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第1篇：機電一體化的前景范文

關鍵詞：機電一體化技術；應用；發展趨勢

各種產品和裝置因為機電一體化技術的發展，也完成了機電一體化，從而達到了自身的整體優化，也有利于產品質量和生產效率的提高，并縮短了新產品生產開發的準備周期，使其由科技成果快速向商品轉化，從而深刻變革了傳統產業。又由于新產品研發的需要以及發展高精密設備的需要，所以未來的機電一體化技術、產品及其系統必然會向著智能化、系統化、高性能、微型化、輕量化的方向邁進，并最終為國家帶來創造巨大的經濟和社會效益。

一、機電一體化的特點分析

機電一體化是一門新興的邊緣性的技術學科，它是由機械、電子技術及計算機科學等多個學科互相結合滲透而形成并發展起來的，而機電一體化產品則是運用最新的微電子、計算機技術以機械產品為基礎研發出來的新產品。在工程領域對各類技術實踐應用后，再加以借鑒與整合就創造出了現在的機電一體化技術，所以說它是在機械、微電子、自動控制、計算機和信息處理、伺服驅動、電力電子等技術以及系統的總體技術的基礎上形成的一項高新技術。如下特點是機電一體化產品普遍具有的：具有可以自動監視、診斷、報警、保護的功能；具有自動處理和控制信息的功能，可以通過自動控制系統確保機械的操作者按照設計要求精確地完成預先設定好的程序，以使其不會依靠主觀思想來行動，從而保證良好的工作質量和完美的產品合格率，而機械控制的靈敏度和檢測的精確度及范圍也獲得了提高；采用復合技術、復合功能，這脫離了原來傳統機電產品單技術、單功能的局限，很大程度上提高了產品的功能水平及自動化的程度；利用程序控制和數字顯示技術，減少了操作的按鈕和手柄的數目，使操作變得更為簡單方便；在不同的應用領域和場合，其具有可以自動控制、自動補償、調節、自動校驗、保護及智能化等功能，從而能夠迅速的滿足不同用戶的不同需求；具體的安裝調試過程中，可根據不同用戶對象的需要、實際參數的變化等來相應的改變控制程序以使其適應變化的工作方式。

二、機電一體化技術的應用分析

經過多年發展，機電一體化技術在操控精度、功能以及構造等方面的應用效果非常明顯。比如，在構造方面，應用總線和CPU的體系結構，實現結構的模塊化、構造緊湊型和總線式。在功能方面，采取開放性的設計，并采用WOP技術，實現數控機床智能化，加上大容量儲存器、單片機組成的控制機以及單板機的應用，大大提高了數控機床技術的精度，為產品生產提供了技術支持。CIMS是指計算機制造和集成系統，加強機電一體化技術在CIMS中的應用，實現全局動態的綜合化和最優化，突破傳統部門間的界限，保證控制信息流和物流的暢通，將產品開發、生產準備、經營決策及經營管理等有機結合，提升企業的集成度，優化配置各生產要素，從而充分發揮機電一體化技術在各要素配置中的作用。FMS是指柔性制造系統，該系統主要是由料盤、計算機、數控機床、自動搬運小車、機器人以及自動化倉庫等部分構成，根據裝配的實際需求，能隨機按量生產任何工件，該系統主要適用于批量小、品種多、需要頻繁更改的零散構件的生產。加強機電一體化技術在FMS中的應用，有助于提高生產效率和質量。機電一體化技術在工業機器人中的應用主要經歷了三個階段，第一階段，工業機器人按照規定重復某一動作，對對象變更及作業環境的應變力比較差；第二階段，工業機器人擁有較為先進的傳感元件，能處理和獲取對象的一般信息以及作業環境相關情況，反饋信息，并控制動作方式，該階段的工業機器人已經具備低水平的職能，實現了實用化。第三階段，工業機器人逐漸向智能化方向發展，能獲得感知。并能運行較為復雜的邏輯思維，做出科學準確的決策和判斷，特別是具備較強的行動獨立性和環境適應性。

