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機電一體化趨勢范文1
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：
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Modular DigitalController（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：
機電一體化趨勢范文2
隨著科學技術的迅速發展，它一方面推動了學科的之間的相互交錯，另一方面也促使工程領域的進一步改造。近年來，特別是計算機日益的小型化與功能化，其使用范圍也逐步的越來越廣。機電一體化技術就是集合了計算機技術、信息技術與微電子技術等于一體的綜合性技術，它的廣泛使用，不僅提高了相關產品的質量，更是進一步提升了機械行業的生產效率。
1.機電一體化的發展現狀
以信息化來推動工業化的發展，是現代社會發展的一項重大的戰略舉措，因為信息化主要是通過計算機的應用來實現的，它的應用開始將工業經濟進一步的轉化為信息經濟，這個信息化的過程不僅涉及到傳統的產業，還涉及到人們的生活方式和基礎設施的建設等等。當然，雖然我國目前的機電一體化技術得到了一定程度的發展，但是與發達國家相比，還是存在著十分大的差距。據相關的數據表明，我國信息技術產業的產值還只有30-40%。這樣的一個差距，也在一定程度上極大的限制了我國機電一體化的發展進程。但是國家還是十分的重視這一方面的建設，還為此成了專門的機電一體化的領導小組。因為信息產業是有十分長遠的發展潛力的，如果能夠通過一些貿易或者技術轉讓，直接的吸取國外先進的技術，在成本的節約上有著極大的優勢。
另外機電一體化主要是由控制技術、計算機技術等等組成的，隨著它們進一步的發展，也為機電一體化的技術條件提供了支撐，大規模集成電路的快速發展則為機電一體化的物質條件奠定了很好的基礎，正是這些支撐，促使著我國的機電一體化正在逐漸的發展完善。
2.機電一體化的趨勢探討
機電一體化的發展是十分依賴于相關技術的發展程度的，因為它不僅包括了計算機學、信息學，還包括了機械學、電子學、光學等等。所以這是一個協同發展的過程。由此可以探討出機電一體化的發展趨勢主要有以下幾個方面。
（1）板塊化的發展
實現機電一體化的版塊化是一個相當復雜的工程，因為該工程涉及到的廠家繁多、產品品種各異。在進行研發時各種接口的設計也是各式各樣，例如它既會涉及到機械接口，還會設計到電氣接口等等，這都為機電一體化板塊化的實現產生了很大的障礙。但是該項工作能夠順利的完成，卻對機電與一體化的發展有著很強的促進作用。例如在進行加減速以及智能調速的研究時，想要達到更好的視覺處理效果，就必須要做好機電一體化的板塊化處理，只有這樣才能在進行新產品的開發時有一個較好的標準。同時對于實現規模生產也有著較大的促進作用。當然這就對于標準的制定提出了較高的要求，不論是在部件和接口的選擇上，還是在單元的匹配程度上。當然受著各方面利益博弈的影響，想要制定這樣一個統一的標準，在實施的過程中還是有著一定的難度，但是可以先從一些規模較大的企業中試點，再逐步的推廣。我們可以肯定的是，這些標準的制定無論是對技術企業還是對產品企業的發展都有著極大的推動作用。
（2）智能化發展
21世紀系統化的發展方向是一個十分重要的發展趨勢，因為在機電一體化的建設之中，越來越關注人的力量，例如已經得到推廣的機器人和數控機床的使用等等都是智能化發展的結果。智能化的發展主要是在，通過人智慧，來完成對機械行為的設定。在這一過程中，不僅囊括了計算機學、數學、心理學等等知識，還需要人們更多的新思想和新方法，這樣通過人腦智慧的應用，來完成機器的自主決策、判斷推理的能力。這樣對于目標的完成能夠起到更好的控制作用。當然我們不能要求機械能夠實現和人類一樣水平的智商，但是通過各項技術的應用，還是能夠融入人的部分智能，這樣也能夠極大的推進其發展。
