简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文

简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文（精选11篇）

简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文 篇1

从机电一体化产品的优势我们可以看出:运用一体化技术有以下几个方而的优势:

(1)产品操控更加智能化。机电一体化技术的运用在机械制作领域有非常重要的意义。因为机电一体化技术以微处理为核心，通过将数据信息操控系统结合在一起就可以大大增强整个系统控制的准确下。在机械生产的过程中，整个工业具有高速化、连续性的特点，如果不采用机电一体化技术就难以对产品线进行智能化的控制，无法配套各个设备的系统控制。

(2J机电一体化技术可以采用分布式控制，实现生产最优化。通过分布式控制能够对现场的计算机一级操作系统实现集中监视、分散操作。因此，随着分布式控制系统的发展以及应用，能够实现对整个生产过程的控制，从而红外线调度生产以及产品统计管理的最优化，提高整个综合系统的生产效率。

(3)多产品兼容，有效实现资源共享。通过开放式的控制系统，可以实现对于信息的互换以及兼容不同种类的产品，实现产品兼容资源共享。通过互联计算机设备，可以实现与控制设备额互连，从而实现控制一体化。

(4)计算机集成化程度高。通过计算机集成制造系统将生产经营管理以及过程控制整合为整体，实现从原料进厂到生产加工的一体化控制。在实现计算机全过程自动化的基础上，实现信息资源的有效共享，实现对生产过程的统一管理，适应现代企业的发展

(5)实现生产交流传动技术，提高产品的欢迎度。在科学技术的不断发展过程中，各项电子、微电子技术快速发展，通过交流传动技术能够更好更快地实现产品的平滑调动。

简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文 篇2

1 机电一体化技术

机电一体化技术包括:机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、自动控制技术、传动技术等。机电一体化本身是一门新兴的学科, 在科学技术的发展过程中, 综合了各项先进的新型技术, 不断优化组织目标, 合理配置, 使整个系统具备高质量、多功能、低能耗, 达到最优。

在机电一体化的组成中, 主要包括机身、框架、各项连接设备等。通过传感部分, 对自身以及外部的参数和状态进行传达, 将信息变成信号, 经过分析处理后, 形成控制信息。驱动部分则在控制信息的指挥下, 驱动各个机构完成相应的功能。机电一体化的执行部分则是按照控制信息的要求, 完成各种动作指令。执行机构一般由机械、电测、电液等组成。机电一体化的控制及信息处理对传感器传来的信息进行集中处理、分析、加工, 按照一定的程序进行处理。控制及信息处理部分主要有计算机、可编程控制器、逻辑电路等构成。

通过以上部分组成的机电一体化产品能够具有特殊的机械功能及电子要素, 满足各类需求。

2 机电一体化产品的优势

机电一体化产品具有控制、信息处理、计算等多方面的功能, 从而在生产、生活中运用能够提高产品的功能性、智能性。并且通过机电一体化产品, 我们也可以看出, 机电一体化产品更加轻、薄、细, 更加符合新时期社会经济不断发展后, 人们对于物质产品的需求。因此, 机电一体化产品能够通过模块化、标准化的方法进行设计与操作。同时, 机电一体化产品还能根据实际运用的情况进行负荷调整, 控制产品的运行情况。

另外, 机电一体化产品还具有一些智能化的特征, 具备自动监视、诊断的功能, 大大提高了机电一体化产品的安全性、可靠性。

3 机电一体化技术应用的意义

从机电一体化产品的优势我们可以看出:运用一体化技术有以下几个方面的优势:

(1) 产品操控更加智能化。机电一体化技术的运用在机械制作领域有非常重要的意义。因为机电一体化技术以微处理为核心, 通过将数据信息操控系统结合在一起就可以大大增强整个系统控制的准确下。在机械生产的过程中, 整个工业具有高速化、连续性的特点, 如果不采用机电一体化技术就难以对产品线进行智能化的控制, 无法配套各个设备的系统控制。

(2) 机电一体化技术可以采用分布式控制, 实现生产最优化。通过分布式控制能够对现场的计算机一级操作系统实现集中监视、分散操作。因此, 随着分布式控制系统的发展以及应用, 能够实现对整个生产过程的控制, 从而红丝线调度生产以及产品统计管理的最优化, 提高整个综合系统的生产效率。

(3) 多产品兼容, 有效实现资源共享。通过开放式的控制系统, 可以实现对于信息的互换以及兼容不同种类的产品, 实现产品兼容资源共享。通过互联计算机设备, 可以实现与控制设备额互连, 从而实现控制一体化。

(4) 计算机集成化程度高。通过计算机集成制造系统将生产经营管理以及过程控制整合为整体, 实现从原料进厂到生产加工的一体化控制。在实现计算机全过程自动化的基础上, 实现信息资源的有效共享, 实现对生产过程的统一管理, 适应现代企业的发展。

(5) 实现生产交流传动技术, 提高产品的欢迎度。在科学技术的不断发展过程中, 各项电子、微电子技术快速发展, 通过交流传动技术能够更好更快地实现产品的平滑调动。

4 机电一体化技术的发展趋势

我们知道, 机电一体化是通过结合电子、光学、计算机、控制以及信息多个方面的学科交叉综合而形成的一门综合的应用技术。在机电一体化中, 光机电一体化、全系统化智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化、设计产品绿色化等都是机电一体化技术未来的发展趋势。

(1) 数字化。数字化奠定了机电一体化产品的发展基础, 通过不断创新微控制器, 能够实现操作数控机床以及机器人。通过计算机系统, 实现数字化, 使得机电一体化产品具备较高的自我诊断的能力, 实现远程操作及修复。

(2) 模块化。机电一体化技术的发展趋势中, 模块化是基础。随着机电一体化产品种类的增加, 机电一体化的模块化发展是重要工程。通过配套部件、接口等扩大生产规模, 使得产品更加符合国际统一的标准。因此, 机电一体化技术的模块化发展有利于实现我国电气产品的一体化、规模化发展。

(3) 网络化操作, 产品更加便利。通过运用网络技术, 计算机等网络技术给机电一体化应用技术带来了新的发展, 通过普及运用网络化技术能够通过远程操作与控制, 提高产品的网络功能, 与中心计算机连接而成的计算机集成系统, 更有利于机电一体化的产品在网络化的社会中具有更多便利的功能。

(4) 人性化, 机电一体化产品更加灵活机动。机电一体化技术的发展应用中, 人性化是其发展的必然方向。随着计算机技术的应用以及各项智能化技术的发展。通过精密的智能化传感技术, 已经将机电一体化的技术产品带向了智能化的发展方向。随着人们需求的加大以及对产品服务智能化要求的提高, 人性化的智能仪器、机器设备在今后将具有广阔的发展空间。例如, 智能化的机器人等, 能够为人们提供更加智能化的产品性能。从而, 实现产品更好的发展。

