機電一體化現狀范文

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論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發展背景，綜述國內外機電一體化技術的現狀，分析機電一體化技術的發展趨勢。

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。

1機電一體化概述

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。

3機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：

3．1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。轉3．2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。

3．3網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3．4微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3．5環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

3．6系統化

未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。

參考文獻

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[關鍵詞] 機電一體化 現狀 趨勢

現代科學技術的發展引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。

一、機電一體化技術概述

機電一體化技術是綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統理論出發,根據系統功能目標和優化組織結構目標，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質的和能量的有規則運動，在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。一個機電一體化系統中一般包括五大組成要素，即結構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素。

（1）結構組成要素。結構組成要素（即機械本體）是系統的所有功能要素的機械支持結構，一般包括有機身、框架、支撐、聯接等。

（2）動力組成要素。動力組成要素（即動力驅動部分）依據系統控制要求，為系統提供能量和動力以使系統正常運行。

（3）感知組成要素。感知組成要素（即測試傳感部分）對系統的運行所需要的本身和外部環境的各種參數和狀態進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經過分析、處理后產生相應的控制信息。

（4）職能組成要素。職能組成要素（即控制及信息處理部分）將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結果和規定的程序與節奏發出相應的指令，控制整個系統有目的的運行。

（5）運動組成要素。運動組成要素（即執行機構）根據控制及信息處理部分發出的指令，完成規定的動作和功能。

二、機電一體化技術現狀

20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

20世紀70年代―80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。近年來，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。所有這些研究，都促使了機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

三、機電一體化技術發展趨勢

以微電子技術、軟件技術、計算機技術及通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也深刻影響著機電一體化的發展趨勢。筆者認為機電一體化技術將向以下幾個方向發展：

一是光機電一體化方向。一般機電一體化系統是由傳感系統、能源（動力）系統、信息處理系統、機械結構等部件組成。引進光學技術，利用光學技術的先天特點，就能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。

二是柔性化方向。未來機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在這系統中，各子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同環境條件做出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

三是智能化方向。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術與信息技術（尤其是軟件及芯片技術）的發展。

四是仿生物系統化方向。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上處于“靜態”時不穩定，但在動態（工作）時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統（大腦）工作時，生物就很有活力。就目前情況看，機電一體化產品雖然有仿生物系統化方向發展的趨勢，但還有一段很漫長的道路要走。

五是微型化方向。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當這一成果用于實際產品時，就沒有必要再區分機械部分和控制器部分了。那時，機械和電子完全可以“融合”機體，執行結構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機電一體化的重要發展方向

六是綠色化方向。現今，先進科學技術的發展令我們的生活發生了翻天覆地的變化。一方面，生活安定舒適，物質文明與精神文明高度發達；另一方面，資源能源匱乏，生態環境失衡，不可修復的重度污染，令人們深思而后行，用“腦袋”去看地球，用實際行動去拯救地球。所以，設計開發出綠色的機電一體化產品，是時展的必然趨勢。從產品開發、設計制造、使用維護直至報廢銷毀的全部生命周期中，一個好的機電一體化產品不但能夠滿足人們的需求，同時又不影響生態環境，高效節能，報廢后可以回收循環再利用，具有遠大的發展前景。開發綠色的機電一體化產品鑄就綠色和平的星球。

四、結語

綜上所述，機電一體化的發展是許許多多先進科學技術發展的結晶，是現今社會生產力發展到一定階段的必然產物。今后，與機電一體化相互融合的技術會越來越多，越來越先進，隨著人類文明的高度發展，機電一體化技術將迎來一個嶄新的時代―人工智能機械人的時代！

參 考 文 獻

[1]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京：機械工業出版，2004.

[2]萬遇良.二十一世紀的機電一體化技術[J].機電信息，2005,（10）.

[3]李宜海.關于機電一體化技術若干問題的探討[J].科技資訊.2008,(3)

[4]修其麗.淺析機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].才智，2011,(6)

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【關鍵詞】煤礦；機電一體化；現狀；發展趨勢

隨著科技的進步，綜合化采煤設備也越來越先進了，并且經過不斷的組裝和綜合使用，他正在發揮著越來越重要的作用，進一步加快了中國煤炭開采的速度。這些巨大的優勢作用也就使得越來越多的企業更加重視這種先進的綜合采煤方法的利用，這也就決定了今后中國采煤技術方向的發展。并且隨著科技的進步和技術的發展，現代綜合采煤工藝也正在逐步的發展進步之中，變得越來越先進，越來越實用，越來越受到人們的親睞。

一、煤礦機電一體化的現狀

中國的機電一體化起步是比較晚的，這和中國進入工業時代和計算機時代比較落后有直接關系，這也就導致了煤礦開采技術的落后。機電一體化的興起主要是在建國初期，那時電子科技有了初步的發展，人們嘗試著把電子技術和原有的機械水平相結合，用以提高原有的機械水平，事實證明這種做法也起到了良好的效果，不僅刺激了機械行業的發展也進一步提高了電子技術的發展，從而促使我們進入了計算機時代；而自從20世紀70、80年代起我們普遍進入計算機時代開始，機電一體化的進程和程度更加深了，在各個方面均取得了明顯的突破，因為計算機技術我認為是對機電一體化最重要的一部分，他在機電一體化各個方面的應用都具有很好的作用，也就在更大程度上促進了機電一體化的發展，使得機電一體化的發展進入了蓬勃發展時期；而隨著現代科學技術的發展，機電一體化更加具有了時代感和先進性，尤其是進入本世紀以來，各種智能技術的開發與利用對于機電一體化來說簡直起到了天翻地覆的作用，他在全方位提高了機電一體化的水準，并且有效地結合了計算機技術的利用，使得計算機技術的應用更加全面，更加全方位和有效[1]。

