機電一體化發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：機電一體化發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：學(xué)科、滲透、結(jié)晶、發(fā)展趨勢。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由機械電氣化邁入了以機電一體化為特征的發(fā)展階段。

1 機電一體化概要

機電一體化又稱機械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設(shè)計》的副刊上，隨著機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機電一體化技術(shù)，是機械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機器有了人性化。智能化機電一體化是指在機構(gòu)取得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。

因此，“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)和其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替勞動者的勞力。但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手和肢體的延伸，還是人的感官和頭腦的眼神。機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別是它具有智能化的特征。

2 機電一體化的發(fā)展概況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺或不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中斬露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微電等新的分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

3 機電一體化的發(fā)展趨勢

3.1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能目前是不可能的，但高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能的。

3.2 環(huán)?；?/p>

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色環(huán)保產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色環(huán)保的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展意義。機電一體化產(chǎn)品的環(huán)?；饕侵府a(chǎn)品使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

3.3 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集成減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速 （下接63頁）

（上接53頁）開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.5 微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

結(jié)束語

綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻

第2篇：機電一體化發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：機電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進程；發(fā)展趨勢

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：

機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。

一、機電一體化的核心技術(shù)

1.機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.計算機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

4.自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

5.傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

6.伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

二、機電一體化的發(fā)展進程

1.數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。

2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴展、具有強烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

三、機電一體化向智能化邁進

20世紀90年代后期，各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：

1.智能化：是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.微型化：興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

4.綠色化：機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。

5.系統(tǒng)化：其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產(chǎn)品。

結(jié)束語：

當(dāng)然，機電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。

參考文獻：

第3篇：機電一體化發(fā)展范文

摘要:機電一體化是技術(shù)的必然結(jié)果。文章概述機電一體化的核心技術(shù)，分析機電一體化發(fā)展進程，提出機電一體化向智能化邁進的趨勢。

關(guān)鍵詞:機電一體化 核心技術(shù) 發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機械、微、信息和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。

1 機電一體化的核心技術(shù)

1.1 機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

1.2 機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

1.3 系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

1.4 自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

1.5 傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

1.6 伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

2 機電一體化的發(fā)展進程

2.1 數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。

2.2 微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

2.3 可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

2.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光技術(shù)是未來信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料、微細加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)結(jié)合與擴展、具有強烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

3 機電一體化向智能化邁進

20世紀90年代后期，各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：

3.1 智能化：是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化：20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.3 微型化：興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

3.4 綠色化：機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。

第4篇：機電一體化發(fā)展范文

從某種程度上講，機器人技術(shù)作為未來的發(fā)展趨勢，有著多元化的發(fā)展方向[2]。在具體的發(fā)展過程中，不僅可以更加智能化，并且會更加模塊化，同時還會發(fā)展得更加家庭化，而且會更加微型。在智能化理論系統(tǒng)中，機器人需要逐漸具備人性化內(nèi)涵，不僅需要具備人類的思維能力，同時還需要以人類的思維進行邏輯推理，并能夠遵照人類的情感，進行高端智能的自主決策。在模塊化理論系統(tǒng)中，具有標準化的構(gòu)建集成，通過相關(guān)構(gòu)件可以用最快的速度集成為一個機器人。具體來講，可以通過購買相關(guān)標準構(gòu)件的方式進行組裝，通過人體功能的構(gòu)件，如手、腦、腿等機器構(gòu)件，可以進行針對性集成組裝，從而可以代替人類完成相關(guān)工作。

2技術(shù)產(chǎn)品的具體創(chuàng)新

在當(dāng)今社會的市場環(huán)境中，用戶在一定程度上決定著的格局，并且直接決定著企業(yè)生產(chǎn)的具體狀況[3]。所以，只有按照用戶的相關(guān)要求進行生產(chǎn)開發(fā)，才能獲得一定的市場空間，只有針對技術(shù)產(chǎn)品進行持續(xù)創(chuàng)新，才可以建立自身的市場競爭優(yōu)勢。面對這樣的情況，需要在產(chǎn)品生產(chǎn)以及開發(fā)過程中，充分兼顧市場的實際需求，在此基礎(chǔ)上進行針對性的創(chuàng)新研究，是產(chǎn)品可以從造型或者功能方面滿足市場的整體需求，不僅如此，還需要針對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及材料進行市場化調(diào)整，最終使產(chǎn)品在控制以及具體的傳感檢測方面的性能得到創(chuàng)造性突破。

