生物医疗、军事和信息等方面应用的巨大优势，势必成为未来的一大发展趋势。但需要注意的是，这一技术的突破发展也存在一定的技术瓶颈。

2.4网络化

20世纪90年代，计算机技术应用方面开始出现了网络技术，其在工业生产和科学技术及各领域的广泛应用，极大地影响了人们的日常生活，同时也加剧了企业间的全球化竞争趋势，使得各企业在面临严峻挑战的同时也带来了极大的发展机遇。这也就预示着，一旦研制出质量可靠、功能独特的新的机电一体化产品，其畅销度将快速覆盖全球。特别是在网络日益普及并形成了计算机技能家电系统的今天，家电已经和家庭网络密切相连，这也就预示着机电一体化产品只有朝着网络化方向发展，才能在高科技技术的应用中满足人们的便利需求和使用快乐。

2.5绿色化

工业的发展给人们的生活带来了巨大的影响，在提高舒适生活和物质满足的同时，也衍生出了资源短缺和环境污染加剧等系列问题。因此，回归自然、绿色环保健康的产品概念也开始成为社会需求的主流和时代发展的趋势。这就要求产品在其设计、制造、使用和销毁的全过程中，都应以尽量减少对人体健康的损伤和提高产品利用率为前提，不污染、能回收利用的新型机电一体化产品的绿色设计理念，其未来的发展前途将极其远大。

3.结束语

众所周知，在市场经济体制不断完善和竞争加剧的今天，科学技术不断朝着整体化、交叉化、数字化和微电子技术信息技术的方向发展，机电一体化技术的应用范围也不断增加。只有了解其应用现状，认清其未来发展趋势大力推广和发展，才能让机电一体化技术在各行业中的应用，来进一步提升产品的质量和工作效率，更好的服务人们的生产生活，从而推动机械工业的发展与振兴。

参考文献