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【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(guò)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(lái)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(kāi)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(lái)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(shù)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(shù)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(lái)，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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(guò)添加幾個(gè)工業(yè)攝像頭的方式來(lái)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(lái)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)。縱觀國(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(lái)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(guò)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(lái)，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(kāi)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(wèn)題是任何一個(gè)技術(shù)發(fā)展首先考慮的問(wèn)題，改過(guò)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(guò)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(wèn)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(lái)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(lái)的研究對(duì)象。

六、結(jié)束語(yǔ)

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(wèn)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(guò)程中還會(huì)面臨很多困難和問(wèn)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）.

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關(guān)鍵詞：數(shù)控專業(yè) 培養(yǎng)目標(biāo) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 評(píng)價(jià)機(jī)制

我院是國(guó)家級(jí)數(shù)控培訓(xùn)基地之一，如何利用數(shù)控基地，提高學(xué)生數(shù)控技能，使學(xué)生在企業(yè)中拿到更高工資，使家長(zhǎng)愿意送子女到我院就讀，這是我院不斷思索和追求的目標(biāo)，也是我院今后辦學(xué)的方向。根據(jù)辦學(xué)方向，企業(yè)需求，確定數(shù)控專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，并根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，在數(shù)控專業(yè)教學(xué)改革中，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制方面做了一些有益的探索與實(shí)踐，使選擇本專業(yè)的學(xué)生，以成功者的心態(tài)步入社會(huì)。

一、依據(jù)企業(yè)需求確定培養(yǎng)目標(biāo)

要發(fā)展職業(yè)教育，要辦好職業(yè)院校，明確定位是學(xué)校發(fā)展的前提，職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)應(yīng)該為地方培養(yǎng)優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)人才，如果職業(yè)院校畢業(yè)生每月能拿到3000元、4000元，家長(zhǎng)自然就會(huì)十分愿意地送子女到職業(yè)院校就讀。企業(yè)憑什么給職業(yè)院校學(xué)生高工資，前提是我們培養(yǎng)的學(xué)生有過(guò)硬的本領(lǐng)。據(jù)《關(guān)于數(shù)控人才需求與數(shù)控職業(yè)教育教學(xué)改革的調(diào)研報(bào)告》中指出，當(dāng)前企業(yè)對(duì)數(shù)控技術(shù)人才有三個(gè)層次需求，藍(lán)領(lǐng)層、灰領(lǐng)層和金領(lǐng)層。我院以學(xué)生為主體，以企業(yè)需求為依據(jù)，以就業(yè)為導(dǎo)向，把培養(yǎng)目標(biāo)定位在“藍(lán)領(lǐng)層”。

二、根據(jù)職業(yè)實(shí)踐能力改革教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)《中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)指導(dǎo)方案》指導(dǎo)思想，在培養(yǎng)培訓(xùn)中應(yīng)體現(xiàn)以綜合素質(zhì)為基礎(chǔ)，以能力為本位，把提高學(xué)生的職業(yè)能力放在突出的位置，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生成為企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)一線迫切需要的高素質(zhì)勞動(dòng)者，因此設(shè)置課程的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)圍繞學(xué)生職業(yè)實(shí)踐能力。

（一）專業(yè)基礎(chǔ)課服務(wù)職業(yè)實(shí)踐能力

我院數(shù)控專業(yè)仍沿用機(jī)械專業(yè)的一些傳統(tǒng)課程名稱，如《機(jī)械制圖》、《公差配合與技術(shù)測(cè)量》、《機(jī)械基礎(chǔ)》、《金屬材料與熱處理》、《機(jī)制工藝》、《車工實(shí)習(xí)》、《數(shù)控車床編程與操作》等專業(yè)基礎(chǔ)課，但這些課程的外延與內(nèi)涵都發(fā)生變化。因此學(xué)校讓各教研組和備課組共同探討所教學(xué)科的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)職業(yè)院校生文化成績(jī)相對(duì)較差的特點(diǎn)，理論教學(xué)以“必需、夠用”為度，突出“適用性”和“針對(duì)性”，允許對(duì)某些偏難偏深或者陳舊內(nèi)容進(jìn)行大膽刪除，而增加一些數(shù)控技能培養(yǎng)所需的實(shí)用性知識(shí)。

（二）文化基礎(chǔ)課滲透職業(yè)實(shí)踐能力

在文化課程中，要滲透崗位職業(yè)能力的要求。比如，學(xué)生畢業(yè)后如果口才好、寫作能力強(qiáng)，能把車間生產(chǎn)過(guò)程，企業(yè)存在的問(wèn)題以及解決方案，能以調(diào)研報(bào)告的形式寫出來(lái)，在企業(yè)里就會(huì)受到重用，容易得到提拔。因此圍繞專業(yè)崗位需要，將語(yǔ)言口頭表達(dá)能力與應(yīng)用文寫作能力作為語(yǔ)文重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容；對(duì)于數(shù)學(xué)課則著重學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理知識(shí)，如靈活應(yīng)用三角函數(shù)數(shù)學(xué)知識(shí)，確定各表面上點(diǎn)的坐標(biāo)等；對(duì)于英語(yǔ)課中加入數(shù)控專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生閱讀機(jī)床上英文指令如JOG、MENU、OFSEF、AUTO等指令，培養(yǎng)學(xué)生閱讀數(shù)控機(jī)床說(shuō)明書(shū)的能力。