2.1創(chuàng)新造型作為商品來講，在一定程度上與人臉有著同樣的作用和價值。用戶在購買產(chǎn)品的過程中，首先接觸到的就是產(chǎn)品的整體外形，如果產(chǎn)品在造型上更加美觀，將會使用戶產(chǎn)生賞心悅目的心理感受。在這種情況下，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，需要針對造型外觀進行針對性創(chuàng)新，使得機電一體化的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品得到更加美觀的造型設(shè)計，在這一過程中，還需要對產(chǎn)品性能進行充分兼顧，使兩者之間可以得到充分銜接。在具體設(shè)計過程中，可以通過對CAD技術(shù)的應(yīng)用，來使相關(guān)數(shù)據(jù)更加準確、更加標準。

2.2創(chuàng)新功能針對機電一體化來講，創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品的功能可以從兩方面進行著手。首先醫(yī)院有的技術(shù)產(chǎn)品為基本框架，進行一定程度上的優(yōu)化和改進，使相關(guān)性能得到完善和創(chuàng)新，從而與用戶的需求條件更加切合。除此之外，以社會的整體需求趨勢為基本導(dǎo)向，進行針對性創(chuàng)新，使產(chǎn)品具有針對性的全新功能。從研發(fā)角度來講，前者的創(chuàng)新過程相對平穩(wěn)，不會出現(xiàn)較高的風(fēng)險，只有以原有技術(shù)產(chǎn)品為基礎(chǔ)，就可以進行有計劃的優(yōu)化升級。不僅如此，也無需投入大量的財力、物力以及時間就可以使經(jīng)濟效益得到一定程度的增長，并強化產(chǎn)品的市場競爭力。后者需要投入大量的資金以及相關(guān)技術(shù)資源，并且需要經(jīng)歷較長時間的開發(fā)周期，在這一過程中存在著較大不穩(wěn)定性，極易出現(xiàn)市場風(fēng)險。但是后一種創(chuàng)新方式擁有更好的長效性，如果一旦研發(fā)成功，將會在一定程度上改變市場格局，使企業(yè)建立其核心競爭力，確立市場競爭的主導(dǎo)性地位。

2.3創(chuàng)新材料在以材料為基本元素進行針對性創(chuàng)新過程中，需要從兩方面進行認知。首先是針對新材料進行具體的研發(fā)工作，具體來講，研發(fā)全新品種的金屬化合物，或者全新種類的智能以及納米材料等，同時還有高分子材料以及陶瓷材料。這種類型的研發(fā)工作，需要很強的專業(yè)基礎(chǔ)為背景，屬于科學(xué)研究的范疇，這可以在一定程度上對機電一體化技術(shù)起到相應(yīng)的系統(tǒng)促進效果。除此之外，可以嘗試應(yīng)用已有的新型材料，改善產(chǎn)品材料的性能，使產(chǎn)品從重量以及體積方面得到精簡，優(yōu)化產(chǎn)品的整體強度，可以展現(xiàn)出良好的阻尼特性。同時還可以應(yīng)用相關(guān)針對性性能的材料，如耐腐蝕的材料，或者耐磨和抗震的材料等。

2.4創(chuàng)新傳感作為機電一體化技術(shù)系統(tǒng)中不可或缺的部分，傳感器發(fā)揮著重要作用。如果針對傳感器進行針對性創(chuàng)新，需要從幾方面著手，首先是傳感檢測原理，其次是敏感元件，最后是高性能傳感器，從這三方面著手進行創(chuàng)新，將會系統(tǒng)推進傳感創(chuàng)新。如果針對特定功能的技術(shù)產(chǎn)品進行傳感創(chuàng)新，將會使機電一體化技術(shù)得到系統(tǒng)優(yōu)化，并且會使企業(yè)擁有市場競爭的核心優(yōu)勢，并在市場競爭中拔得頭籌。

