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篇1

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)工程自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

進(jìn)入20世紀(jì)60年代以來，微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，以信息技術(shù)為中心，極大地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和工作效率為重要目標(biāo)。測(cè)量與控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，三者結(jié)合在一起，構(gòu)成完整的信息系統(tǒng)。在這種新技術(shù)革命的影響和沖擊下，機(jī)電業(yè)發(fā)生了深刻的變化。機(jī)電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)是；精密機(jī)械技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、白動(dòng)控制技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)。但是區(qū)分機(jī)電一體化或非機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)，其核心是計(jì)算機(jī)控制的伺服控制系統(tǒng)，其他的都是與此匹配的重要部分現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的電子化必須采用系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)和綜合集成的技巧，使機(jī)械、電子設(shè)備和軟件之間相互適應(yīng)和匹配，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，才能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品和消費(fèi)產(chǎn)品向自動(dòng)化方向發(fā)展。

1 機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)的形式多種多樣，其功能也各不相同。一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)包括以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力單元、傳感檢測(cè)單元、執(zhí)行單元、驅(qū)動(dòng)單元、控制及信息處理單元。隨著機(jī)電一體化產(chǎn)品技術(shù)性能、水平和功能的提高，機(jī)械本體需在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝以及幾何尺寸等方面都應(yīng)適應(yīng)產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能、小型、輕量、美觀等要求。動(dòng)力單元?jiǎng)恿卧墓δ苁前凑諜C(jī)電一體化系統(tǒng)的控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。機(jī)電一體化的顯著特征之一是用盡可能小的動(dòng)力輸入獲得盡可能大的功能輸出。與一般的同類型機(jī)械裝置相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械部分精度要求更高，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，功能更強(qiáng)大，性能更優(yōu)越，同時(shí)還要有更好的可靠性、維護(hù)性和更新穎的結(jié)構(gòu)。零部件要求模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，還有許多新的課題要加以研究和運(yùn)用，如對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用新型復(fù)合材料以使機(jī)械系統(tǒng)既減輕重量、縮小體積，同時(shí)又不降低機(jī)械的靜、動(dòng)剛度，采用高精度導(dǎo)軌、精密滾珠絲杠、高精度主軸軸承和高精度齒輪等，以提高關(guān)鍵零部件的精度和可靠性；開發(fā)新型復(fù)合材料以提高刀具、磨具的質(zhì)量；通過零部件的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，提高其互換性和維護(hù)性等。因此機(jī)械技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其他高新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上以及功能上的變革。

2 信息處理與自動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要采用丁業(yè)控制機(jī)(包括可編程控制器，單、多回路調(diào)節(jié)器，單片微控制器，總線式丁業(yè)控制機(jī)，分布式計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng))進(jìn)行信息處理。計(jì)算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)已成為促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展和變革的最重要因素。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)信息交流的需求越來越大，這就需要信息傳輸，即通信技術(shù)，圍繞如何提高傳輸速度、減少誤碼率等進(jìn)行的。為了共享資源、提供分布式功能和集中管理，可通過通信設(shè)備和線路，將不同地理位置具有獨(dú)立處理功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)連接起來，運(yùn)用功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為信息處理技術(shù)提供了技術(shù)保障。

控制與信息處理單元像是對(duì)其他要素和它們之間的連接進(jìn)行有機(jī)的統(tǒng)一控制一樣，其功能是將來自傳感器的信息和各種命令進(jìn)行集中處理，根據(jù)處理結(jié)果，按照一定的規(guī)則發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制各要素或子系統(tǒng)連接成為一個(gè)有機(jī)整體，使各個(gè)功能環(huán)節(jié)有目的地協(xié)調(diào)一致運(yùn)動(dòng)，并達(dá)到預(yù)期的性能，從而形成機(jī)電一體化的系統(tǒng)工程。各子系統(tǒng)之間必須通過控制信息進(jìn)行聯(lián)系才能協(xié)調(diào)統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行有規(guī)則地物質(zhì)和能量的交換和轉(zhuǎn)移。因此，控制與信息處理單元是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心單元，一般由計(jì)算機(jī)、可編程控制器、數(shù)控裝置以及各種邏輯電路等組成。信息處理技術(shù)包括信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策。自動(dòng)控制技術(shù)包括高精度位置控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自校正等技術(shù)。自動(dòng)控制就是依據(jù)自動(dòng)控制原理對(duì)具體控制裝置或系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之后進(jìn)行系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，最后使研制的系統(tǒng)可靠地投入運(yùn)行，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展，使得自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合越趨密切，因此自動(dòng)控制技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。

3 伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)及其發(fā)展

電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)方式在數(shù)控系統(tǒng)中的運(yùn)用非常廣泛，交直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主要用在閉環(huán)伺服數(shù)控系統(tǒng)中。由于變頻技術(shù)的進(jìn)步，交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)取得突破性進(jìn)展，為機(jī)電一體化系統(tǒng)提供了高質(zhì)量的伺服驅(qū)動(dòng)單元，極大地促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主要用在開環(huán)伺服數(shù)控系統(tǒng)中。對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能來說，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)具有決定性的作用。液壓伺服系統(tǒng)(如液壓馬達(dá)、脈沖液壓缸等)具有工作穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、輸出力矩大等特點(diǎn)，特別是在低速運(yùn)行時(shí)其性能更突出，但液壓系統(tǒng)需要增加液壓泵等動(dòng)力源，設(shè)備復(fù)雜、體積大、維修難及污染環(huán)境；而電氣伺服系統(tǒng)(如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)等)具有控制靈活、費(fèi)用較小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但低速時(shí)輸出力矩不夠大。由于近年來變頻技術(shù)的進(jìn)步，交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)取得突破性進(jìn)展，為機(jī)電一體化系統(tǒng)提供了高質(zhì)量的伺服驅(qū)動(dòng)單元，極大地促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。