（三）數(shù)控技能操作課體現(xiàn)職業(yè)實(shí)踐能力

目前許多數(shù)控教材給定加工程序不完整和不全面，只給出了“輪廓”加工程序，工藝分析不分粗車、精車工序，沒(méi)有介紹如何達(dá)到數(shù)控技術(shù)要求，況且許多教材中實(shí)訓(xùn)工件加工直徑超過(guò)40mm，那些課題的程序無(wú)法在本基地的數(shù)控機(jī)床上運(yùn)行。根據(jù)數(shù)控教材中存在的缺陷，可通過(guò)校企合作或課程整合，及時(shí)調(diào)整課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，在“必需”和“夠用”的原則下，開(kāi)發(fā)數(shù)控校本課程，體現(xiàn)數(shù)控專業(yè)領(lǐng)域的新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝和新方法，在實(shí)習(xí)過(guò)程中向企業(yè)靠攏。如數(shù)控實(shí)訓(xùn)部分課題可選自永康企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，通過(guò)一系列有針對(duì)性的技能訓(xùn)練，使學(xué)生在扎實(shí)掌握專業(yè)基本知識(shí)和技能基礎(chǔ)上，及時(shí)了解掌握本專業(yè)領(lǐng)域最新技術(shù)發(fā)展及相關(guān)技能，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)基礎(chǔ)性與先進(jìn)性的統(tǒng)一，從而為學(xué)生直接頂崗，在企業(yè)中獲得高收入創(chuàng)造條件。

三、針對(duì)課程特點(diǎn)改革教學(xué)方法

職業(yè)院校學(xué)生，生源復(fù)雜，學(xué)生程度參差不齊，要調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生自學(xué)能力，養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，這是提高教學(xué)質(zhì)量必須解決的課題。根據(jù)數(shù)控技能操作這門課和課程特點(diǎn)，利用國(guó)家級(jí)數(shù)控培訓(xùn)基地，提高學(xué)生數(shù)控操作能力，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行改革。

我院對(duì)數(shù)控技能培訓(xùn)采用項(xiàng)目教學(xué)法，項(xiàng)目教學(xué)法是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整項(xiàng)目而進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)中，采用數(shù)控校本課程，由“雙師型”教學(xué)執(zhí)教，把每個(gè)練習(xí)項(xiàng)目根據(jù)數(shù)控技能要求分解成許多小知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生在學(xué)數(shù)控操作中學(xué)會(huì)對(duì)刀、車削循環(huán)程序的上機(jī)調(diào)試及自編工藝、自編程序、自選刀具并在機(jī)床上將零件加工出來(lái)。通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法，給學(xué)生提供體驗(yàn)完整工作過(guò)程的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，經(jīng)歷確定任務(wù)――制定工作計(jì)劃――實(shí)施計(jì)劃――進(jìn)行質(zhì)量控制與檢測(cè)――評(píng)估反饋整個(gè)過(guò)程，提高學(xué)生理解和掌握車削對(duì)刀、車削循環(huán)程序編寫的知識(shí)與技能。

四、結(jié)合職教特點(diǎn)改革評(píng)價(jià)機(jī)制

篇3

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

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

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

1 機(jī)電一體化技術(shù)特點(diǎn)

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

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

2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

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

2.1 發(fā)展歷程

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

2.2 技術(shù)應(yīng)用

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

3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)

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

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

4 結(jié)束語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)：

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篇4

一、機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用

電子技術(shù)問(wèn)世后,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開(kāi)始了,出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。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。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。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(kāi)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)。

二、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。

2.1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。

2.2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(kāi)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。未來(lái)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(lái)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。

2.3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(guò)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(wú)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。

2.4綠色化。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(wú)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。

三、我國(guó)“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)及任務(wù)與其相應(yīng)對(duì)策

我國(guó)用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。從市場(chǎng)需求的角度看，由于我國(guó)研制、開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長(zhǎng)，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進(jìn)口量都比較大，因此亟需發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，又是開(kāi)啟我國(guó)機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。

我國(guó)“機(jī)電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，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)目前國(guó)家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神，以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn)，我們建議，盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。

優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾，造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到我國(guó)投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)綠燈；盡力為開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。

機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。

結(jié)語(yǔ)

篇5

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化　發(fā)展趨勢(shì)　傳感器

一、機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用

20世紀(jì)60年代以來(lái)，人們利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后，刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末期，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持，20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入了深入發(fā)展時(shí)期。光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始開(kāi)展機(jī)電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。機(jī)電一體化已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。