3技術(shù)發(fā)展方向

3.1模塊化從某種程度上講，模塊化需要進行大量的工程建設(shè)，才可以逐漸成形。在機電一體化技術(shù)背景下，衍生出了大量的產(chǎn)品，不僅種類眾多，生產(chǎn)廠家更是數(shù)不勝數(shù)。在具體研發(fā)過程中，需要解決很多方面的問題，首先是機械接口，另外還有電氣接口，同時還有動力接口，以及環(huán)境接口，相關(guān)產(chǎn)品需要經(jīng)過復(fù)雜的程序才能最終形成單元化。具體來講，在動力單元中，不僅包括減速，還有智能調(diào)速，同時還包括電機。不僅如此，還有控制單元，這一單元不僅包括視覺圖像處理，還擁有識別以及測距功能。

3.2智能化人類區(qū)別于動物的關(guān)鍵元素就是智能，通過智能進步人類社會才實現(xiàn)了不斷的自我突破。在這樣的背景下，針對機電一體化技術(shù)進行智能開發(fā)的過程中，需要強化技術(shù)產(chǎn)品的整體智能效果，無限接近于人類智能。所以，在某種程度上，智能化已經(jīng)成為了這一技術(shù)的未來發(fā)展方向。在研發(fā)過程中，需要為技術(shù)產(chǎn)品注入人類的邏輯思維，可以通過人的價值觀進行判斷和推理，甚至需要在一定程度上擁有自主決策的能力。并且需要進行針對性的智能層次劃分，保證多樣化需求得到滿足。

4結(jié)語

第5篇：機電一體化發(fā)展范文

    1.1人機互動的功能發(fā)展方向

    機械制造業(yè)對圖形的精密性要求非常高。因此,必須借助計算機技術(shù)完成產(chǎn)品的設(shè)計與操作,通過計算機的窗口與菜單完成產(chǎn)品生產(chǎn)的操作過程,利用快速編程、藍圖編程、三維彩色動態(tài)圖形展示、圖形動態(tài)跟蹤、圖形模擬、多方向視圖、比例縮放等技術(shù)為機械制造提供技術(shù)支持,以大量的可視圖形和技術(shù)數(shù)據(jù)幫助設(shè)計者更好地完成設(shè)計過程,提高產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟效益,同時縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,實現(xiàn)產(chǎn)品制造過程的人機互動。

    1.2高效化、智能化的性能發(fā)展方向

    在目前機械制造的操作系統(tǒng)中,高分辨率檢測元件和多CPU控制能夠提高機械制造過程的效率、精度和速度,形成系統(tǒng)化、科學(xué)化、規(guī)范化的數(shù)字伺服系統(tǒng),使機床的運轉(zhuǎn)速度得到大幅度提升,自動化調(diào)整機械生產(chǎn)的信息流和物料流,以機械制造群控系統(tǒng)提高機械制造的效率與水平。

    1.3集成化、可控化的體系發(fā)展方向

    隨著智能化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域內(nèi)的不斷應(yīng)用與推廣,基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源的機械制造管理系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)深入了解生產(chǎn)工藝流程及設(shè)計原理,實現(xiàn)了編程、設(shè)定、運行、操作的集成化與可控化,提高了機械設(shè)計和制作的效率。機械制造的集成化、可控化的體系發(fā)展方向以軟硬件運行速度和數(shù)控系統(tǒng)的集成度為依據(jù),利用集成化CPU、RISC芯片和可編程集成線路,提高了集成電路的密度,減少互聯(lián)長度和數(shù)量,從而降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品性能和系統(tǒng)可靠性。這是機械制造智能化技術(shù)的發(fā)展方向和任務(wù)。

    2.機械制造智能化與機電一體化的結(jié)合發(fā)展

    機械制造智能化與機電一體化的結(jié)合是機械制造業(yè)的發(fā)展方向,隨著智能化技術(shù)和機電一體化技術(shù)水平的提高,機械制造有著非常廣闊的發(fā)展前景。具體說來,機械制造與智能化技術(shù)、機電一體化技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在以下幾個方面:

    2.1網(wǎng)絡(luò)化

    網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是機械制造業(yè)的重要發(fā)展方向。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣與普及,企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營過程發(fā)生了極大的變革。物料選擇、產(chǎn)品設(shè)計、零件制造、產(chǎn)品銷售和市場開拓的方式都發(fā)生了很大的變化,異地與跨國生產(chǎn)已經(jīng)非常普遍,技術(shù)交流、產(chǎn)品開發(fā)合作和經(jīng)營管理學(xué)習(xí)也在廣泛開展。機械制造企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展環(huán)境下既競爭又合作,為了提高自己的競爭力不斷研發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù),提高了機械制造業(yè)的整體水平。因此,網(wǎng)絡(luò)化是機械制造業(yè)的重要發(fā)展方向。