三、機電一體化技術發展前景及趨勢

第一，高性能化。隨著科技和經濟的發展，對機電一體化技術的要求更加嚴格，為了順應時代的發展，新一代的機電一體化技術對效率、速度、可靠度以及精度的要求非常高。因此，實現機電一體化技術在高效率、高速度、高可靠度、高精度、高性能化是未來發展的重要趨勢第二，微型化。微型化主要是指機電一體化技術逐漸朝著微型領域或微型機器方向發展，源于人們對先進技術微型化的追求。微型機電一體化的產品在信息、醫療以及軍事等方面有著巨大的優勢，具體表現是產品耗能低、體積小、運動靈活，能完成常人無法完成的任務。第三，智能化。智能化是機電一體化技術的重要發展方向之一，人工智能已引起社會各界的廣泛關注，智能化包括悼鼗床智能化和機器人智能化。智能化是針對機器行為而言，以控制理論為指導，吸收各種新方法、新思維，模擬人類智能，提高推理判斷、邏輯思維及自我決策的能力，提高了控制目標。目前，機電一體化產品還很難具備與人同樣的智能，但可以利用高效率、高性能的微處理器，實現機電一體化產品的高級智能或人類部分智能。第四，網絡化。隨著網絡技術的不斷發展，市場競爭環境發生巨大的變化，從而為網絡技術和機電一體化技術的融合創造了有利條件。隨著網絡的普及，涌現出各種遠程控制技術和監視技術，遠程控制終端設備實際是一種機電一體化產品。另外，由于局域網技術和現場總線技術的應用，家用電器逐漸朝著網絡化方向發展，利用以計算機為中心的集成用電器系統，人們不出門就能享受各種高科技帶來的便利。因此，網絡化是機電一體化技術發展的重要方向。

四、結語

綜上所述，就機電一體化技術的應用及發展趨勢進行探討具有十分重要的意義，我們在認清機電一體化技術概念的同時還應加大對其的推廣、應用和研發力度，大力發展市場經濟，以不斷推進社會主義事業的可持續發展。

參考文獻：

第2篇：機電一體化的前景范文

【關鍵詞】機電一體化；煤礦；應用

由機械技術、計算機技術、信息處理技術以及自動控制技術聯合運用的綜合技術就是機電一體化技術，它是微電子技術滲透到傳統機械工程技術而產生的結合電氣與機械工程、計算機與信息技術等為一體全新技術。機電一體化技術符合了當前高科技發展的要求，彰顯了強勁的活力。

一、煤礦中采用機電一體化技術的主要方面

（1）提升機中采用機電一體化技術。礦井提升機是當前煤礦機電一體化技術以及自動化程度最高的設備，全部采用數字化交流、直流提升機。特別是對于內裝式提升機，在結構上把滾筒與驅動融為一體，極大地簡化了機械結構，實現了機械、電子、微機以及自動控制的綜合體。而全部采用數字化提升機可靠性能高，利用總線形式使電器安裝十分簡易，另外，硬件配置更加簡易，兼容性好。（2）在采煤機中利用機電一體化技術。在采煤機中利用的一個典型機電一體化技術就是采用電牽引采煤機。和液壓牽引進行比較，主要具備如下特性：優良的牽引性。可為采煤機提供向前推進的牽引力，從而克服移動的阻力前進，還能夠在采煤機下滑時實施發電制動，給電網回饋電能。在大傾角煤層中應用。在牽引電動機的軸端設置了停機時預防機器向下滑動的制動裝置，由于所設計的制動力矩是電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，因此電牽引采煤機能夠應用在傾角為40°～50°的煤層中，而無需其余預防滑動的裝置。運行穩定可靠，使用周期長。液壓牽引與電牽引不一樣，后者除了電動機的整流子與電刷存在磨損之外，其余元件都沒有磨損，所以工作穩定可靠，故障率低，使用周期長，維修量較小。反應快速靈敏，動態性能較好。電控系統能夠快速調節各類參數，預防采煤機超負荷運行。結構簡易、運行效率高。電牽引采煤機的傳動結構簡易、重量較輕以及尺寸較小，電能轉變為機械能單次轉換就實現，效率能夠達到99％，遠高于液壓采煤機的效率（65％～70％上下）。自從我們國家在1991 年由煤炭總院上海分院和波蘭的瑪克公司共同合作，成功研制出了中國首臺薄煤層強力爬底板電牽引采煤機（利用交流變頻調速MG344- PWD 型）之后，中國的電牽引采煤機的發展非常快速。我國的很多廠家（如太原礦山機械廠、上海天地公司、西安煤機廠等）均能生產直流與交流變頻電牽引采煤機，并且獲得很好的推廣與應用。經過將近20 年的研發，我們國家的電牽引采煤機技術不斷完善與成熟，進一步促進了煤礦生產技術的前進。（3）在帶式輸送機中采用機電一體化技術。帶式輸送機已經成為我們國家井下煤礦原煤運輸系統的重要運輸設備，其主要特點是，能夠長距離持續運輸、運輸能力大、運行穩定可靠、自動化程度高以及運行效率高等。所以是近些年來機電一體化技術的重點研究對象。當前所利用的啟動方式大多為機、電、液一體化的CST 可控軟啟動。它是一類針對平滑起動輸送大慣性載荷的專門裝置，比如為金屬礦石或者煤炭的長距離膠帶輸送機而研制的軟驅動裝置。一條膠帶輸送機能夠采用一臺或者幾臺CST 進行驅動。因為目前我國還沒有解決在線監視與控制技術、動態分析技術及啟動延遲技術，我們國家的帶式輸送機的中間驅動點不宜太多，通常是3 點驅動，因此輸送機的單機長度以及輸送能力難免受到限制。并且，輸送機的監視控制設備功能較弱、穩定可靠性能偏低、靈敏度不夠高以及運行壽命較短，與發達國家進行比較還存在明顯的差距。