20世紀(jì)70年代～80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法、機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，更為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用也做了大量的工作，雖然取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

(一)智能化趨勢(shì)

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

(二)模塊化趨勢(shì)

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

(三)網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)，因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢(shì)所趨。

篇6

    機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

    (1)第一階段。機(jī)械一體化技術(shù)大致經(jīng)過(guò)了三個(gè)發(fā)展階段,第一階段起于上世紀(jì)的60年代,人們逐步的將電子技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)械產(chǎn)品性能得以提升。二戰(zhàn)以后,機(jī)械產(chǎn)品和電子技術(shù)的合作進(jìn)一步加深,機(jī)電技術(shù)的結(jié)合對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和繁榮起到了重要的作用。但是這期間的電子技術(shù)發(fā)展水平比較低,電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)還沒(méi)有真正的結(jié)合,機(jī)電產(chǎn)品也沒(méi)有得到大范圍的推廣。(2)機(jī)電一體化蓬勃發(fā)展的階段。上世紀(jì)七八十年代是機(jī)電一體化發(fā)展的第二階段,通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)在此期間發(fā)展迅速,為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)保障和支持。在此期間,微型計(jì)算機(jī)以及集成電路發(fā)展的規(guī)模日益壯大,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展有了物質(zhì)基礎(chǔ)。各國(guó)都加大了對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的重視程度,機(jī)電一體化技術(shù)得到了快速的發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品逐漸增多。(3)機(jī)電一體化新時(shí)期的發(fā)展。智能化、自動(dòng)化和模塊化是機(jī)電一體化的典型特征,機(jī)電一體化技術(shù)在上世紀(jì)90年代以后得到了更大程度的進(jìn)步,通信技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)逐漸進(jìn)入機(jī)電一體化,有關(guān)機(jī)電一體化的研究逐漸增多,機(jī)電系統(tǒng)的分析、集成方法和建模設(shè)計(jì)逐漸增多。在人工智能技術(shù)以及光纖技術(shù)的影響下,機(jī)電一體化的發(fā)展前景更為廣闊。我國(guó)對(duì)機(jī)電一體化的研究始于上世紀(jì)80年代,近年來(lái)也獲得了較大的進(jìn)展,但是目前我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)還存在產(chǎn)品水平較低、科技基礎(chǔ)較為薄弱、發(fā)展?jié)摿Σ蛔阋约案咚疆a(chǎn)品較少的問(wèn)題,機(jī)電一體化技術(shù)還需要進(jìn)一步的發(fā)展,增強(qiáng)技術(shù)發(fā)展對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。

    機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考探析

    經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)科技的進(jìn)步,科技的進(jìn)步也會(huì)反過(guò)來(lái)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,兩者之間是相輔相成的關(guān)系。機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)是集電子、機(jī)械、控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及光學(xué)和信息技術(shù)于一體的綜合學(xué)科。在新時(shí)期,機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)朝著更加智能化、綠色化、數(shù)字化和微型化的方向發(fā)展。(1)智能化。智能化是技術(shù)的發(fā)展方向,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在信息技術(shù)、模糊技術(shù)的幫助下,會(huì)朝著智能化的方向逐漸發(fā)展。未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品不再是層次結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品,技術(shù)產(chǎn)品需要向著有冗余度和復(fù)雜的雙向聯(lián)系發(fā)展,人工智能在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用將進(jìn)一步加大,提高該技術(shù)在數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人中的應(yīng)用力度。此外,機(jī)電一體化技術(shù)的研究和發(fā)展要加大對(duì)運(yùn)籌學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、動(dòng)力學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和心理學(xué)的研究,通過(guò)新技術(shù)和新方法來(lái)提高機(jī)械的模擬能力,使生產(chǎn)機(jī)械具有人類的邏輯思維能力、判斷能力以及自主決策能力,整體上提升機(jī)電一體化的智能化。機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品雖然不能達(dá)到人腦的智能化程度,但是機(jī)電一體化產(chǎn)品微處理器的高速和高性能還是可以實(shí)現(xiàn)的,智能化是機(jī)電一體化的發(fā)展方向。(2)柔性化。柔性化是對(duì)突發(fā)事件應(yīng)對(duì)能力的提高,機(jī)電一體化的控制和執(zhí)行將會(huì)有更高程度的冗余度,系統(tǒng)之間能夠按照任務(wù)的分配來(lái)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的工作,增強(qiáng)自身的自律性。柔性化的典型特點(diǎn)是機(jī)電一體化技術(shù)的子系統(tǒng)可以產(chǎn)生附加信息,在完成總工作任務(wù)的前提下要實(shí)現(xiàn)信息的產(chǎn)生和附加,提高系統(tǒng)的處理能力和反應(yīng)能力,減少故障對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的影響,整體上提升機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展水平。(3)網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)改變了人們的生活,人們工作的效率逐漸提高,生產(chǎn)領(lǐng)域、教育領(lǐng)域以及政治軍事領(lǐng)域都進(jìn)行著重大的變革。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)部門之間的連接,質(zhì)量可靠、功能良好的機(jī)電產(chǎn)品會(huì)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的幫助下進(jìn)一步的發(fā)展和完善起來(lái)。與此同時(shí),機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化還會(huì)簡(jiǎn)化生產(chǎn)的流程,減輕工作人員的任務(wù)量,實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品技術(shù)新的發(fā)展。(4)模塊化。未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然具有智能化和柔性化的特點(diǎn),但是產(chǎn)品不同系統(tǒng)之間的分工將會(huì)更加精細(xì),機(jī)電產(chǎn)品的模塊化將是未來(lái)發(fā)展的方向。機(jī)電產(chǎn)品的模塊化是系統(tǒng)而復(fù)雜的工作,研制人員需要對(duì)機(jī)械接口、環(huán)境接口、動(dòng)力接口以及電器接口進(jìn)行整體的研究和分類,使機(jī)電一體化產(chǎn)品成為具有識(shí)別功能、視覺(jué)和圖像處理功能的新型產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)電器產(chǎn)品的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。結(jié)語(yǔ)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,機(jī)電一體化技術(shù)在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,提高了生產(chǎn)效率,增強(qiáng)了信息處理的精度和準(zhǔn)度。機(jī)電一體化技術(shù)是集機(jī)械、電氣、信息處理等于一體的綜合技術(shù),機(jī)電產(chǎn)品和技術(shù)會(huì)向著智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化的方向進(jìn)一步發(fā)展,擴(kuò)大機(jī)電產(chǎn)品和技術(shù)的應(yīng)用范圍。