    2.2智能化

    在機械制造業(yè)的發(fā)展過程中,不斷吸收運籌學(xué)、人工智能、計算機技術(shù)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)、混沌動力學(xué)等新思想和新方法,在機械生產(chǎn)過程中模擬人類智能,使機械生產(chǎn)過程更具人性化。

    2.3自動化

    機械制造的自動化以系統(tǒng)技術(shù)、集成技術(shù)、人機一體化技術(shù)、單元制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)等技術(shù)為支撐,為機械制造營造了一個現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境,使機械制造朝著敏捷化、全球化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、虛擬化和綠色化的方向發(fā)展。

    2.4系統(tǒng)化

    機械制造的系統(tǒng)化表現(xiàn)為開發(fā)式和模式化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了靈活組態(tài)、任意裁剪、任意組合,達到了綜合管理和系統(tǒng)控制的目標。此外,機械制造領(lǐng)域內(nèi)的通信功能也在不斷增強,更加注重產(chǎn)品和人的關(guān)系,通過模仿生物機理來研制機電一體化產(chǎn)品。

第6篇：機電一體化發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】機電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展趨勢

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1 機電一體化概述

機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2 機電一體化的核心技術(shù)

2.1 機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.2 計算機與信息技術(shù)：信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

2.3 系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

2.4 自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

2.5 傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

2.6 伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的 影響 。

3 機電一體化的發(fā)展進程

3.1 數(shù)控機床問世： 1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。

3.2 微電子技術(shù)的發(fā)展：微電子技術(shù)是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和心臟。它的發(fā)展，大大推動了航天航空技術(shù)、遙測傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及家用電器產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。在我國，已經(jīng)把電子信息產(chǎn)業(yè)列為國民經(jīng)濟的支拄產(chǎn)業(yè)。如今，微電子技術(shù)已成為衡量一個國家科學(xué)技術(shù)進步和綜合國力的重要標志。集成電路是微電子技術(shù)的核心，已發(fā)展到超大規(guī)模和甚大規(guī)模、深亞微米（0.25μm）精度和可集成數(shù)百萬晶體管的水平，現(xiàn)在已把整個電子系統(tǒng)集成在一個芯片上。人們認為：微電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使全球發(fā)生了第三次工業(yè)革命。隨著高性能甚至新型器件的不斷出現(xiàn)，又進而促進微電子技術(shù)和整個電子信息產(chǎn)業(yè)乃至整個世界發(fā)生更加深刻的變化。

3.3 可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)： 70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

3.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué) 、微細加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴展、具有強烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

4 機電一體化的發(fā)展趨勢

4.1 光機電一體化：一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此，引進光學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源（動力）系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化：20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4.3 智能化：是機電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

4.4 仿生物系統(tǒng)化：仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物――軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點是硬 件（肌體）――軟件（大腦）一體，不可分割?？磥恚瑱C電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長的道路要走。

第7篇：機電一體化發(fā)展范文

關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展研究

科學(xué)技術(shù)的持續(xù)革命，使得整個社會都在以飛快的速度邁向科技化，科學(xué)技術(shù)對人類整個生活的影響日益緊密，機電領(lǐng)域當(dāng)然也不可能脫離時代的懷抱，一枝獨秀。在科學(xué)技術(shù)革命的影響下，機電一體化技術(shù)也逐漸應(yīng)用于社會的相關(guān)行業(yè)，就筆者知道的就有很多煤礦都在采用機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)現(xiàn)如今應(yīng)用狀況和未來的發(fā)展又是怎樣，這些都有待進一步探索、研究。

1機電一體化技術(shù)

機電一體化在20世紀90年代才開始進入發(fā)展的新階段，縱觀接近20年的發(fā)展成效，機電一體化技術(shù)取得了一定的成就。所謂機電一體化技術(shù)就是將機械、電工以及計算機等多種器械、技術(shù)融合在一起，并將其綜合應(yīng)用到相關(guān)的領(lǐng)域中。具體說來，機電一體化技術(shù)主要包括綜合運用機械技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、傳感測控技術(shù)以及軟件編程技術(shù)。機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，采用多種技術(shù)和設(shè)備，功能眾多，應(yīng)用范圍廣，顯著的提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率；其次，應(yīng)用各種軟件，尤其是編程技術(shù)，不僅應(yīng)用效率高，而且檢查和維修非常方便；再者，機電一體化技術(shù)和設(shè)備自帶監(jiān)督和控制功能，對于提高運行安全具有至關(guān)重要的作用，優(yōu)化使用性能，顯著的提高使用效率和質(zhì)量。