雖然中國在機電一體化的進程方面和西方發達國家差不多，但在具體的技術和應用上卻還是存在著很大的差距，不僅僅在整體的技術水平和利用范圍上存在著明顯差距，就算在具體的機械設備上也存在著明顯的落后趨勢，舉例來說，國外現在最流行的一種SL500系列采煤機的各種數據在中國就造不出來，就拿它的總功率來說，1 965 kW的裝機總功率就讓中國的技術望其項背，并且在交流變頻開采技術等方面也存在著明顯的差距，最大的差距是存在于自動化技術上，因為智能的自動化技術是新興起的一種技術，這種技術在中國還沒有流行的很廣泛，因此也就存在著很大的差距。

雖然就中國目前來說，煤礦機電一體化還存在著很明顯的不足也與西方國家存在明顯的差距，但任然取得了很明顯的進步，這在很多方面都得到了體現：MGD150NW采煤機的應用是最明顯的一個標志，它不僅大大提高了產量，還增加了安全性；綜合液壓支架的使用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設備安全；鋼絲繩損耗定量檢測系統，這一系統就充分利用了計算機的作用，精確的計算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外，還有很多其他技術的利用也充分體現了中國煤礦機電一體化的進程，例如提升機交流電控系統、LC煤礦提升機綜合后備保護裝置、ZDC30/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置等。

二、機電一體化技術在煤礦行業的優勢

1、在線監控、自動報警及故障自診。

即對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態監控，出現故障能動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。

2、節能降耗，提高生產效率。

例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，使用變頻 起動、PLC控制系統，節電量就為30%左右，同時生產效率也大大提高。

3、自動化或半自動化程度的提高

煤礦機械實現自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產效率，并減少因操作者的經驗不足，對作業精度的影響。

三、機電一體化技術在煤礦中的主要應用

1、 機電一體化技術在提升機中的使用

礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備，全數字化交直流提升機。尤其是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一體，機械結構大大簡化，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數字化提升機高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容。“九五”期間，國產數字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化提升機，其核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統，其性能先進、操作簡便、準確可靠。

2、機電一體化技術在采煤機中的使用

電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。與液壓牽引相比，它具有一下特點：①良好的牽引特性：可以在采煤機前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發電制動，向電網反饋電能。②可用于大傾角煤層：牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在40°～50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。③運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子有磨a損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。④反應靈敏，動態特性好：電控系統能及時調整各種參數，防止采煤機超載運行。⑤結構簡單、效率高：電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕，電能轉換為機械能只做一次轉換，效率可達99%，而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。

3、機電一體化技術在帶式輸送機中的使用

帶式輸送機由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多，一般為3點驅動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。

4、礦井安全生產監控系統

從多數煤礦使用監控系統的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩定性相對較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究，對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施，但仍然沒有得到預期的效果，因此這些在實際現場應用率不是很高。在國外，由于計算機網絡軟硬件技術發展很快，運行速度和質量也在不斷提高，傳輸介質由同軸電纜發展到光纜，信息媒體由字符發展到聲像，煤礦的安全監控系統有了很大的發展，他們的機電一體化技術在監控系統上的應用已有了非常高的水平。

四、結語

機電一體化在煤礦開采中的巨大優良作用不言自明，而在這方面中國和世界其他國家還存在著明顯的差距，如何彌補這一差距，增強中國在煤炭開采行業的競爭力，這就需要我們朝著積極健康的方向發展，只有這樣，我們才能盡量彌補差距，加快發展進度。

參考文獻：

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機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70—80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎，并且逐漸形成完整的學科體系。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。

3機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：

3．1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。

3．2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突，近期很難制定出國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業，還是對生產機電一體化產品的企業，模塊化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

3．3網絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到、質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3．4微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3．5環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

3．6系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強。一般除RS232外，還有RS485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。

參考文獻：

［1］李建勇．機電一體化技術［M］．北京：科學出版社，2004.

［2］李運華．機電控制［M］．北京：北京航空航天大學出版社，2003.