4 結(jié)論與展望

機(jī)電一體化技術(shù)需要很多部門、產(chǎn)業(yè)的配合和支持，才能取得滿意的結(jié)果。我們不僅要對(duì)機(jī)電一體化的各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行全面深入的了解，還要能從系統(tǒng)工程的概念人手，通過系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)來使各個(gè)相關(guān)技術(shù)形成有機(jī)的結(jié)合，并且要注意研究和解決技術(shù)融合過程中所產(chǎn)生的新問題，只有這樣才能滿足機(jī)電一體化高速發(fā)展的需要。機(jī)電一體化概論都很好，如果整個(gè)系統(tǒng)不能很好地協(xié)調(diào)，則它仍然不可能可靠地正常運(yùn)行。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)正在不斷地深人到各個(gè)領(lǐng)域，并且迅猛地向前推進(jìn)，特別是制造工業(yè)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)提出了許多新的更高的要求。機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)為：在性能上向高精度、高效率、高性能、智能化方向發(fā)展；在功能上向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展；在層次上向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；特征；發(fā)展趨勢(shì)

隨著日新月異的技術(shù)更新，機(jī)電一體化發(fā)展對(duì)不同學(xué)科交叉滲透也有著推動(dòng)。機(jī)械工程當(dāng)中的微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，為機(jī)電一體化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)，在機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，就能提高生產(chǎn)力水平。從理論上對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展研究分析，就能從理論層面提供支持依據(jù)。

一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程和主要的內(nèi)容分析

1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程分析

機(jī)電一體化主要是電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，從而將機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力以及電子技術(shù)的信息處理功能充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作目標(biāo)。機(jī)電一體化是建立在綜合應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的，在當(dāng)前已經(jīng)成為獨(dú)立的學(xué)科，從技術(shù)層面來說，主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品有效實(shí)現(xiàn)和使用發(fā)展。而從產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面來說，就是機(jī)械系統(tǒng)和微電子系統(tǒng)結(jié)合構(gòu)成的新系統(tǒng)，這就成為了有著新功能的產(chǎn)品。機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展過程中，在功能系統(tǒng)的作用發(fā)揮上比較突出。機(jī)電一體化實(shí)際是綜合技術(shù)的融合，并非是簡(jiǎn)單化的拼湊，而是將各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)概念上以及技術(shù)上的融合。我國(guó)的機(jī)電一體化發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段。上世紀(jì)80年代，學(xué)術(shù)界對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行了研究，經(jīng)過了幾十年的努力，在理論上以及技術(shù)層面上都實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展，在數(shù)控技術(shù)方面的市場(chǎng)占有率也逐年提高，機(jī)械生產(chǎn)能力也有了大幅度提高。工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，對(duì)控制系統(tǒng)以及軟件編程技術(shù)的應(yīng)用等，都從很大程度上促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高。在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展上也取得了矚目成績(jī)，已經(jīng)在多個(gè)制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用。

2.國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展可以分為三個(gè)階段：第一階段又稱之為初級(jí)階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代以前，這一時(shí)期是機(jī)電一體化技術(shù)的雛形，是人們不自覺地利用電子技術(shù)并且傳承下來；第二階段稱之為發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代末期，機(jī)電一體化技術(shù)的各項(xiàng)產(chǎn)品都有著很大的發(fā)展；第三階段是深入發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期，世界各國(guó)都開始研發(fā)和關(guān)注機(jī)電一體化的技術(shù)和新產(chǎn)品。日本東京在1989年召開的第一屆國(guó)際先進(jìn)機(jī)電一體化學(xué)術(shù)會(huì)議，可以稱為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展階段的標(biāo)志，世界各國(guó)也從此大力推動(dòng)和發(fā)展機(jī)電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。在深入發(fā)展時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了向智能化方向的新階段，一方面出現(xiàn)了光學(xué)、通信技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等新的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品，另一方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的學(xué)科體系和研究方法也進(jìn)行了深入的探討。在目前，機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位是日本和美國(guó)。

3.國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)與日本、歐美等先進(jìn)國(guó)家相比仍有一定差距，如當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在開發(fā)煤礦機(jī)電大功率厚煤層電牽引采煤機(jī)的機(jī)電一體化新技術(shù)方面。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是總體技術(shù)上，國(guó)外Eickhoff公司開發(fā)的SL500系列采煤機(jī)，截高范圍2.0m～6.0m，可達(dá)截割功率2×825kW，而國(guó)內(nèi)引進(jìn)6LS3，6LS5和7LS5型6臺(tái)，SL500型3臺(tái)，EL3000型1臺(tái)，最大裝機(jī)總功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用壽命方面；二是工況檢測(cè)、故障診斷技術(shù)上，目前國(guó)外使用微機(jī)控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點(diǎn)多等特點(diǎn)，而國(guó)內(nèi)卻達(dá)不到這一水平；三是自動(dòng)調(diào)高技術(shù)上，基于位置傳感器和計(jì)算機(jī)的記憶截割技術(shù)在國(guó)外比較容易實(shí)現(xiàn)，而國(guó)內(nèi)在研采煤機(jī)仍未實(shí)現(xiàn)記憶截割。

4.機(jī)電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析

機(jī)電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機(jī)電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對(duì)電子以及機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用下，能將兩者得以有機(jī)結(jié)合，就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個(gè)層面的內(nèi)容。機(jī)電一體化系統(tǒng)，也就是產(chǎn)品方面，是通過多個(gè)特定功能機(jī)械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體，使人們的實(shí)際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機(jī)電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執(zhí)行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。除此之外，機(jī)電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機(jī)電一體化的思想也簡(jiǎn)稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對(duì)人機(jī)一體化以及機(jī)電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化工程作為電子和機(jī)械工程集合，通過機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)制造體系應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別和核心技術(shù)分析