2機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)在我國各個領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用，典型的應(yīng)用主要包括工業(yè)機器人、鋼鐵企業(yè)、煤礦機械以及數(shù)控機床等，具體表現(xiàn)為：

2.1機電一體化技術(shù)在工業(yè)機器人中的運用

現(xiàn)階段，大量智能化、數(shù)字化的工業(yè)機器人，逐漸的取代傳統(tǒng)的人工流水線作業(yè)模式，智能工業(yè)機器人的廣泛使用，不僅能夠解放了大量的人力，同時還顯著的提高了工業(yè)生產(chǎn)水平和質(zhì)量。此外，隨著機電一體化技術(shù)在工業(yè)機器人優(yōu)化、升級和換代中的應(yīng)用，能夠推動機電一體化技術(shù)逐漸的向數(shù)字化、智能化以及機械化方向發(fā)展。

2.2機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用，能夠?qū)x器儀表、顯示裝置、通訊裝置、工控系統(tǒng)以及微機系統(tǒng)聯(lián)合起來，在提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)可靠性、安全性、質(zhì)量以及精度等做出了重大的貢獻。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢具體表現(xiàn)為：其一，其在高爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制；其二，計算機控制中心利用信息采集系統(tǒng)對鋼鐵企業(yè)各個單元的數(shù)據(jù)信息進行采集，并由計算機控制中心通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)對各單元進行動態(tài)的控制；其三，利用現(xiàn)場總線技術(shù)，顯著的提高信息數(shù)據(jù)通信傳輸效率和質(zhì)量；其四，利用計算機集成制造系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進行全面控制，為實現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的一體化管控奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.3機電一體化技術(shù)

在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠有效的提高煤礦機械設(shè)備的運行質(zhì)量和效率，顯著的提高礦井運輸和安全監(jiān)管效率，并且煤礦機電一體化設(shè)備重量輕、體積小、功能眾多、操作方便等優(yōu)點，降低操作人員工作強度的同時，在很大程度上提高煤礦的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，在提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2.4機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用

數(shù)控機床以其獨特的優(yōu)勢被廣泛的推廣和應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，目前數(shù)控機床逐漸的多元化、數(shù)字化方向發(fā)展，通過將機電一體化技術(shù)應(yīng)用在數(shù)控機床中，能夠推動數(shù)控機床向模塊化、總線式方向發(fā)展，顯著的提高數(shù)控機床的制造效率和操作精度。同時，機電一體化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床逐漸的向智能化方向發(fā)展，顯著的提高生產(chǎn)效率和精準度，和傳統(tǒng)機械生產(chǎn)相比具有明顯的優(yōu)勢。

3機電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢被廣泛的推廣和應(yīng)用，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，推動機電一體化技術(shù)不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，機電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1綠色環(huán)保趨勢

在低碳、環(huán)保的時代背景下，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的提高資源的利用率，最大化的發(fā)揮資源的價值，降低資源的浪費，顯著的降低對生態(tài)環(huán)境的破壞或者不良影響。同時，隨著綠色、環(huán)保、可持續(xù)理念的推廣和進一步深入，機電一體化技術(shù)不僅能夠降低污染物的排放和資源的浪費，還能夠?qū)ξ廴疚镞M行回收和在利用，最大化的發(fā)揮資源的價值，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏。

3.2微型化趨勢

現(xiàn)階段，不僅宏觀經(jīng)濟逐漸的向微觀經(jīng)濟發(fā)展，以機電一體化技術(shù)為代表的機械行業(yè)，也逐漸的想微機械方向發(fā)展，尤其是納米技術(shù)、微米技術(shù)的推廣和應(yīng)用，為機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品想微型化發(fā)展提供了便利。同時，微型機電一體化產(chǎn)品材料消耗少、重量輕、能耗低以及體積小，不僅在工業(yè)機電行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，在刑偵、醫(yī)療以及生物技術(shù)方面也具有良好的發(fā)展前景。

