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隨著電子技術、機械技術、計算機技術的發(fā)展，出現(xiàn)了機電一體化這門發(fā)展迅猛的新技術。微電子技術以及大規(guī)模集成電路的發(fā)展又給機電一體化帶來新的生機。隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術還將被賦予新的內(nèi)容。
一、機電一體化的概念
機電一體化是指在機構主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱，其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、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、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。
二、機電一體化技術的現(xiàn)狀
歐美等發(fā)達國家對機電一體化技術研究較早。但在初期，由于電子技術發(fā)展的局限，機電一體化技術發(fā)展緩慢。隨著計算機技術、控制技術、通信技術的不斷進步和大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，機電一體化技術有了充分的基礎，得到了極大發(fā)展。到20世紀90年代以后，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(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；同時，由于人工智能技術、 神經(jīng)網(wǎng)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新的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的理論基礎，逐漸形成完善的科學體系。
我國大約從20世紀80年代初開始在機電一體化方面進行研究和應用， 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”。在制定發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)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(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，并取得了可喜的成果：人工神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)等研究成果不斷應用到機電一體化技術上來，數(shù)控技術、機器人和計算機集成制造系統(tǒng)等方面也取得了長足的進展。但是我們也清醒地看到，與日本、歐美等先進國家相比我國的機電一體化技術仍有相當差距。
三、機電一體化技術的發(fā)展趨勢
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展進步有賴于相關技術的進步?？v觀國內(nèi)外機電一體化技術的發(fā)展動向，其發(fā)展的方向主要有智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、微型化、人性化、綠色化。
1、 智能化
賦予機電―體化產(chǎn)品以某種程度的智能是機電一體化永恒的追求，智能化是機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一，也是21世紀機電一體化技術發(fā)展的主要方向。機電一體化產(chǎn)品智能化的途徑多種多樣，包括模糊邏輯控制技術、專家系統(tǒng)技術、人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)、智能工程等。
2、 模塊化
和其他的技術發(fā)展類似，由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但很重要的事。有了標準接口的單元，產(chǎn)品的兼容性大大提高，而且開發(fā)新產(chǎn)品的周期也會更短，這對于機電一體化企業(yè)來說是發(fā)展的必然。
3、 網(wǎng)絡化
20世紀90年代，計算機技術的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡的普及使得基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)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(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
4、 微型化
微型化是機電一體化向微觀領域發(fā)展的趨勢。微型化是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內(nèi)外在MEMs工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMs器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器)，各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微彈簧以及微機器人等)。
5、 人性化
機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性，使產(chǎn)品和人之間的關系更加和諧顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術享受，這些都對未來的機電一體化產(chǎn)品提出了更高的要求。
6、 綠色化
科學技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其設計、制造、使用和銷毀時都應符合環(huán)保和人類健康的要求，以求把對生態(tài)環(huán)境的危害降到最低。
四、結語
機電一體化作為高新技術的重要代表之一，是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎和核心。發(fā)展以機電一體化為基礎的現(xiàn)代制造業(yè)將對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面優(yōu)化升級起到巨大的促進作用，同時也將對經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生巨大的支撐、拉動和提升作用。在市場經(jīng)濟條件下，立足技術創(chuàng)新和自主開發(fā)，機電一體化的發(fā)展前景必將越來越廣闊。
參考文獻：
[1]韓瑞寶.我國機電一體化技術的發(fā)展趨勢[J].應用科學，2008,(3).
[2]孟寶金.機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀的分析研究[J].航海工程，2009,38(1).
[3]曲文君.機電一體化技術的發(fā)展趨勢和應用研究[J].電氣與自動化，2009,38(4).
[4]王成勤，李威，孟寶星.智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].機床與液壓，2008,36(8).
[5]呂長河.論機電一體化與我國的經(jīng)濟發(fā)展[J].產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟，2008，(12).
