導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用

20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入了深入發(fā)展時(shí)期。光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電或微機(jī)電一體化等新分支。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始開(kāi)展機(jī)電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果。機(jī)電一體化已成為一門(mén)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。

二、機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代以前為第一階段，稱為初級(jí)階段。人們利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。在二戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械與電子兩技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展。

20世紀(jì)70到80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的分析和集成方法、機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，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(jìn)步，更為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用并把機(jī)電一體化技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。

三、機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

1.智能化趨勢(shì)

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。 “智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)等新思想、新方法，模擬人類(lèi)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(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能。

2.模塊化趨勢(shì)

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元間匹配。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

3.網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

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)等領(lǐng)域都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)，因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢(shì)所趨。

4.微型化趨勢(shì)

微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)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)。

5.綠色化趨勢(shì)

篇2

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，新的材料、設(shè)備、技術(shù)不斷涌進(jìn)，從某種程度上來(lái)看極大的推動(dòng)了整個(gè)機(jī)械行業(yè)甚至是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。微電子的技術(shù)和計(jì)算機(jī)的技術(shù)也在飛速的發(fā)展，它們不斷與工業(yè)機(jī)械相摩擦，找出契合點(diǎn)然后相結(jié)合，機(jī)電一體化就是這樣產(chǎn)生的。機(jī)電一體化從系統(tǒng)化的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)局勢(shì)綜合的運(yùn)用了機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制和傳感測(cè)控等技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)的功能和目標(biāo)，合理的運(yùn)用各個(gè)功能進(jìn)行布局。實(shí)現(xiàn)具有多功能。高質(zhì)量的功能價(jià)值極其目標(biāo)。

如今世界各國(guó)都在大力發(fā)展推行機(jī)電一體化的先進(jìn)技術(shù)及在生活生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用。它不僅關(guān)系到全球各國(guó)各個(gè)方面的發(fā)展，也成為了體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合能力的象征。

一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的狀況

1、機(jī)電一體化技術(shù)的第一階段

在二十世紀(jì)的六十年代以前被稱為第一階段。這一時(shí)期。人們開(kāi)始不自覺(jué)的去利用電子技術(shù)初步的成功去補(bǔ)充和完善機(jī)械的性能。尤其是二戰(zhàn)的爆發(fā)，刺激了電子和機(jī)械的結(jié)合。戰(zhàn)后這些軍用技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)化為民用技術(shù)，使戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)迅速的恢復(fù)。但是當(dāng)時(shí)的電子技術(shù)還沒(méi)有達(dá)到一定的技術(shù)水平，電子和機(jī)械的相結(jié)合還沒(méi)有能力深入的研究和開(kāi)發(fā)，而那些已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)了的產(chǎn)品也沒(méi)有辦法進(jìn)行大量的推廣。

2機(jī)電一體化技術(shù)的第二個(gè)階段

在二十世紀(jì)的七十到八十年代被稱為第二階段，同時(shí)也是最為蓬勃發(fā)展的一個(gè)階段。在這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等都在的不斷進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)奠定了強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)。而大規(guī)模的集成電路也在迅速的的發(fā)展是機(jī)電一體化技術(shù)有了結(jié)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3、機(jī)電一體化技術(shù)的第三個(gè)階段

到了二十世紀(jì)九十年代的后期，就是機(jī)電一體化的第三個(gè)階段，同時(shí)也開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能發(fā)展，進(jìn)而進(jìn)入了深入探索的新階段。光學(xué)和通信的技術(shù)也融入了機(jī)電一體化的技術(shù)，那些細(xì)微的加工技術(shù)也慢慢從機(jī)電一體化技術(shù)中浮現(xiàn)出來(lái)，于是就出現(xiàn)了光機(jī)電一體化與微機(jī)電一體化兩種體系。另外在對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入深入研究的同時(shí)，也為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了廣闊的發(fā)展空間。

我國(guó)是從二十世紀(jì)的八十年代才開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行研究并且開(kāi)始應(yīng)用的，在制定“九五”規(guī)劃的時(shí)候考慮到了機(jī)電一體化給各個(gè)國(guó)家?guī)?lái)經(jīng)濟(jì)上的效益和影響。許多的大專(zhuān)的院校及研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用做了大量的工作，并取得了一定的成果。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

1.智能化趨勢(shì)

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類(lèi)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(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能。

2.模塊化趨勢(shì)

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程，利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，便于各部件、單元的匹配和接口。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

3.網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)，因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢(shì)所趨。

4.微型化趨勢(shì)

微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。

微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)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)。

5.綠色化趨勢(shì)

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。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(yán)重污染，設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。

6、系統(tǒng)化

系統(tǒng)化所表現(xiàn)出來(lái)的重要特征之一，就是關(guān)對(duì)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的運(yùn)用開(kāi)放和模式化的結(jié)構(gòu)。整個(gè)系統(tǒng)可以隨意靈活的組成形態(tài)，并進(jìn)行任意的剪裁組合，以便于實(shí)現(xiàn)多子的系統(tǒng)控制和管理。特征之二就是通信的功能加強(qiáng)了，在未來(lái)的機(jī)電一體化會(huì)更加的注重產(chǎn)品和人之間的關(guān)系。機(jī)電一體化的人格化有兩個(gè)含義，第一個(gè)就是最終使用機(jī)電一體化產(chǎn)品的對(duì)象是人，不管在怎樣的賦予機(jī)電產(chǎn)品一體化人的情感和智能。使之人性越來(lái)越明顯，尤其是家用的機(jī)器人，最高的境界就是實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化。而另一個(gè)含義是指模仿生物的機(jī)理，從而研制出各種機(jī)電一體化的各種產(chǎn)品。實(shí)事也是如此。很多的機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受到動(dòng)物的啟蒙而研究出來(lái)的。

三、電一體化的發(fā)展階段

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段。上世紀(jì)60年代以前為第一階段（亦可稱為初級(jí)階段）。在這一時(shí)期，人們不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。

上世紀(jì)70～80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

第三階段，上世紀(jì)90年代后，機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)始向智能化方向邁進(jìn)，進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。

四、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，表現(xiàn)在：①總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)；②開(kāi)放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益；③WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車(chē)間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制；④大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能；⑤能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去；⑥系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力；⑦以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專(zhuān)用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

（二）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門(mén)之間的界線，以制造為基干來(lái)控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）。柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門(mén)的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機(jī)器人。第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開(kāi)始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第五代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。

結(jié)束語(yǔ)：

所以得出的結(jié)論就是機(jī)電一體化的出現(xiàn)并不是孤立存在的，它是由許多科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展所得出的結(jié)晶，也是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定程度必然的結(jié)果。機(jī)電一體化的技術(shù)將會(huì)成為二十一世紀(jì)機(jī)械工業(yè)的主角。在各個(gè)方面都可以帶來(lái)明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)上的效益。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，各個(gè)技術(shù)之間互相融合的的趨勢(shì)也隨之越來(lái)越明顯。以機(jī)械技術(shù)和微電子的技術(shù)有效的結(jié)合起來(lái)，成為機(jī)電一體化技術(shù)的主體。成為機(jī)械工業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將會(huì)越來(lái)越寬廣。

參考文獻(xiàn)：

[1] 田雙月.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].工業(yè)設(shè)計(jì),2011,(6):217-218.