(5) 微型化机电一体化技术发展的新趋势。新型化技术兴起于20世纪80年代。目前, 在机电一体化技术的发展中, 微型化的特征已经逐步显现。例如, 体积小、耗能低、运动灵巧的机电一体化产品在生物、军事、医疗等方面都具有非常突出的优势。因此, 通过提高机电一体化产品的加工技术, 使得产品更具优势。例如超精密加工技术、刻光技术、蚀刻技术等等。

5 结束语

综上, 机电一体化作为一门新兴的学科, 综合了各项先进的新型技术, 在科学技术的发展过程中通过不断优化组织目标, 合理配置, 使得产品更具多功能化、多功能化。众所周知, 机电一体化技术包括:机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、自动控制技术、传动技术等。运用一体化技术, 可以使得产品操控更加智能化、采用分布式控制实现生产最优化、有效实现资源共享多产品兼容、集成化程度高、实现生产交流传动技术, 提高产品的欢迎度。

因此, 通过结合电子、光学、计算机、控制以及信息多个方面的学科而形成机电一体化技术具有良好的发展趋势。从文章的分析中可以看见:机电一体化技术的光机电一体化、全系统化智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化、设计产品绿色化等发展趋势明显。在未来的发展过程中, 机电一体化将运用较好的发展空间, 在时代的要求下不断呈现满足人们需求的新产品。

摘要：机电一体化技术是集系统技术、计算机处理技术、自动化控制技术、机械技术、传感技术等综合为一体的交叉技术密集技术。机电一体化技术具有很强的智能性、系统性、微型性, 文章从机电一体化技术的应用入手进行分析, 说明机电一体化技术应用的发展趋势。

关键词：机电一体化技术,智能系统,应用,发展

参考文献

[1]戴群亮.机电一体化的发展动向及展望[J].长春大学学报, 2010 (4) :4l-43.

[2]宋云夺.光机电一体化产业的未来[J].光机电信息, 2010 (12) :1-2.

简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文 篇3

关键词：机电一体化；应用；发展趋势

前言

随着科学技术的发展，各个学科技术相互交叉融合，促进了新领域技术的革命与发展。在机械工程中，利用微电子技术以及计算机技术形成机电一体化，大大改善了机械工业领域的技术结构、产品构成以及生产管理方式。因此，在工业产品设计过程中，机械工程机电一体化是由机械、电子、信息技術协同构成。

1.机电一体化的概述

机电一体化技术是机械技术与电子技术结合的产物，机电一体化包括：计算机技术、信息技术、微电子技术以及光学技术、液压技术等多学科技术，通过多技术的综合运用能够实现对多功能系统进行合理布局与配置，实现了生产的低能耗、多功能、高质量的要求，促进了生产系统的最优化发展。当然机电一体化技术并不是所有技术的重合叠加，而是对所有技术系统化运用，实现各个技术的综合整合，机电一体化设备主要包括：执行部分、动力控制以及机械本身三个部分，而机电一体化系统则主要包括：磁、光、气、液、电、机等。概括来讲：机电一体化技术就是在对计算机信息处理、控制以及可驱动原件特性等技术进行充分应用的一门现代化的高科技技术。

2.机电一体化技术应用的意义

从机电一体化产品的优势我们可以看出：运用一体化技术有以下几个方面的优势：

（1）产品操控更加智能化。机电一体化技术的运用在机械制作领域有非常重要的意义。因为机电一体化技术以微处理为核心，通过将数据信息操控系统结合在一起就可以大大增强整个系统控制的准确下。在机械生产的过程中，整个工业具有高速化、连续性的特点，如果不采用机电一体化技术就难以对产品线进行智能化的控制，无法配套各个设备的系统控制。

（2）机电一体化技术可以采用分布式控制，实现生产最优化。通过分布式控制能够对现场的计算机一级操作系统实现集中监视、分散操作。因此，随着分布式控制系统的发展以及应用，能够实现对整个生产过程的控制，从而红丝线调度生产以及产品统计管理的最优化，提高整个综合系统的生产效率。

（3）多产品兼容，有效实现资源共享。通过开放式的控制系统，可以实现对于信息的互换以及兼容不同种类的产品，实现产品兼容资源共享。通过互联计算机设备，可以实现与控制设备额互连，从而实现控制一体化。

（4）计算机集成化程度高。通过计算机集成制造系统将生产经营管理以及过程控制整合为整体，实现从原料进厂到生产加工的一体化控制。在实现计算机全过程自动化的基础上，实现信息资源的有效共享，实现对生产过程的统一管理，适应现代企业的发展。

（5）实现生产交流传动技术，提高产品的欢迎度。在科学技术的不断发展过程中，各项电子、微电子技术快速发展，通过交流传动技术能够更好更快地实现产品的平滑调动。

3.机电一体化的发展趋势

3.1智能化的发展趋势

人工智能化为当前工业生产及人们生活的重要发展趋势，机电一体化技术也不例外。相关工作人员在开展机电一体化的研究过程中，对人工智能尤为关注，其中一项重要的智能化应用即为机器人与数控机床的应用。其中，智能化主要描述的是生产或生活机器的工作行为，具体来说便是在采用人工智能等新型的方法开模拟人类的只能，通过赋予机器判断、决策等高级思维能力，从而促进控制目标的实现。尽管机电一体化产品无法与人的智能相媲美，但通过应用高速、高性能的微处理器，赋予机电一体化产品人的部分智能是完全可行且极为有必要的。

3.2网络化的发展趋势

自上世纪九十年来以来，计算机等新型技术的显著成就即为网络技术在军事、教育、工业生产等各个领域得到了广泛应用，并使其发生了巨大的变革。通过各种网络技术的运用，全球的生产与经济已冲破了时间与空间的禁锢，各大企业竞争也日益激烈，并朝着全球化的方向发展，考虑到这一因素，研制出行之有效的机电一体化软件及产品具有非常重要的现实意义。此外，各种远程监控技术在网络、计算机技术发展的影响下，正逐步发展壮大。我们相信，家用电器在局域网技术发展下，最终将会实现网络化，从而实现人们在家里也可享受高科技带来的便利的目标[3]。基于此，网络化为机电一体化产品发展的大势所趋。