3.3智能化趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)今社會逐漸進入智能化時代，智能機器人的研發(fā)和在生活、工作中的應(yīng)用，不僅能夠代替人的大多數(shù)功能，而且部分功能比人類自身更加強大，并且智能機器人可以升級、改造，將生理學(xué)、管理學(xué)、自然科學(xué)、運籌學(xué)等知識編入智能機器人芯片，能夠不斷的豐富和完善智能機器的功能，其在機電一體化領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠顯著的提高機電一體化運行和工作效率。

3.4網(wǎng)絡(luò)化趨勢

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)覆蓋全球，并且隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的推廣和深入應(yīng)用，其在機電一體化領(lǐng)域的應(yīng)用取得了良好的效果，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)”的模式，在推動機電一體化向方格化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。結(jié)束語機電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還比較少，所發(fā)揮的效力也比較有限。在未來的發(fā)展中，還需要眾多的技術(shù)支撐。為了更快地推進我國工業(yè)化的實現(xiàn)，機電一體化技術(shù)是工業(yè)機械化發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

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[2]劉耀海.淺談機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].信息系統(tǒng)工程,2012(10):89+95.

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第8篇：機電一體化發(fā)展范文

關(guān)鍵字 機電一體化 應(yīng)用 發(fā)展趨勢

一、機電一體化概論

機電一體化技術(shù)是建立在機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機與信息技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)等高新技術(shù)群體基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)，是包括技術(shù)基礎(chǔ)，技術(shù)原理在內(nèi)的、使機電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)得以實現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。

隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，在以機械、電子技術(shù)為主的多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科。它包含機電一體化技術(shù)和機電一體化產(chǎn)品兩方面的內(nèi)容。機電一體化技術(shù)順應(yīng)了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，顯示了強大的生命力。機電一體化將機械與電子技術(shù)融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。計算機技術(shù)與液壓控制有機結(jié)合，實現(xiàn)了液壓支架定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。此外，引進的工作面供電設(shè)備采用了微機控制技術(shù)，實現(xiàn)故障查詢、閉鎖、先導(dǎo)保護和控制功能，也是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。煤礦運輸設(shè)備的機電一體化進程也十分迅速，近幾年來，引進的電液控制軟啟動在帶式輸送機上的應(yīng)用達到很高水平，它利用計算機與液壓技術(shù)相結(jié)合，不僅具有良好的啟動、停車、調(diào)速和功率平衡等功能，而且能監(jiān)測設(shè)備各部分的工況，對不正常狀態(tài)進行保護，顯示故障類型。礦井提升機是煤礦實現(xiàn)機電一體化水平最高的大型設(shè)備，全數(shù)字化交、直流提升機，尤其是內(nèi)裝式提升機從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一個整體，機械結(jié)構(gòu)大大簡化。

二、機電一體化基本結(jié)構(gòu)要素

（一）機械本體部分

機械本體就像人體的身軀骨架，它是系統(tǒng)所有功能元素的機械支持結(jié)構(gòu)包括機身框架機械連接等。

（二）動力部分

動力部分與人體內(nèi)臟產(chǎn)生能量去維持生命運動一樣為系統(tǒng)提供能量和動力功能，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)使系統(tǒng)按照控制要求正常運行。

（三）傳感部分

傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺器官，將系統(tǒng)運行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進行檢測變成可識別的信號傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)過分析處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息；其功能一般由專門的傳感器和儀器儀表完成。

（四）執(zhí)行部分

執(zhí)行部分如同人的四肢由大腦支配完成各項工作任務(wù)一樣，根據(jù)控制信息和指令完成各種動作和功能；執(zhí)行機構(gòu)是運動部件一般采用機械電磁電液等機構(gòu)。

（五）控制及信息處理部分

控制及信息處理部分猶如人的大腦指揮和控制全身運動并能記憶思考和判斷問題一樣，將來自各傳感器的檢測信息集中存儲分析加工并根據(jù)信息處理的結(jié)果按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令控制整個系統(tǒng)有目的的運行；它一般由計算機可編程序控制器數(shù)控裝置以及邏輯電路A/D與D/A轉(zhuǎn)換I/O輸入輸出接口和計算機外部設(shè)備等組成。

三、機電一體化技術(shù)優(yōu)點

（一）高安全性能

機電一體化產(chǎn)品在很多領(lǐng)域具有較強的功能，其中包括有監(jiān)視、報警、自動保護等方面工作中發(fā)生一些電力故障的時候，機電一體化產(chǎn)品能夠自動啟動保護措施，使人和設(shè)備的損害降到最低，提高了使用設(shè)備的安全性能。