[2] 張葆青,閆石,陳爽等.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)床與液壓,2011,39(24):105-106,121.DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2011.24.037.

[3] 王卓.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].文藝生活：中旬刊,2011,(9):280-280.

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：TU85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、機(jī)電一體化技術(shù)簡(jiǎn)介

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語(yǔ)名稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)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(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，是在以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透并與機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對(duì)各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運(yùn)動(dòng)傳遞，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。典型機(jī)電一體化系統(tǒng)功能原理構(gòu)成實(shí)例如下圖：

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1、初級(jí)發(fā)展階段

二十世紀(jì)六十年代以前的時(shí)間是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段，在初級(jí)發(fā)展階段，人們開(kāi)始能夠自覺(jué)利用電子技術(shù)的成果完善機(jī)械產(chǎn)品的性能，在二戰(zhàn)之后，戰(zhàn)爭(zhēng)在使科技發(fā)展滯后的同時(shí)，也促進(jìn)了電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合，在戰(zhàn)爭(zhēng)期間這種結(jié)合主要應(yīng)用與軍事，在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束夠，電子技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，并為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的作用，由于機(jī)電一體化技術(shù)剛剛產(chǎn)生，人們對(duì)這種技術(shù)的認(rèn)可程度還不高，機(jī)電一體化技術(shù)還未得到廣泛運(yùn)用，這個(gè)階段的機(jī)電一體化技術(shù)還算不上是真正的機(jī)電一體化技術(shù)。

2、深入發(fā)展階段

從二十世紀(jì)六十年代到九十年代后期，機(jī)電一體化技術(shù)到了迅速發(fā)展階段，在這一階段，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸智能化，并在迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上不斷深入。這一時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)中又加入了光學(xué)和通信技術(shù)，微細(xì)加工技術(shù)在初現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)中，同時(shí)，對(duì)機(jī)電一體化的系統(tǒng)分析和學(xué)科體系也進(jìn)入了深入發(fā)展的階段，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、光線技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)拓寬了發(fā)展前景，促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。這個(gè)階段的機(jī)電一體化技術(shù)為當(dāng)前的機(jī)電一體化發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3、規(guī)劃發(fā)展階段

在二十世紀(jì)八十年代初期，國(guó)家就對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究，并且國(guó)務(wù)院還把機(jī)電一體化技術(shù)列入了863計(jì)劃中，還成立了專(zhuān)門(mén)的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，由于國(guó)際機(jī)電一體化技術(shù)在飛速的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)充分考慮到國(guó)外技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國(guó)的影響，還把機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向與影響納入九五規(guī)劃和發(fā)展綱要中，不僅是國(guó)家對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)非常重視，很多高等院校、國(guó)家企業(yè)也對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究與應(yīng)用，并取得了一定的成果。當(dāng)前階段的機(jī)電一體化發(fā)展為我國(guó)的綜合國(guó)力的提升做出了重要的貢獻(xiàn)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、綠色化趨勢(shì)

工業(yè)革命以后，機(jī)械領(lǐng)域的技術(shù)革新給人們帶來(lái)了巨大的方便，對(duì)人們的生活、工作產(chǎn)生的深遠(yuǎn)的影響，但是，在給人們帶來(lái)方便的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。于是，人們對(duì)環(huán)保型的設(shè)計(jì)、制造有著很高的呼聲，符合綠色化的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)在適用時(shí)對(duì)環(huán)境的污染降到最低、對(duì)資源的利用提到最高，同時(shí)在報(bào)廢后還能都回收利用。機(jī)電一體化的綠色產(chǎn)品要充分考慮到環(huán)保的特性，在設(shè)計(jì)之初就要將環(huán)保理念考慮進(jìn)去，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在使用過(guò)程中能夠做到對(duì)資源的最大利用和對(duì)環(huán)境的最小危害。

2、智能化趨勢(shì)

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類(lèi)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(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能。

3、系統(tǒng)化趨勢(shì)

系統(tǒng)化發(fā)展的特點(diǎn)是采用開(kāi)放化和模式化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，形成設(shè)備的系統(tǒng)發(fā)展，通過(guò)多種模式的組合和剪裁建立起機(jī)械設(shè)備的整體發(fā)展和設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并且能夠在系統(tǒng)整體發(fā)展和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的系統(tǒng)管理和綜合控制。系統(tǒng)化的機(jī)電一體化技術(shù)還能推動(dòng)更為有效而便捷的通信技術(shù)發(fā)展模式的形成，從而實(shí)現(xiàn)更為有效的信息傳播和個(gè)性化的設(shè)備管理、使用方式，為在人性化的設(shè)備管理原則之上設(shè)計(jì)生產(chǎn)出以使用個(gè)體需求為主的機(jī)電一體化設(shè)備提供有利條件。

4、網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品價(jià)格日益下降，為其的普及工作帶來(lái)了便利條件。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各類(lèi)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)。其遠(yuǎn)程控制終端便是機(jī)電一體化產(chǎn)品，當(dāng)發(fā)展到一定程度時(shí)，人們可以利用家庭網(wǎng)絡(luò)對(duì)家庭中的各項(xiàng)電氣設(shè)備進(jìn)行計(jì)算機(jī)集中管理，進(jìn)而享受更加現(xiàn)代化的生活。

5、模塊化趨勢(shì)

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

6、微型化趨勢(shì)

微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)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)。

四、結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為機(jī)電一體化的產(chǎn)生和發(fā)展創(chuàng)造了條件，社會(huì)需求則為之提供了動(dòng)力。反過(guò)來(lái)，機(jī)電一體化的發(fā)展又不斷促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)需求。機(jī)電一體化已經(jīng)顯示出了強(qiáng)大的生命力，并正以空前的速度和力度沖擊著傳統(tǒng)的技術(shù)思想、生產(chǎn)方式和方法以及傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都將因此而發(fā)生深刻變革。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建寶. 淺談煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及展望[J]. 科技信息.2013（18）

篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 煤礦生產(chǎn) 趨勢(shì)

