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機電一體化特征范文1
摘 要：現階段我國的機械制造行業發展比較迅速，尤其在新的技術應用下，對機械生產能力的提高起到了促進作用。將機電一體化應用在機械當中，是工程機械發展的趨勢?；诖?，本文主要就機電一體化的特征以及應用作用發揮加以闡述，然后結合實際對機械中機電一體化的應用和發展趨勢詳細探究。希望能通過此次對機電一體化的應用研究，對實際工程機械的發展起到促進作用。
關鍵詞：機械；機電一體化；應用
0.引言
工程機械的操作中，實現了機電一體化就能提高機械使用性能以及效率。傳統的機械使用整體效率比較低，處在當前的發展階段，傳統機械應用已經不能滿足實際的生產力需求。通過從理論層面對機械中機電一體化的應用研究，對機械產業的發展就有著積極意義。
1.機械機電一體化的特征以及應用作用發揮
1.1 機械機電一體化的特征體現
機械機電一體化的運用有著鮮明特征體現，生產能力強的特征比較突出。機電一體化目標的實現對信息自動處理的作用能充分發揮，這樣機械就能在自動化的運作能力上表現的比較強，對設備運用的靈敏度檢測也能實現。機電一體化的設備系統控制，能有效保障產品的生產效率，在產品的性能上也能保障。特征還體現在安全性方面。實現了機電一體化，就能有效保障機械的安全運行[1]。基于機電一體化系統的多樣化功能，在機械設備的運行當中自動診斷功能的發揮也比較突出，從而就提高了設備運行的安全。除此之外，機電一體化系統在使用性能上也比較強，在應用的范圍也比較廣泛。
1.2 機械機電一體化應用作用發揮
工程機械中機電一體化的應用有著諸多積極作用發揮，在監控作用方面表現的比較突出。工程機械機電一體化的電子監控系統的應用，對機械設備的運行狀態能實時性的監測，在機械出現了嚴重磨損的時候，系統的自動診斷功能就能發揮其積極作用，這對故障的及時性解決就提供了方便。在機電一體化的目標實現下，對工程機械的正常化作業有著保障，能最大化的降低安全事故。
再者，機電一體化的應用作用發揮還體現在節能作用上。機械運作中，機電一體化的系統運行能對設備的正常運行得以保障，將機械設備的能量充分發揮，實現節能的目標。這對資源儲備量也能得到有效保障[2]。電子節能控制器的運用，能降低設備的磨損率，從整體上提高機械設備的工作效率。機電一體化的運用對作業的精度能得以保障，減少了傳統機械工作中的人為誤差。
2.機械中機電一體化的應用和發展趨勢
2.1 機械中機電一體化的應用分析
機械中機電一體化的應用中，對成品的精度要求比較高，這也是和產品的性能保障有著直接性關系的。機電一體化技術能對產品生產的數據進行直接控制。在輸入了相應參數之后，機械就可按照參數進行自動化的運作，這對產品的精度就得到了保障，使得整體生產水平和能力得到了提高。機械的自動化以及半自動化作業當中，對人員操作的工作量大大降低了，也能保障生產產品的質量[3]。如日本的三菱公司就將挖掘軌跡控制和挖掘機進行稽核，在對鏟斗的運動軌跡設定之后，通過微機進行控制，就可對臂桿和鏟刀等自動化控制，這就大大增加了工作的效率和質量。
機械中機電一體化技術的應用中，對電子監控以及自動化報警、故障自診斷系統的功能發揮，就能提高機械整體生產水平。工程機械的發動機以及傳動系統等在運行中，通過電子監控以及自動報警系統的運用，對運行中所出現的異?，F象就能直接提示，這就對駕駛員的工作條件得到了有效提高，對機械維修的費用也能大大降低，有助于設備的使用壽命進一步延長。機械中的機電一體化的運用，能有效提高生產率。如在液壓挖掘機的燃料能力量的利用率僅為30%，這樣的低能運行，對能源的節約就體現的比較突出，在節約能源的同時，也能大大提高生產率，這就是機電一體化得以迅速發展的重要原因。
機電一體化在機械當中的運用過程中，機電自動檢測的功能也能充分發揮。自動檢測功能的運用對機械各子系統都能進行檢測，從而可及時性的了解機械設備的運用狀況。在系統出現異常的時候，報警系統會發出警報，對故障的部位就能明確[4]。自動檢測系統對機械的運行效率提高就發揮了積極作用，保障了整個生產的順利進行。
2.2 機械中機電一體化的應用發展趨勢
隨著新技術的升級，機械機電一體化也會向著智能化的方向發展。智能化是對機械設備行為的描述。機械的智能化發展是將多種學科知識技g進行綜合的，如計算機技術以及人工智能技術和運籌學等等。在這些技術以及理論的綜合下，就能對機電一體化的產品生產效率進一步的提高，對機械的控制能力也能提高。
機械機電一體化的發展也會向著微型化方向邁進。所謂的微型化就是通過對納米技術的應用，微機電一體化的產品的體積縮小，這樣在能耗上也會大大降低，在實際運用過程中的靈活程度就可提高。機械機電一體化的微型化目標的實現，也是對整體機械行業的發展有著積極意義的。通過精細化的加工技術應用，實現生產能力提高的目標。
當前我國的網絡化技術的應用比較廣泛，而在機械行業中，將機電一體化和網絡技術進行結合，在對遠程控制技術以及監視技術的應用下，就能從很大程度上提高機械運作的效率。這也是現代化機械發展的重要方向[5]。