3.3微型化的发展趋势

微型化这一概念在上世纪八十年代末期得到兴起，其指的机电一体化技术将以微型机器为主要应用技术的发展趋势。微型机电一体化产品指的是尺寸在1厘米以内的机电一体化产品，且这一类产品还将朝着微米、纳米等更微型的方向发展。由于体积小且轻便灵活，并且消耗的能量少，因而微型机电一体化产品在社会各个领域得到了广泛应用，并发挥出了重要作用。在机电一体化微型化发展过程中，微机械技术起着功不可没的作用，因此，为促进机电一体化技术朝着微型化方向顺利发展，进一步改进并完善微机械技术具有重要意义。

3.4系统化的发展趋势

在工业建设及生产过程中，机电一体化的系统化表现之一即为机械系统结构在采用现代化开放式的总线结构的基础上，实现了系统可任意剪裁及组态的目标，进而使得机械系统的多项子系统可顺利开展协作及共同管理等工作。另一项表现特征便是极大程度上加强了通信功能，除了RS232之外，还具备了一定的人格化。就当前形势分析，机电一体化技术及产品未来将会把产品与人之间的和谐关系作为工作及研究的重点，人格化也将更为显著。在机电一体化中，其人格化主要包含以下两个层面的含义：其一，由于人为机电一体化产品的使用对象，因而赋予产品人的智能与情感尤为重要，尤其是家用机器人，其最高层次的境界便是实现人机一体化；其二，通过对生物机理进行模仿，从而研发出多种实用、可靠的机电一体化产品。

3.5绿色化的发展趋势

人们的生活在工业不断发展的形势下，发生了不可想象的改变。尽管人们的物质要求得到了充分满足，但工业的发展对生态环境产生了严重的破坏，自然资源锐减。于是，人们纷纷对自然资源保护投入了高度的关注，绿色产品这一概念也便应运而生。无论在设计、制造，还是具体使用及销毁等各个环节中，绿色产品对自然环境产生的危害极少，甚至不会产生危害，且具有非常高的资源利用率。因此，设计出使用过程中不对自然生态环境造成污染，报废后还可进一步回收利用的绿色化机电一体化产品，具有非常重要的现实意义。

总结语

综上所述，作为众多学科与技术发展的综合，机电一体化为社会生产力发展至一定阶段的必要需求与趋势。随着各种新型技术的普及与发展，其相互融合的趋势也将愈发明显。在此种形势下，机电一体化技术将在社会生活及生产等各个领域得到广泛应用，并具有更加光明与广阔的发展前景。

参考文献：

[1]戴群亮.机电一体化的发展动向及展望[J].长春大学学报，2010（4）：4l-43.

浅谈机电一体化技术的发展趋势 篇4

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。□

机电一体化的发展趋势 篇5

20世纪90年代后期，各发达国家开始了向智能化方向发展机电一体化技术这方面迈进。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化行业，微细加工技术也在其中有了更深层次的发展，于是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。从现在来看未来的机电一体化技术的发展方向大致有以下几个方面：

一、智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一, 也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。目前, 专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法, 是机电一体化产品（系统）实现智能化的4种主要技术，它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高, 将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动, 并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。例如，在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

二、集成模块化

集成模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势, 也是一项重要而又艰巨的任务。简单的来说就是将各种接口或单元标准化，有点像机械咀的标准件，由于机电一体化产品种类和生产厂家都比较多，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。从而避免利益的冲突，并能使之标准化、系列化。机电一体化产品生产企业可利

用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模，这样更利于制定标准，以便各部件、单元的匹配和接口。

三、微型化

微型化是指机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。它是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，面临许多课题，涉及许多关键技术。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。微型机械加工技术作为微型机械的最关键技术，也必将有一个大的发展。硅加工、LIGA加工和准LIGA加工正向着更复杂、更高深度适合各种要求的材料特性和表面特性的微结构以及制作不同材料特别是功能材料微结构，更易于与电路集成的方向发展，多种加工技术结合也是其重要方向。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

四、系统化

系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。它的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除R S232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要以及模仿生物机理等方面的产品。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。

五、自源化

自源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。

六、环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。

机电一体化的发展前景

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：

1、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（动力）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。

2、柔性化方向

未来机电一体化产品，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。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，具有“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的能力，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3、仿生物系统化方向

机电一体化技术的应用和发展趋势 篇6

关键词：机电一体化技术,发展趋势,产品功能,协调和综合

现代技术革命总是伴随着学科间的交叉和大综合, 通过这种交叉和综合总是能够推动工业技术的飞速发展, 当前微电子技术和计算机技术的结合就推动了机械工业的技术变革, 这就使得机械的加工、结构、功能等方面都会产生较大的变化, 机械加工有电气化已经进入了机电一体化时代, 工业生产到了极大的提高。

从当前科学技术的反战大趋势来看, 机电一体化是个必然趋势, 也是科技革命的必然产物, 机电一体化的发展必将影响传统机械、电气工业化工生产, 逐步引领工业产业结构向智能化、自动化、高效能的方向发展。

1 机电一体化技术特点

机电一体化的结构功能主要包括:整体功能、动力功能、信息处理、控制功能等方面, 尤其是控制功能结合现代电子技术的设计, 通过相应软件实现自动化的控制, 构成了一个完整的机电一体化系统。机电一体化从交叉学科而来, 目前已经是自成一体, 具备了具有自身专业特色的新的学科, 其总的特征是:综合运用自控技术、机械技术、计算机技术、传感、技术、接口技术和电力电子技术的合理配置, 实现最优化的系统工程, 在功能上能够实现高效能、多功能、高可靠性的目标, 其核心技术包括软件和硬件, 硬件的要求是比较高的, 涵盖高性能的机械本体, 传感器和驱动信息单元。软件部分主要是起到保证准确性和可靠性的控制程序。

机电一体化技术和相应的产品已经渗透到各个领域涵盖范围广泛, 目前我们所能接触到的所有工业生产领域都已经覆盖了机电一体化的技术, 其生产产品根据专业类别分为“数控机械类、电子设备类、机电结合类、电液伺服类、信息控制类”。

2 机电一体化技术的应用发展

在制造业技术高速发展的今天, 应用机电一体化的产品也是层出不穷, 在2013年我国新增机器人3.7万台, 成为全世界2013年机器人数量增加最多的国家, 据统计在2014年新增机器人数量已达到5.6万台, 从这个方面也可以看出智能化、自动化结合微电子技术的行业发展是机电一体化的发展大方向, 通过机电一体化技术的发展将带动各个行业共同的发展。