【關鍵詞】機電一體化；技術；現(xiàn)狀；發(fā)展
1.機電一體化現(xiàn)狀
機電一體化又稱機械電子工程，是機械工程與自動化的一種，隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發(fā)展。機電一體化技術是機械技術、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、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。機電一體化產(chǎn)品不僅是放大了人的力量與范圍，更是代替了人的感官和頭腦，智能化是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。機電一體化的根據(jù)發(fā)展大體可以分為3個階段。
初級階段是20世紀60年代以前。這一階段，機電一體化的研制和發(fā)開還處于自發(fā)狀態(tài)，人們簡單的使用電子技術改造機械產(chǎn)品的性能。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭大大刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合，戰(zhàn)后軍用技術轉為民用。但是受當時的電子技術的發(fā)展水平所限，機械技術與電子技術的結合和滲透都處于比較低級水平。
蓬勃發(fā)展階段為20世紀70～80年代。這一階段，機電一體化在計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展的基礎上，結合大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展，機電一體化的概念到20世紀80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認，各國也更加關注和支持機電一體化的發(fā)展深入發(fā)展階段是在20世紀90年代后期，機電一體化技術開始向智能化方向邁進，光學、通信技術、微細加工技術在機電一體化中的應用，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支，機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都被深入的研究，人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域的巨大進步，為機電一體化技術開辟了更加廣闊的發(fā)展前景。這些科學技術和研究，為機電一體化逐漸形成完整的科學體系奠定了基礎[3]。
我國對機電一體化的研究和應用是從20世紀80年代初才開始的，機電一體化技術被列為“863計劃”，國務院也成立相關的小組。我國將機電一體化技術的發(fā)展方向與影響納入九五規(guī)劃和發(fā)展綱要中，在我國許多高等院校、國家企業(yè)也對機電一體化技術進行了研究與應用，當前階段的機電一體化發(fā)展有利的提升了我國的綜合國力。
2.機電一體化的發(fā)展
2.1人工智能方面的發(fā)展
21世紀機電一體化技術一個主要發(fā)展趨向就是智能化。智能化是機電一體化技術區(qū)別于傳統(tǒng)機械技術最根本的特征。人工智能方向的研究也越來越重視，人工智能不是要求完全達到人類的智能標準，高性能的微處理器可以使產(chǎn)品擁有部分低級智能，使其可以在某些技術方面得以應用。外形龐大、生產(chǎn)過程連續(xù)性高以及生產(chǎn)速度快等是當前工業(yè)產(chǎn)品的主要特點，以往的機械技術對于這些特點已不能很好的適應，智能化的出現(xiàn)很好的適應了這些方面。
2.2模塊化方面的發(fā)展
模塊化設計就是將多個要素組合在一起，構成一個子系統(tǒng)。多個子系統(tǒng)最后又組合成為一個整體，從而生成一個新的系統(tǒng)，產(chǎn)生不同的功能。機電一體化如果能夠實現(xiàn)模塊化設計，必然大大減少設備之間的不兼容概率。如今機電一體化產(chǎn)品由于生產(chǎn)廠家很多，對產(chǎn)品的規(guī)格也無法統(tǒng)一，產(chǎn)品的多樣性造成了標準電氣、機械接口研制和開發(fā)的困難。但是對產(chǎn)品規(guī)格又很難做出嚴格的把控，由于利益關系，對產(chǎn)品標準的制定和完善很難出臺。模塊化的發(fā)展可以使各部件都使用標準單元，從而為制訂統(tǒng)一的標準打下基礎。產(chǎn)品的生產(chǎn)者在標準化產(chǎn)品上進行革新從而促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代，擴大產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模[1]。
2.3網(wǎng)絡化方面發(fā)展
世界通過網(wǎng)絡緊密地結合在了一起，人們的生活水平因網(wǎng)絡而提高，人與人之間的聯(lián)系因網(wǎng)絡而密切。網(wǎng)絡的普及與發(fā)展對各個領域都起了重大的推動作用，加快了我國全球化的步伐，全球的經(jīng)濟生產(chǎn)通過網(wǎng)絡變得緊密，同時企業(yè)競爭也變得全球化，機電一體化技術因為世界，國際間的交流與合作得到了更快的發(fā)展。機電一體化技術新的發(fā)展動態(tài)，新的成品都會通過網(wǎng)絡渠道暢銷全球，網(wǎng)絡的普及帶來了產(chǎn)品營銷方面的革命。
2.4微型化方面的發(fā)展
機電一體化發(fā)展的整體趨勢之一就是微型化。微型化起步比較晚，但其在機電一體化領域也算是小有成就。機械設備向微型化發(fā)展，甚至是向微電子系統(tǒng)發(fā)展是微型化的方向。微機電一體化的目前存在機電技術的瓶頸，因為機電設備構造復雜，使得機電技術還不能達到與微電子技術同步，相信隨著科技的進步，機電技術也會隨之進步。從而使機電一體化整體的微型化水平更上一個臺階。微型化的產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)廣泛運用于軍事及醫(yī)療方面。其體積小、操作性強、耗能少的優(yōu)點使得微型化產(chǎn)品擁有廣闊的前景。
2.5綠色化方面的發(fā)展
工業(yè)的發(fā)達帶來人們生活上的巨大變化。物質(zhì)極大豐富，生活更加舒適；但由于人們過于追求經(jīng)濟效益，而不重視環(huán)境和能源問題，導致環(huán)境問題日益突出，能源面臨枯竭。低碳環(huán)保是當代社會的理念，現(xiàn)代隨著人們生活水平逐漸提高，全社會都在呼吁合理利用環(huán)境資源，回歸自然。因此綠色產(chǎn)業(yè)就有更大的發(fā)展空間，綠色化產(chǎn)品也是機電一體化技術的發(fā)展趨勢。綠色產(chǎn)品消耗最少的資源，達到最大的經(jīng)濟效益，造成最小的環(huán)境污染，在其設計、制造、使用和銷毀的整個生命過程中，始終注重環(huán)境的保護和人類的健康，對生態(tài)環(huán)境造成的危害很小，對資源利用率極高，所以機電一體化產(chǎn)品的綠色化此具有很大的發(fā)展前途[2]。
3.小結
機電一體化產(chǎn)品隨著科學技術的發(fā)展和電子技術的廣泛應用，在國民經(jīng)濟建設的各個方面發(fā)揮出越來越重要的作用。機電一體化技術是機械、電子技術和計算機科學技術等多種技術發(fā)展的結合的產(chǎn)物。伴隨著各種技術相互融合的趨勢越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展也會推向一個新的高峰。
【參考文獻】
[1]蔣微.機電一體化技術的發(fā)展及應用[J].中國高新技術企業(yè)，2014（26）.