篇7

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；發(fā)展；趨勢(shì)

從20世紀(jì)80年代以來(lái)，由于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是在大規(guī)模集成電路技術(shù)和微電子技術(shù)取得重大突破后，計(jì)算機(jī)逐漸向價(jià)格低、體積小、性能高、功能強(qiáng)方向發(fā)展。因此，計(jì)算機(jī)也就具備了與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合、向其它學(xué)科滲透的基本條件。這對(duì)其它領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)的革命與改革將起到極大地推進(jìn)作用。比如在機(jī)械工程方面，計(jì)算機(jī)已經(jīng)被廣泛用于產(chǎn)品和工藝流程的控制，它將計(jì)算機(jī)、電器、機(jī)械變成一個(gè)有機(jī)的整體，進(jìn)而形成一門新的技術(shù)—機(jī)電一體化。機(jī)電一體化的出現(xiàn)，極大地改變了整個(gè)機(jī)械工業(yè)的面貌；它引導(dǎo)了機(jī)械工業(yè)在技術(shù)、產(chǎn)品、管理、生產(chǎn)方式等方面發(fā)生巨變；使得生產(chǎn)力提高、原料損耗降低、勞動(dòng)強(qiáng)度下降、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提高、效益顯著提升。從此，工業(yè)化生產(chǎn)就告別了以往的“機(jī)械電氣化”，邁進(jìn)“機(jī)電一體化”的方向發(fā)展。

1、機(jī)電一體化概論

所謂的機(jī)電一體化是一門綜合技術(shù)群（族）的總稱，它主要目的是運(yùn)用一些技術(shù)原理來(lái)使用、發(fā)展機(jī)電一體化產(chǎn)品。從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)上來(lái)看，就是將有關(guān)電子技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械的主體、動(dòng)力、控制以及信息處理等功能上去；將機(jī)械裝置、電子化設(shè)計(jì)、軟件有機(jī)結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)系統(tǒng)；進(jìn)而促使系統(tǒng)和產(chǎn)品展現(xiàn)最優(yōu)的整體。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化正在被賦予許多新的內(nèi)容和功能。比如能夠自動(dòng)檢測(cè)和處理信息；能夠先通過(guò)自動(dòng)診斷來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制，達(dá)到自動(dòng)保護(hù)的目的；這表明機(jī)電一體化已經(jīng)具備智能化的特征。而傳統(tǒng)的機(jī)械電氣化只是將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)等其它幾種新技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單組合和拼湊，這樣效果只是將體系代替和放大。所以，兩者在功能上有著本質(zhì)的區(qū)別。

目前市面上機(jī)電一體化產(chǎn)品主要有三類。一是將機(jī)與電結(jié)合在一起的典型產(chǎn)品，比如彩色復(fù)印機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)；二是用電子裝置來(lái)代替一部分控制功能和機(jī)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品，如機(jī)電一體化照相機(jī)、帶數(shù)字顯示的機(jī)械設(shè)備；三是通過(guò)微電子裝置代替原設(shè)備的信息處理機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品，如全電子式電話交換機(jī)、指針式石英電子表。這些機(jī)電一體化產(chǎn)品都具有輕巧化、多功能化和智能化的特點(diǎn)。

