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篇1

中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0325-01

本論文主要從機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展等進(jìn)行講述。主要包括了全息系統(tǒng)化、微型機(jī)電化、光機(jī)電一體化、產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化、產(chǎn)品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統(tǒng)化也即智能化、光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢、未來的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展注重產(chǎn)品與人的關(guān)系等。具體材料請詳見：

1 概述

機(jī)電一體化指的是在機(jī)械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù)，并且將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備用軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱，因此，“機(jī)電一體化技術(shù)”是機(jī)械、微電子和信息三項技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物，是機(jī)械技術(shù)、計算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器、微型機(jī)在各個技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，對各個領(lǐng)域的發(fā)展起了很大的推動作用，正因電子技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)而帶動了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，科技的進(jìn)步更是依賴于其發(fā)展，因此其未來的發(fā)展對科技的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。

2 機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展

2.1 全息系統(tǒng)化

全息系統(tǒng)化也即智能化，是對機(jī)器的行為描述，即在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運籌學(xué)、混沌動力學(xué)、人工智能、心理學(xué)和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達(dá)到更高水平的控制目標(biāo)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)中的智能化的快速發(fā)展，人工智能在機(jī)電一體化的研究中也日益得到重視，其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能結(jié)合就是一項重要應(yīng)用。當(dāng)然，要使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能永遠(yuǎn)是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.2 微型機(jī)電化

在實驗室中，目前，通過半導(dǎo)體蝕刻技術(shù)，已經(jīng)制造出亞微米級的機(jī)械元件，如果這一成果應(yīng)用于實際產(chǎn)品時，那么就沒有必要再區(qū)分什么是控制器、什么是機(jī)械部分了，這時就完全的實現(xiàn)機(jī)械和電子的“融合”，這樣CPU、機(jī)體、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的一個重要的前進(jìn)方向，更是機(jī)電一體化向微觀領(lǐng)域和微型機(jī)器的發(fā)展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)，也指外觀尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，一并向微米級、納米級發(fā)展，正因為微機(jī)電一體化產(chǎn)品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫(yī)療、信息等方面占有很高的地位和很大的優(yōu)勢。

2.3 光機(jī)電一體化

光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢，因為機(jī)電一體化系統(tǒng)是由機(jī)械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件構(gòu)成的，因此，在機(jī)電一體化技術(shù)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，充分利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點，有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

2.4 產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展帶動了科學(xué)技術(shù)的巨大發(fā)展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)被各種網(wǎng)絡(luò)連成一片，企業(yè)間的競爭也將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全球化，一旦研制出機(jī)電一體化新產(chǎn)品，只要其質(zhì)量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網(wǎng)絡(luò)的普及，那么只要是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制技術(shù)也就方興未艾，然而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品也必然會朝著網(wǎng)絡(luò)全球化發(fā)展。

2.5 產(chǎn)品綠色化

篇2

近些年來，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計算機(jī)和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1 體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機(jī)電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機(jī)械傳動部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3 部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4 產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2 發(fā)展趨勢

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點越來越受到高度重視。

從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機(jī)的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。

2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉志，朱文堅. 光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2] 梁進(jìn)秋. 微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進(jìn)展. 光機(jī)電信息，2000（8）

篇3

【 abstract 】 : introduces the technical features light machine electricity integration, the present situation and development trend of domestic and foreign technology, and points out that the future development prospects and some important technical hot

【 key words 】 integrates light, technical characteristics, current situation, development trend

中圖分類號：R-1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

篇4

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）04-0116-02

機(jī)電一體化產(chǎn)品簡單的理解就是機(jī)械產(chǎn)品與電子產(chǎn)品的融合，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的融合，機(jī)械零件與電子元件的融合。兩者共同完成某一機(jī)電功能。這也只能是傳統(tǒng)意義上的機(jī)電一體化產(chǎn)品的定義。

現(xiàn)實生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品舉不勝數(shù)。我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫目照{(diào)、洗衣機(jī)、微波爐、油煙機(jī)、吸塵器、電吹風(fēng)等都是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品；在機(jī)械制造領(lǐng)域中廣泛使用的各種鑄造設(shè)備、鍛造設(shè)備及機(jī)床、數(shù)控加工中心等也是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品；在工程機(jī)械領(lǐng)域中的挖掘機(jī)、裝載機(jī)、起重機(jī)、攪拌站、樁工機(jī)械、路面機(jī)械等，都是用得較為廣泛的機(jī)電一體化產(chǎn)品；在冶金設(shè)備領(lǐng)域，高爐、轉(zhuǎn)爐、連鑄機(jī)、軋鋼機(jī)等更是高度機(jī)電一體化產(chǎn)品。

一、機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)構(gòu)成

機(jī)電一體化技術(shù)是各種高新技術(shù)的融合體，它主要包括以下幾方面技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和計算機(jī)與信息技術(shù)等交叉融合的系統(tǒng)技術(shù)等。

（一）機(jī)械技術(shù)

機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，實現(xiàn)從機(jī)械原理的選擇到機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和機(jī)械零件的選材，都能達(dá)到最優(yōu)化配置；并且保證最佳的使用性能與壽命；在維修保養(yǎng)上最大限度地做到簡潔、明快，甚至達(dá)到免維護(hù)。

（二）自動控制技術(shù)

自動控制技術(shù)是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用自動控制裝置使生產(chǎn)過程或生產(chǎn)機(jī)械自動地按照某種規(guī)律運行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等）或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。自動控制系統(tǒng)主要由：控制器，被控對象，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和變送器四個環(huán)節(jié)組成。

（三）傳感檢測技術(shù)

傳感檢測技術(shù)是機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)感受器官，它負(fù)責(zé)把一線的實況用各種信號傳遞給機(jī)電一體化產(chǎn)品的指揮中樞，即計算機(jī)或自動控制單元，是將電子系統(tǒng)或光電系統(tǒng)無法處理的外界物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號的關(guān)鍵技術(shù)，它包括：電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、溫度傳感器及光電式和數(shù)字式、波式和射線式傳感器，還有相應(yīng)的測試電路和信號處理技術(shù)等。

（四）伺服傳動技術(shù)

伺服傳動技術(shù)是指在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使機(jī)械系統(tǒng)的運動部件按照指令要求進(jìn)行運動。采用不同的分類方法，可以得到不同類型的伺服系統(tǒng)。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)三種形式；按被控制量性質(zhì)不同有位移、速度、力和力矩等伺服系統(tǒng)形式；按驅(qū)動方式不同有電氣、液壓和氣壓等伺服驅(qū)動形式；按執(zhí)行元件不同分為步進(jìn)電機(jī)伺服、直流電機(jī)伺服和交流電機(jī)伺服形式。