（3）小型化的發展
小型化的發展主要是指機電一體化朝著一個微觀的趨勢發展，我們將其統稱為微電子機械系統，這對機電一體化的產品的尺寸都做出了標準化的規定，而且還有著朝微米和納米級發展的趨勢。它主要有著耗能少、體積小等等優勢，而且其運動方式還十分的靈活，所以在軍事和醫療上都得到了廣泛的推崇。但是目前其發展的重難點主要在于微機械技術，因為在完成微機電一體化產品的加工時，都必須要采用精細加工技術的，這類技術不僅包括光刻技術，還包括蝕刻技術。它們在技術攻破和創新上都還存在著一定的難度。
（4）系統化的發展
系統化發展主要表現在其系統結構體系既有開放式的特征，又有著模塊化的表現。這就要求該系統是既能夠進行靈活的組合，又能夠隨意的進行拆分，同時還需要各個子系統之間能夠進行很好的協調，這樣便于整體的管理。在另一方面，系統化還體現在通訊能力的提升以及產品的人格化特征之上，因為未來產品的發展趨勢將更加的注重與人需求的結合，因為畢竟產品最終的使用者是人，所以，在進行機電一體化產品的研發時，還應該更多的關注產品的“情感”與智能，這樣才能更好的實現人機一體化。
3.結束語
不難看出，機電一體化的發展如果只是單純的依靠某一方面的力量，是根本無法完成的，它必須受到多方面技術發展的推動，這也是當今社會發展的特點的，所以實現技術之間的協調發展，才是未來發展的總趨勢。當然，文中所列舉的技術并不是與機電一體化相關的全部技術，它還包含著許多其他方面的技術。目前技術融合的可能性越來越大，涉及的范圍也越來越廣，這極大的推動了機電一體化的發展。
參考文獻
[1]李軍.淺析光機電一體化技術的發展[A].海南省機械工程學會、海南省機械工業質量管理協會.綠色制造與低碳經濟一一2010年海南省機械工程學會、海南省機械工業質量管理協會“年會”暨機械工程科技學術報告會論文集[c].海南省機械工程學會、海南省機械工業質量管理協會：，2010：4.
機電一體化趨勢范文3
關鍵詞：機電一體化技術；礦山應用現狀；發展趨勢
20世紀60年代，電子技術逐漸成熟，人們開始將電子技術應用到機械發展中。機電一體化技術不斷成熟，在每個領域都有所應用。當前機電一體化技術擁有如下優勢：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，保障工作質量。機電一體化產品具有上述功能，因此適用于各種領域和不同場合，機電一體化產品具有非常高的應變能力，可以大大提高控制的靈敏度和檢測的精度，復合功能使得調整和維護更加方便。礦產資源一直是人們生活中大量應用的能源，近年來隨著科技的發展，社會的進步。尤其是機電一體化技術走向智能化和數控化，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定的支撐，保證了礦產資源采、掘、運等過程的效率和質量。研究機電一體化技術在礦山應用中的現狀，探索如何將機電一體化技術應用到礦山發展，保證安全、高效和現代化的生產模式，對于促進我國礦山資源和礦產工業走向現代化和智能化發展具有極其重要的意義[1]。本文首先對于機電一體化技術在礦山應用的現狀進行研究。通過本文的分析可以了解到機電一體化技術在礦山中具有重要應用，且未來必然會向模塊化、智能化、網絡化、微型化和綠色化發展。
1機電一體化技術在礦山應用的現狀
1.1在礦井提升機中的應用
礦物提升是礦山生產的關鍵環節，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備中應用機電一體化技術最多的設備。礦井提升機的控制方式是芯片和PLC外端結合統一控制，統一控制使軟件功能得以實現，保證操作過程的安全性，操作結果的可靠性。機電一體化技術能夠保護系統軟件和硬件，實現礦井電動機的軟啟動，啟動時不會出現轉差沖擊，提升操作系統分為手動調繩、半自動調繩、全自動調繩三種運行方式，手動調繩是指操作時利用人工手動調節提升繩的高度來完成工作，半自動調繩是指操作過程將人工手動和智能化機械結合調節提升繩的高度來完成工作。機電技術為提升機設置的保護系統由監控裝置、故障診斷裝置、報警裝置組成，監控裝置對提升機運行工作的全過程實施自動監測，當發現機械運行過程參數出現錯誤或者某個零件出現故障時，故障診斷裝置就會通過LED屏顯示出來，同時報警裝置發出警報聲，提醒工作人員。機電一體化技術大大提高提升機運行安全性，減少維修工作量，保證提升工作質量[2]。