篇5

論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發展背景，綜述國內外機電一體化技術的現狀，分析機電一體化技術的發展趨勢。

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。

1機電一體化概述

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2 機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。

3 機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：

3．1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉貼于

3．2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。

3．3 網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3．4 微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3．5 環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

3．6 系統化

未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。

參考文獻

篇6

關鍵詞：機電一體化技術;現狀;發展趨勢

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.178

0 前言

隨著社會的不斷進步，各個領域科學技術之間的聯系也越來越密切，有步入統一化的趨勢，能在很大程度上促進不同領域的技術的協調和滲透，這讓我國的工業技術革新加快了步伐，促進了機電一體化技術的發展壯大。機電一體化技術的發展可以讓工業發展由機械化模式穩定的向智能化及網絡化模式發展，對于我國的產業變革具有重大的歷史意義。

1 機電一體化技術的概述

機電一體化是機械設備和電子技術融合后的統稱，機電一體化深入應用于機械設備可以使機械設備在性能控制和信息處理等各方面更加智能化、自動化。機電一體化作為一項機械系統技術，其基礎就是機械電子技術、計算機技術以及自動化技術等現代化技術的綜合。目前，機電一體化已經有很強的系統性和相對獨立性，很大一部分的職業院校把機電一體化技術作為一門新興學科進行教學，培養出許多的高素質的機電一體化方面的技術性、應用型人才，為我國工業技術的發展做出了很大的貢獻。

2 機電一體化技術的發展現狀

隨著我國在應用技術方面的快速發展，機電一體化技術已經漸漸的從初步的應用階段發展到對智能技術的應用階段，機電一體化技術的技術革新及深入應用，在很大程度上促進了人們生活水平的提高。近年來，我國加強了對集成電路和計算機技術的發展力度，機電一體化技術也隨之步入快速發展時期，讓機電一體化技術更深入的在人們生活中融合與實踐。例如，人們日常生活中的智能云電視、方便烹飪的微波爐、及可以清潔房間的吸塵器機器人等，此技術還應用于工廠之中，比如，數控機床的生產功能控制等。另外，部分的研究人員越來越重視電子智能技術與機電一體化技術的結合，也使生活起到了這樣或那樣的改變，例如，智能機器人可以進行超越人類體能極限的工作，娛樂人們的生活等。所以，加大機電一體化技術對機器人的深入應用研究，對很多的特殊行業有很重要的意義。

3 機電一體化發展趨勢深化思考

機電一體化技術現階段已經融入多種新興一體設備，通常使用多媒體等技術實現全智能，而且已融入到各行各業，為社會便捷的目標更好的跟進，現今得到許多人的認同和贊揚。國內外的專家學者不斷投入智慧與物資，力求將最先級的科學成果與技術和機電一體化技術結合，使機電一體化技術向著先進的方向發展。下面段落向各位闡述了機電一體化技術發展模式在日后的不斷升級。

3.1 智能型模式

我國計算機技術在近幾年有了很大的進步，讓智能化技術也能得以更加深入的研究。機電一體化逐漸走向智能化，將極為顯著地提升工作效率，并能夠打破固有模式的生產局限，進行大規模的、高質量的產出，有效的降低了對人力物力的投入，對于優化資源結構配置有很大的作用。智能化除了能夠應用于機械生產設備中，還能應用于時下最火爆、最先進的機器人研究領域，讓機器人研究能夠更加人性化、更加貼近于人類智慧，為人類生活更好服務。現而今，國內在機器人領域的開發與應用還不夠普遍，所能應用的領域僅僅是少數的服務行業，使用機器人的營銷效應遠遠超出機器人所能提供的智能服務。但是相信隨著我國機電一體化技術智能化的發展，機器人領域定會有長足的進步，賦予機器人更多、更好、更新、更人性的功能與科技，已達到造福于人類的目的。

3.2 環保型模式

機電一體化技術在環保化方面的發展中，會讓自然界中的資源能被更加合理的開發，能有效促進人類社會的發展的進程。但隨著資源減少速度的迅速提升，自然環境的變化速度也會隨之加快。近幾年，構建人與自然的和諧關系成為國內外專家學者的一致呼聲，在不遠的未來，低碳環保、可再生資源會成為各領域共同追求的目標。此種改變將會影響到人們生活的許多方面，例如環保低耗的生產過程，可回收可分解可再利用的環保產品等，從根本上讓資源的利用率得到提升，最大限度的減少對環境以及不可再生資源的消耗與影響，并努力保證對既有資源的高利用率與高轉化率。日后，產品從整體上會逐漸做到以下幾個要求：第一資源利用率先比提升;第二，杜絕對環境的污染;第三，對資源進行二次使用。機電一體化技術環保化發展將促進我國經濟發展模式的有一次升華重組，對未來環保經濟的持續發展鋪墊了厚厚的基石。

3.3 網絡型模式

現階段，全球經濟一體化形勢發展迅速且不可逆轉，人們通過網絡，可以第一時間了解想要的市場信息，最新的技術發展方向，最新的國家政策與相關規定。因為網絡技術是當今科學技術發展中速度最快的，為人們的生活和工作提供了效率保障，減少了很大的勞動量。由此，機電一體化技術也將投身于網絡化發展的浪潮中，通過網絡了解國內外在技術領域的最新動向與研究成果，通過網絡，專家學者們可以實現無國界、跨時空的交流和討論，打破技術壟斷，實現資源最有配比，共同推進人類文明向前發展。

4 結語

機電一體化技術讓各個領域的技術科學的結合在一起，是科研人員歷經千辛萬苦奮戰無數個日日夜夜的成果，也是在新時代社會生產力的發展到一定地步必然的產物，機電一體化對人們的生產生活水平的提高有非常重大的意義。隨著對機電一體化技術更加深入的研究，相信將來會有更加先進、智能的技術應用于人類的生產生活，機電一體化技術的未來是不可限量的。

參考文獻：

[1]劉慶民.機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].科技致富向導，2011（12）：89-90.