二、機電一體化在煤礦的應用趨勢展望

以目前的技術水平來看，我們還有許多技術難關需要攻克，使其在將來滿足以下幾個方面的發展趨勢：（1）加大開發擁有自主知識產權的與煤礦開采相關的技術，包括開采配套設備中擁有自主知識產權的核心裝置，增加采用設備的科技含量；（2）在機電一體化設備中增加通信聯網功能，從機電一體化過渡到綜合自動化；（3）開發建立在微處理器平臺上的礦井設備工況監測、運行狀態監測系統；（4）開發適應極端危險、惡劣開采環境的煤礦機器人技術。

在科學技術日新月異的今天，信息流已經成為機電一體化的主要特色之一，設備產品在性能與功能方面都有了質的飛躍。如今，機電一體化技術構成了煤礦企業的技術支撐，同時也是企業實行綜合自動化的基礎。機電一體化技術廣泛應用于煤礦企業的開采、掘進、輸送等個作業環節，大大提高了企業的綜合實力，為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。

參考文獻

[1]機電一體化實用手冊[M]．北京：科學出版社，2007

第3篇：機電一體化的前景范文

【關鍵詞】機電一體化；微電子技術；發展趨勢

引言

當前，科學技術對于機械工業的推動作用是不可小覷的，在某種意義上來說，科學技術是機械工業發展的推動力和源泉。機電一體化技術作為該領域的重要技術在全球各國都得到了重視。在我國，隨著計算機技術以及微電子技術的發展，其在機械工業領域的應用也日益廣泛，隨之而來的即是機電一體化技術，該技術的出現改變了機械工業的產品功能以及結構等，同時也給其生產方式和管理系統帶來了較大的變化。

1 機電一體化核心技術

在機電一體化技術中，包括硬件技術和軟件技術兩個方面。其中，硬件的組成包括：機械設備、傳感器、驅動單元以及信息處理單元等。對機電一體化技術的核心進行分析，包括以下幾個方面：（1）機械設備技術。對于機械設備本身，應該致力于改善其性能，減輕其質量，改進其結構，充分利用非金屬復合材料。只有有效降低機械設備的自身重量，才能使驅動系統實現小型化，機械設備的響應速度也會得到改善，工作效率也會隨之提高。（2）傳感技術。目前，對于傳感器而言，其技術關鍵在于可靠性的提高，靈敏度的改善以及精確度的提高等。要想提高傳感器的可靠性，需要提高其抗干擾的能力，對此，光纖電纜傳感器開始出現。（3）信息處理技術。微電子技術和信息化技術與機電一體化是密不可分的，有效提高信息化處理的可靠性，即：模數轉換設備的可靠性，分時處理的可靠性以及輸入輸出的可靠性等，可以提高相應的處理速度，有效解決抗干擾問題。（4）驅動技術。驅動結構普遍采用的是電機，其存在的主要問題是響應速度問題以及效率問題。對此，一些電機中開始裝入編碼器，相應的伺服驅動單元也開始出現。（5）接口技術。為了實現與計算機的順利通信，數據傳遞過程中的格式標準化和規格化是非常重要的。采用統一標準規格的接口便于信息的傳遞，維修起來也十分方便，另外，還能夠簡化設計過程。當前，低成本、高速度的串行接口成為人們關注的重點，它能夠有效解決光耦器的小型化和標準化問題。（6）軟件技術。在機電一體化技術的發展中，不僅要關注硬件發展，軟件也應該同步發展。為了降低研制軟件的成本，將生產維修的效率提高到新的水平，需要不斷推行標準化的軟件。