1.2在空氣壓縮機中的應用
空氣壓縮機是礦山資源開采挖掘時需要使用的固定設備，使空壓機的高低壓缸、電機系統和排氣系統的工作運行效率更高，同時也可以開通系統內部的軟件系統，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在其他機械中的應用
機電一體化技術在礦山電液控制裝置中也有廣泛的應用。借助機電一體化技術可以實現對支架工作狀態的準確檢測。機電一體化設備具有安全性能高，設備體積小，操作過程簡單，運行結果可靠，便于維修等優點，可以大大減輕技術人員的工作負擔，提升礦山產業現代化和機械化水平[3]。
2機電一體化技術在礦山中的發展趨勢
未來的機電一體化技術在礦山中必然向模塊化趨勢、智能化趨勢、網絡化趨勢、微型化趨勢以及綠色化趨勢發展。發展趨勢表如下表1所示：通過表1可知，機電一體化技術在礦山中首要的發展方式就是向模塊化發展。這是一項復雜而艱難的任務，因為礦山設備中應用機電一體化技術的產品種類繁多，生產廠家也多種多樣，因此如何將這些機電一體設備模塊化一直是人們想要解決的問題。現在學者已經通過研制控制單元和動力單元來實現機電一體設備的模塊化，研制出減速智能裝置和圖像處理系統，調查顯示，機電一體化設備向模塊化發展可以使礦山企業更加具有規模性。智能化是機電一體化技術在礦山企業中的必然發展模式，智能化是指利用計算機科學、模糊學、心理學和生理學等動力學為機電設備賦予人工智能，使機電設備擁有判斷思維、邏輯推理和自主決策的功能，機電設備智能化能夠大大減少礦山作業技術人員的工作量，是礦山發展的必然方向。隨著計算機技術的發展，網絡技術也飛速進步，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向微型機械和微觀領域發展。微電子機械的尺寸通常不會超過1cm，產品體積小，所以靈活性更高，所消耗的能源也更少，擁有大型機械設備不可比擬的優勢，超精密技術為機電一體化設備向微型化發展提供了基礎保障。礦山資源開采雖然為人們生活帶來了極大的便利，但是也對環境造成了不容忽視的污染，因此未來的機電一體化技術在礦山企業中必然會向綠色化發展。整個機械一體化產品在設計、制造、使用和銷毀過程中都要保證不污染生態環境，或者極少污染生態環境。綠色機電一體化產品在使用時保證資源的可持續發展，是未來的必然發展方向。
3結語
通過本文的研究可以了解到機電一體化技術在大量礦山設備，未來的機電一體化技術在礦山中必然會向模塊化、智能化、網絡化、微型化和綠色化趨勢發展。
參考文獻
[1]王斌.機電一體化的發展趨勢及其在礦山生產中的合理運用[J].科學與財富,2015(27):297-298.
機電一體化趨勢范文4
Abstract: The emergence of mechatronics is not isolated, it is the crystallization of many scientific and technological development, social development of productive forces to a certain stage requirements. Articles in the analysis of mechatronics development process, based on the trends of mechatronics.