1.機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別分析

機(jī)電一體化的產(chǎn)品特征也比較鮮明。機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的輕細(xì)巧等特征比較突出，并且比較容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)制造。機(jī)電一體化的產(chǎn)品記憶以及信息處理功能比較突出，能夠?qū)a(chǎn)品的高效性以及智能化的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，并能起到自動(dòng)監(jiān)視的功能和診斷功能等，在產(chǎn)品的安全可靠性上也能有效提高，可通過負(fù)荷以及運(yùn)行情況加以有效調(diào)整控制。另外，機(jī)電一體化的產(chǎn)品類型也比較多。機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中一部分控制功能及機(jī)構(gòu)用電子裝置替代，其中比較常見的有機(jī)電一體化照相機(jī)以及打印機(jī)等產(chǎn)品。此外，比較典型性的產(chǎn)品有著較為完整性的結(jié)構(gòu)，其中比較常見的就是工業(yè)機(jī)器人以及自動(dòng)繪圖機(jī)等。簡(jiǎn)單地依靠機(jī)械以及電子無法制造這些產(chǎn)品，兩者結(jié)合，就能夠大大提高可運(yùn)行效率。還是一種類型是通過微電子裝置替代原設(shè)備的信息處理機(jī)構(gòu)，比較常見的產(chǎn)品有全電子式電話交換機(jī)以及電機(jī)調(diào)速裝置等內(nèi)容。

2.機(jī)電一體化核心技術(shù)分析

機(jī)電一體化的核心技術(shù)比較多。計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)，能夠發(fā)揮信息交換以及存取和運(yùn)算等作用。計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)當(dāng)中的專家系統(tǒng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)也是比較常用的。機(jī)電一體化核心技術(shù)中的系統(tǒng)技術(shù)，是通過整體概念對(duì)多種相關(guān)技術(shù)進(jìn)行組織應(yīng)用的，其中接口技術(shù)就是比較常用的。為保障計(jì)算機(jī)的通信，要對(duì)數(shù)據(jù)傳遞格式進(jìn)行規(guī)格化以及標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)。目前這一應(yīng)用技術(shù)中的開發(fā)成本比較低，在高速串行接口的應(yīng)用方面比較突出。機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的機(jī)械本體技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)。這一技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)性能的改善以及質(zhì)量的減輕等層面。當(dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產(chǎn)品質(zhì)量，要在結(jié)構(gòu)上加以優(yōu)化，并加強(qiáng)非金屬材料的應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用響應(yīng)速率得到了很大提高，在整體的效率上也得到了有效提高。機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的信息處理技術(shù)以及傳感技術(shù)也是比較常見的應(yīng)用技術(shù)。信息處理技術(shù)的應(yīng)用中，將微型計(jì)算機(jī)在實(shí)際工作中加以科學(xué)應(yīng)用，就能從整體上提高信息處理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干擾能力。而傳感核心技術(shù)的應(yīng)用有著高靈敏度以及抗干擾能力，在當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)下，對(duì)光纖電纜傳感器的應(yīng)用比較重要。另外，機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的軟件技術(shù)以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)也是較為常用的技術(shù)。軟件技術(shù)應(yīng)用是和硬件協(xié)調(diào)應(yīng)用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產(chǎn)維修效率，以及軟件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用是發(fā)展的重要課題。在驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用下，在響應(yīng)速度上也能有效提高，對(duì)控制專用組件以及傳感器和電機(jī)三位一體的作用發(fā)揮也比較重視。

三、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)探究

1.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分析

機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平提高起到了積極促進(jìn)作用。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的作用也愈來愈突出。通過多年的發(fā)展以及技術(shù)優(yōu)化，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用使之結(jié)構(gòu)、功能和控制精度等都得到了有效提高，在總線式以及緊湊型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用下，使得數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化。應(yīng)用CPU以及多主總線體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)行開放性設(shè)計(jì)等，能提高接口的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)使用效益最大化呈現(xiàn)。通過智能化以及WOP的實(shí)現(xiàn)，機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)二維以及三維的動(dòng)態(tài)加工仿真。信息存儲(chǔ)大容量的模塊化設(shè)計(jì)使得控制功能也得到了有效提高，可有效實(shí)現(xiàn)多過程以及多通道控制。例如：當(dāng)前市場(chǎng)上的CK0632數(shù)控機(jī)床就是采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機(jī)床主軸采用高度精密滾動(dòng)軸承之承，回轉(zhuǎn)精度高。機(jī)訂導(dǎo)軌采用耐磨鑄鐵，經(jīng)過超音頻淬火能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地保證機(jī)床加工精度。CK0632數(shù)控機(jī)床機(jī)床也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，完成車削多種零件的內(nèi)外圓、端面、切槽、任意錐面、球面、及各種公英制圓、圓錐螺紋等工序。此外，CK0632數(shù)控機(jī)床還有配有完備的S.T.M.功能，可以發(fā)出和接收多種信號(hào)控制自如的加工過程。目前，CK0632數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于電器、儀表儀器工業(yè)、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機(jī)械、五金工具及其他高精度復(fù)雜零件的加工制造。機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用也比較突出，第二代機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，對(duì)各種傳感元件進(jìn)行了科學(xué)應(yīng)用，這樣在作業(yè)的信息獲得以及操作對(duì)象的信息獲得都比較方便。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能準(zhǔn)確判斷分析對(duì)操作信息的處理，并進(jìn)行反饋控制。在第三代的機(jī)器人設(shè)計(jì)中，就通過多感知功能的應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化的邏輯思維以及判斷和決策等，在作業(yè)的獨(dú)立性層面有著充分體現(xiàn)。

2.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)展以及技術(shù)進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)向著智能化方向邁進(jìn)。這也是當(dāng)前的機(jī)電一體化和傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的重要不同。近些年，我國(guó)在處理器技術(shù)上的進(jìn)步以及傳感器系統(tǒng)的集成化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，對(duì)機(jī)電一體化的智能化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。智能化機(jī)電一體化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和實(shí)際的應(yīng)用，對(duì)人的操作和工作量的減少能發(fā)揮積極作用，可有效減少人的腦力勞動(dòng)。機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展將實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展比較迅速。進(jìn)入新的時(shí)代，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)將得到實(shí)現(xiàn)，在遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用作用上將更加突出，同時(shí)會(huì)提高機(jī)電一體化的功能性以及安全性。機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化趨勢(shì)比較突出，也就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的模式化以及開放式的總線結(jié)構(gòu)應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)的靈活性組態(tài)就有著鮮明呈現(xiàn)。在系統(tǒng)化的發(fā)展中，能加強(qiáng)通信功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以及多系統(tǒng)的通信。不僅如此，機(jī)電一體化的發(fā)展也會(huì)向著微型化方向邁進(jìn)。這主要體現(xiàn)在電子部件的微型化，在產(chǎn)品的體積層面不斷縮小等。這樣就會(huì)促進(jìn)機(jī)電一體化的設(shè)備運(yùn)行效率提高，靈活性更加突出。