（二）高生產(chǎn)能力

機電一體化產(chǎn)品自動處理信息和自動控制能力很強，在控制和檢測方面的靈敏度和精度等都很高。機電一體化產(chǎn)品有自身的控制系統(tǒng)，通過啟動這個系統(tǒng)可以使機械執(zhí)行機構(gòu)按照設(shè)計的要求完成動作，可以保證工作完成的質(zhì)量和產(chǎn)品的高合格率。機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力也隨著自動化的成功實現(xiàn)得以提高。

（三）高使用性能

機電一體化產(chǎn)品采用了數(shù)字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數(shù)量得到很大程度的減少，方便了操作過程。機電一體化產(chǎn)品可以重復(fù)大量的動作，更先進的產(chǎn)品還能夠篩選工作程序。

（四）高適用范圍

機電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和功能不具有單技術(shù)、單功能的局限性，這使得機電體化產(chǎn)品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產(chǎn)品具有的自動和智能功能可以輕松應(yīng)對用戶的需求。

（五）高可靠運維

程度的控制可以對安裝調(diào)試機電一體化產(chǎn)品，在其控制系統(tǒng)中輸人控制程序就可以對產(chǎn)品進行調(diào)控了，這樣就不用改變產(chǎn)品的零件或者哪一個部件了。機電一體化產(chǎn)品還能夠?qū)ぷ髦械墓收献詣舆M行檢驗和監(jiān)視等，并且可以自動采取應(yīng)對措施。工作對象不同時，具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品可以根據(jù)存儲的執(zhí)行程序自動工作。

第9篇：機電一體化發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)；礦山應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

20世紀60年代，電子技術(shù)逐漸成熟，人們開始將電子技術(shù)應(yīng)用到機械發(fā)展中。機電一體化技術(shù)不斷成熟，在每個領(lǐng)域都有所應(yīng)用。當(dāng)前機電一體化技術(shù)擁有如下優(yōu)勢：具有很高的安全性和可靠性，能夠提高使用性能。簡化操作步驟，提高工作效率，保障工作質(zhì)量。機電一體化產(chǎn)品具有上述功能，因此適用于各種領(lǐng)域和不同場合，機電一體化產(chǎn)品具有非常高的應(yīng)變能力，可以大大提高控制的靈敏度和檢測的精度，復(fù)合功能使得調(diào)整和維護更加方便。礦產(chǎn)資源一直是人們生活中大量應(yīng)用的能源，近年來隨著科技的發(fā)展，社會的進步。尤其是機電一體化技術(shù)走向智能化和數(shù)控化，在性能和功能方面都有極大地提升，這更為礦山開采挖掘提供了穩(wěn)定的支撐，保證了礦產(chǎn)資源采、掘、運等過程的效率和質(zhì)量。研究機電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用中的現(xiàn)狀，探索如何將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到礦山發(fā)展，保證安全、高效和現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式，對于促進我國礦山資源和礦產(chǎn)工業(yè)走向現(xiàn)代化和智能化發(fā)展具有極其重要的意義[1]。本文首先對于機電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用的現(xiàn)狀進行研究。通過本文的分析可以了解到機電一體化技術(shù)在礦山中具有重要應(yīng)用，且未來必然會向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和綠色化發(fā)展。

1機電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用的現(xiàn)狀

1.1在礦井提升機中的應(yīng)用

礦物提升是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此對于提升機的機械性能要求和傳動要求很高。目前所使用的礦井提升機是礦山設(shè)備中應(yīng)用機電一體化技術(shù)最多的設(shè)備。礦井提升機的控制方式是芯片和PLC外端結(jié)合統(tǒng)一控制，統(tǒng)一控制使軟件功能得以實現(xiàn)，保證操作過程的安全性，操作結(jié)果的可靠性。機電一體化技術(shù)能夠保護系統(tǒng)軟件和硬件，實現(xiàn)礦井電動機的軟啟動，啟動時不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)差沖擊，提升操作系統(tǒng)分為手動調(diào)繩、半自動調(diào)繩、全自動調(diào)繩三種運行方式，手動調(diào)繩是指操作時利用人工手動調(diào)節(jié)提升繩的高度來完成工作，半自動調(diào)繩是指操作過程將人工手動和智能化機械結(jié)合調(diào)節(jié)提升繩的高度來完成工作。機電技術(shù)為提升機設(shè)置的保護系統(tǒng)由監(jiān)控裝置、故障診斷裝置、報警裝置組成，監(jiān)控裝置對提升機運行工作的全過程實施自動監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機械運行過程參數(shù)出現(xiàn)錯誤或者某個零件出現(xiàn)故障時，故障診斷裝置就會通過LED屏顯示出來，同時報警裝置發(fā)出警報聲，提醒工作人員。機電一體化技術(shù)大大提高提升機運行安全性，減少維修工作量，保證提升工作質(zhì)量[2]。