[2]胡家華.機電一體化技術的應用及其發展趨勢[J].中國高新技術企業，2011（21）：193.

篇7

【關鍵詞】機電一體化；發展現狀；發展趨勢

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、前言

隨著我國科技的不斷進步與發展，機電一體化技術越來越受到企業及科研人員的重視，本文就該部分內容進行了探討。

二、機電一體化的內容

1.機電一體化技術是從系統工程觀點出發,應用機械、電子等有關技術,使機械、電子有機結合,實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術,主要包括技術原理和使用機電一體化產品(或系統)得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群(族)的總稱。

2.機電一體化系統(產品)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機電一體化系統(產品)。主要是指機械系統(或部件)與微電子系統(或部件)相互置換和有機結合,從而賦予新的功能和性能的新一代產品,有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。

3.機電一體化工程(機械電子工程)是機械工程與電子工程的綜合集成,即給定機電一體化系統(或產品)“目的功能”與“規格”后,機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統(產品)中的具體應用。

4.機電一體化思想體現了“系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。

20世紀80年代中期以來,計算機特別是微型計算機已日益廣泛應用于機械產品和生產過程的控制,使機、電有機地結合,發展成機電一體化技術。機電一體化技術的應用,給機械行業帶來了顯著的效益,提高了生產率,提高了產品的性能和質量,降低了原材料消耗,節約了能源,減輕了操作工人的勞動強度,增強了企業在市場中的競爭力。“機電一體化”是微電子技術、計算機技術、信息技術與機械技術相結合的綜合性高新技術,是機械技術與微電子技術的有機結合。

三、機電一體化技術設計原理

從方法學的觀點出發,機電一體化技術應遵循以下設計原理：

1.整體最優化原理

機電一體化技術要求從系統的觀點出發,綜合機械技術和信息技術,實現整體最優化。其實,“最優化原理”是人類進行科學技術活動的基本思想動力。“精益求精”是這一思想的生動描述。人們為達到一定的目標,采用直接或間接的方法求得達到該目標的最佳途徑。這里強調“整體最優化”,正是運籌學思想在機電一體化技術中的體現。

2.智能化原理

這是機電一體化技術與傳統機械自動化技術的主要區別之一,也是21世紀機電一體化技術發展的主要方向。關于“智能”的定義。目前尚無確切和統一的說法。但是,它首先是對人類行為的描述。“智能”主要概括出人類有以下能力:感知能力;記憶能力;思維能力―包括形成概念的能力、判斷能力、推理能力。

我們這里所說的“智能化”。是對機器行為的描述,是“仿人智能”,或者稱之為“人工智能”(artificialintelligence)。具體地說,智能化就是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,以求得到更高的控制目標。

3.仿生原理

如果說智能化是“仿人智能”,那么“仿生”便是對所有生物行為的模仿。生物世界是億萬年生物進化的結果,是“適者生存”這條自然規律“精雕細刻”的結果,是人類的學習寶庫。現代信息技術和機械技術使這一“模仿”比較容易,成為可能。

4.柔性化原理

也可稱之為“軟化原理”。由于使用了微電子技術,可以而且應當盡量用軟件功能代替硬件功能。因為“軟化”可以使機械系統近乎完全“貼近”實際工況的需要,極大地提高產品的性能。例如,加工中心機床、電梯的“加減速無感控制”、汽車發動機的電噴技術、汽車的防抱死裝置… ,都廣泛地采用了軟件控制原理。

四、機電一體化技術的應用

在人們的日常生活當中,自動機械、信息處理設備、辦公室設備、車輛電子設備、醫療器械、光學裝置、智能家電、樓宇安全系統等機電一體化系統都離不開執行元件為其提供動力。而執行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的,因此需要一個驅動部件。該驅動部件在電子控制裝置的控制下,接收指令,進行能量轉換,從而得到目標輸出。對于精密傳動來說,需要在執行元件輸出終端進行傳動測量,如測量其位置、速度、加速度,同時將所測得的數據反饋給電子控制裝置,讓其進行比較,進行誤差修正控制,最終實現精密傳動。

當有多個執行元件,其輸出動作規律各不相同時,一方面要根據各執行元件工作情況來考慮其控制的形式,另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯系。如果它們之間沒有聯系,可以讓它們單獨來工作,也可以通過構建PC機上位控制來統一管理。若工作聯動內容經常變化,就應該構建一個可以直接識別聯動輸出的軟件,將聯動輸出寫入軟件當中,讓其直接轉化為控制程序,這樣就能靈活地應對動作輸出的需求。

五、機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合, 它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。進入 21 世紀,在機電一體化技術的發展方向中,最主要的是:智能化、數字化、網絡化、微型化、綠色化,下文對此略加探討:

1.智能化

智能化是 21 世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

2.數字化

微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路. 如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

3.網絡化

20 世紀 90 年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片, 企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及, 基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliancesystem, CIAS),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此, 機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。

六、結束語

只有加強對機電一體化技術發展的研究，才能使機電一體化技術的應用越來越廣泛，是非常具有現實意義的研究。

參考文獻：

[1] 彭海輝.機電一體化技術的發展及應用[J].工程技術.2013（3）:166-168.