2.1 发展历程

“机电一体化”很多人简单的理解为机械与电子的结合。在早期我们国内刚刚接触到机电一体化时仅是将机械和电子学的简单融合, 称作机械电子学, 近些年由于其不可抵挡的发展势头, 机电一体化的的称谓更加适合。机电一体化技术的发展离不开微处理技术的进步发展, 微型芯片技术的进步必将带动相应的数控、机器人、电子控制等机电一体化前沿技术的革新, 当然在不同的行业由于行业特殊性, 也势必存在相对低级的机电一体化, 在当前应该是高级和低级并存, 以效率优先为标准。随着整个国家产业结构的升级和改变, 我们越来越提倡绿色经济, 绿色工业, 机电一体化也应向环保、节约的方向发展。另外在硬件方面, 以电脑控制为主的机电结构集成化技术日趋成熟, 而与之紧密结合的控制技术、驱动部分、机械结构部分都将提高集成化程度, 高度集成化降低了使用和操作的难度, 另外整体的机械效率也得到了较大提高。

2.2 技术应用

在现代机械制造业中充分利用电子计算机技术和现代制造技术, 制造工程领域的新技术相继诞生, 如数控技术、柔性制造技术、现代集成制造系统、虚拟制造、敏捷制造等。在饮料加工行业, 利用机电一体化实现饮料自动灌装, 使单机的自动化程度有了较大的改善和提高, 整个饮料生产及其包装生产线的自控技术和生产能力得到了极大的改善, 使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。在金属加工企业中利用CIMS技术将人与生产经营, 生产管理和过程控制有机组合, 连成一体, 实现从原料采集到进厂技工, 再到生产、加工、销售发货等等整个生产过程都有机电一体化的技术体现。

3 机电一体化产品的发展趋势

今后随着网络技术和计算机技术的发展, 机电一体化产品的发展趋势将向智能化、微型化、网络化、自源化、人性化、绿色化的方向发展。智能化即要求机电产品有一定的逻辑思考、判断推理、自主决策等智能, 为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、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控制操作、诊断和修复。目前我国拥有机床接近320万台, 是当今世界上机床数量最多的国家, 但是处于技术领先的数控机床不到一成, 而在这些机床中大部分也都是一些普通数控机床。机床中的电气传动部件, 近些年也在逐渐向交流传动转变, 电气传动技术被交流传动所取代是必然趋势, 数字技术的发展将复杂的矢量控制技术变为现实, 而且交流调速系统的性能已经大大超过了直流调速水平。

机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 因此模块化是一项复杂的工程。在产品开发设计时, 利用标准化模块开发出新的产品。模块化是需要生产厂家统一认识, 应该从行业发展角度出发, 加速实现模块化和标准化的进程。另外网络技术的发展也会对机电一体化技术产生深远影响, 家庭网络化可以将家用电器连接成集成家用电器系统, 机电一体化产品无疑应朝网络化、接近生活化方向发展。

4 结束语

随着科学技术的发展, 机电一体化和各种专业技术相互融合的趋势将越来越明显, 以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势, 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

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机电一体化技术的发展历程与趋势 篇7

关键词：机电一体化；发展历程；发展趋势

中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）26-0008-02

1 机电一体化技术的发展历程

机电一体化技术是随着电子技术和机械技术结合使用开始出现的，但是在发展的初期，在规模和技术上是很薄弱的，只是在半导体等方面进行一些简单的应用，但是随着微处理技术的出现，机电一体化技术发展越来越快，使用的途径更广泛，使用中会取得更显著的结果。而随着数控机床、电子编程、逻辑控制器的出现，更多的机电一体化技术在实际的生产中得到应用，机电一体化的发展逐步与电子技术、信息技术等进行融合，随着信息网络技术的高速发展而逐步上升到更高层次。

机电一体化技术是从20世纪60年代逐步发展的，最初是通过电子技术在机械行业中的应用来提高机械性能，以满足对产品的更高需求，这是机电一体化技术最初的雏形；到了20世纪的七八十年代，随着计算机技术、通信技术飞速发展，对超大规模集成电路的使用以及微型计算机技术不断更新，机电一体化技术开始进入高速发展期；而到了20世纪90年代，机电一体化技术逐步转向智能化领域，在这一阶段，利用光学通信技术等可以实现微细加工技术，而且对机电系统可以进行分析、集成。

2 机电一体化的发展趋势

随着时代的发展，机电一体化技术逐步成为机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的技术集成，而机电一体化技术的未来发展也需要依赖相关技术的发展和进步从而促进自身技术的发展和进步。按照现代科技的发展方向以及机电一体化技术的实际需要，在未来机电一体化技术的主要发展方向如下：

2.1 向智能化发展

随着科技发展，电子信息智能化程度越来越高，机电一体化技术向智能化发展是一个必然的趋势。尤其是人工智能技术在机电系统开始陆续采用，使机电一体化技术的智能化程度逐渐提高。而这些成功的应用，更显示出智能化在机电一体化技术中的优越性，使科研人员对智能化的应用会逐步增多。利用智能化的模拟功能、逻辑思维、独立的决策能力，可以实现对机电设备的高性能、高速的处理能力，可以利用微处理器使机电一体化产品实现低级的智慧决定，并逐步完善，这在今后的生产中是完全可能和必要的。

2.2 实施模块化集成

要想使机电企业实现共赢，就要对国内的机电生产企业进行模块化的集成，让这些具有多种类型的机电生产企业生产出的产品，具有统一的机械标准接口、电气接口、电源接口、环境接口，打破原有的自有生产模式，使机电企业的产品形成统一的模块，使这些机电生产企业在智能控制、电气水平、视觉图像处理、图像识别和定位功能等方面采用标准的单元模式。这样进行规范后，可以使机电企业有一个统一的企业生产规范，使这些企业不再各自为政，可以共同发展，共创辉煌。

2.3 进行网络化运作

目前世界上的各个领域，网络技术都得到了普遍的应用。随着我国加入WTO，机电企业的机电一体化产品也进入了全球经济这个大的网络。想要加强我国机电一体化产品在国际市场上的竞争力，就要对机电一体化产品进行网络化的运作，对机电一体化技术进行网络化的操作与管理。网络化可以带来大量先进的机电一体化技术信息，也可以快速发布新的机电一体化技术信息。所以在机电一体化技术未来的发展趋势中，利用网络的普及，在机电一体化技术中利用网络进行远程控制和监测是重要的研究

方向。

2.4 采取微型化设计

随着20世纪80年代微型化的出现与发展，在机电一体化技术实施过程中、产品的生产过程中采取微型化的设计成为一种发展的趋势。而对生产的不超过一立方厘米的机电一体化产品，被泛称为微机电系统产品，这种产品目前的发展趋势向着越来越微型化发展，机电一体化技术的研究领域向着微米和纳米尺度发展。采取微型化的机电一体化技术产品设计，使得产品越来越小、使用灵活、功耗低，尤其是在生物医学、军事、信息等领域的应用中具有无可比拟的优势。