系統化的發展也是重要發展方向。主要就是機械機電一體化的系統結構更加的完善，在整體的結構上能靈活性的組態，從而滿足實際應用的需求。系統化發展目標的實現，就要能注重將多個子系統協調化，并對子系統進行綜合性的管理，這樣就能提高系統的運用性能。
3.結語
綜上所述，我國的機械產業發展過程中，要想促使其進步，就要充分重視機電一體化技術的應用，并要能從多方面注重對技術的升級運用。通過此次對機電一體化的技術應用研究，就能為實際機械發展的水平提高起到一定啟示作用。
參考文獻：
[1] 吳澤平. 論機電一體化技術在工程機械中的運用[J]. 電腦迷. 2016（11）
[2] 傅思杰. 控制工程在機械電子工程中的應用[J]. 福建質量管理. 2016（04）
[3] 趙慶偉. 機電一體化在工程機械上的應用與發展[J]. 中國新技術新產品. 2015（23）
機電一體化特征范文2
1 機電一體化的基本概念
機電一體化又稱機械電子學，亦可稱為機電整合，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成，它是在機構功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
2 機電一體化的發展概況
機電一體化最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上，隨著機電一體化技術的快速發展，機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展。現在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術，它的發展使冷冰冰的機器有了人性化，智能化。
但在20世紀60年代以前，機電一體化就已經開始發展了。在這一時期，人們在不知覺中就已經在利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合。20世紀70～80年代，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎，也就是在這一時期出現了機電一體化這一名詞。20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入了深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。據了解，我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：
（一）智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。它是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一。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上，吸收計算機科學、人工智能、心理學、生理學等新思想、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。故智能機電一體化產品也具有這種能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動
（二）數字化
微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎，而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。
（三）模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。但機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
（四）網絡化
20世紀90年代，計算機技術飛速發展后的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、教育以及日常生活都帶來了巨大的變革。而各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術正在興盛，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
（五）微型化
微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，微機電系統產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優勢。
（六）系統化
機電一體化特征范文3
關鍵詞：機電一體化；核心技術；發展進程；發展趨勢
機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發展飛速，機電一體化產品更日新月異。
一、機電一體化的核心技術