關鍵詞： 機電一體化；技術；現(xiàn)狀；對策
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）06-0025-01
0 引言
機電一體化代表著機械工業(yè)技術革命的發(fā)展方向。在20世紀90年代后期，機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展并向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。隨著光學、通信技術、微細加工技術等滲入了機電一體化，進而出現(xiàn)了一些新的機電一體化的新分支。人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術也為機電一體化技術開辟了更廣闊的前景。
1 機電一體化技術
機電一體化技術是一門跨學科的綜合性高技術，是由微電子技術、計算機技術、信息技術、機械技術及其他技術相融合而構成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體的一個學科。所以機電一體化技術又稱為機械電子技術，是機械技術、電子技術和信息技術有機結合的產(chǎn)物。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。但是，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、微電子技術以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(qū)別。機械工程技術由純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還有新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
機電一體化現(xiàn)在已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、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、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)成為最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。
2 機電一體化技術現(xiàn)狀
機電一體化技術在發(fā)達國家經(jīng)過幾十年的研究和運用，現(xiàn)在機電一體化技術正向智能化方向發(fā)展。最新的技術方向是：光學、通信技術等進入了機電一體化，使得微細加工技術也在機電一體化中出現(xiàn)，從而出現(xiàn)光機電一體化和微機電一體化等新分支；通過進一步對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，使機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都得到了深入研究。
中國的機電一體化技術從80年代才開始在企業(yè)里應用和研究。經(jīng)過20多年的努力我國在機電一體化技術方面取得了一定成果，盡管我們國家對機電一體化技術和產(chǎn)業(yè)給予了積極支持，特別是在涉及基礎技術、綜合技術等方面給予大力扶持。但機電一體化技術與發(fā)達國家相比仍有相當差距。
2.1 數(shù)控技術方面 中國從1958年開始發(fā)展數(shù)控技術，經(jīng)過近50年的發(fā)展，國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50%，出口到其它國家的國產(chǎn)數(shù)控機床也占到我國產(chǎn)量的10%左右。從90年代后期開始，我國的數(shù)控機床的精度發(fā)展迅速：普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級（0.01μm）。但是高精密的數(shù)控機床仍然需要從國外進口！
2.2 工業(yè)機器人方面 我國的機器人研發(fā)技術從60年代才開始，目前很多的機器人生產(chǎn)企業(yè)都掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統(tǒng)及軟件編程技術、運動學和軌跡規(guī)劃技術，能夠生產(chǎn)了部分機器人的關鍵元器件，機器人已進入實用化階段，中國已開發(fā)出弧焊、點焊、噴漆、裝配、搬運、注塑、沖壓及能前后行走、爬墻、水下作業(yè)的多種機器人。中國的科研機構和企業(yè)能自主解決工業(yè)機器人控制、驅動系統(tǒng)的設計技術，自主進行機器人軟件的設計和編程等關鍵技術。我國市場上運用工業(yè)機器人最多的企業(yè)目前主要分布在軍工企業(yè)、先進制造行業(yè)及一些實力雄厚的大型，其中完全國產(chǎn)的工業(yè)機器人在這些行業(yè)中占到30%左右。不可否認的是工業(yè)機器人的關鍵技術還是被國外的企業(yè)牢牢控制！
2.3 計算機集成制造系統(tǒng)方面 我國經(jīng)過多年的理論和技術準備，計算機集成制造已經(jīng)有了較快發(fā)展，進一步縮短了和國外的差距。
3 機電一體化技術的發(fā)展對策
根據(jù)我國的機電一體化技術的現(xiàn)狀，結合我國機電一體化企業(yè)的實際狀況，應該從以下幾個方面考慮：
3.1 要把發(fā)展機電一體化技術作為增強自主創(chuàng)新能力的重要內(nèi)容，鼓勵和促進企業(yè)在這個領域有所作為。同時，為縮小與發(fā)達國家的差距，可以通過引進、消化、升級來逐步達到提高自主創(chuàng)新能力的目的。有關部門可以通過政府采購、項目設立等措施，達到支持和鼓勵自主創(chuàng)新的目標。
3.2 要充分發(fā)揮大專院校、研究機構的科研作用，讓大專院校、研究機構與一些大中型企業(yè)在機電一體化技術領域進行合作研究，推進技術的發(fā)展并把最新的研究成果快速的轉化和應用于實際的產(chǎn)品和相關的領域，為各方面帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益從而達到相互促進的積極作用。
3.3 要明確機電一體化技術開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣的主力軍是企業(yè)，在這方面，技術和綜合實力雄厚的大型企業(yè)將發(fā)揮舉足輕重的作用。有關部門應該在稅收、金融和其他方面給予一定的優(yōu)惠傾斜。
4 結語
機電一體化是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。21世紀，機電一體化技術將成為機械工業(yè)的主角，在各方面都會帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。機電一體化技術是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻：
[1]李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社，2003.
[2]芮延年.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京機械工業(yè)出版社，2004.
一、機電一體化的產(chǎn)生與應用