（五）計算機(jī)與信息技術(shù)

機(jī)電一體化產(chǎn)品中的信息存取、交換、運算、判斷與決策、記錄等都屬于此類范疇，計算機(jī)與信息技術(shù)在整個機(jī)電一體化產(chǎn)品中起到類似于人類大腦和中樞神經(jīng)的作用，它是指導(dǎo)其它功能部分完成各自任務(wù)的總指揮。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢

“2011 IEEE 機(jī)電一體化與自動化國際會議”于2011年8月7日至10日于北京召開。IEEE 機(jī)電一體化與自動化國際會議（ICMA）是機(jī)電一體化、自動化領(lǐng)域的權(quán)威會議，在國際機(jī)器人及自動化等領(lǐng)域具有重要影響力。曾在中國、加拿大、中國香港、日本等國家和地區(qū)成功舉辦過7次。來自各國近440名學(xué)者參加了會議，圍繞智能機(jī)電一體化、機(jī)器人系統(tǒng)和自動控制方面的最新研究成果及未來發(fā)展方向等問題充分交流。從此次會議的議題不難看出機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢趨向于智能機(jī)電一體化方向。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品目前不僅向智能化方向發(fā)展，而且還向仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來愈廣。

（一）智能化

隨著人類文明的進(jìn)步和科技的超越式發(fā)展，人類扮演的角色越來越趨于簡單、明了化，人們追求高品質(zhì)與快節(jié)奏的生活與工作方式，那么機(jī)電一體的發(fā)展也就越來越趨于“傻瓜”式與“一鍵操作”式，這樣能把人類的活動從復(fù)雜的按部就班的程序化中解脫出來，用更多的時間來享受生活和工作給我們帶來的諸多便捷。未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在開發(fā)與設(shè)計的時候，順其自然，第一先考慮的就是智能化。

智能化簡單的說就是具有人工智能或模擬人類智能的系統(tǒng)。目前，專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法，是機(jī)電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)智能化的的主要核心技術(shù)。這四種技術(shù)相互關(guān)聯(lián)，密切聯(lián)系。隨著機(jī)械制造與自動化程度的不斷提高，將會出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來模擬人類專家的智能制造活動，并會對制造中出現(xiàn)問題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策?？梢哉J(rèn)為把類似于人類的“大腦”（人類高度文明的匯縮體）裝在了機(jī)電一體化產(chǎn)品之上，產(chǎn)品隨時啟動，“大腦”隨時工作，去判斷人類想要達(dá)到的各種需求，并能做出令我們滿意的行為。人類的大腦思維系統(tǒng)被模塊化的復(fù)制到機(jī)電一體化產(chǎn)品之上。

目前機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化應(yīng)用已成為趨勢， 例如智能機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床等。智能機(jī)器人是通過視覺、觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態(tài)，根據(jù)實際變化過程反饋信息并做出判斷與決定。數(shù)控機(jī)床的智能化體現(xiàn)在各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并通過計算機(jī)系統(tǒng)做出判斷，自動對異常現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整與補(bǔ)償，以保證加工過程的順利進(jìn)行，確保加工精度和質(zhì)量要求，最后加工出合格的產(chǎn)品。

（二）仿生物系統(tǒng)化

今后的機(jī)電一體化對信息的處理會做得更加完美與準(zhǔn)確，這就依賴先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理與模塊仿真系統(tǒng)的支持。人們從動物那里獲得了啟示，依據(jù)動物對外界反應(yīng)的習(xí)性與規(guī)律，模擬其習(xí)慣做法，把其應(yīng)用到機(jī)電一體化方向。比如說我們開發(fā)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在接受外界刺激的時候，根據(jù)動物常規(guī)習(xí)性和一般反應(yīng)規(guī)律，機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)該做出類似于動物的反應(yīng)動作或程序準(zhǔn)備工作，根據(jù)目標(biāo)完成任務(wù)獨立選擇最優(yōu)的行為動作，來實現(xiàn)目標(biāo)任務(wù)的準(zhǔn)確反應(yīng)與目標(biāo)的圓滿完成。

更準(zhǔn)確地說，仿生物系統(tǒng)化是集動物習(xí)性、智能化于一身的技術(shù)。此類產(chǎn)品如仿生物寵物狗、動物園里的仿生物虎媽媽等，這都是研究的課題?？紤]到仿生物系統(tǒng)化研究過程的復(fù)雜性，最關(guān)鍵的是被仿的生物習(xí)性與要完成的機(jī)電一體化產(chǎn)品行為之間的相似性研究與系統(tǒng)模塊的生成，仿生物系統(tǒng)化的道路還有很長的路要走。

新的時代脈搏在涌動，賦予我們在新的領(lǐng)域更高層次的挑戰(zhàn)，機(jī)電一體化的發(fā)展也被賦予了嶄新的使命。在發(fā)展科技不辱使命的前提下，我們更應(yīng)該注重人性化理念與倫理道德，科技和信息的快速發(fā)展帶來的綠色壓力，充分考慮科技與生存環(huán)境的關(guān)系，共同建設(shè)好一個和詣、健康、高度文明的國家。

參考文獻(xiàn)

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篇5

一、機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀

（1）起步慢，與發(fā)達(dá)國家仍有一定差距

機(jī)電一體化的發(fā)展在國際上主要分為三個階段，二十世紀(jì)六十年代之前為第一個階段，為機(jī)電一體化的起步階段，人們開始將電子技術(shù)小范圍的在機(jī)械工程領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化帶來的便利，機(jī)電一體化取得了初步成果，二十世紀(jì)七十到八十年代為機(jī)電一體化發(fā)展的第二個階段，也就是其高速發(fā)展的階段，在這一過程中，計算機(jī)技術(shù)通信技術(shù)和控制技術(shù)的蓬勃發(fā)展為機(jī)電一體化帶來了很大的可能性，到了八十年代，機(jī)電一體化已經(jīng)普遍被各國所接受，其產(chǎn)品也被廣泛的應(yīng)用，例如細(xì)微加工技術(shù)在機(jī)電一體化中得到實現(xiàn)，其產(chǎn)品的生產(chǎn)更加的迅速且細(xì)致，為提高生產(chǎn)效率帶來了機(jī)會，而我國也正是從二十世紀(jì)八十年代開始才關(guān)注起這個領(lǐng)域的發(fā)展，盡管很快認(rèn)識到了機(jī)電一體化的重要作用，并迅速成立的研究小組，但是相比日本歐洲等發(fā)達(dá)國家來說，我們的起步仍然較晚，在很多技術(shù)上十分的不成熟，且機(jī)電一體化在生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域應(yīng)用不廣泛，與其他國家仍然保持著一定的差距，使得我國的機(jī)電一體化在發(fā)展中仍然面臨著較大的問題。