1.機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、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：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
3.系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。
4.自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
5.傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。
6.伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
二、機電一體化的發展進程
1.數控機床問世：自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。
2.微電子技術的發展：我國的集成電路產業起步于1965年，經過30多年發展，已初步形成包括設計、制造、包裝業共同發展的產業結構。
3.可編程序控制器（PLC）的應用于工業：上世紀60年代后期，美國汽車制造業開發一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業生產的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術。90年代又開始了PLC的第三個發展時期。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，采用面向現場總線網絡的體系結構，采用開放的通信接口，如以太網、高速串口；采用各種相關的國際工業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，正隨著計算技術、通信技術和編程技術的發展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統、同一個編程系統，執行不同的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、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。
三、機電一體化向智能化邁進
20世紀90年代后期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有：
1.智能化：是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、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.網絡化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
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域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。
4.綠色化：機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。
5.系統化：其表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。一是如何賦予機電一體化產品人的智能、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品。
結束語：
當然，機電一體化的發展不是孤立的，與機電一體化相關的技術還有很多，并隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。
參考文獻：
機電一體化特征范文4
【關鍵詞】機電一體化；機械工程；發展
1 機電一體化的基本知識
1.1 機電一體化概念
機電一體化的概念，就是指在機械的功能設計和應用里，在機械結構的主功能、信息處理、功能控制等方面，將控制裝置安裝電子化集成和控制軟件等進行有機結合形成統一的系統，系統通過引進電子技術，使裝置在程序預定的操作功能下，綜合運用機械技術、微電子技術以及電力電子技術，再配合系統布局的各個功能單元里配置，完成機械系統智能性控制，實現機械設備多功能、高質量、低能耗、環保和運行可靠性高的效果。機電一體化技術就是將以上的技術有機結合在一起來實現設備的機械性能綜合技術應用，機電一體化技術不是簡單將機械技術和微電子技術組合一下就完成的，是一個友好的復雜的系統結合技術過程。我們如果能正確的應用機電一體化技術，就能在取代原有傳統機械的功能外，還會增加自動檢測和處理信息、自動調節與控制、自動診斷和保護等很多新功能。傳統機械與現代機械的本質區別就表現在這些功能上。
1.2 機電一體化的特征