四、小結(jié)

綜上所述，機(jī)電一體化的發(fā)展中，技術(shù)的升級(jí)進(jìn)步對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進(jìn)作用。我國(guó)在機(jī)電一體化的發(fā)展中有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)進(jìn)行研究分析，就能為實(shí)際機(jī)電一體化發(fā)展提供理論支持，帶動(dòng)我國(guó)機(jī)電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

【關(guān)鍵詞】 機(jī)電一體化；創(chuàng)新發(fā)展；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、前言

機(jī)電一體化在講科學(xué)、爭(zhēng)創(chuàng)新的良好社會(huì)環(huán)境中飛快的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)電自身的發(fā)展進(jìn)步也促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。機(jī)電一體化是傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)與現(xiàn)在電子技術(shù)想結(jié)合，形成一種新的體系，是現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)發(fā)展的要求和產(chǎn)物。機(jī)電一體化在很多高校中很受歡迎，學(xué)術(shù)種類繁多。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，機(jī)電一體化需經(jīng)過一定時(shí)間的發(fā)展，才能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這就需要采用邊引進(jìn)、邊消化，進(jìn)而改進(jìn)、創(chuàng)新的方針，利用我國(guó)勞動(dòng)力廉價(jià)的優(yōu)勢(shì)，引進(jìn)、消化國(guó)外發(fā)展多年、比較成熟的技術(shù)進(jìn)行來料加工、合資經(jīng)營(yíng)和獨(dú)立經(jīng)營(yíng)，在較短時(shí)間內(nèi)使一些產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際水平。獨(dú)立發(fā)展適合中國(guó)國(guó)情的、具有中國(guó)特色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，做到引進(jìn)利用、消化、改進(jìn)、開發(fā)、創(chuàng)新，充實(shí)基礎(chǔ)，積累經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)人才，積極穩(wěn)妥地前進(jìn)。

二、機(jī)電一體化發(fā)展方向的內(nèi)容

1.技術(shù)設(shè)計(jì)的單元化

目前主要是從單元化技術(shù)來研發(fā)機(jī)電一體化技術(shù)。單元化是把系統(tǒng)分為幾個(gè)單元模塊，如工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)、CAN總線、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、回轉(zhuǎn)單元等。在接口一致的前提下，將單元的設(shè)計(jì)完成后再結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)具有高度的可擴(kuò)展性以及互換性的優(yōu)越性。

2.控制系統(tǒng)的樹狀網(wǎng)絡(luò)化

控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是指把電子計(jì)算機(jī)作為節(jié)點(diǎn)，其它的運(yùn)動(dòng)控制卡、CAN卡等作為子節(jié)點(diǎn)，這樣節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)就形成了樹樁的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。在實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中，計(jì)算機(jī)把電機(jī)工作的情況和傳感器的反饋信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化整合，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)把每一個(gè)控制點(diǎn)聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電的控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。對(duì)控制對(duì)象的選擇上，也能伺服電機(jī)來實(shí)現(xiàn)高精度的工作要求。利用計(jì)算機(jī)對(duì)不同節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行處理，再將其反饋到每一個(gè)控制對(duì)象上，利用這種方法來完成協(xié)同控制。

3.系統(tǒng)應(yīng)用的長(zhǎng)久化

在進(jìn)行機(jī)電的操作中，對(duì)機(jī)電的控制對(duì)象的數(shù)目來增加控制卡的數(shù)目，只要在電氣上作出改動(dòng)即可，或者對(duì)其它設(shè)備的添加來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。比如：為了使圖像定位和圖像智能的控制準(zhǔn)確性，可以通過添加幾個(gè)工業(yè)攝像頭的方式來實(shí)現(xiàn)。我國(guó)先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展?fàn)顩r，其迅速發(fā)展的趨勢(shì)預(yù)示著其有廣闊的發(fā)展前景。

三、機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展前景概述

1．進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)用途的廣泛化

不管在小方面還是大方面，機(jī)電一體化的應(yīng)用會(huì)更加的廣泛，自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主要依賴機(jī)電一體化來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也是工業(yè)化、航天工業(yè)、各種國(guó)防工業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)?？v觀國(guó)外的機(jī)電一體化發(fā)展中，機(jī)電一體化發(fā)展較快的國(guó)家，帶動(dòng)了PLC工業(yè)控制的發(fā)展，應(yīng)用更加的廣泛。作為機(jī)電一體化的核心的程序控制器技術(shù)也不斷的發(fā)展，帶來了程序控制一體化的變革。PLC是工廠自動(dòng)化控制的核心技術(shù)。但是，PLC的質(zhì)量在不同品牌之間質(zhì)量不一樣，因?yàn)樵诎央A梯圖的繪制轉(zhuǎn)化成PLC的指令過程中遇到的困難較大

2.機(jī)電光一體化是必然要求

新世紀(jì)以來，隨著半導(dǎo)體微電子技術(shù)、鐳射技術(shù)的飛速發(fā)展，各種顯示產(chǎn)業(yè)和生物科技的發(fā)展，使得機(jī)電一體化必然向機(jī)電光技術(shù)方向的發(fā)展。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、精密制動(dòng)器、人機(jī)界面、微處理器，程序或反饋控制、診斷信號(hào)的處理與錯(cuò)誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能是機(jī)電光技術(shù)的典型范圍。機(jī)電光系統(tǒng)的類型可以根據(jù)光學(xué)、各種光學(xué)元件的互動(dòng)程度及其組合特性分為三個(gè)類型。即光機(jī)整合的類型；內(nèi)嵌光電或者光學(xué)裝置的類型；在光學(xué)系統(tǒng)中嵌入機(jī)電裝置。

四、機(jī)電一體化技術(shù)的具體方向

1.國(guó)際化方向的發(fā)展

全球經(jīng)濟(jì)的合作與發(fā)展，是機(jī)電一體化走向國(guó)際化的社會(huì)環(huán)境。由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的便利性為發(fā)展科技、工業(yè)生產(chǎn)、科教文衛(wèi)等都發(fā)生了巨變。地球村產(chǎn)生了地球經(jīng)濟(jì)，很多企業(yè)走出本土面向世界，國(guó)際間的經(jīng)濟(jì)合作交流促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的新產(chǎn)品能迅速走向全世界，暢銷全球。