（2）機(jī)電一體化成本較高

由于技術(shù)發(fā)展不完全，很多地方還不太成熟，故我國的機(jī)電一體化帶來的生產(chǎn)成本十分巨大，其產(chǎn)品取代技術(shù)含量較低，對于水電的能耗十分的高，材料的消費也很高，且容易造成環(huán)境污染和擾民，近年來，盡管我國不斷的對工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，但是仍然存在著分工不合理且消耗成本高的現(xiàn)象，機(jī)電一體化工業(yè)尤為明顯，另外，隨著市場化的不斷發(fā)展，我國機(jī)電一體化的產(chǎn)品在國際上的競爭力仍然不太理想，眾所周知，機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)，性能好，質(zhì)量高，可是中國唯有成本低這一目標(biāo)達(dá)不到，企業(yè)缺乏生產(chǎn)成本的節(jié)制，并且造成了大量的污染，死守就業(yè)，在國際的激烈競爭中必然無法占據(jù)有利地位，又由于我國的機(jī)電一體化研究時間較短，技術(shù)不成熟，在很多方面無法滿足世界市場的需求，每年還需要從國外大量的進(jìn)口，這在很大程度上都給了我國機(jī)電一體化行業(yè)巨大的壓力。

二、未來企業(yè)機(jī)電一體化的發(fā)展方向

（1）加強(qiáng)結(jié)合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一體化

縱觀現(xiàn)階段的各行各業(yè)，一個突出的特征就是計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，這對于知識經(jīng)濟(jì)來說是一個十分有利的機(jī)會，而現(xiàn)如今的企業(yè)很多通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了新的突破，這對于機(jī)電一體化來說也是一個新的靈感，機(jī)電一體化盡管將電子技術(shù)融入了機(jī)械工程領(lǐng)域，但是由于技術(shù)不全面而導(dǎo)致的產(chǎn)品不成熟或者競爭力不夠的現(xiàn)象普遍存在，當(dāng)今的企業(yè)和單位應(yīng)當(dāng)不斷思考如何將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)有效的融入機(jī)電一體化的實踐中，綜合利用遠(yuǎn)程控制終端，將機(jī)電一體化帶上一個新的樓梯，使得機(jī)電一體化的產(chǎn)品不斷的進(jìn)入家庭，利用家庭網(wǎng)絡(luò)來將各種家用電器鏈接成一個計算機(jī)為中心的集成家電系統(tǒng)，使人們在家中就可以享受機(jī)電一體化產(chǎn)品與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效結(jié)合，給生產(chǎn)和生活帶來更多的方便。

（2）提高技術(shù)，降低能耗

當(dāng)前中國的企業(yè)一個普遍的特點就是生產(chǎn)成本較高，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的能耗，這為中國的企業(yè)在國際市場上的競爭造成了很大的負(fù)擔(dān)，無法實現(xiàn)有效的盈利，這與企業(yè)的生產(chǎn)計劃和發(fā)展策略有著直接的關(guān)系，由于機(jī)電一體化在能耗方面的特點尤為顯著，作為機(jī)電一體化的企業(yè)應(yīng)當(dāng)合理制定生產(chǎn)計劃，對企業(yè)生產(chǎn)的各項指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，各個車間廠區(qū)積極的組織能耗降低的競賽，對于有效的降低能耗的廠區(qū)進(jìn)行有效的獎勵，同時在日常的生產(chǎn)過程中積極的進(jìn)行技術(shù)的學(xué)習(xí)和探討，使得優(yōu)良的技術(shù)不僅僅在個別的廠區(qū)實施，而是在整個工廠得到普及，使得技術(shù)變?yōu)槠髽I(yè)的利潤，讓企業(yè)能夠在技術(shù)的不斷革新中獲得有利的競爭地位。

（3）響應(yīng)社會，倡導(dǎo)環(huán)保

工業(yè)化的不段發(fā)展給社會帶來的巨大的改變，同時也給環(huán)境帶來了巨大的壓力，一方面，人們的物質(zhì)生活豐富了，生活日漸舒適，但是另一方面資源不斷的減少且生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的污染，現(xiàn)階段全社會都在呼吁保護(hù)環(huán)境，作為對資源造成巨大壓力的機(jī)電一體化行業(yè)來說，倡導(dǎo)環(huán)保是十分有必要的，在日常的生產(chǎn)中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷的進(jìn)行探索和技術(shù)創(chuàng)新，力求建立一套自己的節(jié)能減排機(jī)制，同時在產(chǎn)品的設(shè)計上也要不斷將綠色概念應(yīng)用到其中，無論是在生產(chǎn)制造還是在使用過程中都應(yīng)當(dāng)遵循綠色的觀念，符合環(huán)境保護(hù)和人類健康的標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品的材料使用上也要不斷的進(jìn)行研究和開發(fā)，同時綠色的的機(jī)電一體化，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途，也可以幫助企業(yè)在競爭上獲得有利的地位。

（4）改革創(chuàng)新，加強(qiáng)智能

機(jī)電一體化在很多的方面還存在著創(chuàng)新的余地，例如隨著社會的不斷發(fā)展，智能化在也成為21世紀(jì)的一個發(fā)展的方向，人工智能在不斷的發(fā)展過程中也在機(jī)電一體化上得到了廣泛的應(yīng)用，在機(jī)床的操作，數(shù)控方面人工智能的優(yōu)勢也體現(xiàn)的淋漓盡致，同時仿生物系統(tǒng)化也不斷的得到了應(yīng)用，將數(shù)控操作和人工智能進(jìn)行有效的結(jié)合，利用人的生理機(jī)能去帶給機(jī)電一體化新的靈感，讓機(jī)電一體化的操作更加便利，應(yīng)用更加廣泛。