2、機(jī)電一體化的發(fā)展歷程

機(jī)電一體化主要經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段的發(fā)展：第一階段為20世紀(jì)60年代以前，在這一初級(jí)的階段，由于人們對(duì)機(jī)電研究和開(kāi)發(fā)從總體上還處在一種自發(fā)的狀態(tài)，電子技術(shù)的水平也尚未發(fā)展到一定程度，所以當(dāng)時(shí)的機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)還不能夠廣泛和深入的結(jié)合；正是由于這些原因，盡管第二次世界大戰(zhàn)刺激了當(dāng)時(shí)的機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，而且在戰(zhàn)后這項(xiàng)機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)也轉(zhuǎn)化為民用，人們還是只有自覺(jué)地利用這些初步的電子技術(shù)成果來(lái)改善機(jī)械產(chǎn)品的性能，因而那些過(guò)去開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也就無(wú)法推廣和普及。第二階段為20世紀(jì)70-80年代，在這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)都得到蓬勃發(fā)展，同時(shí)大規(guī)模的集成電路和微型計(jì)算機(jī)也出現(xiàn)了，這些就為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了大量的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)；至此，機(jī)電一體化開(kāi)始受到世界的廣泛關(guān)注和支持，極大加速了它的發(fā)展。進(jìn)入到20世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化的發(fā)展邁入到深入發(fā)展的第三階段，機(jī)電一體化技術(shù)正逐漸邁向智能化；由于光纖技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)等都取得了重大突破，再加上微細(xì)加工技術(shù)的新技術(shù)的引入和系統(tǒng)完整的學(xué)科體系的形成，都極大促進(jìn)了機(jī)電一體化的發(fā)展。

3、機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

3.1微型化和智能化

智能化和微型化是未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)的兩個(gè)重要發(fā)展方向。所謂智能化，就是具有模擬人類智能，能夠進(jìn)行獨(dú)立的判斷、推理、決策等邏輯思維能力。由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是模糊技術(shù)、軟件技術(shù)、芯片技術(shù)的取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，機(jī)電一體化的智能性越來(lái)越強(qiáng)、產(chǎn)品的信息越來(lái)越凸顯；再加上生理和心理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、混沌學(xué)的引入，機(jī)電一體化的目標(biāo)也越來(lái)越高；因此，人們?cè)絹?lái)越重視機(jī)電一體化中的智能化研究。另一方面，機(jī)電一體化的產(chǎn)品正在向微米，甚至納米的微觀領(lǐng)域發(fā)展，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型化研究起源于20世紀(jì)80年代，由于該產(chǎn)品具有靈巧、輕便、低耗能等優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛地用于通信、醫(yī)療、軍事等多個(gè)領(lǐng)域；雖然目前微機(jī)械技術(shù)的不成熟，阻礙了其發(fā)展步伐，但在未來(lái)必將取得重大突破。

3.2系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化

所謂系統(tǒng)化，就是以靈活的方式來(lái)進(jìn)行多種組合，力求對(duì)多子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)、控制、管理的一種具備模式化而又開(kāi)放式的總線結(jié)構(gòu)；它不僅能夠增強(qiáng)機(jī)電的通信能力，甚至可以根據(jù)仿生學(xué)來(lái)賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的感情，從而不斷地開(kāi)發(fā)出新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。另外，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展，對(duì)各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)的終端設(shè)備的需求量不斷增大，而這些設(shè)備本身就屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品的范疇。由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化絕對(duì)會(huì)向著系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

3.3柔性化和環(huán)?；?/p>

為了更好的應(yīng)對(duì)一些突然事故，未來(lái)的機(jī)電一體化必須是一個(gè)包含多個(gè)相互獨(dú)立子系統(tǒng)的母系統(tǒng)；這其中每個(gè)子系統(tǒng)可以擁有對(duì)多變的環(huán)境做出相應(yīng)的反應(yīng)的能力的，這樣就顯得機(jī)電一體化在控制系統(tǒng)過(guò)程中具有柔性化，不會(huì)顯得生硬、死板。除此之外，為了適應(yīng)時(shí)代的趨勢(shì)，未來(lái)的機(jī)電一體化還應(yīng)該注重環(huán)?；?；多設(shè)計(jì)和制造一些無(wú)污染、無(wú)公害的綠色產(chǎn)品，大力保護(hù)自然環(huán)境和資源，維護(hù)人們的身體健康；所以環(huán)保化也極其重要。

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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用；若干問(wèn)題

1.機(jī)電一體化技術(shù)的概念

機(jī)電一體化技術(shù)是指在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)引進(jìn)先進(jìn)的微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、信息變換技術(shù)、軟件編程技術(shù)以及接口技術(shù)等許多群體技術(shù)，根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)功能目標(biāo)，優(yōu)化組織目標(biāo)，系統(tǒng)、合理地配置個(gè)功能單元，使得每一個(gè)小單元實(shí)現(xiàn)自己的特定功能價(jià)值的技術(shù)。當(dāng)今社會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也隨之發(fā)展，已經(jīng)成了有著自身體系的一門新興學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)根據(jù)執(zhí)行部分、動(dòng)力部分和傳感部分的不同功能完成系統(tǒng)的數(shù)字信息化過(guò)程，使得機(jī)構(gòu)的主功能、控制功能、動(dòng)力功能和信息處理功能得到極大的提升，實(shí)現(xiàn)機(jī)械工業(yè)企業(yè)的高質(zhì)量、多功能、低耗能、高可靠性的目標(biāo)，提升整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