2.5 绿色环保化

大量的工业发展繁荣了当地经济，给人们的生活带来翻天覆地的变化，使人们享受到物质财富和生活的舒适。但是不得不说的是，由于经济的发展，造成大量自然资源受到破坏，生态环境受到严重污染。所以对机电一体化技术产品的研究趋势，也是向着绿色环保产品的概念进行研究发展。这就要求在机电一体化产品的设计、制造、使用和销毁的过程中，要以保护环境和人类健康为基本的出发点，采用最小的资源利用率研究设计出新一代的机电一体化绿色环保产品，这具有很大的发展前景。

2.6 注重产品的系统化

采用开放式架构和模块化结构是根据总线系统的性能特点对产品的进一步利用。该系统可按照任意组合进行灵活配置，同时还可以寻求实现更大的协调和控制子系统的综合管理，可大大提高通信性能能力。机电一体化产品更注重产品的系统化以及在未来的使用中人格化的意义。所以说，对机电一体化技术的未来发展趋势，应更注重产品的系统化以及人性化，更注重使用人对产品的要求，使机电一体化产品贴近于生活、服务于生活。

3 发展“机电一体化技术”的思考

3.1 加强统筹安排，协调发展计划

针对我国许多从事机电一体化技术的研发和生产的企业，应进行统筹安排，打破他们以自我发展为中心的发展战略，使他们放弃自己的局部利益，服从大局共同发展。进行统筹安排，就要针对全球经济发展的趋势，在深入研究、科学分析的基础上制定一个统一的管理模式，制定协调发展的工作计划，从技术的研发、产品的生产和销售都进行统一的规划，以避免重复开发，资源浪费。

3.2 强化行业管理，发挥“协会”作用

针对我国目前机电一体化技术的研发与产品生产正处于上升期，应根据我国当前的行业状态和经济发展的趋势以及机电行业的性质，强化行业管理，成立统一的行业管理机构、制定统一的行业管理规范、编制统一的产品质量标准。“协会”要在管理中发挥出行业约束的作用，对行业内企业的行为进行约束，对行业内企业的发展提供发展规划。

3.3 增强企业技术含量、增大企业市场竞争力

随着科技的发展，使机电一体化技术的研发的科技含量越来越大，成为高新技术研发企业的龙头之一，所以在企业的研发中，必须要有先进的技术含量和研发能力才能不断推陈出新，才能充分生产和调配资源。只有不断进行新产品的研发，不断采用新技术，增强产品的技术含量，才能使生产出的机电一体化产品在竞争激烈的国家市场中取得一席之地，增大企业的市场竞争力。

3.4 突出发展重点，实施专项发展

机电一体化产业涵盖范围非常广泛，而很多机电一体化技术研发的单位在财力、人力和物质资源等方面是有限的，不能在发展中做到面面俱到，这就需要在研发中优先考虑擅长的领域，进行产品的研发，对某一专项领域的产品进行高科技研发是很多机电研发企业发展的必由之路。

4 结语

综上所述，机电一体化技术的出现与发展是现代科技发展的必然结果，是促进机电技术的发展、产品主要结构调整和电气行业进一步完善的科技之源，是许多科学技术发展的结晶，它的核心是各种科学技术全面发展，以适应社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展，机电一体化相关技术的相互融合趋势将越来越明显，机电一体化技术会有更广阔、更美好的发展前景。

参考文献

[1]刘伟鹏.对机电一体化技术的发展思考[J].华东科技：学术版，2012，（10）.

[2]李娟.机电一体化技术的发展与思考[J].硅谷，2012，（11）.

[3]王龙飞，王强.关于机电一体化技术的发展与若干思考[J].中国科技博览，2013，（4）.

简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文 篇8

【关键词】机电一体化技术；现状；发展趋势

人们生活中的很多家用电器与生产中所用的机械设备等都是工业生产的，所以说人们的生活与生产离不开工业，工业的发展直接影响着人们的生活质量与生活水平。随着社会的发展，科学技术之间的不断渗透，推动了各个领域之间的技术交叉与渗透，这也促进了工业技术不断地变革，由此，机电一体化技术发展起来。机电一体化的发展将有力地促进工业由机械化向着智能化、网络化、环保化迈进，是我国工业产业的重大变革。

１．简述机电一体化技术

机电一体化技术，顾名思义，就是将机械设备与电子技术相互整合，使机械设备的动力、信息处理与控制等部分的功能呈现自动化、智能化状态，它是建立在机械技术、电子技术、计算机网络技术、自动化处理技术等一系列现代化技术的基础上的机械系统技术。随着科技的发展，人们对于机电一体化技术的研究与整合已经取得巨大的成果。目前，机电一体化已经发展成为一门独立的科学，许多高职院校将它作为一门新型的学科进行授课，希望可以培养出高素质的机电一体化技术人员，为国家的工业技术发展做贡献。

机电一体化技术其实是包括了技术与产品两个方面，所以，在研究人员研究机电一体化技术应该充分考虑到这两个方面之间的关系，不能脱离产品的生产而单独研究技术，也不能一味地追求技术的创新而忽视产品质量，应该以先进的技术生产出高质量的产品，这才是深化机电一体化技术发展的最终目的。

2.机电一体化技术的发展现状

从20世纪60年代起一直到90年代后期，机电一体化技术由简单的应用阶段发展到现在的人工智能技术的广泛应用，机电一体化技术迅速地发展起来，为人们的生活与生产提供了许多的便利。随着机电一体化技术研究的深入，人们创新地将更多的人工智能以及光纤等技术与机电一体化技术相互整合，在人们的日常生活与实际生产中，发挥着重要的作用。

目前，随着我国集成电路与计算机系统技术的不断发展，机电一体化技术也随之向着更高层次发展，人们将机电一体化技术应用于人们日常生活中的家电的生产与应用，比如电视机、微波炉、洗衣机等，还应用到一些工厂中，比如数控机床的生产功能的控制等，这些都是应用较广的机电一体化产品。另外，一些研究人员将目光放到了电子智能技术上，使机电一体化技术向着更加智能化方向发展，并已经取得一定的成果。比如，智能机器人可以在输入相关程序命令后，自行进行家务清扫、跳舞、歌唱等简单行为，还可以进行对于人类较为危险的工作，比如废墟搜救工作。当然，利用研究机电一体化技术机器人，还处于初级阶段，这些机器人也只能应用到一些特殊行业中。但是相信，随着科技的发展，机电一体化技术必将更为先进，为人类所作的贡献必将更大。