篇8

關鍵詞：機電一體化 現狀 發展趨勢

中圖分類號：TU85文獻標識碼： A

在科學技術日新月異的今天，新的材料、設備、技術不斷涌進，從某種程度上來看極大的推動了整個機械行業甚至是經濟的發展。微電子的技術和計算機的技術也在飛速的發展，它們不斷與工業機械相摩擦，找出契合點然后相結合，機電一體化就是這樣產生的。機電一體化從系統化的觀點來說局勢綜合的運用了機械、微電子、自動控制和傳感測控等技術，根據系統的功能和目標，合理的運用各個功能進行布局。實現具有多功能。高質量的功能價值極其目標。

如今世界各國都在大力發展推行機電一體化的先進技術及在生活生產當中的應用。它不僅關系到全球各國各個方面的發展，也成為了體現一個國家綜合能力的象征。

一、機電一體化技術發展的狀況

1、機電一體化技術的第一階段

在二十世紀的六十年代以前被稱為第一階段。這一時期。人們開始不自覺的去利用電子技術初步的成功去補充和完善機械的性能。尤其是二戰的爆發，刺激了電子和機械的結合。戰后這些軍用技術逐漸轉化為民用技術，使戰后的經濟迅速的恢復。但是當時的電子技術還沒有達到一定的技術水平，電子和機械的相結合還沒有能力深入的研究和開發，而那些已經開發出來了的產品也沒有辦法進行大量的推廣。

2機電一體化技術的第二個階段

在二十世紀的七十到八十年代被稱為第二階段，同時也是最為蓬勃發展的一個階段。在這一時期，計算機技術、通信技術等都在的不斷進步，為機電一體化技術奠定了強有力的技術基礎。而大規模的集成電路也在迅速的的發展是機電一體化技術有了結實的物質基礎。

3、機電一體化技術的第三個階段

到了二十世紀九十年代的后期，就是機電一體化的第三個階段，同時也開始了機電一體化技術向智能發展，進而進入了深入探索的新階段。光學和通信的技術也融入了機電一體化的技術，那些細微的加工技術也慢慢從機電一體化技術中浮現出來，于是就出現了光機電一體化與微機電一體化兩種體系。另外在對機電一體化技術進入深入研究的同時，也為機電一體化技術開辟了廣闊的發展空間。

我國是從二十世紀的八十年代才開始對機電一體化進行研究并且開始應用的，在制定“九五”規劃的時候考慮到了機電一體化給各個國家帶來經濟上的效益和影響。許多的大專的院校及研究機構開始對機電一體化的技術發展和應用做了大量的工作，并取得了一定的成果。

二、機電一體化的發展趨勢

1.智能化趨勢

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。機電一體化產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，利用標準單元迅速開發出新產品，擴大生產規模，制定各項標準，便于各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

3.網絡化趨勢

計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。

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展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。

微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術。

5.綠色化趨勢

工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染，設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。

6、系統化

系統化所表現出來的重要特征之一，就是關對系統體系結構進一步的運用開放和模式化的結構。整個系統可以隨意靈活的組成形態，并進行任意的剪裁組合，以便于實現多子的系統控制和管理。特征之二就是通信的功能加強了，在未來的機電一體化會更加的注重產品和人之間的關系。機電一體化的人格化有兩個含義，第一個就是最終使用機電一體化產品的對象是人，不管在怎樣的賦予機電產品一體化人的情感和智能。使之人性越來越明顯，尤其是家用的機器人，最高的境界就是實現人機一體化。而另一個含義是指模仿生物的機理，從而研制出各種機電一體化的各種產品。實事也是如此。很多的機電一體化產品都是受到動物的啟蒙而研究出來的。

三、電一體化的發展階段

機電一體化的發展大體可以分為三個階段。上世紀60年代以前為第一階段（亦可稱為初級階段）。在這一時期，人們不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。

上世紀70～80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化發展提供了充分的物質基礎。

第三階段，上世紀90年代后，機電一體化技術開始向智能化方向邁進，進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。

四、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床領域。數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，表現在：①總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構；②開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益；③WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制；④大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，也加強了CNC系統的控制功能；⑤能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去；⑥系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力；⑦以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）。CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。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”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）。柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人。第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第五代計算機關系密切。

結束語：

所以得出的結論就是機電一體化的出現并不是孤立存在的，它是由許多科學技術不斷的發展所得出的結晶，也是社會生產力發展到一定程度必然的結果。機電一體化的技術將會成為二十一世紀機械工業的主角。在各個方面都可以帶來明顯的社會效益和經濟上的效益。隨著科學技術不斷的發展，各個技術之間互相融合的的趨勢也隨之越來越明顯。以機械技術和微電子的技術有效的結合起來，成為機電一體化技術的主體。成為機械工業的必然發展趨勢，機電一體化技術的發展前景也將會越來越寬廣。

參考文獻：

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[2] 張葆青,閆石,陳爽等.機電一體化技術的現狀與發展趨勢[J].機床與液壓,2011,39(24):105-106,121.DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2011.24.037.