2 機電一體化技術前景

對機電一體化的技術前景進行分析，體現在以下幾個方面：（1）人工智能方面。智能化技術的重要應用體現在：數控機床的智能化和機器人的智能化上。在新的世紀，智能化是機電一體化發展的重要趨勢，但值得注意的是，智能化的產品無法具備同人一樣的智能，其智能是相對的；它也沒有必要實現同人一樣的智能。（2）部件的標準化方面。在機器的生產過程中，機電一體化的產品規格無法實現嚴格的把控，分析其原因，是因為該類產品具有較為復雜的構成，對產品各類接口研制以及開發由于廠家眾多而變得十分困難，這些接口包括：環境接口、動力接口、電氣接口以及機械接口等。在開發新產品時，很大程度上會依賴于標準單元的產生，如：要想研制一種動力單元，需要將其與電機和智能調速相結合。但由于經濟利益的原因，這些標準很難被制定出來，只能由相關企業進行組建。標準化以及系列化的電氣產品對于機電一體化單元的企業所帶來的發展前景是不可估量的。（3）計算機家電集成系統方面。在日常生活中，網絡技術的應用能夠有效解決很多問題。網絡技術的發展也使得各類消息發展了很大變化。通過網絡的連接，全球經濟聯系得更加緊密，全球性的企業競爭也隨之而來。如果能夠研制出機電一體化的新產品，能夠實現功能和質量上的突破，它必然會在全球范圍內暢銷。各類遠程控制以及監視也因為有了網絡而得到普及和發展，其中的遠程控制終端設備就屬于機電一體化產品，家電產品因為有了現場總線技術的發展也實現了網絡化，通過網絡連接，家電產品可以形成一個集成家電系統。（4）超精密技術的使用方面。微電子機械主要是指機電一體化產品中的幾何尺寸在一厘米范圍內的產品，隨著時代的進步，它還會向著微米和納米的方向發展。小體積、低功耗和運動靈活是這種產品的主要特點，因此，它在信息、軍事以及醫療等領域得到了廣泛的應用。這種技術的瓶頸在于微型技術和精細加工技術。（5）綠色產品方面。當前，人們越來越重視環境保護，對環境資源進行合理利用，保護自然成為人們追求的目標，綠色產品自然也是其中的內容之一。所謂機電一體化綠色產品是指在進行產品的設計、制造以及使用時按照環境保護以及人類健康的要求進行，盡可能的減少對環境的危害，提高資源利用率。

3 機電一體化產品的發展趨勢

針對機電一體化產品，對其未來的發展趨勢進行分析，體現在：（1）數控機床。當前，我國的數控機床數量在世界上是處于第一位的，但就國內的數控機床比例而言，只占全部機床的5%，并且大部分是普通機床。為了適應加工技術的發展需求，應該致力于以下幾個方面的內容：高速化。高速加工技術的普及使得機床各方面的性能都得到了提高，如：車床主軸轉速得到了提高，銑床以及加工中心主軸的轉速得到了提高等等。高精度化。對于數控機床而言，其精度已經定位到由原來的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右；對于亞微米級機床而言，其精度定位在0.0005ram左右；對于納米級的機床而言，其精度定位在0.005-0.01Hil。新結構化。復合加工技術的發展使得數控機床的結構出現了新的變化，如出現了：五軸五面體復合加工機床、五軸五面動加工各類異形零件。（2）自動機以及自動生產線。機電一體化技術在國民經濟中的應用還體現在：各類自動機械設備、自動生產線等的廣泛應用。這些設備大量使用電子技術和傳感技術，如：PLC、變頻調速器、各類智能控制系統等。

4 結束語

總之，機電一體化不是獨立存在的，其出現涉及到很多學科，是科學技術綜合發展的產物，同時也是推動社會發展的源泉。本文重點對該技術的發展趨勢進行了分析，當然，與機電一體化技術相關的技術遠遠不止本文中提及的幾項，將更多的技術融入其中也是未來的發展趨勢。

參考文獻：

[1]安紅杰.機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2012（1）.