1 機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

當(dāng)前礦山開(kāi)采中，機(jī)電一體化技術(shù)占據(jù)著相當(dāng)重要的位置。它是液壓控制技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能夠極大的提高煤礦機(jī)械的操作舒適性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性以及維護(hù)方便性、安裝拆除速度、使用壽命、作業(yè)效率、作業(yè)精度等性能。目前，以微處理器和微機(jī)為核心的控制裝置和電子技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到煤礦機(jī)械中，尤其是電子控制技術(shù)，應(yīng)用更為普遍，如煤礦機(jī)械的故障報(bào)警、故障自診、在線監(jiān)控、提升機(jī)的PLC 系統(tǒng)、采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域，伴隨著對(duì)煤礦機(jī)械性能要求的進(jìn)一步提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在煤礦機(jī)械中，電子控制裝置的應(yīng)用會(huì)更加普遍，維護(hù)會(huì)更專(zhuān)業(yè)，結(jié)構(gòu)也會(huì)更復(fù)雜。

首先是在礦井綜合采煤方面的應(yīng)用。作為機(jī)電一體化技術(shù)典型應(yīng)用的電牽引采煤機(jī)，在牽引特性上，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的優(yōu)于液壓牽引，可以應(yīng)用在大傾角煤層上，具有效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)特性好、反映靈敏、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行可靠的等特點(diǎn)。第二是礦井運(yùn)輸提升設(shè)備的應(yīng)用。比如帶式輸送機(jī)，它是煤礦輸送系統(tǒng)的重要運(yùn)輸設(shè)備，具有易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、效率高、運(yùn)行可靠、輸送量大、可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離連續(xù)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。另外還有礦井提升機(jī)，它能夠完成全數(shù)字化交直流提升工作，尤其是對(duì)內(nèi)裝式提升機(jī)，驅(qū)動(dòng)和滾筒連接成為一個(gè)整體，作為典型的機(jī)電一體化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。煤礦供電設(shè)備是屬于其他機(jī)電一體化設(shè)備的范疇，煤礦供電的特點(diǎn)是必須滿足大功率設(shè)備要求，質(zhì)量高、運(yùn)行可靠。所以需要采取就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償兩種方式相結(jié)合的方法來(lái)減少無(wú)功功率損耗，減少供電系統(tǒng)無(wú)功電流，提高功率因數(shù)，目前廣泛采用的是“微機(jī)保護(hù)”開(kāi)關(guān)，網(wǎng)絡(luò)功能齊備。此外，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)還包括礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，作為一項(xiàng)高效合理的措施，能夠?qū)γ旱V管理和安全生產(chǎn)，起到積極的支撐和保證作用，它采取的是Windows操作系統(tǒng)軟件，具有連接網(wǎng)絡(luò)的功能，能夠提升測(cè)控分站的智能化水平。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 智能化和模塊化

“智能化”是描述機(jī)器行為，是基于控制理論的，對(duì)人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)等新思想與新方法的全面吸收，通過(guò)提高判斷推理、邏輯思維和自主決策等能力，從而實(shí)現(xiàn)更高的控制目標(biāo)。研發(fā)制造具有高性能、高速的微處理機(jī)電一體化產(chǎn)品，并賦有其低級(jí)智能或者人的部分智能，使它具有類(lèi)似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I/O 接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。模塊化也是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品，從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。推動(dòng)電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化能夠產(chǎn)生很多好處，無(wú)論是對(duì)于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)，還是對(duì)于生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，模塊化都將給他們帶來(lái)美好的未來(lái)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化和微型化

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)得以迅速發(fā)展和普及，而機(jī)電一體化產(chǎn)品就是遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)，使家電網(wǎng)絡(luò)化已形成優(yōu)勢(shì)，從而以計(jì)算機(jī)為中心，利用其把各種家用電器連接成的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，能夠使待在家里的人們充分感受到各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。

微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展。在國(guó)外稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)，可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)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(tǒng)。一般指不超過(guò)1立方厘米的幾何尺寸的機(jī)電一體化產(chǎn)品，進(jìn)而向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化產(chǎn)品具有體積小、耗能低、運(yùn)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，尤其運(yùn)用在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面，可以產(chǎn)生無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于煤礦生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用也能帶來(lái)前所未有的改觀。

2.3 環(huán)?；妥栽椿?/p>

綠色環(huán)保是時(shí)展的必然趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在特定的環(huán)境下，對(duì)綠色產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的過(guò)程，符合保護(hù)環(huán)境和人類(lèi)健康的要求，不僅有效減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，而且極大地提高了資源的利用率。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。所以說(shuō)，順應(yīng)綠色化的發(fā)展趨勢(shì)，積極進(jìn)行綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造，具有廣闊的發(fā)展前景。自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。

3 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是偶然的，這些發(fā)展方向是達(dá)到一定階段的必然要求，更是滿足需求的必然結(jié)果。隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)正在不斷地深入到各個(gè)領(lǐng)域并迅猛地向前推進(jìn)。礦山機(jī)電中，采用先進(jìn)的一體化設(shè)備，具有性能可靠、保護(hù)安全、維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)單、體積小、信息化、程序化和高智能化的特點(diǎn)，所以能夠廣泛的應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中。機(jī)電一體化設(shè)備不僅能夠提供勞動(dòng)安全保障、減輕操作人員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)、提高上作效率，還能增加礦工的經(jīng)濟(jì)收入，增加礦山企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，帶動(dòng)相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)全球化的前提下，在礦山機(jī)電中，大量投入機(jī)電一體化設(shè)備，將會(huì)創(chuàng)造巨大的效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)大量使用各種新型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，必然會(huì)不斷的完善和提高其性能和技術(shù)，提升我國(guó)煤礦生產(chǎn)的綜合國(guó)力，為煤礦生產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)。在不久的未來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，將在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、企業(yè)的技術(shù)改造和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代方面發(fā)揮舉足輕重的作用，而其自身的發(fā)展與應(yīng)用也將具有跨時(shí)代的里程碑意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉祥斌.機(jī)電一體化在煤礦工程機(jī)械控制中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2011（06）.

篇5

Abstract： Mechanical and electrical integration is the modern inevitable outcome of the development of science and technology. This paper introduced the basic situation of the electromechanical integration technology and development background， as well as the domestic present situation of the application of electromechanical integration technology， and analyzed the mechanical and electrical integration technology of the future development trend.