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(fā)展時期。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展露頭腳，出現(xiàn)了光機電或微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果。機電一體化已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(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。
二、機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀60年代以前為第一階段，稱為初級階段。人們利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。在二戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起了積極的作用。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械與電子兩技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展。
20世紀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算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。
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(fā)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展露頭腳，出現(xiàn)了光機電和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，更為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用并把機電一體化技術列為“863計劃”中。
三、機電一體化發(fā)展趨勢
1.智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。 “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(shù)學、心理學等新思想、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。機電一體化產(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電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能。
2.模塊化趨勢
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集具有視覺、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(fā)出新產(chǎn)品，也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模，制定各項標準，以便各部件、單元間匹配。從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3.網(wǎng)絡化趨勢
網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)等領域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)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(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)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(tǒng)，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(chǎn)品朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。
4.微型化趨勢
微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)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。
5.綠色化趨勢
關鍵詞：機電一體化技術；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
中圖分類號：TN810文獻標識碼： A
一、機電一體化概述分析
針對當前機電一體化技術的相關要點和關鍵點進行分析，是全面的研究技術重難點的一項重要的工作。機電一體化主要是通過將電子電工技術、機械化技術、微電子技術、接口技術、信息數(shù)據(jù)傳感技術、信號技術等進行全面的融合，并且將融合之后的工藝應用到實踐的生產(chǎn)之中。總的來講，機電一體化技術是基于上述技術群體而產(chǎn)生的一種新型的、綜合性極強的技術，不僅僅是將微電子技術以及機械技術等進行簡單的組合，更是對相關技術的發(fā)展和改良。所以，這也是機電一體化技術與機械電氣技術的一種本質(zhì)上的區(qū)別。而從實踐的應用角度著手，機電一體化技術還可以分為產(chǎn)品以及技術等兩個層面，相關的產(chǎn)品可以將人的感官、肢體的動作以及思想等進行延伸，同時機電一體化的技術產(chǎn)品還具有高度的智能化，可以增強當前工業(yè)生產(chǎn)與制造工作的制動化程度，在今后也必將為產(chǎn)業(yè)的革新帶來巨大的貢獻?？偟膩碇v，現(xiàn)代化的生產(chǎn)設備之中，機電一體化設備占到了半壁江山，對于行業(yè)的影響是非常深遠的。
二、機電一體化技術的現(xiàn)狀
（一）國內(nèi)機電一體化技術的現(xiàn)狀。大體上機電一體化技術共有三個發(fā)展階段，20世紀60年代之前屬于初級階段，即第一階段，該階段人們更為廣泛的承認電子技術，并不自覺的加以利用；第二階段，許多國家對機電一體化技術給予關注，并支持其產(chǎn)品。1989年第一屆國際先進機電一體化學術會議在東京召開，這也標志著機電一體化的縱深發(fā)展。機電一體化在20世紀90年代后期處于深入發(fā)展時期，融入了微細加工技術、通信技術和光學等，形成了微機電一體化與光機電一體化的新分支，深入研究了機電一體化系統(tǒng)分析、建模與集成方法及其發(fā)展趨勢。其發(fā)展現(xiàn)狀有以下幾點表現(xiàn)：①全部制造業(yè)領域基本都應用了機電一體化產(chǎn)品。在工業(yè)發(fā)達國家30%-40%的機床都是數(shù)控機床，工業(yè)機器人也趨向系統(tǒng)化與智能化，并以25%-30%的速度在未來幾年內(nèi)呈增長趨勢，今后在家庭、娛樂、管理和辦公等多個領域都會逐漸應用智能機器人。②單機的機電一體化逐漸過渡到全部制造業(yè)的集成化。如今制造業(yè)在全球發(fā)展的總趨勢就是計算機集成制造系統(tǒng)，它將原有部門間的接線打破，將基礎定為制造對信息流與物流進行控制，從而有機結合決策經(jīng)營、開發(fā)產(chǎn)品、生產(chǎn)準備、實際生產(chǎn)與管理等環(huán)節(jié)，綜合全局動態(tài)。③機電一體化領域引入了激光技術，它結合了電子、機械技術，將機電一體化的應用領域進行擴展，更好的結合了制造業(yè)和信息業(yè)。④微細加工設備和技術飛速發(fā)展，也使許多高新技術的興起得到帶動，對電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予支持，也在一定程度上促進了微機械的產(chǎn)生與發(fā)展。