結(jié)語

通過上述分析我們不難看出機(jī)電一體化的發(fā)展不是一個獨立的過程，是歷史的必然和社會發(fā)展的結(jié)晶，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化定會向一個更高的層次發(fā)展，而公司和企業(yè)若想在此領(lǐng)域取得一定的競爭優(yōu)勢就必須從自身進(jìn)行改革和創(chuàng)新，不斷的探索新的技術(shù)，力求將機(jī)電技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，生物智能等相結(jié)合，用技術(shù)革新代替能耗盈利，讓企業(yè)在創(chuàng)新的道路上取勝。

參考文獻(xiàn)

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篇6

1.1智能化依據(jù)多學(xué)科知識理論，構(gòu)建人類智能模擬體系，將其運用到機(jī)械構(gòu)造上，從而使得機(jī)械具備一定的分析推理能力，并且慢慢去取代人的勞動，這是未來機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢之一，也是其區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械自動化技術(shù)的關(guān)鍵所在。當(dāng)然，實現(xiàn)智能化，需要以多學(xué)科去進(jìn)行理論研究，建立模擬系統(tǒng)，由此將其引入到機(jī)械設(shè)備上，以實現(xiàn)機(jī)電一體化的智能化。

1.2迷你化所謂機(jī)電一體化的迷你化，就是使得機(jī)電設(shè)備在保證運作效率和質(zhì)量的同時，使得其體積不斷減小，其能耗不斷降低。很多情況下，運用于工程機(jī)械的機(jī)電一體化技術(shù)，在對于其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造升級的同時，也使得其體積變大，這樣很不利于生產(chǎn)操作工作的開展。由此，迷你化，將成為未來機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢之一，也是很有必要的。

1.3數(shù)字化隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，其在工程機(jī)械方面同樣可以使用。也就是說，數(shù)字化發(fā)展，也是機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢之一，在這樣的導(dǎo)向下，未來的機(jī)電一體化可以動態(tài)化的實現(xiàn)平臺操作，各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)資源共享，這將成為促進(jìn)生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高的重要舉措。

1.4環(huán)?；瘷C(jī)電一體化未來發(fā)展同樣需要將環(huán)境保護(hù)考慮進(jìn)去，這是建設(shè)環(huán)境友好型社會的重要內(nèi)容，也是企業(yè)責(zé)任的具體表現(xiàn)。對于機(jī)械行業(yè)來講，如何保證在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的同時，避免產(chǎn)生生態(tài)污染，增強(qiáng)其循環(huán)利用效率，是很值得我們?nèi)ゲ粩嗵轿龅膯栴}，這也是決定機(jī)電一體化實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題。

1.5整體化現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)運用與工程機(jī)械領(lǐng)域，還不是很充分，僅僅在部分環(huán)節(jié)有著比較廣泛的應(yīng)用，要想真正實現(xiàn)機(jī)電一體化在工程機(jī)械方面的效能，還需要從多個角度去開展研究和探索，構(gòu)建工程機(jī)械體系，使得工程操作質(zhì)量和效益得以提高。由此，整體化發(fā)展，也將是機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域方面的發(fā)展趨勢之一。

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機(jī)械一體化的發(fā)展過程研究

首先是二十世紀(jì)六十年代及之前的初始階段。這一階段，機(jī)電結(jié)合技術(shù)在戰(zhàn)時被應(yīng)用于軍事戰(zhàn)爭，戰(zhàn)后逐漸轉(zhuǎn)變成為民用，從某種程度上來講，其對于戰(zhàn)后整體的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)及發(fā)展工作發(fā)揮了不可忽視的助益作用。但是，這個時期的機(jī)電結(jié)合還處于一種自發(fā)研制的狀態(tài)，無法實現(xiàn)更深一步的發(fā)展，其已研發(fā)出的產(chǎn)品也未能得到大力地推廣。其次是二十世紀(jì)的七十和八十年代的迅速發(fā)展階段。這一階段微電子技術(shù)出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了一個良好的契機(jī)。計算力技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)以及電力技術(shù)等的發(fā)展，使得機(jī)電一體化獲得了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。其他的大規(guī)模及超大規(guī)模的集成電路以及微型計算機(jī)的發(fā)展，則為機(jī)電一體化提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。而且，這一時期數(shù)控機(jī)床開始問世，這使得機(jī)電一體化的整體發(fā)展跨出了非常大的一步。第三是二十世紀(jì)九十年代以后直至現(xiàn)在的深入發(fā)展階段。二十世紀(jì)九十年代以來，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、激光技術(shù)以及模糊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)開始大力呈現(xiàn)，機(jī)電一體化的發(fā)展跳上了另一個臺階。首先是光學(xué)及通信技術(shù)使得微機(jī)電一體化以及光機(jī)電一體化產(chǎn)生出來，再者就是機(jī)電一體化學(xué)科建設(shè)的不斷發(fā)展，以及人工智能技術(shù)光纖技術(shù)等的大力發(fā)展，機(jī)電一體化的前景越來越光明。