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend

中圖分類(lèi)號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）08-0110-02

0 引言

眾所周知，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)極大地推動(dòng)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)改造和革命。迄今為止，世界各國(guó)都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。近些年來(lái)，我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，形成了機(jī)電一體化，不僅對(duì)機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品功能、構(gòu)成和技術(shù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響，而且也給機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)方式及管理體系帶來(lái)了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)從“機(jī)械電氣化”時(shí)代邁入了“機(jī)電一體化”階段。在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，不僅深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，而且深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展[1，2]。

1 機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機(jī)械和電子技術(shù)集成結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。作為一門(mén)新型學(xué)科，機(jī)電一體化已經(jīng)建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進(jìn)步不斷得到充實(shí)和更新。機(jī)電一體化的基本特征表現(xiàn)在：它從系統(tǒng)的視角出發(fā)，成功將微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)的應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)。作為一種系統(tǒng)工程技術(shù)，機(jī)電一體化通過(guò)對(duì)各功能單元進(jìn)行合理布局與配置，使這些功能的高質(zhì)量、高可靠性、低能耗價(jià)值得到了充分的體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化系統(tǒng)的目的。一個(gè)所謂的機(jī)電一體化產(chǎn)品或機(jī)電一體化系統(tǒng)就由此產(chǎn)生。所以，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面[3]。需要特別指出的是，機(jī)電一體化技術(shù)并不是微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等新技術(shù)的簡(jiǎn)單拼湊，而是將以上技術(shù)群進(jìn)行有機(jī)融合的綜合技術(shù)。正是這一點(diǎn)，使機(jī)電一體化在概念上與機(jī)械電氣化相區(qū)別。從發(fā)展歷程看，盡管從純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，但這樣的機(jī)械工程技術(shù)仍屬傳統(tǒng)機(jī)械。進(jìn)入到機(jī)電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機(jī)械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動(dòng)處理信息、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制等許多新的功能。形象地說(shuō)，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅可以替代人力去完成許多機(jī)械勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實(shí)現(xiàn)了感官與頭腦的延伸。這一點(diǎn)也在功能上將機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化區(qū)別開(kāi)。這個(gè)定義強(qiáng)調(diào)它將扮演越來(lái)越重要的角色機(jī)電整合。它在復(fù)雜的非線性上下文包括電腦和數(shù)字信號(hào)處理器（dsp），它存儲(chǔ)和處理信息、通訊和互聯(lián)網(wǎng)，這發(fā)送信息，以及各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件[4]。

2 國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前我國(guó)正處于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展階段，盡管較之以往我們的機(jī)電產(chǎn)品出口取得了顯著的成績(jī)，但是仍然不能忽視存在的問(wèn)題。正確對(duì)待機(jī)遇和挑戰(zhàn)，思考并解決當(dāng)前存在的問(wèn)題無(wú)疑會(huì)有助于提高我國(guó)機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的水平和性能，對(duì)于完善我們的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度也大有裨益。從促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動(dòng)完整的機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)形成的角度看，我們的機(jī)電一體化面臨以下兩點(diǎn)任務(wù)：其一，要進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效，這就需要對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行微電子技術(shù)改造。其二，大張旗鼓地開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代[5，6]。

首先，在技術(shù)政策上，要對(duì)能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行限制，加快對(duì)落后產(chǎn)品的淘汰。同時(shí)，要鼓勵(lì)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)改造。

其次，我國(guó)機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣，發(fā)展迅速，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能面面俱到，所以我們應(yīng)建立機(jī)電一體化行業(yè)“協(xié)會(huì)”性質(zhì)的統(tǒng)管合作機(jī)構(gòu)，并賦予其職能，既有利于深入的行業(yè)調(diào)查，指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目，又有助于制定出縱覽全局的“機(jī)電一體化”發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃，以避免開(kāi)發(fā)上重復(fù)、生產(chǎn)上撞車(chē)。

再次，通過(guò)“協(xié)會(huì)”的有效組織和廣泛宣傳，一來(lái)可以建立行業(yè)信息平臺(tái)，及時(shí)分享更多的行業(yè)內(nèi)部信息，二來(lái)可以增加產(chǎn)業(yè)在社會(huì)上的認(rèn)知，使行業(yè)內(nèi)外都重視和支持“機(jī)電一體化”的發(fā)展，既可以吸引外商到我國(guó)投資發(fā)展“機(jī)電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調(diào)配資源。同時(shí)，盡管人民幣升值短期內(nèi)會(huì)減緩我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品出口，但對(duì)技術(shù)貿(mào)易來(lái)講，卻可以利用此時(shí)的時(shí)機(jī)，大量引進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，反哺自身加工業(yè)，提高企業(yè)的利潤(rùn)空間。作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，既是振興我國(guó)傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，也是一條促使機(jī)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整日益完善的捷徑[7，8]。

3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

Microelectro-mechanical系統(tǒng)（MEMS）一直是一個(gè)近年來(lái)熱門(mén)研究領(lǐng)域。它也是一個(gè)快速增長(zhǎng)的行業(yè)，它們的大小已經(jīng)超過(guò)100億美元，數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的MEMS一直在等產(chǎn)品汽車(chē)安全氣囊和噴墨打印機(jī)。MEMS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到開(kāi)發(fā)微型光學(xué)開(kāi)關(guān)來(lái)處理高卷數(shù)據(jù)和話音通信的通信。MEMS本身是一個(gè)機(jī)電一體化極好的例子。作為另一個(gè)措施，表示的重要性小型化、美國(guó)政府投資270美元在2000年在國(guó)家納米技術(shù)倡議關(guān)于人口統(tǒng)計(jì)學(xué)的改變，ASME報(bào)告中，“人口統(tǒng)計(jì)學(xué)是第二強(qiáng)大的力量改變世界的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)。在未來(lái)40年，世界人口預(yù)計(jì)將將增長(zhǎng)50%左右。嬰兒潮一代將進(jìn)入高級(jí)成熟度然后年老?！叭缓?，報(bào)告觸動(dòng)了幾個(gè)具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢(shì)。雖然報(bào)告中沒(méi)有討論ASME，這種趨勢(shì)將激勵(lì)機(jī)電朝著人性化方向發(fā)展，如護(hù)理機(jī)器人的研發(fā)被稱為人類(lèi)友好的機(jī)電一體化。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）最近發(fā)表了一份報(bào)告，題為《機(jī)械工程在21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)》，其內(nèi)容主要介紹了從20世紀(jì)到21世紀(jì)機(jī)電一體化的進(jìn)展和今后發(fā)展的趨勢(shì)。它從以下四個(gè)類(lèi)別描述了工程學(xué)的變革趨勢(shì)：技術(shù)變革、人口變革、經(jīng)濟(jì)變革和社會(huì)變革。隨著科技的進(jìn)步，以下八個(gè)領(lǐng)域?qū)?huì)是機(jī)電一體化發(fā)展的主要途徑：信息技術(shù)、微型化、材料科學(xué)、生物工程和醫(yī)藥、能源、運(yùn)輸、環(huán)境工程和制造業(yè)等[9，10]。