機電一體化主要有四個特征：第一個特征是廣而強的應用性。機電一體化技術是以機械為基礎來研究機電的過程并實現機電產品性能的一系列開發的技術，這種技術是不受任何行業、機械種類的限制，滲透到各個專業系統和產品的應用、開發技術中，它的應用性因此廣而且強；第二個特征就是突出的系統化。機電一體化是將各種技術協同合作和集成應用，產品和過程綜合在一起形成一個完整且功能完全的系統。它主要強調的是層次化和系統化；第三個特征就是整體的最優化。整體最優化主要是指機電一體化的附加值高、效率高、性能高，材料、能源省，消耗以及污染低，充分利用機電一體化的技術，綜合運用，達到整體最優化；第四個特征就是操作簡單、清晰化。機電產品使用簡單化對于那些不精通機電原理、技術知識的普通用戶來說，操作簡便的特性能讓普通的用戶熟練使用機電產品強大的功能。
2 機電一體化技術在機械工程中的應用
機電一體化技術是在1960年以后才開始在工程領域慢慢得到應用，高速發展的新技術不斷促進了機械制造業的創新和變革。在機械工程領域由于計算機和微處理技術、信息處理技術方面的應用，改變了機械工程原來的面貌，并讓其徹底煥然一新，不僅提高了機電產品的綜合性能，而且提升科技含量，促進機械工程走上了高速發展的全新道路。
2.1 機電一體化技術在改造機床上的應用
數控機床對工作臺和機床上的刀具的運動要求很嚴格，必須保證它們精確的運動路線，偏差率要控制在允許的范圍內，保證被加工件的精確性。由于開環伺服系統結構簡單、故障易診斷、排除、維修簡單和易調整等特性，并且價格低廉，因此被廣泛的使用。滾珠絲杠副具有傳動效率高、摩擦損失小、運動很平穩等優點，將滾珠絲杠適當的正向擰緊一下，就可以消除螺母和絲杠的間隙；如果反向擰緊，就可以將空間的死區消除，達到精確定位。鑒于以上的優點在選用機構傳動方式時總是選用滾珠絲杠副傳動。隨著科技發展，今天的數控機床都采用微機對數據和信息進行處理，按功能需要和技術要求選用。如果機床存在誤差需要調整，要盡可能保留原來的操作系統，在改動最少的前提下對機床進行調整，降低改造成本。做到用最少的代價、最少的改動取得最好的收益。
2.2 機電一體化技術在包裝機械方面應用
包裝機械，機械部分一般多采用傳統的凸輪構造、控制連桿等機構，控制系統用控制電路、控制連桿組成，結構復雜、維修困難，調試和操作非常不便。包裝機械采用機電一體化技術之后，由于控制系統采用了微機、專業計算機，控制系統形成了模塊化管理，使之前龐大、復雜的傳統傳感技術和傳動技術的設備體積大大縮小，設備的零件也越來越精密，能源的消耗也大大減少，做到節能環保，在一定程度上增加了企業效益。
2.3 機電一體化在產品開發上凸顯的特點
總體來說，機電一體化產品在開發商機上潛力無限，不僅因為其使產品功能具有有靈活多變的特性和可靠性，還能通過運用微電子技術和微處理器來特定的提升機械產品的某一特定的功能，使其真正做到物盡其用。機電一體化產品發展和應用最大的特點是讓普通的機械產品實現了從半智能向智能化、自動化改革性的突破，提升了產品的價值和科技含量，將機械的經濟、技術價值提升到了很高的水平。
3 在工程領域內，機電一體化的發展趨勢
機電一體化技術和應用根據近幾年國內外的統計和研究，正往以下幾個方面發展。
（1）個性化。這是所有產品必須具備的固有特性，市場化的經濟決定了市場必將被個性十足的產品所充斥，在如今信息時代，機電一體化產品若想立足市場，在保證產品質量精益求精的前提下，一定會向個性化的方向發展。
（2）智能化。機電一體化的顯著特點是智能化，是與傳統機械最本質的區別，是分水嶺，是其他技術和產品不能與之抗衡的根本亮點。隨著科技的發展，機電一體化還會大大提高它的智能化水平，使其在以后能模仿人類的智能，科學、準確生產。
（3）高性能化。機電一體化產品的高性能化主要表現在產品運行速度、精度、效率以及穩定性和可靠性，這些性能，保證機電產品可以實行多數據、多任務、多系統的操作，并且在系統發生故障時，使用人員會根據提示在短時間內修理和調整好機器，保證機電一體化產品的高性能。相信在不久的將來，機電一體化產品的性能還會有很大的變革。
（4）綠色化。綠色化將不僅是機電一體化產品的特色，這將會變成所有產品共同的特性。走可持續發展之路是我國發展的指導思想，今后的產品都將會在制造、使用的過程中避免污染、減少污染環境，在使用期限到期后還能回收利用。
（5）網絡化。網絡的普及，使得所有產品都在向網絡化發展，機電一體化的產品也不例外，在某些工程領域，特別是精密儀器和檢測設備方面，已經實現聯網，利用網絡技術進行遠程診斷和控制等，相信不久的將來，所有的機電產品能夠聯網，實現真正意義上的遠程控制，這將使產品實現真正的機電一體化，這也是機電一體化產品最終的奮斗目標。
（6）機電液一體化。由于液壓傳動的平穩性、可靠性、柔緩性、安全性和壓力大且均衡的特性，必將和機電一體化技術一起引發機械工程的革命，而且在尖端科技中已得到了應用。
4 結束語
當今世界機械工程最終發展趨勢就是實現機電液一體化，機電一體化的發展和應用必將會引起社會各方面的變革，不僅在機械工程領域，而且在農業、科技、軍事上都得到廣泛的應用。我國的機械工業發展起步較晚，要借鑒國外先進的技術和經驗，完成我國的機械工業發展和振興之路。