2．智能化方向的發(fā)展

21世紀(jì)的機(jī)電發(fā)展技術(shù)更加重視智能技術(shù)，智能技術(shù)是一個(gè)區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的特征。機(jī)電一體化的智能化要求在以后的機(jī)電操作控制中，依賴于人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)信息學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新的學(xué)科知識(shí)，模擬人類智能，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的優(yōu)越性。智能化是發(fā)展趨勢(shì)去很多地方受到應(yīng)用，節(jié)約了更多的人工成本，實(shí)現(xiàn)以依靠科學(xué)進(jìn)步提高工作效率的理想境界。

3．微型化的發(fā)展趨勢(shì)

鑒于傳統(tǒng)的機(jī)電一體化的龐大笨重，不易展開工作的缺點(diǎn)，電機(jī)一體化微型化起步發(fā)展于20世紀(jì)末。微型化的發(fā)展不僅提高了機(jī)械的一體化優(yōu)越性，還體現(xiàn)微電子系統(tǒng)的優(yōu)越性。

納米技術(shù)是機(jī)電微型化發(fā)展的技術(shù)方向。目前的為機(jī)電一體化應(yīng)用中，在生物、通信、制造業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有很好的影響力。但是主要存在的發(fā)展瓶頸是機(jī)電設(shè)備的復(fù)雜性導(dǎo)致不能與當(dāng)前微電子技術(shù)同等的發(fā)展力度，機(jī)電一體化微型化的技術(shù)落后后微電子技術(shù)的發(fā)展。但是隨著科技的進(jìn)步，微機(jī)電技術(shù)一定也能得到更好的發(fā)展，從而促進(jìn)機(jī)電一體化整體的微型化水平。

4．模塊化的方向發(fā)展

模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向。因?yàn)槟K化的工作量大、繁瑣、生產(chǎn)的廠家多，對(duì)零件之間的緊密配合的程度要求較高。如果各個(gè)零部件之間的配合不好，就有可能使得機(jī)電一體化技術(shù)不能很好地實(shí)現(xiàn)，這就需要對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)就是將多個(gè)要素組合在一起，構(gòu)成一個(gè)子系統(tǒng)。多個(gè)子系統(tǒng)最后又組合成為一個(gè)整體，從而生成一個(gè)新的系統(tǒng)，產(chǎn)生不同的功能。

5.綠色化的方向發(fā)展

環(huán)保問題是任何一個(gè)技術(shù)發(fā)展首先考慮的問題，改過了以前片面追求經(jīng)濟(jì)效率而忽視環(huán)境保護(hù)的做法。綠色發(fā)展方向是主流方向，不僅是一個(gè)時(shí)代的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，也是人類創(chuàng)造科學(xué)文明必須遵守的準(zhǔn)則。綠色產(chǎn)品能夠使用最少的資源，達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)環(huán)境造成最小的污染，綠色產(chǎn)品在制造、使用和銷毀的過程中都能夠符合環(huán)境保護(hù)的要求，也不會(huì)威脅到人類的生存健康。

五、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的保障

單靠機(jī)電本身的發(fā)展是不科學(xué)的，應(yīng)該得到多方面的保障。雖然機(jī)電一體化的發(fā)展速度很快，競(jìng)爭(zhēng)力也很強(qiáng)。仍有其它問題存在，要保證機(jī)電一體化技術(shù)能夠有一個(gè)較好的發(fā)展的措施，可以從以下的幾個(gè)方面來進(jìn)行：要讓政府的決策高層認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)的重要性；加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)人才的培養(yǎng)；發(fā)展電力電子關(guān)鍵技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究；注重理論與實(shí)際并行；積極推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)研合作”；機(jī)電產(chǎn)業(yè)要走進(jìn)校園內(nèi)部去尋找人才與合作；建立未來的研究對(duì)象。

六、結(jié)束語

機(jī)電一體化的發(fā)展中會(huì)不斷的完善，控制系統(tǒng)也會(huì)強(qiáng)大，作為一個(gè)機(jī)電工作人員必須對(duì)它有個(gè)全面科學(xué)的認(rèn)識(shí)。承認(rèn)機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展的成果，也要發(fā)現(xiàn)各種問題，畢竟機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，在發(fā)展的過程中還會(huì)面臨很多困難和問題，我們應(yīng)該堅(jiān)持科學(xué)的發(fā)展觀，認(rèn)真分析機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，使得機(jī)電一體化能夠在國(guó)家的發(fā)展當(dāng)中做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]蘇林.淺談機(jī)電一體化在喀拉通克銅鎳礦的應(yīng)用及發(fā)展對(duì)策[J].新疆有色金屬，2008，31（3）.

篇4

一、 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1.、在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

2 、在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備。可以大大改善食品飲料包裝生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國(guó)內(nèi)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。

3 、在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS) 企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FBT) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。

交流傳動(dòng)技術(shù) 隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。

開放式控制系統(tǒng) “開放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。

分布式控制系統(tǒng)(DCS) 分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

二、 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展

1、 數(shù)字化。 微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。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)。

2、智能化。 智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC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，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

3 、網(wǎng)絡(luò)化 。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域帶來了巨大變革。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，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4 、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)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(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、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。

5 、 人性化 。人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)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(duì)人來說更自然，更接近生活習(xí)慣。

6、自源化。 自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)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(chǎng)合無法使用電能，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。

7 、綠色化 。工業(yè)發(fā)達(dá)給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果，所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。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。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，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。

8、 微型化。 微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，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)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

三、小結(jié)

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國(guó)家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

【論文摘要】：機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢(shì)。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。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。

一、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，必須從以下幾方面著手：

（一）機(jī)械本體技術(shù)

機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術(shù)

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。對(duì)外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。

（三）信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計(jì)算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

（四）驅(qū)動(dòng)技術(shù)

電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。

（五）接口技術(shù)