4 結(jié)論

在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)逐漸增強(qiáng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的當(dāng)今社會(huì)，機(jī)電一體化的發(fā)展對(duì)優(yōu)化本國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)具有至關(guān)重要的作用。機(jī)電制造思維是基于現(xiàn)代工程教育而逐步興起和發(fā)展起來(lái)的。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)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(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)作為機(jī)械技術(shù)，信息技術(shù)，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合、發(fā)展與延伸，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷建設(shè)發(fā)展的過(guò)程中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。我們需要明確機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向，妥善處理機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中面臨的問(wèn)題與障礙，推動(dòng)機(jī)電一體化時(shí)代的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；產(chǎn)品功能；協(xié)調(diào)和綜合

現(xiàn)代技術(shù)革命總是伴隨著學(xué)科間的交叉和大綜合，通過(guò)這種交叉和綜合總是能夠推動(dòng)工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，當(dāng)前微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合就推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)變革，這就使得機(jī)械的加工、結(jié)構(gòu)、功能等方面都會(huì)產(chǎn)生較大的變化，機(jī)械加工有電氣化已經(jīng)進(jìn)入了機(jī)電一體化時(shí)代，工業(yè)生產(chǎn)到了極大的提高。

從當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的反戰(zhàn)大趨勢(shì)來(lái)看，機(jī)電一體化是個(gè)必然趨勢(shì)，也是科技革命的必然產(chǎn)物，機(jī)電一體化的發(fā)展必將影響傳統(tǒng)機(jī)械、電氣工業(yè)化工生產(chǎn)，逐步引領(lǐng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向智能化、自動(dòng)化、高效能的方向發(fā)展。

1 機(jī)電一體化技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)電一體化的結(jié)構(gòu)功能主要包括：整體功能、動(dòng)力功能、信息處理、控制功能等方面，尤其是控制功能結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)的設(shè)計(jì)，通過(guò)相應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，構(gòu)成了一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化從交叉學(xué)科而來(lái)，目前已經(jīng)是自成一體，具備了具有自身專(zhuān)業(yè)特色的新的學(xué)科，其總的特征是：綜合運(yùn)用自控技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感、技術(shù)、接口技術(shù)和電力電子技術(shù)的合理配置，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程，在功能上能夠?qū)崿F(xiàn)高效能、多功能、高可靠性的目標(biāo)，其核心技術(shù)包括軟件和硬件，硬件的要求是比較高的，涵蓋高性能的機(jī)械本體，傳感器和驅(qū)動(dòng)信息單元。軟件部分主要是起到保證準(zhǔn)確性和可靠性的控制程序。

機(jī)電一體化技術(shù)和相應(yīng)的產(chǎn)品已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域涵蓋范圍廣泛，目前我們所能接觸到的所有工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都已經(jīng)覆蓋了機(jī)電一體化的技術(shù)，其生產(chǎn)產(chǎn)品根據(jù)專(zhuān)業(yè)類(lèi)別分為“數(shù)控機(jī)械類(lèi)、電子設(shè)備類(lèi) 、機(jī)電結(jié)合類(lèi)、電液伺服類(lèi)、信息控制類(lèi)”。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

在制造業(yè)技術(shù)高速發(fā)展的今天，應(yīng)用機(jī)電一體化的產(chǎn)品也是層出不窮，在2013年我國(guó)新增機(jī)器人3.7萬(wàn)臺(tái)，成為全世界2013年機(jī)器人數(shù)量增加最多的國(guó)家，據(jù)統(tǒng)計(jì)在2014年新增機(jī)器人數(shù)量已達(dá)到5.6萬(wàn)臺(tái)，從這個(gè)方面也可以看出智能化、自動(dòng)化結(jié)合微電子技術(shù)的行業(yè)發(fā)展是機(jī)電一體化的發(fā)展大方向，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展將帶動(dòng)各個(gè)行業(yè)共同的發(fā)展。

2.1 發(fā)展歷程

“機(jī)電一體化”很多人簡(jiǎn)單的理解為機(jī)械與電子的結(jié)合。在早期我們國(guó)內(nèi)剛剛接觸到機(jī)電一體化時(shí)僅是將機(jī)械和電子學(xué)的簡(jiǎn)單融合，稱作機(jī)械電子學(xué)，近些年由于其不可抵擋的發(fā)展勢(shì)頭，機(jī)電一體化的的稱謂更加適合。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)微處理技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，微型芯片技術(shù)的進(jìn)步必將帶動(dòng)相應(yīng)的數(shù)控、機(jī)器人、電子控制等機(jī)電一體化前沿技術(shù)的革新，當(dāng)然在不同的行業(yè)由于行業(yè)特殊性，也勢(shì)必存在相對(duì)低級(jí)的機(jī)電一體化，在當(dāng)前應(yīng)該是高級(jí)和低級(jí)并存，以效率優(yōu)先為標(biāo)準(zhǔn)。隨著整個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)和改變，我們?cè)絹?lái)越提倡綠色經(jīng)濟(jì)，綠色工業(yè)，機(jī)電一體化也應(yīng)向環(huán)保、節(jié)約的方向發(fā)展。另外在硬件方面，以電腦控制為主的機(jī)電結(jié)構(gòu)集成化技術(shù)日趨成熟，而與之緊密結(jié)合的控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)部分、機(jī)械結(jié)構(gòu)部分都將提高集成化程度，高度集成化降低了使用和操作的難度，另外整體的機(jī)械效率也得到了較大提高。

2.2 技術(shù)應(yīng)用

在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代制造技術(shù)，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、虛擬制造、敏捷制造等。在飲料加工行業(yè)，利用機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)飲料自動(dòng)灌裝，使單機(jī)的自動(dòng)化程度有了較大的改善和提高，整個(gè)飲料生產(chǎn)及其包裝生產(chǎn)線的自控技術(shù)和生產(chǎn)能力得到了極大的改善，使其競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類(lèi)設(shè)備。在金屬加工企業(yè)中利用CIMS技術(shù)將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，生產(chǎn)管理和過(guò)程控制有機(jī)組合，連成一體，實(shí)現(xiàn)從原料采集到進(jìn)廠技工，再到生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售發(fā)貨等等整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都有機(jī)電一體化的技術(shù)體現(xiàn)。

3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)

今后隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)將向智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、自源化、人性化、綠色化的方向發(fā)展。智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的邏輯思考、判斷推理、自主決策等智能，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程控制操作、診斷和修復(fù)。目前我國(guó)擁有機(jī)床接近320萬(wàn)臺(tái)，是當(dāng)今世界上機(jī)床數(shù)量最多的國(guó)家，但是處于技術(shù)領(lǐng)先的數(shù)控機(jī)床不到一成，而在這些機(jī)床中大部分也都是一些普通數(shù)控機(jī)床。機(jī)床中的電氣傳動(dòng)部件，近些年也在逐漸向交流傳動(dòng)轉(zhuǎn)變，電氣傳動(dòng)技術(shù)被交流傳動(dòng)所取代是必然趨勢(shì)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展將復(fù)雜的矢量控制技術(shù)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，而且交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)大大超過(guò)了直流調(diào)速水平。