[3] 王卓.機電一體化技術的現狀與發展趨勢[J].文藝生活：中旬刊,2011,(9):280-280.

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關鍵詞：高職；機電一體化；人才培養

機電一體化的發展現狀及趨勢

20世紀70年展起來的機電一體化技術是綜合應用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術等產生的一種系統工程技術，是多種技術交叉融合的產物，并不斷地通過學科交叉、技術融合與創新持續發展。

機電一體化技術經過近40年的發展已經取得了豐碩的成果，其產品由單一品種逐步發展到大中型品種乃至成套設備或大系統，電子技術在機械產品上的應用幾乎達到了無孔不入的程度，其品種不斷增多，水平也不斷提高，不僅對世界經濟的發展起到了巨大的推動作用，而且給人們的生活帶來了很大的方便和享受。

隨著科學技術特別是精密機械技術、微電子技術、計算機技術和控制技術的不斷進步，機電一體化技術也在快速發展，其發展趨勢是：（1）在性能上向高精度、高效率、高智能化方向發展；（2）在功能上向小型化、輕型化、多功能方向發展；（3）在層次上向復合集成、系統化方向發展。

機電一體化技術在我國的應用

機電一體化主要技術在我國應用的大致趨勢如下：

計算機技術20世紀70年代是純電子技術；自80年代開始使用Z80CPU構成的單板機及個人電腦；從1987年開始STD總線成為工控機主流機型；從90年代開始使用MCS-51、MCS-96系列單片機與小型PLC；自90年代中期開始以臺灣研華公司為代表的IPC工控機取代STD工控機，成為主流工控機；90年代中后期中型、大型PLC與DCS系統在我國開始大規模使用；2000年以后現場總線開始應用。

傳感器技術20世紀60年代是力平衡式傳感器；70年代開始使用參量型傳感器（R、C、L參量，無源）和發電型傳感器（磁電式、壓電式、熱電式，有源），大多采用分立型；80年代開始隨著半導體集成技術的發展，將敏感元件與信號處理電路集成在一起，實現了檢測及信號處理一體化；90年代后，傳感器向集成化、微型化、智能化方向發展；2000年后，出現了基于現場總線的網絡化智能傳感器。

執行機構由傳動機構和執行元件組成。傳動機構由蝸輪蝸桿、齒輪、鏈輪、帶輪、凸輪、傳動帶等組成；執行元件分為液壓式、氣壓式、電磁式等幾種類型。

機械加工技術20世紀50年代是通用機床，采取傳統加工工藝；60年代開始使用硬件數控NC、特種加工與成組技術；70年代開始使用計算機數控CNC與精密機械技術；80年代開始使用計算機集成制造系統CIMS、柔性制造系統FMS、計算機輔助工藝設計CAPP、計算機輔助設計/制造CAD/CAM；90年代開始使用現代制造技術與納米加工技術；2000年開始使用敏捷制造技術與綠色制造技術。

高職機電一體化人才的定位及應具備的知識與能力

機電一體化培養人才的層次（1）學術型人才：主要從事科學研究，從事發現和研究客觀規律的工作。（2）工程型人才：主要從事有關項目的設計、規劃、決策以及新產品、新技術的開發研制工作。（3）技術型（工藝型）人才：主要在生產第一線或工作現場從事將設計、規劃、決策轉換成物質實體或對社會產生具體作用的工作，進行技術應用、現場實施與服務。（4）技能型（操作型）人才：主要在生產第一線或工作現場依靠操作技能從事為社會謀取利益的工作。各行各業的技術工人均屬于這類人才。

高職機電一體化人才的定位高職機電一體化專業主要培養技術應用型人才，應具備必要的基礎理論知識、較寬的專業知識、較強的工作現場技術應用能力。

高職機電一體化人才應具備的知識與能力（1）知識結構：具有必備的文化基礎知識；具有一定的政治理論知識和人文知識；具有所需的機械制造、液壓與氣壓傳動等方面的基本知識；具有電工、電子、自動控制等方面的基本知識；具有計算機應用技術的基本知識；具有數控機床加工與編程、數控技術、CAD/CAM的基本知識；具有數控技術綜合應用的基本知識；具有車間生產技術管理的基本知識。（2）能力結構：一是社會能力。具備從事職業活動所需要的行為能力，具體包括口語表達能力、人機對話能力、英語會話與閱讀能力、意志品德、獲得知識的學習能力、解決問題的方法能力、分析問題的思維能力、開展活動的組織能力、團結同志的協作能力、開拓發展的創新能力。二是基礎能力。具備從事職業活動所需的各項基礎能力，具體包括機械制造、電氣控制與計算機應用三項基礎能力。三是專業能力。具備從事職業活動所需要的專業技能。

機電一體化技術發展與高職課程設置

課程設置的指導思想高職人才培養模式的基本特征是以培養高級技術應用型專門人才為根本任務，以適應社會需要為目標，以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構與培養方案，畢業生應具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質較高等特點，以應用為主旨和特征構建課程與教學內容體系。