機(jī)電一體化未來的發(fā)展趨勢

學(xué)科交叉的程度將會越來越深入，而計算機(jī)通信技術(shù)以及微電子技術(shù)等的發(fā)展必將推動機(jī)電一體化在未來更為迅猛的發(fā)展。就機(jī)電一體化在未來的發(fā)展趨勢而言，機(jī)電一體化大致會朝向以下幾個方向取得大力發(fā)展：（一）機(jī)電系統(tǒng)智能化21世紀(jì)各種高端科技技術(shù)迅速出現(xiàn)，尤其是智能化技術(shù)的不斷地獲得發(fā)展完善，機(jī)電工程的系統(tǒng)智能化轉(zhuǎn)變將是一個必然的趨勢。系統(tǒng)智能化是由專家以及智能機(jī)器人配合進(jìn)行工作的人機(jī)一體系統(tǒng)，它可以自主地對各種問題進(jìn)行分析、研究及構(gòu)思、判斷等，機(jī)電工程的系統(tǒng)實現(xiàn)智能化發(fā)展是當(dāng)前時期研究者們非常重視的一個問題。機(jī)械在控制理論地引導(dǎo)下，通過各種人工智能技術(shù)地掌控，將獲得類似人類的心理學(xué)、生理學(xué)、運籌學(xué)等思維，從而模擬人類進(jìn)行獨立的工作，這樣的機(jī)電系統(tǒng)將會獲得更高的思維以及決策能力，從而能迅速精確地達(dá)到控制目標(biāo)。（二）機(jī)電控制網(wǎng)絡(luò)化當(dāng)今時代，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)正在以一種強(qiáng)勢的姿態(tài)在人們的生產(chǎn)生活中進(jìn)行著普及，網(wǎng)絡(luò)逐漸將全球連接成一個有機(jī)的整體，全球的經(jīng)濟(jì)以及生產(chǎn)等的聯(lián)系也不斷深入，機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)將迅速地通過網(wǎng)絡(luò)得以實現(xiàn)。所以說，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用對于未來的機(jī)電一體化發(fā)展工作而言是不可避免的。在網(wǎng)絡(luò)普及化發(fā)展的環(huán)境中，遠(yuǎn)程控制以及監(jiān)視技術(shù)都獲得了極大程度的進(jìn)展，而作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)更高的程度的網(wǎng)絡(luò)化是控制系統(tǒng)未來發(fā)展的必然趨勢。當(dāng)前時期，網(wǎng)絡(luò)正通過更加深入地滲投進(jìn)遠(yuǎn)程控制工作，對人們的工作和生活進(jìn)行著聯(lián)系，人們在在未來必將享受到更為完善的高科技遠(yuǎn)程控制服務(wù)。（三）機(jī)電制造綠色化未來的機(jī)電一體化在微型機(jī)電化、光機(jī)電以及機(jī)電設(shè)計的生物軟件化等不斷獲得完善以后，定將朝向制造的綠色化方向演變。人類社會是一個與環(huán)境友好共存的社會，高科技產(chǎn)品生產(chǎn)的不完善會給環(huán)境帶來極大的損害，而未來社會各種高科技生產(chǎn)的綠色發(fā)展是一種必然的趨勢。機(jī)電一體化也一定會在環(huán)境保護(hù)以及生態(tài)維護(hù)的環(huán)境中，推動自身制造工作以及使用工作的綠色化轉(zhuǎn)變。在制造綠色化的環(huán)境中，各種機(jī)電產(chǎn)品不僅可以在生產(chǎn)過程中降低污染，還能夠?qū)U棄產(chǎn)品進(jìn)行有效的回收利用，對于環(huán)境的不良影響可以說是非常微小的。當(dāng)今社會機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程是不可阻擋的，而且其在未來具有非常明亮的發(fā)展前景，機(jī)電一體化的發(fā)展一定會在不遠(yuǎn)地將來為人們提供更多更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

作者：石巖 單位：寧夏路橋股份有限公司

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中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

所謂的機(jī)電一體化技術(shù)，指的是利用電子信息技術(shù)，改善生產(chǎn)機(jī)械的可控性、自動化和生產(chǎn)效能。而且，在機(jī)電一體化的實際應(yīng)用中，其表現(xiàn)也非常令人滿意。隨著我國經(jīng)濟(jì)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，對機(jī)電一體化的發(fā)展水平也提出了更高的要求。而作為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的后起之秀，中國在這方面的進(jìn)展也表現(xiàn)出了一些獨特的特點。

1.我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1.發(fā)展速度很快

自從我國實施改革開放的戰(zhàn)略國策以來，經(jīng)過長期的中外技術(shù)交流，我國機(jī)電一體化技術(shù)獲得了長足的進(jìn)步。而且，隨著我國機(jī)械技術(shù)和電子信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的前進(jìn)步伐也越來越快。這主要得益于以下幾個因素：首先，我國政府對機(jī)電一體化的研究非常重視。無論在研究資金還是在研究人員上，都給予了鼎力支持。特別在新的發(fā)展時期，國家對機(jī)電一體化研發(fā)的投入進(jìn)一步加大，使得我國機(jī)電一體化的發(fā)展沒有了后顧之憂；其次，我國經(jīng)濟(jì)對機(jī)電一體化技術(shù)的需求非常強(qiáng)烈?！顿Y本論》中說：只有有需求，才會有供應(yīng)。隨著我國社會生產(chǎn)水平的進(jìn)一步提高，機(jī)電一體化的需求市場也越來越大。在市場需求的強(qiáng)烈刺激下，機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展也在情理之中；最后，國內(nèi)外在機(jī)電一體化技術(shù)方面的交流也日益頻繁。由于我國在機(jī)械和電子信息技術(shù)技術(shù)水平方面和發(fā)達(dá)國家存在著很大的差距，通過廣泛而深入的技術(shù)交流，我國可以在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的技術(shù)上進(jìn)行進(jìn)一步的消化，從而促進(jìn)我國機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展。

1.2.整體技術(shù)水平仍然不高

雖然我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展速度非?？?，但由于發(fā)展起點比較低，發(fā)展時間也不長，使得我國機(jī)電一體化技術(shù)整體水平仍然不高。特別在電子信息技術(shù)的發(fā)展水平上，與國外先進(jìn)技術(shù)相比差距多達(dá)二三十年。由于電子信息技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的核心，一旦這方面存在落后，就會在很大程度上降低機(jī)電一體化的整體發(fā)展水平。而且，機(jī)電一體化發(fā)展中還存在發(fā)展不平衡的情況。例如，在尖端信息技術(shù)方面，尤其在集成電路和超高集成電路方面，整體發(fā)展水平并不落后，有些還走在了世界前列。但是，在機(jī)械技術(shù)和控制技術(shù)方面，發(fā)展步伐就慢得多了。特別在機(jī)械技術(shù)的發(fā)展上，甚至落后于韓國等中等發(fā)達(dá)國家?？偠灾?，我國機(jī)電一體化技術(shù)整體技術(shù)水平仍然不高，還需要科研部門繼續(xù)努力。

2.我國機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢探討

2.1.模塊化發(fā)展

所謂模塊化，指的是在機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，將復(fù)雜的零部件簡單化，盡量減少零部件的數(shù)量，并盡可能地統(tǒng)一規(guī)格，從而提高機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展水平以及機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。在傳統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)下，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的零部件比較多，規(guī)格在比較復(fù)雜，不僅使得機(jī)電產(chǎn)品的運行效率不夠高，也在很大程度上影響了生產(chǎn)效率。為了進(jìn)一步提高機(jī)電技術(shù)的整合水平，業(yè)界提出了機(jī)電一體化技術(shù)模塊化的發(fā)展思路。在西方發(fā)展國家，機(jī)電一體化模塊化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)高的水平，并且取得了非常好的經(jīng)濟(jì)效益，對促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的作用也非常明顯。但是，我國模塊化技術(shù)的發(fā)展還處在概念研究階段，還沒有投入到實際應(yīng)用中。因此，模塊化是我國機(jī)電一體化技術(shù)的未來重點發(fā)展方向之一。