[2]劉莎，周泉.機電一體化的發展趨勢分析[J].產業與科技論壇，2012（3）.

第4篇：機電一體化的前景范文

論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果，本文簡述了機電一體化技術的基本應用，并對機電一體化專業就業前景及就業方向進行了分析。

0 引言

作為全國發展較為落后的省份，到貴州主政不到一年的省委書記、省長趙克志指出，工業強省戰略是貴州更好更快發展的必然選擇，因此，“十二五”時期貴州將重點實施工業強省戰略和城鎮化帶動戰略。在這樣的時代背景下，作為職業院校的一名教師，深感機電一體化專業又迎來了發展的春天。隨著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，導致了工程領域的技術革命與改造。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。但機電一體化專業就業前景如何，機電一體化專業就業方向有哪些？這些問題成了很多家長和同學們想要了解的問題。

1 機電一體化技術的基本應用

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。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、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，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。

1.1 在現代機械制造業中的應用

傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上，靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的，它強調資源的有效利用，以低成本獲得高質量和高效率，其生產盈利是靠機器取代人力，靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導，采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業，其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展，充分利用電子計算機技術，使制造技術提高到新的高度。近年來，制造工程領域的新技術相繼誕生，如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2 在飲料行業中的應用

機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高，使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量，提高其國內、國際競爭能力。

1.3 在鋼鐵企業中的應用

在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。

2 機電一體化專業就業前景

有關研究報告顯示“機電一體化”一詞最早是日本提出的，在上世紀80年代初，日本名古屋大學最早設置了“機電一體化”專業。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。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。機電一體化專業是精密機械——電子技術(含電力電子)——計算機技術等多門學科交叉融合的產物，屬高新技術，也是當前發展最快的技術之一，它是先進制造技術的主要組成部分。它的發展推動了當前制造技術的迅速更新換代，是產品向高、精、快迅速邁進，使勞動生產率迅速提高。由于我國逐漸成為世界制造業基地加上傳統企業面臨大規模的技術改造與設備更新，國內急需大量先進制造技術專業人才。而“十二五”時期貴州將重點實施工業強省戰略，因此我校機電一體化專業的畢業生可以立足貴州，放眼全國，就業前景很好，而且往屆畢業生普遍反應待遇較好。畢業生主要在各行政、企業、事業單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調試以及技術管理等工作。具體就業方向有：

2.1 機電一體化專業

從事機電一體化液體灌裝生產線及商品包裝自動化機械運行、維護、管理、技術改造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。可在大型啤酒、飲料、食品及商品包裝生產企業從事現代化自動機與生產線的維護和管理工作，也可在相關的自動機與生產線的生產廠家或設計部門、營銷單位從事技術工作。

2.2 機電一體化專業（計算機輔助設計與制造方向）

從事機電產品的計算機輔助設計（CAD）與計算機輔助制造（CAM），并熟練使用和維修數控加工設備的機電一體化高等技術應用性專門人才。

可在模具設計及制造、機械加工、塑料、五金、電子產品、計算機生產等企業從事數控機床的加工工藝設計編程，數控機床的調試、維護及加工操作，從事生產和技術管理工作，也可以從事國內外數控設備的營銷工作。