機電一體化發展與高職課程設置的不適應由于機電一體化是多種技術交叉融合的產物，相關技術的發展都在推動著機電一體化的發展。因此，其發展是日新月異的，這就必然導致課程設置與教學內容與其發展不相適應，具體表現在：

1.單片機課程：教學內容是以MCS-51單片機為主，而現在實用的單片機種類繁多。

2.PLC課程：我院主要講述、實驗的是小型PLC的原理、編程等，而現在不僅小型PLC被廣泛使用，而且中型、大型PLC及DCS系統均已廣泛使用。

3.檢測與傳感器課程：各種高精度、集成化、智能化的傳感器層出不窮，網絡化的傳感器也已出現，而課程中涉及很少。

4.機電類專業中的機類課程目前仍大多停留在傳統機械上。

5.目前機電設備的維修仍把機械維修與電氣維修截然分開，不利于培養機電復合型人才。

6.新型的數控設備更新速度快，技術含量高，高職院校的教學實踐設備相對滯后。

7.數控模塊化刀具、數控夾具、數控機床冷卻液的選用等都有較高的要求，但教材中這些內容涉及較少，教學內容落后于生產實際。

8.機電類制冷專業偏重于系統制冷原理介紹，而對于自動控制方面卻很少涉及，所講述的自控儀表裝置也大大落后于現在企業所使用的裝置。

9.制冷專業講解的部件缺乏先進性。例如，課程中介紹了溫控器、熱保護器等傳統的機械元器件，而企業現在生產的冰箱有很多一部分已采用數字電腦溫控技術。

解決的方法（1）設備方面：在經濟條件允許的情況下，應購買先進設備用于教學實踐環節；購買與自制相結合更新設備；學院應與企業合作，借助企業的先進設備與企業共同培養人才。（2）教師方面：應送出去深造、進修，或到企業學習，應積極開展科研開發，培養教師的關鍵技術技能，了解機電技術發展的最新動態與最新的機電一體化設備。（3）課程方面：一是課程內容的綜合化。隨著機電一體化技術的發展與知識更新的加快，要求課程內容實現跨課程有機融合，各門課程之間要體現合理的相互聯系，以實現課程體系的整體優化。二是課程結構的模塊化。應將教學內容進行分解，形成模塊，模塊化課程可充分增強課程的靈活性，既可保持普適性較強課程的穩定性與教學資源的充分、合理使用，又便于開發新課程，以適應技術的迅速變化與面向社會培訓課程的開發。三是課程目標的定向性。數控技術的綜合性較強，為使培養目標能根據社會需求及時調整，應開發基于專業基礎平臺、目標不同的定向性專門化課程，實現數控加工技術、數控機床維護及維修等不同的專門化培養方向。（4）教材建設：要緊跟機電一體化技術的發展，及時更新、自編、補充教材內容。（5）實踐環節：應積極進行校內、校外實踐基地的建設，與國內知名企業共建實驗室、工作室，加強實踐教學環節，以彌補理論教學上的不足。

機電一體化技術涵蓋的面較寬，如何解決機電一體化發展與所培養人才能力、知識結構方面的矛盾，如何迎接機電一體化發展對高職課程內容提出的挑戰，是需要長期研究的課題。應從以下兩方面著手：一是從“素質+能力+知識”三方面培養人才，二是針對高職主要為地區經濟發展服務的特點，對本地區各類企業及畢業生就業的主要企業進行調研，掌握各類企業使用機電一體化設備的情況、畢業生就業的崗位、對畢業生主要能力與知識結構的需求，有針對性地合理設置課程，選擇教學內容，以培養能充分滿足社會需求的人才。

參考文獻：

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【關鍵詞】機電一體化；創新；發展；方向

機電一體化是現代科技和人類社會發展的必然結果，且隨著人們需求的不斷增長和科技的不斷進步，將會得到持續的創新和發展。當前的機電一體化融合了計算機技術、光學和電子、機械等多種先進技術，而在未來其將包含更多領域的科技，融合更多的創新技術，并朝著高效率、高質量和綠色化、可持續化的方向發展。為實現其水平的不斷提高，應當充分認識到其未來的創新發展方向，并采取相應的辦法和措施。

1 機電一體化的概念和我國發展現狀

所謂機電一體化，指的是從系統的觀點出發，將機械技術和電子技術、軟件編程技術以及自動控制技術等一系列技術進行有效組織，以實現生產的自動化、高效化和低耗化，使生產系統成為系統的工程技術[1]。我國的機電一體化伴隨著改革開放實現了迅猛發展，無論是理論知識和技術水平，都取得了重大的發展，使得生產效率大大提高，經濟效益迅猛增長。然而，與發達國家相比，仍然存在著較大的差距，仍在探索和前進的道路上。

2 機電一體化的創新方向

機電一體化在現代科技和社會需求的促使下，將會不斷融入創新技術，實現其產品的創新和改良，以滿足用戶多樣化和專業化的產品需求，提高企業的市場競爭力[2]。在產品的造型和功能上，以及材料的使用和產品控制上，都會實現巨大的創新和發展。