Keywords: mechatronics; development process; trends
當前，機電一體化技術發展飛速，機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系都發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段，機電一體化產品更是日新月異。
一、機電一體化技術的發展歷程
機電一體化技術的發展大體可以分為三個階段。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。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迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。
我國從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“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，但與世界先進國家相比仍有相當差距。
二、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和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：
1、光機電一體化。
一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。因此，引進光學技術，實現光學技術的先天優點能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統。光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。
2、智能化。
今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要受益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。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。人工智能在機電一體化建設者的研究中只益得到重視，機器人與數控機床的錯能化就足螢要應朋。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，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、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
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、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。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。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，模塊化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
4、網絡化。
計算機網絡技術的興起和飛速發展給科學技術及日常生活都帶來了巨大的變革。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使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡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，使人們在家里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朝著網絡化方向發展。
5、微型化。
目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、cpu等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。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、信息等方面具有不可比擬的優勢。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。
6、綠色化。
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。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。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。
7、仿生物系統化。
今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物――軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體，不可分割。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。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，機電一體化產品的最終使用對象是人，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；另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體化產品。當然，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展的趨勢，但還有一段漫長的道路要走。
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。另外，與機電一體化相關的技術還有很多，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廣闊。
參考文獻：
1.李晶.機電一體化技術應用之我見.價值工程，2011年第30卷第3期
2.章浩,張西良,周士沖.機電一體化技術的發展與應用.農機化研究，2006年第7期
機電一體化趨勢范文5
【關鍵詞】機電一體化；技術；現狀；發展；趨勢
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
一、前言
隨著時代的進步，科技的發展，各個工業領域的技術開始融合起來，從而大大提高了技術的水平，提高了我國的工業生產能力。機電一體化就是這樣一個在科技發展的浪潮中衍生的科技發展新方向。
二十世紀九十年代后期發展至今，機電一體化技術開始逐漸地邁向了新階段[3]。以微電子技術作為核心的高科技技術逐漸被應用于工程機械制造領域中，進而改變了我國工程機械長期落后的困境，同時也促進了相關工業制成品的性能的進步，從整體上將我國的工程機械推進了一個全新的臺階。尤其是在一些樓宇建設中電子監控和自動報警的應用中，如果相關的設備和工程機械出現了故障，電子監控設備以及自動報警系統能夠及時準確地為工作人員提供相關信號，以方便工作人員及時地維護和更新。
二、機電一體化技術
機電一體化技術．顧名思義．結合應用機械技術和電子技術于一體。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，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，應用范圍愈來愈廣。
機電一體化技術具體包括以下內容：
1、機械技術
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，利用其它高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統制造過程中，經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統等，形成新一代的機械制造技術。
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、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。
4、傳感檢測技術
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?，F代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。
5、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。
三、機電一體化的發展階段
機電一體化的發展大體可以分為三個階段。上世紀60年代以前為第一階段（亦可稱為初級階段）。在這一時期，人們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了積極的作用。
上世紀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、通信技術發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化發展提供了充分的物質基礎。
第三階段，上世紀90年代后，機電一體化技術開始向智能化方向邁進，進入深入發展時期。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腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。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。