2.3 機電一體化專業(模具CAD/CAM方向）

從事利用計算機技術和數控加工技術對模具進行設計和制造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。

可在模具、機械、五金、塑料、家電等生產企業從事模具計算機輔助設計與制造等方面的技術工作，也可在企事業單位從事與本專業有關的經營、管理工作。

2.4 機電一體化專業（機電CAD技術方向）

在機電一體化產品、設備的設計、制造、維修、管理、技術改造與服務過程中專門從事用電腦繪圖設計、信息處理和資料管理的高等技術應用性專門人才。

可在機械設計、制造與裝備行業、模具制造業，輕工、家用電器、電子制造業從事設計、制造、技術改造、產品營銷、設備管理與維護等工作。

市場調研發現機電一體化專業是一個寬口徑專業，適應范圍很廣。我校該專業學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測傳感等理論知識外，還將參加各種技能培訓和國家職業資格證書考試，如維修電工，PLC程序設計師，CAD制圖員等國家級職業技能鑒定考試，學生必須考取相應的技能證書后才能取得畢業證，充分體現重視技能培養的特點。歷屆學生畢業后主要面向珠江三角洲各企業、公司，從事加工制造業，家電生產和售后服務，數控加工機床設備使用維護，物業自動化管理系統，機電產品設計、生產、改造、技術支持，以及機電設備的安裝、調試、維護、銷售、經營管理等等。

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]高鐘毓.機電控制工程[M].北京.清華大學出版社.2002.

第5篇：機電一體化的前景范文

關鍵詞：機電一體化 工程機械 應用 前景

中圖分類號：F407.4 文獻標識碼：A 文章編號：

目前，隨著經濟水平的提高和科學技術的進步，生產過程中對工程機械的性能要求有所提高，電子控制技術已被工程機械眾多領域廣泛采用。同時，隨著進口和國產的高精度機械生產設備使用數量的不斷增加，管理好它們并使之發揮更大的功效就成為許多企業在工程施工中所關注的焦點。為了能夠幫助施工企業以及工程機械操作人員更好地了解相關電氣與電子控制裝置的功效、性能、類別等，本文就現就機電一體化在工程機械上的應用現狀及前景進行論述。

1 機電一體化技術優點

1.1 安全性能高

機電一體化產品在很多領域具有較強的功能，其中包括有監視、報警、自動保護等方面。工作中發生一些電力故障的時候，機電一體化產品能夠自動啟動保護措施，使人和設備的損害降到最低，提高了使用設備的安全性能。

1.2 較高的生產能力

機電一體化產品自動處理信息和自動控制能力很強，在控制和檢測方面的靈敏度和精度等都很高。機電一體化產品有自身的控制系統，通過啟動這個系統可以使機械執行機構按照設計的要求完成動作，可以保證工作完成的質量和產品的高合格率。機電一體化產品的生產能力也隨著自動化的成功實現得以提高。

1.3 較高的使用性能

機電一體化產品采用了數字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數量得到很大程度的減少，方便了操作過程。機電一體化產品可以重復大量的動作，更先進的產品還能夠篩選工作程序。

1.4 適用范圍大

機電一體化產品具有復合技術和功能，不具有單技術、單功能的局限性，這使得機電一體化產品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產品具有的自動和智能功能可以輕松應對用戶的需求。

1.5 維護方便

程度的控制可以對安裝調試機電一體化產品，在其控制系統中輸入控制程序就可以對產品進行調控了，這樣就不用改變產品的零件或者哪一個部件了。機電一體化產品還能夠對工作中的故障自動進行檢驗和監視等，并且可以自動采取應對措施。工作對象不同時，具有存儲功能的機電一體化產品可以根據存儲的執行程序自動工作。

2 工程機械中機電一體化的應用現狀

2.1 機電一體化和工程機械的關系

在工程機械領域引入機電一體化技術大大提高了機械性能，而工程機械性能的不斷提高也使機電一體化應用更加廣泛，兩者相互影響，共同促進形成了一個良性發展的循環系統。

2.2 機電一體化對工程機械功效的改進

現代工程施工通常要求工程機械具有較高的性能：①機械功效高且能耗小；②自動化程度及精度越高越好；③操作安全、簡單，使用壽命長；④較高的技術性價比；⑤較低的使用成本；⑥具備運行狀態的監視功能、自動報警及故障自診功能，以降低停機維修頻率，提高工作效率。以下對工程機械的電子控制系統功效進行具體說明：

2.2.1 及時發現故障，提高設備利用率

監視功能、自動報警及故障自診功能即針對工程機械的傳動系統、制動系統、工作裝置、液壓系統及發動機的運行狀態實施電子監視，一旦工程機械在運行過程中出現異常情況，能夠發出自動警報，同時準確地對故障部位進行定位，因此，能夠最大限度地提高操作人員的工作安全性及工程機械的使用效率，使機械設備的維修工作難度降低，縮短停機維修時間，降低維修作業頻率，延長設備使用壽命，最終提高機械設備的利用效率，降低生產成本。