為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

（六）軟件技術(shù)

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、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)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)

二、三維加工過程的動(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。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開發(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、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門的要求，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。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：

（一）智能化

智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)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(dòng)。

（二）系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意的剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，一般除RS232等常用通信方式外，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

（三）微型化

微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國(guó)外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

（五）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。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。

（六

）綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中，對(duì)生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。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)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)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。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。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代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。

【參考文獻(xiàn)】：

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篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；控制理論；信息技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)

1機(jī)電一體化的內(nèi)容與核心技術(shù)

1.1機(jī)電一體化技術(shù)的基本內(nèi)容系統(tǒng)工程是該技術(shù)的主要工作方式，此外，該技術(shù)的應(yīng)用還包含了電子、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，并將這些方面的知識(shí)、技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，從而優(yōu)化了產(chǎn)品制造和系統(tǒng)間的配置。同時(shí)，還促進(jìn)了產(chǎn)品滿足現(xiàn)實(shí)中的需求。就目前而言，使用一體化技術(shù)時(shí)一定要將與其有關(guān)的建設(shè)工作做好，特別是各種技術(shù)的創(chuàng)新、原理等，以生產(chǎn)出質(zhì)量更好的新產(chǎn)品，因此，該技術(shù)本質(zhì)上是相關(guān)技術(shù)整合后的結(jié)果。1.2機(jī)電一體化的核心技術(shù)1.2.1自動(dòng)控制技術(shù)該技術(shù)是所有技術(shù)中最為復(fù)雜的一項(xiàng)，因?yàn)樵摷夹g(shù)涵蓋的面積非常廣，內(nèi)容五花八門，基于控制理論的知識(shí)對(duì)一體化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再進(jìn)行模擬檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。在其能控制的區(qū)域中，該技術(shù)所包含的內(nèi)容非常多，主要有自適應(yīng)、速度、精度定位等控制技術(shù)。1.2.2系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)指的是一體化中包含的所有組織、概念等的總稱，它是一個(gè)基于整體角度的技術(shù)，將整體分割成多個(gè)互相聯(lián)系的功能模塊，從而將其與接口技術(shù)統(tǒng)一起來，并進(jìn)行有效的管理，達(dá)到將系統(tǒng)連接起來的目的。1.2.3計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)這兩種技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用是對(duì)信息進(jìn)行互換、儲(chǔ)存、讀取、運(yùn)算以及進(jìn)行相應(yīng)判斷的過程，該過程包含的內(nèi)容分極其豐富，主要有專家系統(tǒng)、人工智能、決算等。1.2.4機(jī)械技術(shù)該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的基本技術(shù)，機(jī)械技術(shù)具有高、新的特點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)在于怎樣將其融入到一體化技術(shù)中，并利用它自身的特點(diǎn)更新、處理產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)、材料進(jìn)行改善，進(jìn)而大大改觀產(chǎn)品的準(zhǔn)確度、性能。

2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在20世紀(jì)90年代后期，很多發(fā)達(dá)國(guó)家引領(lǐng)一體化技術(shù)向著智能化方向發(fā)展。形成這種趨勢(shì)的原因有3個(gè)：①通信、光學(xué)等技術(shù)廣泛應(yīng)用到了一體化技術(shù)中。此外，微細(xì)加工這一精密技術(shù)也逐漸引進(jìn)其中，形成了微機(jī)電、光機(jī)電等一體化的分支技術(shù)；②相關(guān)人員對(duì)一體化這一學(xué)科的體系、發(fā)展方向進(jìn)行了深入探討，比如集成方法、建模的設(shè)計(jì)與分析等；③光纖、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，為一體化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分為以下5方面。2.1綠色化隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)、綠色發(fā)展概念的普及，機(jī)電一體化技術(shù)也要向著綠色化方向發(fā)展。該技術(shù)的綠色發(fā)展指的是其應(yīng)用不會(huì)污染環(huán)境，可降低材料的使用成本，并能實(shí)現(xiàn)回收再利用。比如，通過將廢物產(chǎn)生量、材料使用量、產(chǎn)品設(shè)計(jì)三者之間的關(guān)系進(jìn)行量化，從而分析一體化產(chǎn)品制造過程是否對(duì)環(huán)境造成了污染；對(duì)一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造中的每一階段進(jìn)行改進(jìn)，爭(zhēng)取通過廢棄材料來加工生產(chǎn)，產(chǎn)品報(bào)廢之后還可以回收再利用。2.2模塊化隨著產(chǎn)品精細(xì)程度、成熟程度的提高，產(chǎn)品制造過程中的分工會(huì)越來越細(xì)化，且所有的細(xì)化分工應(yīng)參考一樣的標(biāo)準(zhǔn)。因此，就形成了模塊結(jié)構(gòu)。機(jī)電一體化也逐漸向著模塊化的方向發(fā)展。比如，研發(fā)集實(shí)時(shí)測(cè)距、動(dòng)態(tài)捕捉、圖像采集與校對(duì)、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等于一體的電機(jī)控制模塊，研發(fā)集節(jié)能、變頻、減速于一體的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。在此情況下，便能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)直接使用所建立的模塊，大大加快了產(chǎn)品研發(fā)的速度。2.3微型化機(jī)電一體化向著微型化發(fā)展是必然趨勢(shì)，這是因?yàn)槲⑿突l(fā)展可以對(duì)微電子、軟件、微機(jī)械等技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，并具有使用靈活、消耗能量低、體積小等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景良好。2.4系統(tǒng)化系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：①逐漸引進(jìn)多系統(tǒng)、遠(yuǎn)程通信的局域網(wǎng)，大幅提升通信能力；②逐漸使用模塊化、開放式的結(jié)構(gòu)，能隨意分割和組合，靈活多變，比如，當(dāng)前正在對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行生物系統(tǒng)化的研發(fā)。2.5智能化在當(dāng)前信息時(shí)代的大背景下，控制理論的逐漸應(yīng)用、傳感系統(tǒng)的快速發(fā)展、計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的不斷加快均推動(dòng)著機(jī)電一體化技術(shù)向著智能化的方向發(fā)展。比如，現(xiàn)階段有的機(jī)器人能模仿人類的思維或動(dòng)作，在工業(yè)生產(chǎn)、家庭生活中已經(jīng)被運(yùn)用。