機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，因此模塊化是一項(xiàng)復(fù)雜的工程。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，利用標(biāo)準(zhǔn)化模塊開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。模塊化是需要生產(chǎn)廠家統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，應(yīng)該從行業(yè)發(fā)展角度出發(fā)，加速實(shí)現(xiàn)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。另外網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也會(huì)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，家庭網(wǎng)絡(luò)化可以將家用電器連接成集成家用電器系統(tǒng)，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化、接近生活化方向發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 機(jī)電一體化和各種專(zhuān)業(yè)技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

引言

伴隨現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，推動(dòng)了不同學(xué)科之間的相互學(xué)習(xí)，促進(jìn)了工程方面的技術(shù)改革，機(jī)械一體化作為一種嶄新的學(xué)術(shù)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)機(jī)與電之間的相互結(jié)合所帶來(lái)的深刻意義；在機(jī)械工程方面，由微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展形成的機(jī)電一體化，使得機(jī)械工業(yè)技術(shù)在技術(shù)、產(chǎn)品和功能等方面發(fā)生巨大變化，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化向機(jī)電一起化發(fā)展。

1機(jī)電一起化技術(shù)的概念

機(jī)電一體化指將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)方面的功能結(jié)合起來(lái)的系統(tǒng)的總稱，采用機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新型的機(jī)電產(chǎn)品，在機(jī)構(gòu)的執(zhí)行、動(dòng)力和信息控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)。機(jī)電一體化主要包括技術(shù)和產(chǎn)品兩方面，機(jī)電一體化是將群體技術(shù)相互融合為一體的綜合技術(shù)，與傳統(tǒng)電氣形成的機(jī)械電氣化概念有本質(zhì)性的區(qū)別。隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化作為一種有自身特征的新型技術(shù)學(xué)科主要具有一定的特征：從系統(tǒng)觀念討論，綜合運(yùn)用各種機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制技術(shù)和軟件編程技術(shù)等多種綜合技術(shù)，各個(gè)技術(shù)之間配置合理，從根本上實(shí)現(xiàn)多功能、高質(zhì)量和低能耗的經(jīng)濟(jì)意義，使得系統(tǒng)工程技術(shù)在整個(gè)系統(tǒng)中最優(yōu)化。

2機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程，國(guó)際上各國(guó)從事機(jī)械設(shè)計(jì)、控制功能設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的工作人員早已開(kāi)始研發(fā)關(guān)于機(jī)電一體化的產(chǎn)品，到上世紀(jì)八九十年代，大型的集成電器和微型電子計(jì)算機(jī)得到迅速發(fā)展，更加豐富了機(jī)電結(jié)合形式的內(nèi)容，目前隨著科技的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品比如電冰箱、全自動(dòng)洗衣機(jī)、人工機(jī)器人等廣泛應(yīng)用于人們的生活工作中。機(jī)電一體化技術(shù)是融合機(jī)械技術(shù)、控制功能、微電子技術(shù)等多種技術(shù)與一體的產(chǎn)品，打破傳統(tǒng)機(jī)械工程、信息工程、控制功能等學(xué)科的分類(lèi)，機(jī)電一體化技術(shù)至今已成為一種具有自身體系的新型學(xué)科，鑒于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，促使機(jī)電一體化技術(shù)逐漸形成完整的學(xué)科體系。

3機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方向:（1）向智能化發(fā)展。我國(guó)目前機(jī)電發(fā)展的重要方向是智能化，智能主要是對(duì)機(jī)器的控制，以控制理論為基礎(chǔ)，綜合人工技能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、心理學(xué)等方面的技術(shù)，模擬人類(lèi)智能，使得該產(chǎn)品具有自身的邏輯思維、自主決策能力，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化是重要應(yīng)用之一，伴隨著計(jì)算機(jī)、通訊等技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備的要求和變化，這就要求機(jī)械設(shè)備的智能化程度不斷提高，機(jī)械設(shè)備操作所具有的安全性、燃料經(jīng)濟(jì)性也要有很大的提高。智能化的產(chǎn)品設(shè)備具有很高的評(píng)價(jià)，被當(dāng)做類(lèi)似人類(lèi)的行為，無(wú)法代替人類(lèi)的智能，但隨著科技對(duì)機(jī)械設(shè)備技能化的要求，促進(jìn)了機(jī)電一體化設(shè)備向更高更智能的方向發(fā)展。（2）向模塊化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品為企業(yè)所帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，隨之而來(lái)的是生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家越來(lái)越多，產(chǎn)品需要部件的模塊化成為一項(xiàng)重要的工作，是生產(chǎn)的產(chǎn)品能否正常工作的關(guān)鍵，因此研究開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電器接口、信息接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，隨著科技的發(fā)展，研究具有集視覺(jué)、圖像處理和測(cè)繪等功能的控制單元，可以有效的處理各種典型操作，通過(guò)該技術(shù)便可以進(jìn)行各個(gè)部件、單元接口的匹配，但存在一定的利益沖突，該標(biāo)準(zhǔn)可以再部分企業(yè)中試行，為機(jī)電一體化技術(shù)更好的發(fā)展，模塊化成為機(jī)電一體化重要組成。（3）向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)中最為出色的技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是Internet技術(shù)的應(yīng)用，給科技、工業(yè)、政治、教育等人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)驚人的變化，帶來(lái)的不僅是企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)信息的傳輸，還有企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制，各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)連接為一體。網(wǎng)絡(luò)的普遍使用，各類(lèi)遠(yuǎn)程控制技術(shù)得到迅速發(fā)展，遠(yuǎn)程控制終端本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，利用家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將家中各類(lèi)電器連接為集成家電系統(tǒng)，給人們的生活工作帶來(lái)新鮮體驗(yàn)和便利，朝向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展會(huì)成為機(jī)電一體化技術(shù)更高層次的追求。（4）向微型化發(fā)展。微型化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的另一重要方向，國(guó)際上研究的納米技術(shù)，機(jī)電一體化也朝向產(chǎn)品體積小、能耗少、操作簡(jiǎn)單的方向發(fā)展，在生物、軍事信息等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，微機(jī)電一體化技術(shù)需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)的加工，因此還有漫長(zhǎng)的路要走。光電一體化技術(shù)主要是將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相互融合，成多種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)。該技術(shù)具有很強(qiáng)的功能，產(chǎn)品體積較少、適應(yīng)力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便且使用壽命長(zhǎng)，只要合理采用該技術(shù)，便可以產(chǎn)生很高的經(jīng)濟(jì)效益，光電一體化技術(shù)的主要產(chǎn)品主要有激光打孔、刻槽和光動(dòng)機(jī)器人等領(lǐng)域。（5）向綠色化發(fā)展。工業(yè)發(fā)展給人們生活帶來(lái)的變化不僅是物質(zhì)方面的享受，還有資源方面的減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞，在開(kāi)發(fā)新型技術(shù)的同時(shí)呼吁保護(hù)環(huán)境資源，綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，綠色環(huán)?；菚r(shí)代的潮流，機(jī)電一體化技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀四個(gè)生命周期中，要符合環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的標(biāo)準(zhǔn)，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，提高資源的利用率是每個(gè)企業(yè)追求的目標(biāo)，也是提高經(jīng)濟(jì)效益的前提，保護(hù)環(huán)境，綠色產(chǎn)品已成為國(guó)際社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的話題，在機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向重，減少對(duì)資源的破壞，生產(chǎn)節(jié)能高效產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)模式是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本要求。