參考文獻：
機電一體化特征范文5
論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發展背景，綜述國內外機電一體化技術的現狀，分析機電一體化技術的發展趨勢。
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、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別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產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區別。
2機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）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，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。
3機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：
3．1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。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上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。3．2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、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等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。
3．3網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?，F場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)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(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
3．4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域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3．5環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
3．6系統化
未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，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；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。
參考文獻
機電一體化特征范文6
關鍵詞：智能控制；機電一體化系統；應用分析；科技發展
隨著我國經濟的快速發展，愈加復雜化的市場經濟使得各個行業的競爭越來越激烈，為了能夠在市場中有一個立足之地，所有的企業都在進行轉型和改善。隨著近些年的發展，我國的機電一體化系統已經逐漸的趨于完善，但是在實際的操作過程中還存在著一定的弊端，最明顯也是最重要的問題就是在實際操作的過程中不論是農業還是工業，都存在著一定的不確定性、多層次性以及非線性等特征，使得機電一體化系統在應用的過程中出現了一些不便。為了能夠解決這個問題，智能控制應運而生，智能控制的出現不但有效的解決了這個問題，同時促使我國機電一體化行業的快速發展，使其能夠更加從容的面對各種操作，提高了機電一體化系統的操作效率。
1什么是智能控制
所謂的智能控制指的就是在沒有人為的干預下能夠自主驅動智能機器，從而有效完成對目標進行自動控制的技術，換句話來說就是用計算機對人類的大腦進行模擬，從而完場智能控制。智能控制在當今的社會是一種非常重要的技術，應用范圍非常廣泛，有著不可或缺的作用。在機電一體化系統中，有很多復雜多樣的控制任務和控制目的，這些控制任務和控制目的以傳統的控制手段來完成是非常復雜和不方便的，而智能控制的出現正好可以解決這一問題，使得機電一體化系統的實際操作更加的簡單方便，同時還能更好的完成控制任務。對于智能控制來說，傳統控制只是其中最為簡單的一個部分，真正的智能控制是由多個學科相互交叉而成，而在眾多的學科中最為主要的就是自動控制論、信息論、人工智能以及運籌學等學科。與傳統控制相比較而言，智能控制有著一些非常明顯的優點和特征，其中最為主要的特征主要有七個方面，分別是智能控制的核心在高層控制、智能控制具有變結構特點、智能控制器具有非線性特性、智能控制器具有總體自尋優特征、智能控制一個新興的技術、屬于一門邊緣交叉學科以及其能夠滿足更多的要求和目標。智能控制主要分為了六種類型，分別是：混合或者集成控制、專家控制系統、分級遞階控制系統、學習控制系統、人工神經網絡控制系統、組合智能控制系統以及金華計算與遺傳算法。