3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展思考

要想推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)做好以下5方面的工作。3.1優(yōu)化發(fā)展環(huán)境要想優(yōu)化該技術(shù)的發(fā)展環(huán)境，應(yīng)確保人們可以正確認(rèn)識(shí)該技術(shù)的發(fā)展，并引起高度重視，從而為一體化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，爭(zhēng)取獲得政策、技術(shù)上的大力支持。同時(shí)，應(yīng)為研發(fā)人員提供充分的保障，調(diào)動(dòng)他們的積極性，爭(zhēng)取為機(jī)電一體化的發(fā)展作出更多的努力。3.2做好相關(guān)管理工作充分發(fā)揮相關(guān)協(xié)會(huì)的作用，做好相應(yīng)的管理工作。在機(jī)電一體化進(jìn)程中，應(yīng)按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，并以國(guó)家政策為原則來發(fā)展，這有利于機(jī)電一體化的突破發(fā)展。3.3統(tǒng)籌發(fā)展在機(jī)電一體化的發(fā)展中，一定要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)籌，促進(jìn)它們之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。所以，應(yīng)進(jìn)行深入調(diào)查，對(duì)一體化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析和統(tǒng)籌，為一體化技術(shù)的整體發(fā)展提供可以參考的依據(jù)，從而促進(jìn)一體化技術(shù)的發(fā)展。3.4擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)該技術(shù)應(yīng)用中的所有裝置設(shè)備應(yīng)有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以提高一體化產(chǎn)品的供求比例，防止供求關(guān)系紊亂。3.5增加產(chǎn)品的通信功能只有確保產(chǎn)品具有通信功能，才能使其更加時(shí)適應(yīng)自動(dòng)化的需求。

4結(jié)束語

隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也將更加成熟，大眾視野中的一體化產(chǎn)品也會(huì)逐漸增多，其使用會(huì)越來越廣泛。在今后的發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)將向著智能化、微型化、系統(tǒng)化、模塊化、綠色化的方向發(fā)展，它的作用會(huì)越來越大，為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇7

“機(jī)電一體化”這個(gè)詞是日本安川電機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊(cè)時(shí)最先創(chuàng)用的。當(dāng)時(shí)及70年代，人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。國(guó)內(nèi)早期將“機(jī)電一體化技術(shù)”與“機(jī)械電子學(xué)”并用，近年來“機(jī)電一體化”更流行。

上世紀(jì)80年代，信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高，為更高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用，典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后，使機(jī)械-電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動(dòng)控制和保險(xiǎn)氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。

關(guān)于“機(jī)電一體化”這個(gè)名詞的起源，說法很多。早在1971年，日本“機(jī)械設(shè)計(jì)”雜志副刊就提出了“Electronics”這一名詞，從圖47.6-1可見它是融合機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體的新興的技術(shù)。采用機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)和制造出的產(chǎn)品，稱之為機(jī)電一體化產(chǎn)品。

從系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)來看，機(jī)電一體化產(chǎn)品又可稱之為機(jī)電一體化系統(tǒng)，它是集機(jī)械元件和電子元件于一體的復(fù)合系統(tǒng)。

信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫，連洗衣機(jī)和其他消費(fèi)品也用上了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣，對(duì)機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)計(jì)和控制的實(shí)施日顯重要。此外，光學(xué)也進(jìn)入了機(jī)電一體化，產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的新領(lǐng)域。

進(jìn)入90年代，通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化，機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣，遙控和虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，和半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點(diǎn)的機(jī)電一體化新分支“微機(jī)電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟，但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。之后，機(jī)電一體化隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展，穩(wěn)步進(jìn)入了21世紀(jì)。

一、光機(jī)電一體化

一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此，引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源（動(dòng)力）系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。

二、自律分配系統(tǒng)化――柔性化

未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力（柔性），又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

三、全息系統(tǒng)化――智能化

今后的機(jī)電一體化產(chǎn)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(shù)、信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

四、“生物一軟件”化―仿生物系統(tǒng)化

今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)（工作）時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）工作時(shí)，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物――軟件”或“生物――系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)是硬件（肌體）――軟件（大腦）一體，不可分割?？磥?，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨勢(shì)，但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。

五、微型機(jī)電化――微型化

目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1]黃勇 陳子辰 《機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)》.浙江大學(xué)出版社，2010。

篇8

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

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及不同學(xué)科的深化滲透，極大的推動(dòng)了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)的迅速發(fā)展加速了機(jī)電一體化的步伐，機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、管理體系等發(fā)生了巨大變化，工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入到機(jī)械電氣化向機(jī)電一體化的過度時(shí)期。

一、機(jī)電一體化技術(shù)概述

1.機(jī)電一體化淵源。機(jī)電一體化作為一門新興的學(xué)科領(lǐng)域，其起步發(fā)展較晚。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，其逐漸與傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)交匯融合，形成了早期的機(jī)電一體化技術(shù)。此后，以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)和信息技術(shù)越來越多的向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域滲透，機(jī)械和電子已不再彼此分離。新形勢(shì)下，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)展現(xiàn)了蓬勃的生命力，它代表著機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的前沿方向。新環(huán)境下，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)綜合了機(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)，正朝著以實(shí)現(xiàn)高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面技術(shù)要求的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)方向發(fā)展。

2.機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀。機(jī)電一體化技術(shù)在一定程度上代表著一個(gè)國(guó)家在高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)水平。特別是隨著機(jī)電一體化越來越成為制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)，其在國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)中扮演著越來越重要的角色。因此，必須對(duì)其發(fā)展給予足夠重視。目前，引領(lǐng)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前沿的主要是美日及西歐國(guó)家。日本在智能傳感器、智能工業(yè)機(jī)器人及柔性制造技術(shù)方面處于領(lǐng)先

地位。我國(guó)作為發(fā)展中大國(guó)，與西方先進(jìn)國(guó)家相比，在機(jī)電一體化技術(shù)方面存在底子薄、基礎(chǔ)差和發(fā)展不均衡等問題。但是經(jīng)過自主創(chuàng)新發(fā)展，目前我國(guó)在先進(jìn)數(shù)控技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化控制儀表等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了跨越式發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