（二）國外機電一體化技術的現(xiàn)狀。從20世紀80年代初期我國開始研究并應用機電一體化，國務院在“863”計劃中列入了成立的機電一體化領導小組，許多有關機構和院校也對此進行研究。目前在機電一體化技術的發(fā)展發(fā)面，我國雖落后于歐美等先進國家，但伴隨技術革命的開展，我國也進行了更深入的研究，作為我國高技術研究領域的重點，優(yōu)先支持其發(fā)展，也獲得了很大進步，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。①計算機集成制造系統(tǒng)方面。通過十幾年的理論與技術準備，計算機集成制造系統(tǒng)在我國取得了一定的進展，清華大學目前已經(jīng)建成了該工程的研究中心，其他的著名高校也建立了相關的培訓中心與實驗室。我國有許多行業(yè)和省市以及類型、規(guī)模不同的企業(yè)都在研究計算機集成制造系統(tǒng)，并獲得了理想的經(jīng)濟效益，如今該技術已經(jīng)被引入到了石油化工、冶金、紡織、輕工、航天、電子、機械等各個領域，許多行業(yè)也逐漸對其進行關注與投入。②工業(yè)機器人方面。機器人的開發(fā)研究于1986年被列入我國的國家科技計劃，現(xiàn)對其操作機的設計制造、軟件編程、控制系統(tǒng)、軌跡規(guī)劃以及運動學等多種技術均已掌握，生產(chǎn)并應用了一些機器人的關鍵元器件，開發(fā)出了多種機器人，可以水下作業(yè)、爬墻或前后行走等。我國與工業(yè)機器人操作機有關的企業(yè)及科研機構目前已經(jīng)掌握其優(yōu)化制造技術、設計與編程機器人軟件、設計驅動系統(tǒng)的技術、控制工業(yè)機器人的技術等，并可以自動生成點焊、弧焊與大型機器人，開發(fā)并制備其周邊配套設備。③數(shù)控技術方面。該技術于1958年起步，在其50多年的發(fā)展過程中，先后經(jīng)歷了我國制定的幾個“五年計劃”，整體來說取得了較為理想的進步。我國的生產(chǎn)能力早在幾年前就達到了年產(chǎn)3000多套數(shù)控系統(tǒng)、5000多套進給裝置和主軸。加工普通級數(shù)控機床的精度在近十幾年已經(jīng)從10μm變?yōu)?μm，以前3-5μm精密加工中心也達到了1-1.5μm，同時達到了納米級（0.01μm）的超精密加工精度。
三、機電一體化技術發(fā)展趨勢
(一)智能化。智能化是對機器行為的描述,是綜合現(xiàn)代通信與信息技術、計算機網(wǎng)絡技術、行業(yè)技術、智能控制技術在某一方面的應用,是21世紀機電一體化技術發(fā)展的重要方向。它使機器能夠具備人的思維、推理判斷,并具有自主決策能力,達到更高的控制目標,可取代生產(chǎn)過程中人的部分腦力勞動。目前的機電一體化產(chǎn)品機器人、數(shù)控機床是智能化的體現(xiàn),當然現(xiàn)在其技術還不完善,隨著智能化所起的作用越來越明顯,工程師對機電一體化技術的研究也越來越重視,隨著各項技術的迅速發(fā)展,機電一體化技術的智能化將會越來越完善。
(二)標準化。機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,機械接口、電力接口、動力接口、環(huán)境接口等只有具有了一定的標準,才便于各部件、各單元的匹配。由于各生產(chǎn)商為了維護自己的利益,目前無論是國際還是國內(nèi)都沒有一個標準。隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,經(jīng)營理念的進步,資源的共享,技術的進步,機電一體化技術的標準化已成為未來的一個發(fā)展趨勢。機電一體化技術上的標準化有利于新技術、新產(chǎn)片的開發(fā),有利于產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn),同時反過來促進機電一體化企業(yè)的發(fā)展。
(三)網(wǎng)絡化。自上世紀末,網(wǎng)絡迅速發(fā)展,其應用滲透到各個行業(yè),生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大的變化,機電一體化技術也是如此。計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展促進了機電一體化技術的進步,而機電一體化技術也促進了網(wǎng)絡的發(fā)展,例如:網(wǎng)絡的各種遠程控制的終端設備就是機電一體化的產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術的應用逐漸出現(xiàn)了集成家電系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng),人們的生活、工作方式,及企業(yè)的生產(chǎn)方式逐漸向網(wǎng)絡化發(fā)展。為了服務于客戶,機電一體化技術必須順應時代的發(fā)展向著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
(四)精密化。微型機電一體化是機電一體化的一個新的發(fā)展方向,它是微機械技術、微電子技術和軟件技術的融合,使微型機電一體化產(chǎn)品體積更小、耗能更少、運動更加靈活。微型機電一體化技術在醫(yī)學、軍事、航空、信息領域具有較高的應用價值,發(fā)展前景廣闊,它還將向微米、納米級方向發(fā)展,在更多的領域發(fā)揮更加積極的作用。
(五)綠色環(huán)保。資源循環(huán)利用,綠色生產(chǎn)、不污染自然生態(tài)環(huán)境,已成為各行各業(yè)繼續(xù)發(fā)展的必然趨勢。機電一體化行業(yè)也是如此。綠色環(huán)保需要做到產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、運輸、使用、維修、銷毀等環(huán)節(jié),不會對自然環(huán)境和人類健康造成威脅,在各環(huán)節(jié)對資源的利用率達到最高,不浪費資源,并且產(chǎn)品停止使用后可回收利用。機電一體化技術及其產(chǎn)品,應當朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展,走可持續(xù)發(fā)展的道路。
四、結語
機電一體化是在生產(chǎn)力發(fā)展、科學技術進步的基礎上發(fā)展起來的新型學科,自機電一體化技術產(chǎn)生以來,對工業(yè)生產(chǎn)方式,企業(yè)管理方法,人們的生活工作方式,軍事、醫(yī)學、信息技術等各行的技術改革都產(chǎn)生了巨大影響。隨著時代的變化,機電一體化的核心技術會不斷完善,就目前來看,智能化、標準化、網(wǎng)絡化、精密化、綠色環(huán)保是機電一體化技術的發(fā)展趨勢,隨著科學技術的發(fā)展、各項科學技術的親密融合,機電一體化技術將會越來越完善、在各行業(yè)發(fā)揮越來越重要的作用。
參考文獻：
[1]雷耀軍. 機電一體化技術的發(fā)展與思考探析[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家,2012,20:87.
關鍵詞：機電一體化；發(fā)展現(xiàn)狀；典型產(chǎn)品
中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）08-0111-02