1.2在空氣壓縮機中的應(yīng)用

空氣壓縮機是礦山資源開采挖掘時需要使用的固定設(shè)備，使空壓機的高低壓缸、電機系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的工作運行效率更高，同時也可以開通系統(tǒng)內(nèi)部的軟件系統(tǒng)，簡化空氣壓縮機的控制回路接線，使外部線路更加清晰明了。

1.3在其他機械中的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)在礦山電液控制裝置中也有廣泛的應(yīng)用。借助機電一體化技術(shù)可以實現(xiàn)對支架工作狀態(tài)的準確檢測。機電一體化設(shè)備具有安全性能高，設(shè)備體積小，操作過程簡單，運行結(jié)果可靠，便于維修等優(yōu)點，可以大大減輕技術(shù)人員的工作負擔(dān)，提升礦山產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化和機械化水平[3]。

2機電一體化技術(shù)在礦山中的發(fā)展趨勢

未來的機電一體化技術(shù)在礦山中必然向模塊化趨勢、智能化趨勢、網(wǎng)絡(luò)化趨勢、微型化趨勢以及綠色化趨勢發(fā)展。發(fā)展趨勢表如下表1所示：通過表1可知，機電一體化技術(shù)在礦山中首要的發(fā)展方式就是向模塊化發(fā)展。這是一項復(fù)雜而艱難的任務(wù)，因為礦山設(shè)備中應(yīng)用機電一體化技術(shù)的產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)廠家也多種多樣，因此如何將這些機電一體設(shè)備模塊化一直是人們想要解決的問題?，F(xiàn)在學(xué)者已經(jīng)通過研制控制單元和動力單元來實現(xiàn)機電一體設(shè)備的模塊化，研制出減速智能裝置和圖像處理系統(tǒng)，調(diào)查顯示，機電一體化設(shè)備向模塊化發(fā)展可以使礦山企業(yè)更加具有規(guī)模性。智能化是機電一體化技術(shù)在礦山企業(yè)中的必然發(fā)展模式，智能化是指利用計算機科學(xué)、模糊學(xué)、心理學(xué)和生理學(xué)等動力學(xué)為機電設(shè)備賦予人工智能，使機電設(shè)備擁有判斷思維、邏輯推理和自主決策的功能，機電設(shè)備智能化能夠大大減少礦山作業(yè)技術(shù)人員的工作量，是礦山發(fā)展的必然方向。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也飛速進步，指揮者在家里甚至就可以完成工作，擁有極高的便利性。微型化機電一體化技術(shù)向微型機械和微觀領(lǐng)域發(fā)展。微電子機械的尺寸通常不會超過1cm，產(chǎn)品體積小，所以靈活性更高，所消耗的能源也更少，擁有大型機械設(shè)備不可比擬的優(yōu)勢，超精密技術(shù)為機電一體化設(shè)備向微型化發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障。礦山資源開采雖然為人們生活帶來了極大的便利，但是也對環(huán)境造成了不容忽視的污染，因此未來的機電一體化技術(shù)在礦山企業(yè)中必然會向綠色化發(fā)展。整個機械一體化產(chǎn)品在設(shè)計、制造、使用和銷毀過程中都要保證不污染生態(tài)環(huán)境，或者極少污染生態(tài)環(huán)境。綠色機電一體化產(chǎn)品在使用時保證資源的可持續(xù)發(fā)展，是未來的必然發(fā)展方向。

3結(jié)語

通過本文的研究可以了解到機電一體化技術(shù)在大量礦山設(shè)備，未來的機電一體化技術(shù)在礦山中必然會向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和綠色化趨勢發(fā)展。

參考文獻

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