2.2.智能化發(fā)展

智能是知識以及運用知識解決問題的總和，智能化是21 世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有智能化，就是使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有人的部分智能，即一定的分析、思考、獨立判斷能力。機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展水平，代表了一個國家機(jī)電技術(shù)整體實力。而且，機(jī)電技術(shù)的智能化所帶來的好處也是顯而易見的：一方面，智能化的機(jī)電產(chǎn)品能夠在很大程度上代替認(rèn)的職能，從而節(jié)約大量的人力資源。而且，智能化程度較高的機(jī)電產(chǎn)品還能夠獨立完成一些比較危險的生產(chǎn)任務(wù)，從而在最大程度上保證生產(chǎn)人員的安全；另一方面，智能化機(jī)電技術(shù)能夠大幅度地提高生產(chǎn)效率。智能化機(jī)電技術(shù)的中央處理系統(tǒng)能夠自主地處理生產(chǎn)任務(wù)，能夠組織生產(chǎn)流水線，還能夠處理一些生產(chǎn)故障。這種智能化的機(jī)電一體化技術(shù)能夠很容易實現(xiàn)高速自主生產(chǎn)，其生產(chǎn)效率是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的數(shù)倍甚至數(shù)十倍。雖然我國在機(jī)電一體化智能技術(shù)方面的研究取得了不小的進(jìn)步，且逐漸開始了實際應(yīng)用。但是，這種機(jī)電產(chǎn)品的整體技術(shù)水平不夠高，生產(chǎn)成本也比較高昂。因此，在未來的一段時間內(nèi)，智能化和降低應(yīng)用成本，是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要任務(wù)。

2.3.微型化發(fā)展

隨著集成電路和超高集成電路的不斷發(fā)展，電子元器件的體積越來越小，質(zhì)量也越來越輕，使得機(jī)電一體化技術(shù)呈現(xiàn)出了微型化的發(fā)展趨勢。機(jī)電一體化技術(shù)的微型化有兩大好處：一方面，更小的體積不僅使得機(jī)電一體化產(chǎn)品更加便于安裝和應(yīng)用，也能夠在很大程度上降低生產(chǎn)使用成本。例如美國研發(fā)出的微型無人機(jī)，體積僅僅只有一只蜜蜂大小，但它的探測和偵查能力卻非常強(qiáng)大，而成本僅僅幾十美元，堪稱微型機(jī)電技術(shù)的典范；另一方面，機(jī)電一體化技術(shù)的微型化，還有助于大幅度地降低能量消耗。傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備一般體積比較龐大，單位時間內(nèi)需要消耗大量的電能或者油料，而且操作也不夠靈活。而在機(jī)電技術(shù)微型化之后，不但能量消耗大幅度降低，而且靈活性也大大增強(qiáng)，拓展了機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此，機(jī)電技術(shù)微型化，是我國科研工作者的努力方向之一。

2.4.人性化發(fā)展

發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，其最終目的是為人類服務(wù)，離開了以人為本這個原則，任何技術(shù)、產(chǎn)品都是沒有前途的，因此，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品的人性顯得越來越重要。這就需要，一方面，機(jī)電一體化產(chǎn)品將模仿生命機(jī)體實現(xiàn)某功能；另一方面，機(jī)電一體化產(chǎn)品將注重產(chǎn)品和人的關(guān)系，體現(xiàn)出人—機(jī)—環(huán)境的高度協(xié)調(diào)性。例如，在國內(nèi)某大型電器生產(chǎn)企業(yè)，就十分看重機(jī)電一體化技術(shù)和人的有效契合。在布置生產(chǎn)線的過程中，無論在設(shè)備的選型上，還是在安裝調(diào)試上，都以“最方便”工人操作作為主要的參考因素。特別是為了進(jìn)一步實現(xiàn)“人機(jī)合一”，該企業(yè)還按照人因管理的理念，要求機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)廠家針對本企業(yè)公認(rèn)的一些特點，進(jìn)行特殊化改造，使得工人在操縱這些機(jī)電生產(chǎn)設(shè)備時，不僅能夠很快做到得心應(yīng)手，還大大節(jié)省了體力和精力。

2.5.綠色化發(fā)展

現(xiàn)代工業(yè)在提高人們生活水平的同時，也帶來了非常嚴(yán)重的環(huán)境污染。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，綠色發(fā)展就成了各行各業(yè)共同的目標(biāo)。機(jī)電一體化技術(shù)也是一樣，綠色化的發(fā)展是一條必走之路。因此，我國的科技工作者在研究機(jī)電一體化技術(shù)時，務(wù)必要本著節(jié)約能源、節(jié)約材料和少用或者不用有毒材料的原則，進(jìn)行家電產(chǎn)品的研發(fā)與制造。特別是在生產(chǎn)機(jī)電產(chǎn)品電路板的過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能地降低有毒重金屬的使用量，同時盡量應(yīng)用可降解的高分子合成材料，從而實現(xiàn)環(huán)境友好化。

3.結(jié)束語：在科研工作者的不寫努力下，我國機(jī)電一體化技術(shù)在智能化、微型化和模塊化等方面取得了重大進(jìn)步。相信在未來的一段時間內(nèi)，我國一定能夠趕上國際先進(jìn)水平，從而促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

篇9

機(jī)械工程不僅僅是工業(yè)領(lǐng)域有關(guān)，其與醫(yī)學(xué)的發(fā)展也存在著密切的聯(lián)系，醫(yī)院中的各類醫(yī)學(xué)設(shè)備都屬機(jī)械工程的范疇，所以在機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化具有一定程度上的必要性。具體的說，傳統(tǒng)機(jī)械工程受到應(yīng)用條件的限制，無論是在工作質(zhì)量方面還是在工作效率方面都無法滿足現(xiàn)實需求，不利于醫(yī)學(xué)等行業(yè)的發(fā)展，而機(jī)電一體化作為機(jī)械工程當(dāng)中的主要控制系統(tǒng)，其存在著多種先進(jìn)的技術(shù)，能提升機(jī)械工程的工作效率，保證機(jī)械工程的工作質(zhì)量，同時還可以節(jié)省成本，避免資源的浪費。據(jù)此，本文對機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實際應(yīng)用問題進(jìn)行分析，希望能夠為機(jī)電一體化在現(xiàn)實中的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