4結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)是科技發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物，科技的進(jìn)步為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了基礎(chǔ)條件，而機(jī)電一體化產(chǎn)品不斷推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和社會(huì)需求，對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)是一種較大沖擊，未來(lái)的社會(huì)是科技的社會(huì)，機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的前景將是一片光明。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；概念；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

一、機(jī)電一體化的概念與由來(lái)

人類(lèi)進(jìn)入了一個(gè)新的世紀(jì)──21世紀(jì)。回顧過(guò)去的20世紀(jì)，人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果超過(guò)了過(guò)去所有世紀(jì)的總和。傳統(tǒng)的學(xué)科正在脫胎換骨，新的學(xué)科不斷問(wèn)世，技術(shù)的融合程度比任何一次技術(shù)革命都高。機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生于這一背景之下，自然符合科技發(fā)展的規(guī)律，也是機(jī)械學(xué)科發(fā)展的必然結(jié)果。“機(jī)電一體化”這一技術(shù)術(shù)語(yǔ)最初來(lái)源于日本學(xué)術(shù)界，他們根據(jù)英文的Mechanics（機(jī)械學(xué)）和Electronics（電子學(xué)）兩詞，組合出Mechantronics一詞，日文諧音記作“夕力卜口二少又”，其表意漢字為“機(jī)電一體化”,Mechantronics一詞從學(xué)科角度可以翻譯為“機(jī)械電子學(xué)”，我國(guó)科技界也經(jīng)常直接使用“機(jī)電一體化”作為漢語(yǔ)的表達(dá)詞匯。

一般認(rèn)為，機(jī)電一體化是以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和信息科學(xué)為主的多門(mén)技術(shù)學(xué)科在機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展過(guò)程中相互交叉、相互滲透而形成的一門(mén)新興邊緣性技術(shù)學(xué)科。這里面包含了三重含義：首先，機(jī)電一體化是機(jī)械學(xué)、電子學(xué)與信息科學(xué)等學(xué)科相互融合而形成的學(xué)科。其次，機(jī)電一體化是一個(gè)發(fā)展中的概念，早期的機(jī)電一體化就像其字面所表述的那樣，主要強(qiáng)調(diào)機(jī)械與電子的結(jié)合，即將電子技術(shù)“溶入”到機(jī)械技術(shù)中而形成新的技術(shù)與產(chǎn)品。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)為特征的信息技術(shù)“滲透”到機(jī)械技術(shù)中，豐富了機(jī)電一體化的含義，現(xiàn)代的機(jī)電一體化不僅僅指機(jī)械、電子與信息技術(shù)的結(jié)合，還包括光（光學(xué)）機(jī)電一體化、機(jī)電氣（氣壓）一體化、機(jī)電液（液壓）一體化、機(jī)電儀（儀器儀表）一體化等；最后，機(jī)電一體化表達(dá)了技術(shù)之間相互結(jié)合的學(xué)術(shù)思想，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)在機(jī)電產(chǎn)品中的相互協(xié)調(diào)，以達(dá)到系統(tǒng)總體最優(yōu)。換句話說(shuō)，機(jī)電一體化是多種技術(shù)學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，而不是它們的簡(jiǎn)單疊加。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

與其它科學(xué)技術(shù)一樣，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)期的過(guò)程。有學(xué)者將這一過(guò)程劃分為萌芽階段、快速發(fā)展階段和智能化階段三個(gè)階段，這種劃分方法真實(shí)客觀地反映了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程。

“萌芽階段”指20世紀(jì)60年代以前的時(shí)期。在這一時(shí)期，人們?cè)跈C(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中總是自覺(jué)或不自覺(jué)地應(yīng)用電子技術(shù)的初步成果來(lái)改善機(jī)械產(chǎn)品的性能，特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)了許多性能優(yōu)良的軍事用途的機(jī)電產(chǎn)品。這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)在戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的作用。那時(shí)研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)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(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。

20世紀(jì)70年代到80年代為第二階段，稱之為“快速發(fā)展階段”。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)地、主動(dòng)地利用3C技術(shù)的成果創(chuàng)造新的機(jī)電一體化產(chǎn)品，3C技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；②機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；③各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始的第三階段，稱之為“智能化階段”。在這一階段，機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)，其主要標(biāo)志是光學(xué)、通信技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)入機(jī)電一體化，同時(shí)，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(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，并取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。

機(jī)電一體化技術(shù)具體包括以下內(nèi)容：

（1）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(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)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(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。

（2）計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)

其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

（3）系統(tǒng)技術(shù)

系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)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(gè)重要方面，它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

（4）自動(dòng)控制技術(shù)

其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)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(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

（5）傳感檢測(cè)技術(shù)

傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高?，F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受?chē)?yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類(lèi)型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)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(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

參考文獻(xiàn)：

［1］李建勇．機(jī)電一體化技術(shù)．北京：科學(xué)出版社，2004．

［2］潘忠堂．淺析傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)．機(jī)械電子工程，1998(1)：13-17,39

［3］馮正進(jìn)．機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)展．工業(yè)工程，2000(1)：1-4

篇9

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)；機(jī)電一體化；特點(diǎn)；技術(shù)

集成電路制造技術(shù)推動(dòng)了單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也越來(lái)越成熟。機(jī)電一體化主要從系統(tǒng)方面，運(yùn)用信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等綜合技術(shù)，使機(jī)電技術(shù)有機(jī)結(jié)合，從而形成機(jī)電一體化技術(shù)。

1 單片機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)及在機(jī)電一體化技術(shù)中的作用