伴隨著科學技術的不斷發(fā)展，全國上下都掀起了煤礦企業(yè)轉型的發(fā)展。工業(yè)新型化作為“四化”工程建設中的首位自然有著其不可取代的作用。而工業(yè)新型化的轉型需要機電一體化的推動，因此對機電一體化的相關知識有所了解并且合理運用對于在社會主義市場經(jīng)濟中取得優(yōu)勢地位有著重要的意義。本文結合煤礦工作的實際情況，分析國內(nèi)的機電一體化進程，并且介紹部分產(chǎn)品，提出煤礦生產(chǎn)實踐與機電技術理論結合的具體方法。
1 機電一體化技術的發(fā)展趨勢
電子技術的興起為機電一體化技術的問世起到了巨大的推動作用。與機械技術結合的電子技術從小規(guī)模集成電路開始，逐步發(fā)展為大規(guī)模集成電路，微處理器的處理表明了機電一體化技術的成熟。
在20世紀90年代初，機電一體化技術在通信中得到了廣泛的應用，研制出的部分機電一體化機械能夠實現(xiàn)性能上的多用途，功能上的易擴展。伴隨著執(zhí)行器技術的出現(xiàn)和位傳感器制造技術的成熟，以半導體技術為基本方法的新型機電一體化技術開始與傳統(tǒng)的方法融合，進而形成了系統(tǒng)功能強大，集成性高，緊密度高的機電一體化技術，這種技術逐漸演變成機電一體化的分支學科“微機電一體化”。雖然此分支的理論依然自稱體系，但是加工方法卻遠遠沒有達到成熟。目前的機電一體化技術正朝向光機電一體化、自律分配系統(tǒng)化，并且逐步向智能化的方向在努力。
①光機電一體化。目前廣泛流行使用的就是光機電一體化，它是有能源系統(tǒng)、新性處理系統(tǒng)、物理機械構建以及傳感系統(tǒng)組成?？梢钥闯鰧⒐鈱W技術引進到機電一體化技術中，能夠很便利地對機電一體化系統(tǒng)的信息處理系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)以及能源系統(tǒng)進行改造，節(jié)約了升級成本、提高了生產(chǎn)效率，光機電一體化是主要的發(fā)展趨勢。
②自律分配系統(tǒng)化。機電一體化產(chǎn)品在執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)上會留有加大的空間，因此具有很好的擴展性，能夠面對突發(fā)事件，并且從中學習處理方法。這種柔性化的系統(tǒng)被稱作“自律分配系統(tǒng)”，在此系統(tǒng)中，子系統(tǒng)是相對獨立而有互相關聯(lián)的，功能上互不影響，但是都為總的執(zhí)行系統(tǒng)提供服務，因此自身具有“自律性”，能夠在不同環(huán)境下做出不同的反應。這種特性在煤礦作業(yè)中有著廣泛的應用，使得控制系統(tǒng)能夠收集到傳感器傳來的信息并且將相關的信息顯示在控制臺上。如果故障比較嚴重則會自動使系統(tǒng)停機，保證了系統(tǒng)的可靠性。
③智能化系統(tǒng)。今后的機電一體化產(chǎn)品必然會努力想智能化發(fā)展。智能化系統(tǒng)能夠實現(xiàn)的主要技術就是信息技術和模糊技術。同時，智能化系統(tǒng)有著明顯的層次結構，能夠將簡單的系統(tǒng)結構編程復雜多變并且容易功能擴展的多向結構。智能化系統(tǒng)對于改變礦井工人的生產(chǎn)條件，讓其從繁重的體力勞動中解脫有著重要的意義。而且智能化設備適合程序化的反復多次的工作，因此可以在監(jiān)測上取得良好的效果。
2 機電一體化在煤礦作業(yè)中的應用
①提升系統(tǒng)和運輸系統(tǒng)是開采煤礦的主要設備。機電一體化技術能夠對其進行必要的改造。使得提升系統(tǒng)的功能得到很大的提高，例如：使得提升機能夠適應各種惡劣的工作條件，避免環(huán)境對電氣元件和零件的影響，而且還能夠保證系統(tǒng)有靈敏的反應速度和反應能力。對于運輸系統(tǒng)的改造則使其適應長距離的運輸，保證了運輸?shù)目煽砍潭龋辉龠^分依賴于工人，使得工人能夠擺脫繁重的體力勞動。
②機電一體化在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。機電一體化技術在監(jiān)控系統(tǒng)中應用是整個礦井生產(chǎn)過程中最重要的一部分。礦井中的監(jiān)控系統(tǒng)管理同銀行的有所不同，對數(shù)據(jù)的保存不需要過于苛刻，規(guī)程對于數(shù)據(jù)保存的要求甚至提到了只要不超過5 min，因死機導致的數(shù)據(jù)丟失是允許。在日常生活中，銀行出現(xiàn)死機不會因為死機導致人們的存款數(shù)據(jù)丟失。但是安全監(jiān)控系統(tǒng)不能隨意體制，否則就會導致礦工的生命安全沒有保障。使用機電一體化技術后，將機內(nèi)數(shù)據(jù)庫與局域網(wǎng)連接成同步模式，自行研制的專用通信接口作為主備機的心跳監(jiān)控，在數(shù)據(jù)庫和主機同步、軟硬件結合的基礎上，還能實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索、圖形顯示、圖表打印等任務。經(jīng)過幾年的努力，機電一體化技術在監(jiān)控系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的應用并且取得了較好的效果。
③機電一體化技術在采煤機中的應用。目前，我國大部分煤礦已經(jīng)進行了更新?lián)Q代，綜合機械化采煤系統(tǒng)成功的取代了液壓牽引技術，這對于推進煤礦自動化進程有著重要的意義。機電一體化牽引技術同液壓裝置相比有著眾多明顯的優(yōu)勢：首先，在牽引力的特性上，機電一體化牽引技術不僅能夠為采煤機提供克服阻力的牽引力，還能在采煤機下滑時為電網(wǎng)提供制能動能；其次，制動裝置的合理安置使得采煤機能夠適用于大傾角的煤層，這在之前是不可詳細的；機電一體化牽引技術也使得機器的磨損范圍變少，這使得維護工作比較容易。伴隨著計算機技術的不斷發(fā)展，電牽引采煤機已經(jīng)逐步實現(xiàn)了計算的完全控制，這就為支架自動化的實現(xiàn)提供了幫助。
④機電一體化技術在帶式傳輸機中的應用。帶式輸送機具有輸送量大、支持長距離輸送、運行效率高、可靠性強等特點，廣泛應用與我國煤礦井下原煤的輸送工作中。同時帶式輸送機中應用機電一體化技術比較容易，這就使得帶式輸送機一體化技術成為當前研究的重點。目前流行的帶式輸送機是CST 可控軟啟動裝置，它能夠為平滑啟動提供較大的慣性載荷。在這種情況下，一條帶式運輸機能夠由一臺或者多臺CST來進行驅動。但是目前，尚未解決在線監(jiān)控、動態(tài)分析和啟動延遲的問題，為了正常運行，對于中間驅動點的數(shù)目有很大的限制，一般設置為3點驅動。驅動點數(shù)目的限制對輸送機的運量和長度。
3 我國機電一體化面臨的問題和發(fā)展目標
目前機電一體化工作有兩個明顯地層次：一個是使用微電子技術對傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)進行改造升級以達到節(jié)省材料、節(jié)約能源，提供工作效率的層次；另一種則是利用機電一體化技術，開發(fā)能夠應用于實際的智能化、數(shù)字化的機電產(chǎn)品，從而提高生產(chǎn)的安全性和高效性。
①我國機電一體化工作面臨的問題。國家已經(jīng)出臺了不少的相關幫扶措施和改革方案促使我國的工業(yè)結構和產(chǎn)品結構都有了多次調(diào)整，但是在各種因素的影響下，得到的成效不大。機電一體化產(chǎn)品的性能良好，功能強大，成本較低，對于調(diào)整工業(yè)結構和產(chǎn)品結構是一條新的改革途徑。并且完備的功能系統(tǒng)能夠保證其根據(jù)用戶的需求和市場需要來改變生產(chǎn)方式和產(chǎn)品結構。從這個意義上說，機電一體化產(chǎn)品能夠實現(xiàn)多類產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而為傳統(tǒng)的生產(chǎn)工業(yè)提供新的作業(yè)方式，將員工從繁重的勞動中解放出來，實現(xiàn)安全、健康、文明的發(fā)展。