2.2.2 降低能耗，提高生產效率

與傳統工程機械相比，現代工程機械的能源利用率高出很多，目前國家正在倡導節能減排，這就要求對能源利用率低的傳統機械設備進行節能改造。

2.2.3 提高作業精度和作業效率

現代工程施工中的水泥混凝土攪拌設備應用了先進的微機控制電子稱量系統，使稱量過程最終實現了現代化，成品料的作業精度和作用效率得以保證。瀝青混凝土攤鋪機設備采用了自動找平系統，使工程施工質量得到了很大程度的提高；同時，供料系統中引入的超聲波技術也提高了瀝青混凝土攤鋪機的攤鋪質量。而電子控制系統應用于鏟運機鏟斗刀刃、平地機刮刀以及推土機鏟刀中，不僅可以使作業精度和作業效率得到提高，還能使操作人員的勞動強度降低。

2.2.4 降低勞動強度，提高勞動生產率

在工程機械領域實現自動化或半自動化控制，可以大大降低操作人員的勞動強度，提高設備的工作效率和勞動生產率，還能降低由于操作人員缺乏經驗造成的對作業精度的影響程度。如日本小松公司生產的挖掘機配備軌跡控制系統，它能夠根據操作者所操控的鏟斗運動軌跡，自動感應不同角度的傳感信號，控制斗桿和鏟刀的運動，自動進行斜面精確挖掘、斷面溝槽等動作，大大提高了機械設備的利用效率，進而提高了勞動生產率。

3 工程機械中機電一體化的應用前景

機電一體化的發展依賴于電子、控制、光學、計算機信息等多種技術和學科的發展，其在工程機械領域的應用趨勢可概括為以下幾點：

3.1 智能化

作為21 世紀機電一體化的重要發展方向，在工程機械領域，智能化的應用趨勢將更加明顯。從目前看來，人工智能方面的研究越來越多，數控機床與機器人的智能化應用就是其中的重要表現。我們通常所說的智能化是指在相關控制理論的基礎上，通過對運籌學、人工智能、模糊數學、計算機科學、心理學、生理學等新思想、新方法在工程機械上的分析和應用，使工程機械的行為能夠具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以滿足機電一體化的更高要求。雖然使工程機械具有等同或接近人的智能是不可能的，但工程機械的智能化仍是時展的大勢所趨。

3.2 模塊化

隨著科技的進步和社會分工的不斷深入，機電一體化產品的種類和數量也越來越多，因此，機械產品的電氣接口、動力接口和機械接口等的生產一定要實現標準化，這雖然比較復雜卻至關重要，所以說，模塊化是工程機械機電一體化發展的一項長期而又艱巨的任務。模塊化有利于各部件或單元之間的匹配，例如研制集智能調速、減速于一體的動力單元，或具備圖像處理、視覺、識別等功能的控制單元等。唯有如此，才能促進社會的進一步分工，加快新產品的研發速度，擴大工程機械的生產規模。模塊化必將進一步促進機電一體化在工程機械中的應用。

3.3 信息化

計算機網絡技術的迅速發展也必將促進機電一體化在工程機械中的應用。新型的機電一體化產品只要質量可靠、功能強大，具有很好的經濟價值和社會價值，就會在最短的時間內借助網絡迅速暢銷。此外，遠程控制技術和監視技術將會在工程機械中得到越來越多的應用。總之，機電一體化將逐漸趨向網絡化和信息化。

3.4 環保化

工業化進程的不斷深入雖然在很大程度上改善了人類的生活質量，但也對我們的生存環境造成了嚴重的破壞，導致了自然資源的大量浪費。21 世紀以來，社會對環保的關注和投入越來越多，公眾的環保意識也在不斷加強，綠色產品的概念和設計制造已成為新形勢下的必然趨勢。工程機械產品在其設計、制造、使用和銷毀的每個環節，都要適應環保的要求，滿足人類對健康的需求，提高資源的利用效率。所以，綠色機電一體化產品將會在工程機械中占據優勢。

3.5 系統化

系統化的表現特征主要有以下兩點：①工程機械系統體系結構將進一步采用開放式和模式化的總體結構，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；②機械的通信功能將得到極大的提高。