2什么是機電一體化系統
所謂的機電一體化系統又被稱之為機械電子學，指的就是講信息技術、機械技術、電工電子技術、借口技術、傳感器技術、微電子技術等多種技術進行有機的結合，從而形成了所謂的機電一體化系統，同時將這種系統運用到實際的生活當中。機電一體化系統在組成的過程中需要幾點組成要素，主要包括了運動組成要素、結構組成要素、智能組成要素以及感知組成要素。
3智能控制在機電一體化系統中的應用分析
隨著科技的快速發展，機電一體化逐漸從傳統方式向著智能控制轉型和發展，使得機電一體化系統邁向了新的領域。同時隨著機電一體化系統面對的任務和目標來說，智能控制也必然是其主要的發展方向，在機電一體化系統中，智能控制的水平直接決定整個系統的水平，智能控制水平越優越，那么機電一體化的整體水平也就也高，反之亦然。3.1智能控制在機械制造過程中的應用分析在機電一體化系統中機械制造只非常重要的一個部分，而對于目前的機械制造技術來說，最為先進的技術就是將計算機輔助技術與智能控制進行有效的結合，使得機械制造技術逐漸的智能化。機械制造技術的智能化其主要目的就是利用計算機技術對人腦進行模擬，以其來代替一部分的腦力勞動，從而完成整個人類制造機械的過程。在智能化的機械制造的過程中，首先是由智能控制技術對神經網絡系統進行利用，通過它對機械制造的實時情況進行動態模擬，然后再利用傳感器的融合技術對采集而來的信息進行處理，同時對控制模式中的一些參數和數據進行修改。在機械制造的領域中智能控制的主要應用有機械制造系統的智能監控和檢測、智能診斷機械故障、智能學習以及智能傳感器。3.2智能控制在數控中的應用隨著科技的快速發展和我國市場化經濟的不斷變更，對于機電一體化系統的發展來說數控技術有著至關重要的作用，因此對于數控技術的要求也就越來越高，在實際操作的過程中，數控技術不但要有效的完成各種智能功能，同時還需要數控技術完成擴展、延伸以及模擬等一些全新的智能功能，從而可以通過利用數控技術來完成智能監控、智能編程以及對智能數據庫的建立等一些目標，從而使得機電一體化系統在實際的操作過程中可以通過智能控制來完成一些目標，比如在對數控領域中一些算法不確定或者是沒有明確結構的問題進行綜合處理的過程中，可以通過利用推理規則對數控維修提供一定的數據和參考。3.3智能控制在機器人中的應用機器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非線性、時變性以及強耦合，而這些特征主要都是體現在機器人的動力系統之中。同時在機器人的控制參數系統當中，機器人具有多邊變性以及多任務性的特征，而這些特征的存在是非常適合智能控制技術的應用。就目前的技術和發展來說，在機器人的實際操作過程中智能控制技術主要變現在四個方面，分別是對機器人的行走軌跡和行走路徑以及跟蹤等方面進行控制；對機器人手臂的姿態以及動作進行智能控制；有效利用專家控制系統對機器人的運動環境進行建模、監測、定位以及規劃控制；對機器人的傳感器信息融合和視覺處理進行智能控制。3.4智能控制在建筑工程中的應用智能控制在建筑中的應用主要有兩個方面，一方面是照明通信系統，另外的一個方面是空調系統。隨著人們的生活水平不斷的提高以及科學技術的不斷進步，人們對于生活的質量要求也是越來越高，因此智能建筑成為了主流。智能建筑主要是通過智能控制對建筑進行智能化控制，而在眾多的智能控制中最為常見也是最為實用的就是這兩種。首先是照明通信系統，通信系統指的就是小區內部的互聯網通訊，主要是通過小區內的控制器對每個用戶的通訊線路進行控制和檢測，一旦發生故障，能夠對線路進行快速的檢修并且進行維護，使得通訊系統在使用的過程中更加的便捷和安全。照明系統指的就是對建筑群的照明進行實時控制，在控制的過程中主要是對照明區域、照明時間、照明邏輯以及照明系統節能燈方面進行控制；另外一個方面就是對空調系統進行控制，在對空調進行智能控制的過程中，主要是通過比例積分調節器閉環的方式來模擬四季溫度，同時對空調的風閥進行智能調節，不但有效提高了建筑內部的空氣質量，同時還能盡可能的減少能量浪費。
4總結
隨著科技和市場化經濟的快速發展，機電一體化系統為了能夠適應更過的工作環境和任務要求，需要進行不斷的完善和轉型，智能控制的出現使得機電一體化系統能夠更好的面對各種各樣的操作難題，不但能夠有效解決問題，還可以減少工作人員的腦力和體力勞動，更加重要的是促進了機電一體化系統的快速發展，使其有了質的飛越，使其能夠更加長遠的發展。
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