3.机电一体化技术的发展趋势

机电一体化技术是整合机械技术、电子技术、计算机技术、自动处理技术等发展起来的新型技术，所以，以上技术的发展，也必将影响到机电一体化技术的发展。研究人员积极探索、研究其他技术的发展，并合理地将这些技术与机电一体化技术相整合，使机电一体化技术向着更先进的方向发展。

第一，机电一体化技术的智能化发展方向。随着计算机技术的发展，人们开始着眼于“智能化”技术的研究。智能化就是将计算机技术有效应用到机械设备中，输入相应的程序命令，使机械设备可以按照程序命令进行运作。这种技术的应用可以大规模地进行生产，并且只需要较少的技术人员即可完成工作。这样，不仅可以有效地节省劳动力，而且在其他资源的利用上也可以达到最优化目的。除了生产机械设备向着智能化发展，机电一体化技术应用的另一个方面---机器人，也在向着更加智能化方向发展。目前的机器人只能做一些简单的服务及特殊的工作，但是随着机电一体化技术智能化的发展，机器人将会被赋予人的行为，其行动也将更为灵活，甚至还可以有简单的思维能力，比如逻辑判断思维，简单自我决策能力等，这些都是智能化发展的方向。

第二，机电一体化技术的环保化发展方向。人类在寻求发展的过程中，必定会在自然界中取得各种资源，以促进人类社会的发展。但是，随着人类的发展，自然界的资源物质越来越少，环境的破坏也越来越严重。这时候，人们开始注意到环境保护的重要性，环保成为各种行业、技术发展的重要思考因素，所以机电一体化技术的发展趋势之一也是环保化。环保化的机电一体化技术发展主要体现在利用该技术所生产的产品上，环保产品在设计、生产、包装、使用，甚至销毁过程中，都要尽量提高对资源的利用率，减少对环境的污染，保证产品的使用效率。最佳的产品设计应该具有以下特点：最大化利用资源，最小化污染环境（不污染环境最好），可以回收再利用。机电一体化技术向着环保化发展，这不仅是技术发展的需要，同时也是我国可持续发展的需要，只有这样才能为我国实现集约型发展模式提供有效的保障，进而促进我国社会、资源等的可持续发展。

第三，机电一体化技术的网络化发展方向。网络技术可以说是飞速地发展着，它为人类的生活与生产提供了巨大的便利，同时也促进了其他技术的发展，尤其是机电一体化技术，也必将向着网络化方向发展。当今世界，全球经济一体化发展迅速，市场竞争已经由国内竞争逐渐转向国际竞争，要想充分掌握市場信息，掌握最新的技术发展状况，就必须通过网络来实现。所以，机电一体化技术在未来必将向着网络化方向发展，利用网络充分了解最新技术资讯，研究人员也可以通过网络进行无国界、跨时空的交流与讨论，促进机电一体化技术的发展。另外，一旦研究出功能较新、质量可靠的技术产品，就可以通过网络进行宣传，进而在全世界范围内进行推广。

4.结束语

机电一体化技术是各种科学技术之间相互交叉、整合的结果，也是科技研究人员辛苦的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然产物，它对工业的发展、人们生活水平的提高都起到重要的促进作用。相信，随着科技人员研究的不断深化，将会有更多的技术相互交叉、整合，进而出现更为先进、便利、有效的技术，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明，它们将带动社会生产力向着更高层次发展，而我们人民生活水平也将提高得更快。

【参考文献】

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简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文 篇9

机电一体化, 又叫做机械电子学, 它是一种将多种技术有机结合, 并将之付诸实际应用的综合技术。它包括:信息技术、微电子技术、电工电子技术、机械技术、传感器技术、信号变换技术以及接口技术等。目前, 机电一体化伴随着计算机技术越来越快地发展, 已经在现代社会得到了广泛地应用。

作为机电一体化的基础, 机械技术以如何与机电一体化技术相适应为着眼点, 通过其他的高兴技术更新自身概念, 从而实现其性能、材料以及结构上的变更, 对提高刚度、提高精度、改善性能、缩小体积以及减小重量的要求进行满足, 在机电一体化的制作过程中, 通过对人工智能与专家系统的采用, 以及计算辅助技术的运用, 可将经典的机械工艺及理论更新为新一代的机械制造技术。

计算机与信息技术包括精神网络技术、专家系统技术、人工智能技术、决策及判断、运算、存取以及信息交换。

系统技术是指各种通过整体概念组织应该的相关技术。

自动控制技术的范围很广, 先进行控制理论指导下的系统设计, 并在之后进行系统仿真以及现场调试。主要包括有速度控制、高精度定位控制、自诊断校正、自适应控制、再现、补偿以及检索等。

2 机电一体化的现状

2.1 机电一体化到目前为止所获得的发展

机电一体化到目前为止所获得的发展可分为三个阶段:

2.1.1 第一阶段

第一阶段为二十世纪六十年代, 我们将这一阶段称为机电一体化初级阶段。在这一阶段中, 人们通过对电子技术初步成果的利用, 将机械产品的性能进行了完善。值得注意的是, 由于第二次世界大战的推动, 电子技术和机械产品在战争的刺激下逐渐结合, 在战后, 这额机电结合的军用技术又逐渐转化为民用, 大大地促进了战后经济的恢复。

2.1.2 第二阶段

第二阶段是指从二十世纪的七十年代到八十年代, 我们将这一阶段称为机电一体化的蓬勃发展阶段。在这一阶段中, 通行技术、控制技术以及计算机技术的发展, 为机电一体化技术的提高提供了技术基础;为机电一体化的发展奠定了充分的物质基础的则是微型计算机、大规模以及超大规模的集成电路的快速发展。

2.1.3 第三阶段

接下来要介绍的就是机电一体化技术的新阶段, 也是机电一体化的深入发展时期, 即从二十世纪九十年代后期一直到今天仍在继续的第三阶段。在这一阶段中, 科研人员深入研究了机电一体化科学体系的发展趋势、集成和分析方法以及机电一体化系统的建模设计。同时, 越来越多的新技术加入了机电一体化, 如通信技术以及光学等, 微细加工技术也开始进入了机电一体化, 机电一体化逐渐出现了分支, 如微机电一体化和光机电一体化等。

2.2 机电一体化在我过的发展现状

我过的机电一体化发展较为缓慢, 从二十世纪八十年代才开始起步进行研究及应用。国务院为此列出了“863计划”, 并专门成立了一个机电一体化的领导小组。在制定2010年发展纲要以及“九五”规划时对国际上机电一体化的发展动向以及所造成的影响进行了充分地考虑。国内很多的大中型企业、研究机构以及大专院校也对机电一体化技术的应用及法杖做出了大量工作, 并取得了一定的成果, 然而, 目前我国机电一体化技术的发展与日本等先进国家的差距仍然很大。