由于我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的步伐比西方國(guó)家較晚，在幾十年的努力工作，我國(guó)在機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域取得了一定的成果，但是與先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有很大的差距。通過(guò)我國(guó)研究人員對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的吸收和消化，研究人員已經(jīng)自己研制出了許多具有機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械系統(tǒng)，促進(jìn)了我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。下面對(duì)機(jī)電一體化全球性的發(fā)展情況綜述三點(diǎn)內(nèi)容：

2.1.機(jī)電一體化發(fā)展的初級(jí)階段。20世紀(jì)60年代以前為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的第一階段，這一階段作為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段，人們還不知道機(jī)電一體化技術(shù)的概念，他們只會(huì)利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的功能和性能，為當(dāng)今的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展打好了相當(dāng)扎實(shí)的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)的初級(jí)階段的發(fā)展受到了第二次世界大戰(zhàn)的刺激，電子技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合受到了戰(zhàn)爭(zhēng)的刺激，這是機(jī)電一體化技術(shù)在軍用武器領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后軍用技術(shù)開(kāi)始為人們利用了，使得戰(zhàn)后混亂的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r快速恢復(fù)，對(duì)戰(zhàn)后西方國(guó)家的迅速發(fā)展產(chǎn)生了積極的作用。

2.2.機(jī)電一體化技術(shù)的蓬勃發(fā)展階段。20世紀(jì)70-80年代為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段，這一階段的機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)有了通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等眾多技術(shù)的基礎(chǔ)，為以后的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展做了較好的鋪墊。當(dāng)時(shí)集成電路和微型計(jì)算機(jī)的大規(guī)模、超大規(guī)模的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化以后的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.3.機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入深入發(fā)展階段。20世紀(jì)90年代后期是機(jī)電一體化發(fā)展的第三階段，這一時(shí)期機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始邁進(jìn)了向智能化方向的發(fā)展，是機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入深入發(fā)展的重要時(shí)期。這一階段機(jī)電一體化發(fā)生了很多變化，其一，機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域引進(jìn)了光學(xué)通信技術(shù)和微細(xì)加工技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，出現(xiàn)了機(jī)電一體化的很多新分支，比如說(shuō)光學(xué)通信技術(shù)的引進(jìn)出現(xiàn)了光機(jī)電一體化的新分支，微細(xì)加工技術(shù)的引進(jìn)出現(xiàn)了微細(xì)加工機(jī)電一體化的新分支。其二，研究人員對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)科體系進(jìn)行了深入研究，改善并優(yōu)化了機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建模，分析和集成方法，使得機(jī)電一體化的發(fā)展引進(jìn)了全新的階段。其三，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖技術(shù)以及人工智能技術(shù)領(lǐng)域取得的巨大利益促使機(jī)電一體化技術(shù)建立完整的基礎(chǔ)，為它開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。

3.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1.智能化。21世紀(jì)是眾所周知的信息化時(shí)代，在信息化時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)向智能化發(fā)展，這是機(jī)電一體化技術(shù)最重要的發(fā)展方向之一。機(jī)電一體化研究者對(duì)人工智能越來(lái)越重視，將人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用在機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化，極大的提升了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的工作效率。智能化是指在控制理論的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)器行為的描述，吸收運(yùn)籌學(xué)、人工智能、模糊數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、心理學(xué)和生理學(xué)等新方法、新思想，模擬人類職能，使機(jī)械系統(tǒng)具有邏輯思維、判斷推理和自主決策等能力，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的更高控制目標(biāo)。

3.2.數(shù)字化。機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)是微控制器的發(fā)展，它的設(shè)計(jì)與制造依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，比如機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床和計(jì)算機(jī)集成制造等。由于機(jī)電一體化技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器的遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)，因此，對(duì)產(chǎn)品的軟件的可靠性、可維護(hù)性、操作性等具有較高的要求。

3.3.網(wǎng)絡(luò)化。當(dāng)今社會(huì)網(wǎng)絡(luò)普遍使用，作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控技術(shù)在迅速發(fā)展，這說(shuō)明機(jī)電一體化已經(jīng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。家用電器的網(wǎng)絡(luò)已成大勢(shì)，以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，是機(jī)電一體化在家用電器身上的體現(xiàn)，所以說(shuō)它已經(jīng)邁進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展道路。