二、我國(guó)發(fā)展機(jī)電一體化的對(duì)策

1.主管部門加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，注重行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。目前，我國(guó)進(jìn)行機(jī)電一體化研究和改革的企業(yè)和單位眾多，他們各自有著一套自己的改革策略。各單位立足于本單位的利益，難免只考慮局部利益，忽視了整體利益。同時(shí)，各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃也可能由于統(tǒng)籌安排不夠等原因而缺乏權(quán)威性和戰(zhàn)略意義。各主管部門應(yīng)當(dāng)建立信息化支持平臺(tái)，充分利用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)統(tǒng)籌機(jī)電一體化發(fā)展。運(yùn)用科學(xué)技術(shù)方法，結(jié)合加強(qiáng)制度創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，建立主管部門和企業(yè)單位一起參與的管理信息系統(tǒng)。

2.建立機(jī)電一體化行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化行業(yè)管理。目前，我國(guó)機(jī)電一體化是一股熱潮。我國(guó)有必要明確一個(gè)機(jī)電一體化行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)體制改革的精神和目標(biāo)，結(jié)合機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn)，對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行宏觀上的統(tǒng)籌和規(guī)劃。對(duì)此，加強(qiáng)中國(guó)機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè)，不斷完善協(xié)會(huì)的管理職能，進(jìn)一步擴(kuò)大協(xié)會(huì)理事會(huì)的覆蓋面，擬制“ 行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃 ，選擇發(fā)展的突破口 ，抓好重點(diǎn)試點(diǎn)工程的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作。

3.創(chuàng)造機(jī)電一體化的良好環(huán)境，加大對(duì)機(jī)電一體化的支持力度。機(jī)電一體化對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的意義十分重大，因此，必須加強(qiáng)宣傳力度，形成一種不僅企業(yè)內(nèi)外重視，而且社會(huì)上下都關(guān)注和重視的機(jī)電一體化環(huán)境。要盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)進(jìn)行一定的優(yōu)惠和鼓勵(lì)，制定優(yōu)惠政策吸引外商企業(yè)到國(guó)內(nèi)發(fā)展機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。加大對(duì)機(jī)電一體化的支持力度表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是要嚴(yán)格限制高耗能、高污染的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，逐步淘汰市場(chǎng)上未采用機(jī)電一體化的技術(shù)落后的產(chǎn)品；二是大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造。

三、發(fā)展趨勢(shì)

1.關(guān)注人工智能化發(fā)展。機(jī)電一體化在新時(shí)期的主要發(fā)展方向之一就是人工智能，也即是：從力學(xué)角度出發(fā)研究思路，使機(jī)器具備人的思維能力、決策能力，實(shí)現(xiàn)控制目的。此項(xiàng)技術(shù)的最典型運(yùn)用就是數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人。當(dāng)然，機(jī)電一體化的人工智能并不能達(dá)到具備完全和人一樣的智能，但是，完全且有必要使超速度、高性能的微處理器具備與人相似的智能。

2.注重單元標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。由于機(jī)電一體化的產(chǎn)品構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，所以在生產(chǎn)過程中，無法對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品做出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化管控，尤其是對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品所具備的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境接口、動(dòng)力接口等，因其生產(chǎn)廠家的眾多而難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。但是機(jī)電一體化新產(chǎn)品的開發(fā)需要單元標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)也能形成規(guī)模生產(chǎn)效益。

3.加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)家電集成系統(tǒng)發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的廣泛運(yùn)用可以幫助人們解決很多問題，并可以快速的傳遞信息。全球經(jīng)濟(jì)因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)而變得更加緊密，也形成了全球化的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。每當(dāng)研發(fā)出一種機(jī)電一體化的新產(chǎn)品，依靠新產(chǎn)品的獨(dú)特功能、質(zhì)量保證可以在全球范圍進(jìn)行銷售。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控逐漸興起，其中就包括了機(jī)電一體化的一個(gè)新產(chǎn)品，即遠(yuǎn)程監(jiān)控的終端設(shè)備。依靠現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)，可以形成大范圍的家電網(wǎng)絡(luò)化。各種各樣的家電產(chǎn)品通過家庭網(wǎng)絡(luò)，組合成一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心的家電集成系統(tǒng)，使人們感受到高科技帶來的簡(jiǎn)便和樂趣。因此，網(wǎng)絡(luò)家電集成系統(tǒng)無疑是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向之一。

4.運(yùn)用超精密技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)出現(xiàn)重大突破―微電子技術(shù)的出現(xiàn)。研究人員首先提出了”微電子機(jī)械系統(tǒng)“概念，是指機(jī)電一體化產(chǎn)品的尺寸小于1cm，以微米、納米為發(fā)展方向。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要特點(diǎn)有：體積微小、耗能超低、靈活，在軍事、醫(yī)療等方面具有極大的發(fā)展空間。但目前微型技術(shù)是阻礙微機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要問題。在實(shí)踐中，精細(xì)加工是微機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的具體表現(xiàn)，主要包含光刻技術(shù)、蝕刻技術(shù)。

5.研發(fā)綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品。當(dāng)今社會(huì)，環(huán)境保護(hù)一直是主題。為了防止環(huán)境的繼續(xù)惡化，人們采取了很多措施。低碳生活便是措施之一。物質(zhì)生活日益豐富，為之付出的代價(jià)則是資源的逐漸減少，生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重。如今各國(guó)都在呼吁合理開發(fā)、利用環(huán)境資源，保護(hù)環(huán)境，因此綠色產(chǎn)品不斷進(jìn)入公眾視野。綠色產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、銷毀的一系列過程中，符合人類健康和環(huán)境保護(hù)的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境危害極小或無危害，但資源的利用率確是極高，產(chǎn)品還可以回收利用。研發(fā)綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品，是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向之一。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了長(zhǎng)足進(jìn)步。在新時(shí)期新環(huán)境下，機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展表現(xiàn)出智能化、系統(tǒng)化和微型化的發(fā)展趨勢(shì)。相比過去，機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]王斌.論機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)略述[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011（9）：45-46.