首先，機電一體化產品將在其造型和功能上下功夫，實現造型和功能的創新，以滿足用戶的個性化和多樣化需求。在產品造型上，將會更加美觀，符合用戶的審美需求，并與產品的功能充分結合。同時，在產品的功能上，將會更加全面和多樣，以滿足用戶不同時期的不同需求，實現產品功能的全面化和多樣化。

其次，在材料的選擇和使用上，將會采用更加適宜且綠色、輕便和性價比高的材料，并根據具體的產品進行優化選擇。納米材料、智能材料和高分子材料等作為創新性較強、且功用更高的材料，將會越來越廣泛地運用到機電一體化當中，實現量輕體小且耐損耐磨等特性，使得產品的便捷性和耐用性更高。

另外，機電一體化的產品控制上，也將融入大量的創新技術，以實現控制的便捷性、自動化和高效化。傳統的機電一體化控制需要進行人工手動控制操作，耗費大量人力，且效率不高，質量無法保證。在此基礎上進行創新，結合大量的先進技術，能夠實現其自動控制和監視，并能夠自動學習以提高控制的效率和準確性。

3 機電一體化的發展趨勢

從目前的機電一體化不斷增長的需求和人們對于生產生活的具體要求，能夠判斷出機電一體化未來的發展趨勢。主要的方向即向綠色化、智能化、網絡化和微型化發展。

首先，由于自然環境的不斷惡化，使得人們對于環境保護和資源節約更加關注和重視。機電一體化將會充分考慮到這一要求，并不斷向綠色化發展。在機電產品使用時，不會造成對自然環境的污染，且在廢棄時也能回收利用，成為綠色可回收垃圾[3]。

其次，機電一體化將會在智能技術不斷發展的促使下，變得更加智能化。智能化的機電產品，擁有觀察和推理判斷能力，并能根據具體情況采取相應的辦法和決策。智能化的產品，將大大節省人們的時間，并使得生產的效率和質量都得到有效提高。

同時，網絡化也將是機電一體化的發展方向。計算機技術的發展和普及，大大方便了人們的生產和生活。網絡技術也將運用到機電一體化當中，使得遠程控制技術和監視技術得到廣泛運用。機電產品的生產過程將會受到人們的遠程監管和控制，且人們的家庭生活也將因此而變得更加智能化和便捷化。

另外，微型化作為全球各項技術和許多行業的研究目標，也將是機電一體化未來發展的主要方向。實現機電一體化產品的微型化，能夠大大方便產品的移動和運輸，并有效節約人們的可利用空間。微型技術運用到機電一體化當中，即國外所說的電子機械系統[4]。微型機電一體化擁有體積小和耗能少等優勢，能夠廣泛運用到微型化需求較高的軍事和醫療等領域中。

4 提高機電一體化水平的辦法

機電一體化的創新和發展趨勢已經十分明顯，如何順應其發展趨勢，并采取相應的辦法和措施，以提高其發展水平，則是當前應充分關注和重視的問題。

首先，應當加強技術的研究和創新，加強基礎理論和專業技術的研究。機電一體化的發展依靠的是多學科和多專業技術的支持，將所有先進的科學技術進行系統性的有機組合，實現機電產品性能的不斷優化和產品智能化、效率化。只有保證基礎理論技術水平的提高，才能夠保證機電一體化在此基礎上進行進一步的開發和創新。

其次，應當重視機電人才的培養，為機電一體化的發展提供強大的人才保障。人才作為國家經濟建設和科技發展的重要動力，能夠為科技發展提供強大的創造力和發展力。機電一體化涉及到眾多的學科和領域，且牽涉到的科技都是世界頂尖級，對于人才知識儲備和運用能力有極高的要求[5]。應當針對機電一體化的具體要求，進行針對性的人才培養。讓其既能夠掌握機械技術，還能夠掌握計算機技術、光學和電子等多種學科知識，并將其融匯貫通，形成一套機電知識體系。

此外，應當重視產品的研發和銷售，通過市場的檢驗和用戶的體驗來實現產品有目標的升級和完善。產品能夠充分體現機電一體化的發展水平，并能夠在研發和銷售的過程中實現供需信息的準確傳遞，能夠保證機電一體化技術發展的準確性和有效性。同時，企業的發展也離不開經濟效益的提高，只有保證企業擁有較高的經濟利潤，才能夠保證其擁有充足的資金進行科學技術的研發。

5 結語

機電一體化是經濟發展和科技進步的必然結果，也是人民日益增長的物質需求的必然要求，且在此基礎上，將會繼續地發展和提高，實現更強的創新性和更高的功用性。應當充分認識到機電一體化的發展趨勢，并結合當前的發展現狀，采取相應的辦法和措施，以適應并滿足其發展的需求。應當加強技術的研究和創新，重視機電人才的培養，并加強機電產品的研發和銷售，保證機電一體化技術的發展擁有資金支持和現實依據。只有這樣，才能夠保證機電一體化能夠向著更好更快發展，為人們的生產和生活帶來更大的便利和更多的利益。

【參考文獻】

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[2]王敏.機電一體化發展趨勢與數控技術的應用推廣[J].數字技術與應用，2012（07）.

[3]劉正明.機電一體化的發展趨勢[J].科技傳播，2012（21）.