3.4.集成化。機(jī)電一體化本身就融合眾多的相關(guān)技術(shù)，在相關(guān)技術(shù)的滲透和相互交叉結(jié)果下，實(shí)現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，使生產(chǎn)過(guò)程的效率更高，環(huán)境更安全。集成化首先將機(jī)械系統(tǒng)分成若干層次，各部分協(xié)調(diào)、安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，使得系統(tǒng)功能分散，然后再通過(guò)硬、軟件將各個(gè)層次有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)，優(yōu)化并強(qiáng)化其性能和功能。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)等眾多先進(jìn)技術(shù)的各種特點(diǎn)，依賴于眾多相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。從機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀可以看出，機(jī)電一體化正處于向智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和微型化等方向發(fā)展的情況，說(shuō)明著機(jī)電一體化具有更好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張翠梅.機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 黑龍江科技信息. 2010（04）

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【關(guān)鍵詞】 機(jī)電一體化 形成 發(fā)展

機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。

解放和發(fā)展生產(chǎn)力是人類社會(huì)活動(dòng)的基本任務(wù)。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)力的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)不能滿足需求。至此，人們努力尋找新的生產(chǎn)方式來(lái)更好的發(fā)展生產(chǎn)力。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)诓粩嗟靥剿餮芯恐校鄬W(xué)科技術(shù)之間的碰撞結(jié)合，很好的解決了一些實(shí)際問(wèn)題，因此，一些新興的多學(xué)科結(jié)合技術(shù)逐漸興起并得到了很好的發(fā)展。以計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為核心的機(jī)電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來(lái)更多的實(shí)際應(yīng)用。

上世紀(jì)70年代初日本人提出"機(jī)電一體化技術(shù)"這一概念，即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)與一體。機(jī)電一體化是以機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，借助計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)。采用人工智能技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策等。 再通過(guò)系統(tǒng)技術(shù)將各種技術(shù)組織起來(lái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分的有機(jī)連接，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

機(jī)電一體化的發(fā)展大體分為三個(gè)階段：

20世紀(jì)60 年代以前為第一階段，稱為初級(jí)階段。

這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)的研制和開(kāi)發(fā)，從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。

20世紀(jì)70～80 年代為第二階段，稱為蓬勃發(fā)展階段。

這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展， 為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)90 年代后期， 開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段， 機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。

一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳， 出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都有了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖技術(shù)等取得巨大進(jìn)步， 為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究， 將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下：

1）智能化：智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。這里所說(shuō)的智能化是模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求達(dá)到更高的控制目標(biāo)；

2）模塊化：模擬化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和生產(chǎn)廠家繁多， 研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜和非常重要的事。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程；

3）網(wǎng)絡(luò)化：計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、政治、軍事、生活等各個(gè)方面帶來(lái)巨大改革?；诰W(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成了機(jī)電一體化發(fā)展的一個(gè)必然方向；

4）微型化：微型機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)用靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。也是機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展的必然趨勢(shì)；

5）綠色化：工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是， 人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源， 回歸自然；綠色產(chǎn)品 概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。因此，設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品， 具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化， 主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用；

6）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(kāi)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的大大加強(qiáng)，一般除RS232 外，還有RS485、DCS 人格化。

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，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯， 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越廣闊。由此可見(jiàn)，"機(jī)"與"電"已是不可分割的，"機(jī)電一體化"將會(huì)迎來(lái)更好、更持久的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李運(yùn)華 機(jī)電控制[M] 北京航空航天大學(xué)出版社。

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程機(jī)械；應(yīng)用；分析

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了工程機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步優(yōu)化和完善，同時(shí)也對(duì)其領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)水平提出了新的要求。在實(shí)際發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用給工程機(jī)械的發(fā)展注入了新的力量，對(duì)機(jī)械、液壓以及電子控制技術(shù)進(jìn)行了有效的融合，進(jìn)而大大提高工程機(jī)械的性能，延長(zhǎng)工程機(jī)械的使用壽命。因此，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅是工程機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展需求，同時(shí)也是工程機(jī)械未來(lái)主要的發(fā)展方向，使得工程機(jī)械和現(xiàn)代科技有效的結(jié)合在一起，全面提高機(jī)械工程的科技水平和運(yùn)行效率，改善工程機(jī)械的相關(guān)使用性能，進(jìn)而推動(dòng)工程機(jī)械的進(jìn)一步創(chuàng)新與改革。

一、機(jī)電一體化技術(shù)綜合分析

機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣泛。其發(fā)展方向主要表現(xiàn)為以下幾方面，第一，模塊化。模塊化是機(jī)電一體化重要的發(fā)展方向，在實(shí)際應(yīng)用中，機(jī)電一體化具有多個(gè)動(dòng)力單元，這些動(dòng)力單元可以實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械圖像處理、識(shí)別以及測(cè)距等操作功能，并自動(dòng)化生成一套完整的標(biāo)準(zhǔn)單元，迅速開(kāi)發(fā)出新的機(jī)械產(chǎn)品，進(jìn)而滿足項(xiàng)目工程的實(shí)際需要。同時(shí)，規(guī)模化有助于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，進(jìn)而促進(jìn)即機(jī)電一體化企業(yè)的快速發(fā)展。第二，網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展給機(jī)電一體化的應(yīng)用帶來(lái)新的方向，并將全球經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)緊密的連接在一起，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的全球化，進(jìn)而擴(kuò)大了機(jī)電一體化產(chǎn)品的銷售渠道。除了銷售渠道之外，同時(shí)也促進(jìn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)革新和完善，其中最具代表性的就是現(xiàn)場(chǎng)總線與局域網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。第三，微型化。微型化主要是指機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)，又稱微電子機(jī)械系統(tǒng)，泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)【1】。