3 机电一体化的发展趋势

3.1 智能化趋势

机电一体化技术在21世纪的一个重要发展趋势就是智能化。在机电一体化建设者的研究中, 智能化越来越受到重视, 其中重点应用的就是数控机床以及机器人的智能化。“智能化”其实就是对机器行为的描述, 以控制理论为基础, 对运筹学、人工智能、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学以及混沌动力学等新方法和新思想进行吸收, 模拟人的智能, 使其具备自主决策能力、逻辑思维能力以及判断推理能力, 从而达到更高、更精确的控制目标。当然, 机电一体化的产品不会真正具有和人一样的大脑, 但是, 机电一体化产品通过高速以及高性能的未处理器能够获得人的部分智能或低级智能。

3.2 模块化趋势

模块化是一项艰巨而又重要的工程。机电一体化的生产厂家以及产品种类都十分繁多, 所以, 具备标准机械接口、动力接口、电器接口以及环境接口的机电一体化产品单元的开发及研制是一件非常重要而又复杂的事。如各类可以完成典型操作的机械装置, 具备测距、识别、图像处理以及视觉等功能的控制单元, 以及研制集电机、智能调速以及减速为一体的动力单元。这样即可对生产规模进行扩大, 并对各项标准进行制定, 便于各个单元、部件的借口以及匹配, 同时还可以通过标准单元加快对新产品的开发。通过电气产品的系列化以及标准化所带来的好处可以肯定, 不管是对于生产机电一体化产品的企业, 亦或是生产标准机电一体化单元的企业, 机电一体化的规模化趋势都将为之带来更好的发展。

3.3 网络化趋势

网络技术是计算机技术的突出成就, 其兴起以及飞速地发展为工业生产领域以及科学领域带来了巨大的变革。网络将全球的生产及经济连成了整体, 企业也开始面临全球化的竞争。一旦研制出新的、质量可靠的以及独到的机电一体化产品, 很快就能够畅销全球。而且, 连远程控制的终端设备本身也属于机电一体化产品。局域网技术以及现场总线促成了家用电器的网络化的大势, 通过家庭网络可以连接各种各种家用电器, 并形成计算机集成家电系统, 该系统以计算机为中心, 可以让人们切身感受到高新技术所带来的便利, 网络化是机电一体化的必然趋势!

3.4 微型化趋势

机电一体化在21世纪中还将向微观领域以及微型机器领域发展, 即国外所谓MEMS, 也就是微电子机械系统, 通常所指的是不足1cm的机电一体化产品, 并且向纳米级或微米级发展。这种机电一体化产品具备运用灵活、耗能少以及体积小的优点, 拥有极大的优势。目前机电一体化的微型化发展由于微机械技术瓶颈的缘故, 也处于瓶颈阶段, 但随着科技的发展, 机电一体化技术的微型化趋势是必然的。

3.5 绿色化趋势

工业虽然改善了人们的生活, 但同时也带来了严重的环境污染。绿色化已经成为了时代的趋势, 机电一体化技术的发展自然也不能例外。绿色化的机电一体化产品主要是指能够在报废后回收利用并不会污染生态环境的机电一体化产品。绿色机电一体化产品在其使用、制造、设计以及销毁的过程中, 必须满足人类健康以及环境保护的需求, 这就要求产品必须拥有极高的资源利用率和极少的生态环境危害性, 该类产品的发展前途十分远大。

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, 2003.[1]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版, 2003.

[2]石美峰.机电一体化技术的发展与思考[J].山西焦煤科技, 2007. (07) .[2]石美峰.机电一体化技术的发展与思考[J].山西焦煤科技, 2007. (07) .

机电一体化技术的现状和发展趋势 篇10

关键词：机电一体化,发展现状,趋势

随着社会的不断发展, 人们现实生活中用到的家用电器设备越来越多, 这些家电也都是通过工业机械生产出来的。因此, 可以间接的说, 机电一体化技术早已经渗透到了人们的社会生活中, 并且与人们的生活息息相关。机电一体化技术的应用不仅推动了我国机械制造工业快速发展, 也促进了我国经济的快速提升。信息时代的科学技术发展, 也必将机电一体化技术带入一个全新的领域。本文通过对机电一体化技术现状的分析, 阐述了自己对其发展趋势的认识和看法。

1 机电一体化概述及应用

机电一体化不仅广泛应用于工业制造等, 并且以跨学科的特点, 在发展中也带动了相关技术的进步和发展。

1.1 机电一体化概述

机电一体化是一门综合性的学科, 各类技术知识交叉运用。机电一体化从字面上的理解就是将机械制造与电子技术结合起来, 使得机械设备在运转、维护等各个方面实现智能化的功能。随着我国机械工业和科学技术的不断进步, 将机电一体化技术的研究融入到我国国防、工业制造、电子电工等多个行业中去。同时, 机电一体化技术是整合了产品和技术两个方面的内容, 缺一不可, 既然要保持产品的质量和品质, 又得保证技术创新的特点。

1.2 机电一体化的应用

机电一体化不仅对我国机械制工业发展起着有利的推动作用, 还逐步引入到我们的生活工作中来。如应用于工程机械中的电子监控、自动报警等功能, 可以对正在运行中的机械起到实时监控, 发现异常能够迅速做出反应, 避免不必要的事故发生。还有在数控机床中的应用。现代化的数控机床一般都留有数据传输通信接口, 在实际的应用过程中实现计算机与数控机床之间的通信联系, 指挥操作, 还可以将这些数控机床之间联系起来, 通过计算机操作实现机床操作和数据通信。

2 机电一体化技术的发展现状

机电一体化是科学技术和机械工业发展到一定程度的产物。早在20世纪60年代, 国外一些国家就开始尝试着机电一体化技术应用到工程机械上去。逐步的国内一些机械工业上开始广泛应用机电一体化技术。一直到20世纪90年代中后期, 机电一体化经历了漫长的发展过程。以下就分析一下机电一体化技术国内外发展的过程和现状。

2.1 机电一体化国外发展现状

20世纪60年在, 在国外一些国家, 机电一体化得到了人们的认识和应用, 尤其是在一些工业较为发达的国家。机械化制造领域, 机电一体化的产品, 如数控机床等能占到所有机床的三分之一, 并且后来以每年30%左右的速度快速增长。这样以来, 机电一体化技术在工业上的广泛应用, 使其产品本身和机电一体化产品的技术含量也得到了更大的提升。1970年日本企业界将机械技术与电子信息技术结合在一起的这门学科称为机电一体化技术。并在随之到90年代中后期, 随着计算机技术的应用和发展, 机电一体化技术也得到更深层次的改革和发展, 并且在自动控制技术、传感技术和机械技术、电子信息技术等多个方面有了质的提升, 并且应用范围从大的工程机械应用制造, 到百姓家庭生活电器的制造使用。并且一度日本和美国等工业发达国家的数控机床, 电器制造以及电器等产品, 领先世界同行业产品。并且从产品的研发、生产、经营都形成了一定的规模, 并且对机电一化进行更高的领域提供了有利的发展条件。