1機(jī)電一體化的概念

想要對整體問題進(jìn)行分析，就必須要在一定程度上對機(jī)電一體化的概念進(jìn)行明確。所謂機(jī)電一體化主要就是科學(xué)技術(shù)與機(jī)械工程結(jié)合的機(jī)械知識體系，作為一門具備創(chuàng)新意義的新興學(xué)科，機(jī)電一體化不僅僅包括著電子信息技術(shù)，還具備數(shù)據(jù)應(yīng)用功能，能夠為機(jī)械工程未來的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。在國家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背景下，機(jī)電一體化也成為了提升機(jī)械工程工作效率的重要手段，由此可見，機(jī)電一體化的實踐價值較為明顯，通過機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)的相互融合，能實現(xiàn)對機(jī)械進(jìn)行控制的目的，以軟件控制機(jī)械，這一技術(shù)也適合在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用。以上所述，基本就是機(jī)電一體化的概念。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實際應(yīng)用研究

2．1機(jī)電一體化系統(tǒng)中控制技術(shù)在機(jī)械工程中的實際應(yīng)用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在控制技術(shù)，在沒有對控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時，需要依靠相關(guān)的工作人員對工程的控制點進(jìn)行判斷，不僅效率較低，同時也無法達(dá)到應(yīng)用的精度，為了對這個問題進(jìn)行解決，進(jìn)一步的完善機(jī)電一體化系統(tǒng)，相關(guān)人士根據(jù)具體的工程特點對控制技術(shù)進(jìn)行了完善，使其具備了自動化的特征，較好的解放了人力，提升了效率，無論是在效率控制的相關(guān)問題上還是在速度控制的問題上，技術(shù)的具體應(yīng)用精度都得到了提高。控制技術(shù)具備自動化特征，與機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)系十分密切，想要提升機(jī)電一體化技術(shù)的效果就必須要對控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，而從目前的實踐應(yīng)用情況來看，雖然控制技術(shù)已經(jīng)得到了完善，但仍然還存在著一些問題需要解決，所以相關(guān)人士應(yīng)持續(xù)優(yōu)化控制技術(shù)，充分發(fā)揮機(jī)電一體化系統(tǒng)的價值，詮釋機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用，保證整體系統(tǒng)都具備自動化的特征，更好的提升控制機(jī)械的效率［1］。例如目前一些三甲醫(yī)院已經(jīng)開始通過自動化機(jī)械為患者送藥，說明機(jī)電一體化系統(tǒng)中的控制技術(shù)水平正在不斷的提升。

2．2機(jī)電一體化系統(tǒng)中信息處理技術(shù)在機(jī)械工程中的實際應(yīng)用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在信息處理技術(shù)，這也是機(jī)電一體化系統(tǒng)中最具應(yīng)用難度的技術(shù)類別之一，目前在對信息處理技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中還存在著一些問題，需要專業(yè)人士對其進(jìn)行不斷的研究，提升機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用效率。除此之外，在機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中最關(guān)鍵的技術(shù)基本就是信息處理，該技術(shù)還存在著很大的發(fā)展?jié)摿?，不僅僅會影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的效果，還決定著機(jī)電一體化系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理的效率，尤其是在機(jī)械工作當(dāng)中，信息處理技術(shù)決定著機(jī)電一體化系統(tǒng)的具體表現(xiàn)。所以，相關(guān)人士應(yīng)在對機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過程中充分重視信息處理技術(shù)，減少一切的干擾因素，避免外界因素對其穩(wěn)定性進(jìn)行影響，另外還應(yīng)該注意信息處理過程中的一些細(xì)節(jié)，針對其應(yīng)用特點對使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定，及時處理相關(guān)故障。

2．3機(jī)電一體化系統(tǒng)中檢測傳感技術(shù)在機(jī)械工程中的實際應(yīng)用

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在檢測傳感技術(shù)，檢測傳感技術(shù)的重要性相比較于信息處理技術(shù)雖然較為遜色，但仍然需要在機(jī)械工程當(dāng)中進(jìn)行合理應(yīng)用，檢測傳感技術(shù)的靈敏度較高，精度較強(qiáng)，想要對其進(jìn)行應(yīng)用具有一定難度，由于機(jī)電一體化系統(tǒng)中存在著很多的傳感器，所以檢測傳感技術(shù)能夠通過傳感器實現(xiàn)人類感受器官的相關(guān)功能，通過對該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不僅僅可在各個方面發(fā)揮作用，同時也具備著全面的功能，可解決機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用過程中存在的問題，進(jìn)一步發(fā)揮機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用，豐富機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能［2］。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳感技術(shù)對質(zhì)量的要求較高，所以相關(guān)人員也需要對機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行完善，確保其應(yīng)用效果在現(xiàn)實情況中能夠持續(xù)提升。

3機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的未來應(yīng)用方向

篇10

中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

機(jī)電一體化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然成果，它將機(jī)械設(shè)備、電子信息和自動控制等相關(guān)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，成為一門綜合型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，大幅度提高了工廠的生產(chǎn)技術(shù)水平。通過推廣新型電子技術(shù)對傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的改造，成為了當(dāng)今提高工業(yè)生產(chǎn)管理水平，促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)的重要措施。因此，加快機(jī)電一體化的課程研究已成為世界各國爭相研究的技術(shù)內(nèi)容。

1機(jī)電一體化技術(shù)的特點

機(jī)電一體化作為一門綜合型的技術(shù)科學(xué)，它綜合了電子技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)和機(jī)械技術(shù)相關(guān)方面的內(nèi)容，使整個工業(yè)技術(shù)水平和相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)品更加系統(tǒng)性、科學(xué)性和完整性。在整個工業(yè)操作系統(tǒng)中，各個組成部分相互配合，協(xié)同工作，并且各項工作內(nèi)容互相補(bǔ)充，使工業(yè)技術(shù)的發(fā)展不斷向著科學(xué)化、高效化的方向發(fā)展。機(jī)電一體化在現(xiàn)代工業(yè)中的得到普遍應(yīng)用，其科學(xué)的技術(shù)特點主要體現(xiàn)在幾個方面：（1）機(jī)電一體化具有體積小，重量輕的特點。機(jī)電一體化融入了大量的新型技術(shù)產(chǎn)品，隨著新型半導(dǎo)體和集成電路技術(shù)的研究進(jìn)展以及液晶顯示在機(jī)電一體化中的應(yīng)用使得機(jī)電一體化體系中的控制和測量系統(tǒng)的重量和體積都大為減小。（2）機(jī)電一體化使整個生產(chǎn)作業(yè)過程的生產(chǎn)速度加快，精度變高。隨著工業(yè)生產(chǎn)集成電路的不斷優(yōu)化改造，使得整個工業(yè)系統(tǒng)的各個操作步驟速度不斷提升并且精度變高。（3）擁有高度的集成控制系統(tǒng)。機(jī)電一體化往往可以通過改變計算機(jī)上的運行條件就可以改變操作流程的運動狀況，具有安全性高和操作簡單的特點。