二、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用

（一）工程機(jī)械作業(yè)精度控制

在實(shí)際的工程機(jī)械生產(chǎn)中，成本的精度是工程機(jī)械的主要標(biāo)準(zhǔn)與要求，若成品精度發(fā)生較大的偏差，會(huì)大大降低機(jī)械產(chǎn)品的使用性能，進(jìn)而影響工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。機(jī)電一體化的實(shí)際應(yīng)用很好的解決了成品精度問(wèn)題，通過(guò)自動(dòng)化數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，可以在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行操作數(shù)據(jù)的收集和整理，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際監(jiān)控，保證成品精度和整體質(zhì)量。例如，在使用攪拌機(jī)進(jìn)行混凝土攪拌施工中，要對(duì)混凝土各個(gè)原料重量進(jìn)行人工計(jì)量，這樣很容易會(huì)造成數(shù)據(jù)誤差，進(jìn)而影響混凝土配比的合理性，降低混凝土整體質(zhì)量。在機(jī)電一體化應(yīng)用后，可以通過(guò)微機(jī)控制電子稱量系統(tǒng)對(duì)各種施工原料進(jìn)行稱量，降低傳統(tǒng)計(jì)量方式的誤差，實(shí)現(xiàn)混凝土原料配比的高精度，保證項(xiàng)目工程施工質(zhì)量【2】。

（二）實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化

在工程機(jī)械中引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，可以有效實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目工程的自動(dòng)化與半自動(dòng)化作業(yè)施工，有效降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度與勞動(dòng)量，降低施工人員的使用，有效節(jié)省項(xiàng)目工程的人力資源，在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少了施工成本，有助于項(xiàng)目工程經(jīng)濟(jì)利益最大化實(shí)現(xiàn)。除此之外，在施工質(zhì)量方面，自動(dòng)化技術(shù)可以有效防止施工過(guò)程中的人為失誤，提高工程作業(yè)精度，保證工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。

（三）提高工程監(jiān)控水平

機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)先進(jìn)的電子監(jiān)控系統(tǒng)，可以在工程機(jī)械生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)與操作系統(tǒng)的高度結(jié)合，利用模擬攝像頭和模擬硬盤攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的實(shí)際監(jiān)控，采用300萬(wàn)像素逐行掃描CMOS，捕捉運(yùn)動(dòng)圖像無(wú)鋸齒，提高監(jiān)控畫面的清晰度，支持同軸高清輸出，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的無(wú)死角循環(huán)監(jiān)控。同時(shí)，其電子監(jiān)控系統(tǒng)還包含傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行裝置、制動(dòng)系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等，在工程機(jī)械生產(chǎn)中可以準(zhǔn)確找出故障的位置，并對(duì)對(duì)故障位置進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和處理，找出發(fā)生故障的原因，發(fā)出警報(bào)提示管理人員，進(jìn)而保證工程機(jī)械的正常運(yùn)行。

（四）節(jié)約工程能耗

在傳統(tǒng)工程機(jī)械生產(chǎn)中，為了保證機(jī)械的正常運(yùn)行往往要消耗大量的資源，其主要原因是在機(jī)械生產(chǎn)會(huì)帶動(dòng)額定負(fù)荷進(jìn)行非正常運(yùn)作，使得機(jī)械運(yùn)行效率沒(méi)有達(dá)到規(guī)定功率，或者是存在過(guò)載運(yùn)行的情況，大量增加了工程機(jī)械的運(yùn)行能耗，不利于工程機(jī)械的可持續(xù)發(fā)展。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)實(shí)際的工程需要，自動(dòng)對(duì)機(jī)械功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而節(jié)省了不必要的能耗，達(dá)到工程機(jī)械運(yùn)行節(jié)約能耗的目的。另外，在燃料能量方面，機(jī)電一體化技術(shù)可以在保證工程機(jī)械運(yùn)行質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高機(jī)械利用率，達(dá)到節(jié)省燃料的目的。

結(jié)束語(yǔ)：

本文通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析，讓我們知道了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅是工程機(jī)械現(xiàn)代化發(fā)展需求，同時(shí)也是工程機(jī)械未來(lái)主要的發(fā)展方向，提高工程機(jī)械的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量。因此，本文主要提出工程機(jī)械作業(yè)精度控制、實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械自動(dòng)化、提高工程監(jiān)控水平等措施，不斷優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張良秀. 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用分析[J]. 黑龍江交通科技，2014，10：177+179.