2.2 机电一体化国内发展现状

我国的机电一体化应用和发展较晚, 是在20世纪改革开放以后, 在80年代初期, 我国大力发展工业经济, 由于国内自身的技术条件和人才经济条件跟工业发达国家相比差距较大。一方面一些大型的数控机床, 精密设备都需要从美国等一些工业较为发达的国家进品。另一方向国家筹备各方面的财力、物力、人力投入到机电一体化的研究中去, 国家国务院还专门成立了机电一体化研究领导小组, 组织机电一体的研发和攻关。并且在大专院校内设立机电一体化专业培养专业人才, 组织专家加强钻研与实践, 使机电一体化技术迅速渗透到我国的各个行业中。由于该项技术在我国起步较晚, 虽然目前跟美国、日本等国还有一定的距离。但到目前为止在数控机床技术、工业机器人技术和计算机集成制造系统等多个方面也取得了一成绩, 并且已经在多个行业广泛应用。

3 机电一体化发展趋势

现代社会的不断发展, 人们对机电一体化技术的应用越来越认可。机电一体化是在电子技术、计算机技术和机械技术等多个学科内容结合起来的新兴技术, 随着电子技术和科学技术和发展, 也势必将会进一步推动机电一体化的发展, 其发展趋势将主要有以下几个方面。

3.1 机电一体化的环保化

不管技术层次或者产品的主导方向如何, 任何一项新技术和新产品的发明创造, 都是为了人类生活服务这个根本性的目的而产生的。因此, 随着全球性环境污染, 人类生活居住条件恶化的现实情况下, 不管是大的工程机械, 还是小的家用电器的制造使用都要从环保的角度出发。因此机电一体化的发展趋势也不例外, 环保是其技术研发创新的必然要考虑到的重要问题之一。从其产品的设计、生产、包装、应用等多个环节上选择环保材料, 使其具有环境保护和保护人类生命健康的功用。并且尽可能的减少资源的浪费, 在工业得到迅速发展的同时, 也要保护人类居住环境的绿色环保。

3.2 机电一体化的智能化

在改革开放以后, 我国自行投入到机电一体化技术的研发中来, 在各方面都取得了一定的成绩。但还只是在原来简单的机器设备中添加了自动化服务的功能。在高科技迅速发展的今天, 自动化已不能满足我国工业发展的需求, 而智能化将是机电一体化发展的重要方向之一。人工智能化是不仅要上机器具备自动行动的能力, 还要有判断推理, 对某些事物能够自主决策, 并且具备一定的逻辑思维。

3.3 机电一体化的信息化

20世纪90年代到本世纪初, 我国信息技术得到了突飞猛进的发展, 并且快速的应用到了国防、教育、卫生、农业、政治等多个领域。给人们的生活工作带来了极大的变化。同样也给机电一体化技术的发展提供了更多的便利。利用网络无限制的传输和通信功能, 对机电一体化设备进行远程控制, 指挥操作带来了极大的方便。当前随着信息化技术普及与广泛应用, 机电一体化的信息化程度也将会相应的提高。

4 总结

机电一体化是一项有多个学科组成的新兴技术, 也是工业发展的基础。经过几十年的发展, 我国的机电一体化水平也达到了一定的程度, 为我国的工业发展也作出了重要的贡献。在新的阶段, 随着社会生产力发展的不断提升, 对机电一体化的技术要求越来越高, 以机械技术和微电子技术、信息技术良好整合的机电一体化技术的将会成为发展的必然趋势。

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[3]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作, 2013 (08) .

简析机电一体化技术应用的意义以及发展趋势论文 篇11

摘要：机电一体化是一种复合技术、是机电工业发展的必然趋势和现代科学技术发展的必然结果。本文讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并从对机电一体化的认识出发，概述了机电一体化在国内外的发展情况以及未来的发展趋势。

关键词：机电一体化技术应用发展方向

0引言

现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造与革命。在机械工业领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”的发展阶段。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生机向前发展，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。

1当前机电一体化技术主要的应用领域

1.1数控机床数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构；开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益；WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制；大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能；能实现多过程、多通道控制；系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

1.2计算机集成制造系统(CIMS)CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

1.3柔性制造系统(FMS)柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

1.4分布式控制系统(DCS)随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。分布式控制系统具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。分布式控制系统是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

1.5交流传动技术传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

2未来机电一体化技术的发展趋势

在未来，利用高新技术对机电一体化进行改造与提升，机电一体化涉及的学科领域很广，是一门独立的综合性、交叉性学科，我国应更加注重对机电一体化产品的自主开发与技术创新，利用高新技术对机电一体化产品进行创新设计，推进产品设计的智能化，自动化和快速化，才能赶上或超过世界发达国家机电一体化水平，提高产品的市场竞争能力。

此外，新一代的机电一体化系统的开发，设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备，实现各种作业的柔性化和自动化，使机械设备具有更高的柔性。其具体表现在：①计算机集成制造系统。在CIMS发展过程中，要注重人机一体化。在CIMS系统，中处于核心地位的过程控制级计算机，应配备必要的硬件和一定的软件功能。在软件方面，要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合，在发展过程中，要重视基本技术，不盲目追求高度自动化，数字化，逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。②智能制造技术。智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统，是在人类专家的指导下，做到人机的有机结合，而不是取代人，智能制造系统具有很强的自律能力。人机一体化能力，高水平的人机一体化(即虚拟制造技术)，在软件的支持下，有一定自组织能力，自我优化能力，自我修正能力，欧美各国都花费了很多人力物力在这方面的研究。③绿色化也是机电一体化未来的一个研究热点，绿色化是指产品在其设计、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，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。

综上所述，机电一体化是在与其相关的基础学科的充分发展的前提下出现的一种新型技术，它是许多科学技术相互交叉，互相融合发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着时代的发展，科学技术不断进步，各种新理论、新技术不断涌现，各学科相互融合进一步深入，机电一体化技术的发展空间也将越来越广阔。

参考文献：

[1]李运华等编著.机电控制[M].北京航空航天大学出版社2003.

[2]赵松年等主编.机电一体化系统设计[M].机械工业出版社2004.

[3]李建勇主编.机电一体化技术[M].科学出版社.2004.