四、機電一體化技術的現狀
機電一體化技術與其他技術的發展狀況類似，也經歷了長期的產生發展和成熟的過程。在機電一體化概念還未出現時，世界各國的相關科技工作者就已在原有的機械設計基礎之上設計和研發出了機電一體化的產品。但隨著機電一體化產品的不斷前進和發展，20世紀70年代初，相關的科技工作者才在長期實踐過程中系統地總結和提出了機電一體化的概念，并在實踐中使其不斷發展完善。
隨著集成電路、計算機技術等的發展和普遍應用，機電一體化也得到了新的全面發展由于具備了形式靈活內容豐富應用廣泛的特點，機電一體化技術在機械行業中引發了深層的技術改革，而這種改革又反過來推動了機電一體化技術向全新的方向發展。現在，隨著技術進步時展，機電一體化技術的應用已深入到社會生活的各個領域，為人類帶來了更為高效的生產和生活方式。
五、機電一體化技術的發展趨勢
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：
1.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。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，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。
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.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。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（computer integrated appliance system，CIAS），能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利號快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
4.微型化
微型化興起于20世紀80年代末，是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。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。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。
5.綠色化
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。
六、結束語
綜上所述，機電一體化技術已經成為了當下科技發展的一個新的趨勢，它是眾多學科交叉、共生的結果，對于提高我國的科技水平和人們的生活水平具有很好的推動作用。
【參考文獻】
機電一體化趨勢范文6
[摘 要] 隨著技術的發展和應用領域的不斷推廣，機電一體化的發展越來越快，分析機電一體化發展狀況和總體的趨勢，可以讓人們把握發展方向，再度創新。
[關鍵詞] 機電一體化；電子技術；機電技術；定位控制
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 072
[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）07- 0152- 03
0 前 言
幾十年以來，高新技術推動了遠程操控無人值守系統技術的發展并取得了巨大進步，其發展趨勢和主要特征如下：①具有比較明顯的機電化屬性。而更為重要的是其改變了以往的純C械屬性。②高新技術帶來嶄新的生命力。遠程操控無人值守系統在高新技術推動下成為多種技術的綜合體。③我國遠程操控無人值守系統技術以機電融合技術為基礎。自動化、自主化和智能化是我國遠程操控無人值守系統發展的方向。 在機械技術、信息技術與電子技術進行有機結合的條件下，機電一體化技術成為一種最新的技術實現了生產過程和工業產品的整體優化。遠程操控系統是機電一體化系統進一步發展的結晶，它結合了機械、微電子與計算機、精密機械、自動控制與驅動裝置、傳感器及信息處理技術、人工智能等多個學科領域的最新科研成果。
1 國內外機電一體化發展狀況
1.1 發展概述
機電一體化起源于日本，伴隨著電子信息技術向傳統機械產品滲透的過程中產生了機電一體化，其發展大致分為三個階段。
初級階段即20世紀前期是第一階段。在第一階段期間，由于初步發展的電子技術對機械產品的性能的優化。特別是在第二次世界大戰期間，為適應戰爭的迫切需要，電子技術進一步優化了純機械產品的性能，在戰爭結束后，與軍用技術相結合的機電技術轉為民用，此新興技術加速了戰后經濟的恢復。那個時期研制及開發整體上處于自發階段。因為當時的電子技術發展水平還不是很高，電子技術和機械技術還不能很好的結合與滲透，導致已開發的產品不能得到大量快速地推廣。
20世紀中后期為第二階段，機電技術得到迅猛發展。這一階段，控制技術、計算機技術和通信技術的發展又為機電一體化的快速發展埋下深基。除此之外，機電一體化的發展以大規模型和超大規模的微型 PC 和集成電路為中心。該時期的特點：①機電一體化技術及其產品快速發展；② mechatronics 一詞起源于日本，該詞直到20世紀80年代末才在世界范圍內被廣泛承認；③機電一體化技術和產品均受到各國的關注和支持。
20世紀末期，機電一體化技術邁向智能化方向舞臺。發展出微機電一體化和光機電一體化等新分支領域；與此同時，開創了以光纖技術、神經網絡技術、人工智能技術等領域推動的發展新紀元。諸多研究促進機電一體化進一步發展并更加完善。
1.2 機電一體化裝置主要完成功能及組成
凡是系統，其內部都有動力、檢測、控制等功能。機電一體化系統的主要功能是實現動力和運動的轉換和傳遞，動力功能是向系統提供動力，能量應與動力和運動的傳遞和轉換相匹配。使系統得以正常運轉。對整個系統的內部信息、外部信息加工處理，控制系統實現正常運轉，并實現其工作目的。機電一體化裝置及系統由以機械部分、信息檢測控制部分和驅動單元等為主體部分組成，如圖1所示。
此系統在電動驅動方式下，利用部分信息處理指令，規定的運動即可在驅動執行部分作用下完成。檢測部分將檢測到的信息送回信息處理與控制部分，作為發送信息的依據。傳動部分由光桿、滾珠絲杠副組成，驅動部分由電機組成，信息處理和控制部分作為信息處理和控制的核心，它將傳感器檢測的信號，根據一定的算法，對數據和信息進行存儲、變換等處理，并通過接口向執行機構發出執行命令，完成規定的動作，同時，電源部分為系統提供所需的動力和能量。
2 國內外機電一體化發展的趨勢
2.1 智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一， 也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。目前， 專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法，是機電一體化產品（系統） 實現智能化的4種主要技術，它們各自獨立發展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高，將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動， 并會對制造中出現的問題進行分析、判斷、推理、構思和決策。例如，在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
2.2 集成模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的任務，研制具有標準化的機械接口，動力接口，信號接口很有必要。模塊化也給機電一體化企業帶來美好的發展未來。
2.3 微型化
微型化是指機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。它是一個新興的、多學科交叉的高科技領域，面臨許多課題，涉及許多關鍵技術。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。微型機械加工技術作為微型機械的最關鍵技術，也必將有一個大的發展。硅加工、LIGA加工和準LIGA加工正向著更復雜、更高深度適合各種要求的材料特性和表面特性的微結構以及制作不同材料特別是功能材料微結構，更易于與電路集成的方向發展，多種加工技術結合也是其重要方向。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
2.4 系統化
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。 它的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，進行任意的剪裁和組合，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大大加強，一般除R S232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要以及模仿生物機理等方面的產品。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
2.5 自源化
自源化是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。
2.6 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。
主要參考文獻