2對機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展概況的探討

機(jī)電一體化自產(chǎn)生以來經(jīng)歷了較長期的應(yīng)用研究和發(fā)展歷程。我國機(jī)械制造業(yè)等相關(guān)工業(yè)在出現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)之前，世界各國已開始從事大量有關(guān)對機(jī)械技術(shù)設(shè)計和自動化控制功能設(shè)計的研究，并且相關(guān)研究工作者為了配合工業(yè)較高的生產(chǎn)技術(shù)要求已經(jīng)研究和開發(fā)了較多的機(jī)電一體化系列產(chǎn)品，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)電一體化概念最早由七十年代日本人長期的研究和實踐工作總結(jié)出了機(jī)電一體化這一概念，并且機(jī)電一體化在以后的應(yīng)用研究中得到不斷完善。在后來的十到二十年內(nèi),隨著信息技術(shù)的研究進(jìn)展使電子計算機(jī)的性能逐步提高,電子信息技術(shù)被越來越多的機(jī)電一體化企業(yè)所采用來開展機(jī)電一體化產(chǎn)品,當(dāng)時開展的典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品像數(shù)控機(jī)床和汽車的電子控制系統(tǒng)等。而隨著科學(xué)對更大規(guī)模集成電路和微型電子技術(shù)的研究和投入使用，使機(jī)電一體化的機(jī)械電子結(jié)合形式更加方便靈活、組成內(nèi)容更加全面具體而機(jī)電一體化的應(yīng)用也變得更加廣泛。

3關(guān)于技術(shù)一體化技術(shù)的在未來幾年的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化是機(jī)械、控制、計算機(jī)等多學(xué)科的交叉融合,在當(dāng)前很多工業(yè)生產(chǎn)中都離不開機(jī)電一體化的技術(shù)支持，相信在未來的工業(yè)發(fā)展中，機(jī)電一體化將會發(fā)揮著更重要的作用。當(dāng)前，機(jī)電一體化的發(fā)展依托于相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其在未來的主要研究和發(fā)展方向為數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化和綠色化等。

3. 1 數(shù)字化

由于微控制器和接口技術(shù)的研究進(jìn)展，使其成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)字化的條件基礎(chǔ)，又由于計算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,為機(jī)電一體化的數(shù)字化發(fā)展提供了前進(jìn)的方向,如機(jī)電一體化的虛擬設(shè)計和計算機(jī)集成制造等。向著技術(shù)數(shù)字化發(fā)展要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的操作系統(tǒng)軟件具有較高的可靠性、通用性、易操作性、自身良好的診斷能力等。而機(jī)電一體化數(shù)字化的實現(xiàn)將更有利于工業(yè)生產(chǎn)流程的遠(yuǎn)程控制操作、系統(tǒng)自身診斷和修復(fù)功能。

3.2 智能化

隨著技術(shù)設(shè)備的先進(jìn)化和科技化，機(jī)電一體化處理器速度已經(jīng)飛速提高和電子計算機(jī)變得更加高性能化，智能化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心以及工業(yè)發(fā)展的必然要求。因此為向機(jī)電一體化系統(tǒng)中嵌入智能控制算法，相關(guān)專家做了一系列智能產(chǎn)品的研究并將其投入到機(jī)電一體化行業(yè)中來，電子技術(shù)為智能化創(chuàng)造了條件，加上傳感器系統(tǒng)的高度集成化的技術(shù)進(jìn)步，更加有力地推動了我國機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展，使機(jī)電一體化具有一定程度的判斷推理和自主決策能力。

3.3.網(wǎng)絡(luò)化

隨著當(dāng)代計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來的各種遠(yuǎn)程控制技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)也隨之而來。而機(jī)電一體化產(chǎn)品作為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ),可實現(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)等使電器網(wǎng)絡(luò)化可行,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可把各種用途的設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)集成實現(xiàn)集中操作控制 ,讓人們更加方便快捷的實現(xiàn)各種技術(shù)設(shè)備的綜合運用。

3.4微型化

微電子技術(shù)的快速發(fā)展帶動了微型機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展，由于體積龐大和重量大的設(shè)備已不能滿足生產(chǎn)工作的需要，所以追求高新技術(shù)的微型化成為機(jī)電一體化發(fā)展的必然要求。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少而且運動靈活，在許多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)都有著強(qiáng)大的優(yōu)勢。它可以完成很多工作任務(wù)較難的工作，為當(dāng)代的技術(shù)工業(yè)化發(fā)展帶來的巨大優(yōu)勢。

機(jī)電一體化除了以上幾方面的發(fā)展方向，仍向著模塊化、人性化的方向發(fā)展，使機(jī)電一體化技術(shù)以符合人的意志進(jìn)行工作，這些發(fā)展內(nèi)容為機(jī)電一體化的科技化發(fā)展提供了新的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)。相信未來的機(jī)電一體化事業(yè)將會是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展下的優(yōu)秀結(jié)晶成果。

結(jié)語

機(jī)電一體化在當(dāng)代制造行業(yè)中的應(yīng)用研究和發(fā)展加快了工業(yè)的先進(jìn)化和科技化技術(shù)水平。機(jī)電一體化作為當(dāng)代相關(guān)制造行業(yè)的重要核心技術(shù)，技術(shù)上的改革和各個組成部分的技術(shù)支持是實現(xiàn)更大發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著機(jī)械技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，擁有更完整、更科學(xué)的系統(tǒng)體系已成為機(jī)電一體化未來發(fā)展的重要目標(biāo)。在機(jī)械技術(shù)中我們要合理使用電子信息技術(shù)，使整個工業(yè)流程的運行和相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品性狀都有較大的良性改變，讓產(chǎn)品擁有更高的功能特性和附加價值，為社會各個領(lǐng)域帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)