單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，對(duì)計(jì)算機(jī)的基本部件進(jìn)行微型化，使基本部件以微機(jī)的形式集成在芯片上。芯片內(nèi)包含定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、中斷控制及系統(tǒng)時(shí)鐘等。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、功耗低等特點(diǎn)，性價(jià)比較高，更加易于推廣及應(yīng)用[1]。新型單片機(jī)可用于圖象處理、信號(hào)處理、承擔(dān)數(shù)據(jù)與數(shù)值分析及機(jī)器人智能控制等方面。微電子技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用，使產(chǎn)品在節(jié)能、性能、質(zhì)量及效率方面，表現(xiàn)出較高的水平。單片機(jī)具有較強(qiáng)的邏輯能力，操作指令豐富，與機(jī)電一體控制系統(tǒng)相適應(yīng)。

2 基于單片機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)

2.1機(jī)械技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)械技術(shù)利用高科技更新概念，在性能、材料以及結(jié)構(gòu)上進(jìn)行變更，以此達(dá)到改善性能、提高精度、提高剛度、縮小體積及重量的目的?；跈C(jī)械技術(shù)的機(jī)電一體化，在系統(tǒng)制造時(shí)，根據(jù)機(jī)械理論及經(jīng)典的機(jī)械工藝，結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，采取人工智能化方式，形成機(jī)械制造技術(shù)。

2.2自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)

自動(dòng)控制技術(shù)主要包含人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、判斷、決策、存取、運(yùn)算及信息交換等計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。將控制理論作為指導(dǎo)方向，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及控制技術(shù)，如速度控制、自適應(yīng)控制、高精度定位控制等。

2.3系統(tǒng)技術(shù)與接口技術(shù)

機(jī)電一體化的系統(tǒng)技術(shù)，是將整體的概念組織，應(yīng)用到各種技術(shù)中，以全局角度以及系統(tǒng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，將總體經(jīng)過(guò)分解，變成若干功能單元，并使之相互關(guān)聯(lián)，以接口技術(shù)作為系統(tǒng)技術(shù)中的重要方向，接口技術(shù)是系統(tǒng)各部分實(shí)現(xiàn)有機(jī)連接的重要保障。

2.4傳感檢測(cè)技術(shù)與伺服技術(shù)

傳感檢測(cè)技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的感受器官，傳感檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)調(diào)節(jié)及自動(dòng)控制的關(guān)鍵所在。傳感檢測(cè)技術(shù)可以提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的水平，在現(xiàn)代工程的應(yīng)用中，傳感器能精確快速地獲取信息。伺服傳動(dòng)技術(shù)包括液壓及電動(dòng)等各種相關(guān)類(lèi)型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)包含電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換部件及裝置，其對(duì)系統(tǒng)的功能、動(dòng)態(tài)性能以及控制質(zhì)量，起著決定性的作用。

3 機(jī)電一體化技術(shù)分析

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的信息處理功能、動(dòng)力功能、主動(dòng)功能及控制功能上結(jié)合電子技術(shù)，將電子化設(shè)計(jì)和軟件與機(jī)械裝置結(jié)合，所組成的體統(tǒng)總稱。機(jī)電一體化系統(tǒng)是以眾多技術(shù)支撐為基礎(chǔ)的，它在諸多結(jié)構(gòu)方面都有涉及。步進(jìn)電機(jī)是基于單片機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)，同時(shí)，它也是微縮的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)。步進(jìn)電機(jī)作為常規(guī)的機(jī)電控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的主要作用是把電脈沖轉(zhuǎn)，化為角位移，例如：步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器收到脈沖信號(hào)后，就會(huì)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)到固定角度。利用脈沖個(gè)數(shù)，對(duì)角位移量進(jìn)行控制，以此保證定位的準(zhǔn)確性；在調(diào)速過(guò)程中，應(yīng)控制脈通頻率，并以此控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、以及電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度。步進(jìn)電機(jī)的精準(zhǔn)控制，以單片機(jī)的運(yùn)用作為前提，單片機(jī)技術(shù)使控制智能化、規(guī)范化，并使步進(jìn)電機(jī)具備良好的特性。單片機(jī)可以消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振蕩，也可以提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩及電機(jī)分辨率。機(jī)電一體化技術(shù)已發(fā)展成帶有自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，機(jī)電一體化將被賦予新的涵義。機(jī)電一體化涵蓋產(chǎn)品與技術(shù)方面，是一種經(jīng)過(guò)有機(jī)融合的綜合技術(shù)?；趩纹瑱C(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)，具備許多新功能，如自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息等，機(jī)電一體化產(chǎn)品是人的手與肢體的延伸。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，單片機(jī)技術(shù)，有利于提高機(jī)電一體化水平及自動(dòng)化水平。應(yīng)加深對(duì)這方面的研究，使基于單片機(jī)技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)更加成熟。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)趨向智能化。智能化作為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，極具重要性。智能化吸收了混沌動(dòng)力學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、運(yùn)籌學(xué)等方面的新方法及新思想，使機(jī)電一體化技術(shù)具備邏輯思維能力、自主決策能力以及判斷推理能力。本文對(duì)單片機(jī)技術(shù)的機(jī)電一體化進(jìn)行了探討與分析，為機(jī)電一體化技術(shù)在智能化機(jī)器人方面的研究提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[2]郝建軍.淺析機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].科技風(fēng)， 2011，16（06）：514-515

[3]朱曲波.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)探究[J].科技風(fēng)， 2011，18（12）：252-253

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù) 微細(xì)加工技術(shù) 智能化 應(yīng)用領(lǐng)域

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代最突出的特點(diǎn)在于知識(shí)和信息的傳播不同于以往的制造和技術(shù)的傳播，在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語(yǔ)稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。

一、我國(guó)機(jī)電一體化的現(xiàn)狀

全球范圍內(nèi)機(jī)電一體化的發(fā)展通?？梢苑譃槿齻€(gè)階段。第一階段為20世紀(jì)60年代以前，因?yàn)楫?dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)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；第二階段為20世紀(jì)70~80年代。第三階段為20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化呈現(xiàn)深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，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(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化包括：軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須掌握機(jī)械本體技術(shù)；傳感技術(shù)；信息處理技術(shù)；驅(qū)動(dòng)技術(shù)；接口技術(shù)；軟件技術(shù)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

2、開(kāi)放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車(chē)間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。

4、大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。

5、能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

6、系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。

7、以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專(zhuān)用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

（二）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門(mén)之間的界線，以制造為基干來(lái)控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門(mén)的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機(jī)器人

第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級(jí)智能，已開(kāi)始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。

四、我國(guó)機(jī)電一體化的發(fā)展前景

4.1網(wǎng)絡(luò)一體化

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的突出特征是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展。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、教育以及人們?nèi)粘Ｉ疃紟?lái)了巨大的變革。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。

4.2模塊標(biāo)準(zhǔn)化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜又是非常重要的事。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。

4.3人工智能化

21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向就是智能化。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

五、結(jié)語(yǔ)：

機(jī)電一體化是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開(kāi)辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的強(qiáng)大之路。

參考文獻(xiàn)：

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