②我國機電一體化的發(fā)展目標。在機電一體化方面，我國發(fā)展目標總體說來就是要對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行有效改造并且研制出一批符合中國國情的機電一體化產(chǎn)品，從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的更新升級?？偟恼f來就是要讓機電一體化對我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結構做到必要的貢獻，達到振興傳統(tǒng)工業(yè)的目的。同時為我國的機電行業(yè)發(fā)展提供一條光明之路。
4 結 語
機電一體化在市場引導和實際作用影響下向著光機電一體化、自律分配系統(tǒng)化、智能化系統(tǒng)等方向發(fā)展，其中光機電一體化是目前發(fā)展的主要趨勢，但是可以預見智能化將為產(chǎn)業(yè)結構提供更大的改革空間。目前我國研制機電一體化裝置已經(jīng)得到了廣泛的應用并且取得了較好的成果。在發(fā)展過程中自然面臨這各種不同的問題，這主要是發(fā)展方向不明確導致的，可以通過科學管理及標準化等方式來解決。
參考文獻：
一、機電一體化的產(chǎn)生及概述
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(fā)展時期。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用，取得了一定成果。
機電一體化是一個綜合的概念，包含了技術和產(chǎn)品兩方面內(nèi)容，它首先是指機電一體化技術，其次是指機電一體化產(chǎn)品。機電一體化技術是指包含技術基礎、技術原理在內(nèi)的，使機電一體化產(chǎn)品得以實現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術，機電一體化產(chǎn)品是指采用機電一體化技術，在機械產(chǎn)品基礎上創(chuàng)造出來的新一代機電產(chǎn)品。
二、機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：第一階段（又稱初級階段）是20世紀60年代以前，這一時期人們不自覺地利用電子技術并使之得到比較廣泛的承認；第二階段，機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；第三階段，各國均開始極大關注和支持機電一體化技術和產(chǎn)品。
我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應用，國務院成立了機電一體化領導小組并將其列為“863 計劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010 年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)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(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作。雖然目前國內(nèi)機電一體化技術與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，但隨著新技術革命的迅猛發(fā)展，我國加大了對機電一體化技術的研究力度，并將其確定為國家高技術重點研究領域，給予優(yōu)先支持，并取得了一定的成績。
三、機電一體化發(fā)展趨勢
1.智能化
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(shù)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。智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能。
2.光機電一體化
光機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合，是諸多高新技術產(chǎn)業(yè)和高新技術裝備的基礎。它包括產(chǎn)品和技術兩方面：光機電一體化產(chǎn)品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術于一體的高科技產(chǎn)品，具有很高功能和附加值；產(chǎn)品具有體積小、重量輕、適應性強、使用壽命長、操作更方便的特點。
3.網(wǎng)絡化
由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)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(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)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(tǒng)，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(chǎn)品朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。
4.微型化
微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)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。
5.綠色化
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環(huán)境資源。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。
6、柔性化
柔性化有兩層含義，首先是產(chǎn)品具有自適應性如紡織業(yè)中，紡紗設備能方便的適應不同種類的纖維，織機能滿足多種織物對織造工藝的要求，在變換品種時能做到方便快捷；其次，機械設備制造商要具備根據(jù)用戶的要求而為用戶定制的能力。實現(xiàn)柔性化的必要條件是產(chǎn)品設計必須貫徹模塊化的設計理念。
關鍵詞：機電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展
引言：
機電一體化技術建立在計算機網(wǎng)絡技術以及機械技術的基礎之上，利用機械設備的自動處理技術，對機械設備進行多功能整合，有效改善設備精度、提升設備性能，使其朝著智能化的方向發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的進步，促使機電一體化技術不斷的變化和發(fā)展，微電子技術、傳感測試技術、自動控制技術等也逐步融入到機電一體化技術當中，但是機電一體化技術絕不是這些技術的簡單疊加，而是將這些技術有機結合，使機電一體化技術的適用范圍更加廣闊，日常生活中常見的智能洗衣機、空調(diào)、照相機等都是機電一體化產(chǎn)品的代表。機電一體化技術的應用，在一定程度上提高了機械工程技術的效率，使機械工程的要求得以更好的滿足，實現(xiàn)了機械產(chǎn)品的自動調(diào)節(jié)、控制與檢測，因此，機電一體化技術的發(fā)展越來越受到人們的重視，這項技術的未來發(fā)展前景將會越來越廣闊。
一、機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀
1.機電一體化技術的發(fā)展歷程
早在上世紀60年代末期，日本企業(yè)界就提出了“機電一體化技術”的概念，他們將這一技術取名為“Mechatronics”，即機械技術與電子技術融為一體。直至70年代，人們都把機電一體化看成是機械與電子技術的結合。到了20世紀80年代，信息技術開始逐步發(fā)展起來，促使微處理機的性能有所提高，為數(shù)控機床、工業(yè)機器人以及汽車電子控制系統(tǒng)等機電一體化產(chǎn)品提供了有力的技術支持，超大規(guī)模集成電路及微型計算機的出現(xiàn)也為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。進入20世紀90年代后，機電一體化系統(tǒng)中融入了通信技術，使得機械設備變得更加智能，便于操控。機電一體化機械設備的功能更加多樣，性能也有了很大程度的提升，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術與半導體技術、機電一體微型化方法相結合，形成了更加精密和集成的“微機電一體化”。隨著自動化技術、人工智能技術、光纖技術的不斷發(fā)展和進步，機電一體化技術逐步建立起完善的科學體系。
2.我國機電一體化技術的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
20世紀80年代，我國開始了對機電一體化技術的研究，國務院對這項技術予以高度重視，并將其列入“863”計劃的重點發(fā)展項目之一。為加快機電一體化技術的發(fā)展，我國提出了發(fā)展這項技術的具體實施策略，并成立了專門的研發(fā)小組，著重研究如何促進機電一體化技術更快的進步。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的提高，使機械與電子技術實現(xiàn)了有機結合，尤其是電子計算機技術、自動化控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化技術奠定了堅實的發(fā)展基礎。尤其是我國自主研發(fā)出了微型計算機以及大規(guī)模的集成電路，這為機電一體化技術的發(fā)展提供了更為充足的條件。進入20世紀90年代，我國的機電一體化技術有了更為深入的發(fā)展，各種高科技技術逐漸被應用到機電一體化技術的研究當中，使機電一體化系統(tǒng)更加智能化，促進了機電一體化技術的快速發(fā)展。目前，我國已建立了計算機集成系統(tǒng)工程研究中心，很多企業(yè)通過實施計算機集成系統(tǒng)應用示范工程獲得了巨大的經(jīng)濟效益，計算機集成系統(tǒng)也被廣泛應用于諸多領域，得到了各行各業(yè)人們的關注。另外，我國現(xiàn)在已掌握了工業(yè)機器人操作機的設計制造及程序優(yōu)化等技術，能夠獨立生產(chǎn)機器人的關鍵元器件，開發(fā)出適合各行各業(yè)作業(yè)的多種機器人，為企業(yè)的發(fā)展提供了便利。
二、機電一體化技術未來的發(fā)展趨勢
機電一體化技術的應用對于機械產(chǎn)品的制造和加工起著非常重要的作用。就目前的狀況來看，高智能將成為機電一體化技術未來的主要發(fā)展方向，智能機器人將變得更加普及。在控制系統(tǒng)的指引下，智能機器人將會具有一定的判斷及推理能力，并根據(jù)不同指令自主學習相關知識，代替人類完成一些復雜的生產(chǎn)工作，使人們得到所需產(chǎn)品的同時，提高生產(chǎn)效率。因此，高智能化將成為機電一體化技術的主要發(fā)展趨勢，研究人員將會根據(jù)不同層次的需求編寫不同的控制系統(tǒng)，讓機器人可以更好的為人類的生產(chǎn)生活而服務。
機電工業(yè)的不斷發(fā)展，為人們的生活提供了極大的便利以及豐富的物質(zhì)生活，但同時也對資源進行過度的開發(fā)，對生態(tài)環(huán)境造成了一定的惡劣影響。隨著人們環(huán)保意識的增強，綠色生產(chǎn)、綠色產(chǎn)品越來越受到人們的歡迎。因此，未來的機電一體化技術將朝著綠色化的方向邁進，即以減少對環(huán)境的危害或對環(huán)境無危害為根本出發(fā)點，最大限度的回收與利用報廢設備及產(chǎn)品，使用更加環(huán)保的生產(chǎn)原料及生產(chǎn)技術，使研發(fā)過程及產(chǎn)品符合環(huán)境保護的標準，以保證產(chǎn)品的市場價值。
計算機網(wǎng)絡技術的興起與發(fā)展推動著各行各業(yè)的發(fā)展，并且充分將全球資源整合，使企業(yè)間的競爭更為激烈。將計算機網(wǎng)絡技術應用到機電一體化技術當中，不僅實現(xiàn)了機電一體化設備的遠程自動化控制，而且使我國對于國際上一些先進的機電一體化產(chǎn)品有了更加深入的研究，促使國內(nèi)機電一體化技術的發(fā)展趨于成熟?？梢哉f，未來的機電一體化技術將會更加網(wǎng)絡化，使機電一體化設備的無人值守運行成為現(xiàn)實，同時也能夠讓機電一體化技術的新產(chǎn)品通過便捷的途徑得以向市場推廣。
目前我國有很多企業(yè)生產(chǎn)機電一體化的產(chǎn)品，但是由于所生產(chǎn)的產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的標準，因此在生產(chǎn)過程以及以后的使用過程中難免會遇到麻煩。因此，這就要求機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)模塊化，即將這些產(chǎn)品劃分為獨立的模塊，使每個模塊可以在機械設備更好的發(fā)揮其應有的功能，以適應不同生產(chǎn)的需要。模塊化技術能夠在一定程度上減少產(chǎn)品開發(fā)及生產(chǎn)的成本，使不同產(chǎn)品的零部件之間實現(xiàn)通用，這對產(chǎn)品的維修性、裝配性與拓展性的提高也起著一定的促進作用。模塊化的設計與制造也將成為未來機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，并且隨著微機械電子技術的發(fā)展而逐漸普及。利用這些模塊，可以方便快捷的生產(chǎn)出各種新型機電一體化產(chǎn)品。
隨著納米技術的不斷發(fā)展進步，很多領域的生產(chǎn)設備實現(xiàn)了“由大及小”的過渡，尤其是機電一體化技術，也逐漸朝著微型化方向發(fā)展。微型化，即機電一體化設備向微型機器及微觀領域發(fā)展的趨勢，微型化產(chǎn)品的體積小，耗能低，機電一體化產(chǎn)品的微型化使得其應用范圍更加廣泛，由此來看，微機電一體化技術是機電一體化技術的必然發(fā)展趨勢，具有廣闊的發(fā)展前景。
三、結論
我國機電一體化技術的發(fā)展受到了國家的重視和支持，獲得了巨大的發(fā)展和進步。但是我國的機電一體化領域在某些技術方面還存在著不足，與發(fā)達國家相比還存在一些差距。因此，為了使我國機電一體化技術和產(chǎn)品的技術占有率和核心競爭力有所提升，國家應該繼續(xù)鼓勵機電一體化技術的研發(fā)和產(chǎn)品的開發(fā)，加大支持力度，采取有效措施提高機電一體化系統(tǒng)的研發(fā)能力，以促進我國機電一體化技術的進一步發(fā)展。
參考文獻：
[1].張建寶. 淺談煤礦機電一體化技術的發(fā)展趨勢及展望[J]. 科技信息. 2013（18）
[2].胡家華. 機電一體化技術的應用及其發(fā)展趨勢[J]. 中國高新技術企業(yè). 2011（21）
[3].劉慶民. 機電一體化技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 科技致富向導. 2011（12）