4 結束語

隨著機電一體化技術在工程機械領域占據的優勢和廣泛應用，受到了越來越多企業的重視，從而為工程機械領域作出更大的貢獻。作為工程機械的管理者和使用者，我們也必須順應科技發展的潮流，盡快地了解、學習和掌握機電一體化技術，只有這樣才能更好地參與到現代化的工程施工當中，為我國的建設事業作出更大的貢獻。

參考文獻

第6篇：機電一體化的前景范文

關鍵詞：機電一體化；工程；機械；運用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）04-0-01

機電一體化又稱機械電子學。機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。隨著機電一體化技術的快速發展，機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展。現在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術。

在國外，從上世紀70年代開始，機電一體化技術被應用到工程機械上。80年代開始，微電子技術也被廣泛應用，進一步推動了機電一體化技術的發展。計算機控制、信息處理以及傳感技術等在工程機械中的應用，使工程機械技術發生了本質的變化，使各個領域的工程機械制造與控制都向數字化、自動化以及智能化的方向發展。不但提高了施工工藝，還節約了大量的人力、物力和資源，使工程機械的性能得到了前所未有的提高，無論是在動力性、安全性、節能性和操控性上都有了極大的改善，充分滿足了現代社會與經濟發展的需求。

目前機電一體化技術在工程機械中的應用主要是通過電子控制系統來實現的。隨著電子控制系統在工程機械中的比重不斷增加，其重要作用也就體現得更為明顯，電子控制系統的優劣直接影響到工程機械施工的工藝和施工進度，其應用的廣泛性和復雜性也對從事相關應用與維修的技術人員提出了更高的要求。

一、機電一體化技術在工程機械中的作用與功能

(一)監控作用

工程機械的電子監控系統可以對機械設備進行監控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機械設備及時進行檢查，及時發現故障和問題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現異常情況，電子監控系統可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發生。

(二)節能功能

傳統的工程機械設備能量利用率較低，能源浪費比較嚴重。采取新型的電子節能控制器則可以大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，達到較好的節能效果，不但節約了能源，還安全、環保。操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，提高工作效率。

(三)保證成品的作業精度

電子控制系統應用到工程機械設備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點，使成品的作業精度明顯提高。電子自動測量還節約了人力資源，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。

(四)降低勞動強度

機電一體化技術的引入，使工程機械施工操作過程實現自動化或者半自動化。操作者可以更好地借助機械設備完成各種工作，勞動強度降低，工作效率卻提高了，也減少了由于技術原因而導致的失誤，實現了自動化、標準化的操作。工程質量和精度得到了充分保證，勞動力資源也可以得到更加合理的配置。

二、機電一體化技術的發展趨勢與方向

(一)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。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。

(二)微型化趨勢

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1立方厘米的機電一體化產品，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兩類。

(三)網絡化趨勢

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、教育及人們的日常生活都帶來了翻天覆地的變化。機電一體化新產品一經研制出來，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迅速發展起來，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。這也使機電一體化技術朝著網絡化方向發展成為必然趨勢。

(四)系統化趨勢

系統化的特點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。系統化的特點之二是通信功能的大大加強，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。

總之，機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值，對機電一體化專業人才的需求也是社會發展的必然趨勢。如何把機電一體化技術應用到工程機械乃至更廣泛的領域中，為社會經濟發展做出更大的貢獻，為人們的生活提供更多的便利和樂趣，是我們應該思考和努力的。

參考文獻：

[1]黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊,2009(18).

[2]魏建碑.淺談機電一體化在工程機械中的應用[J].黑龍江科技信息,2009(25).

[3]冷俊.機電一體化在工程機械中的應用[J].科技資訊,2009(07).

第7篇：機電一體化的前景范文

關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用

1機電一體化的應用優勢以及在工程機械中的應用

（1）機電一體化的應用優勢。機電一體化的技術應用有著諸多的優勢，能有效提高生產力，工程機械機電一體化設備的應用，在信息自動化的處理能力上比較突出，自動化的信息處理能力大大提高了作業效率，可進行高精度控制以及檢測。機械系統的啟動控制能力強，這些優勢就使得機電一體化技術的應用比較廣泛。機電一體化的應用優勢還體現在安全性能強的層面，一體化技術的科學應用能大大提高機械設備的性能，功能比較全，其中報警以及監控的功能下，能保障機械應用的安全。（2）機電一體化的應用發展。機電一體化的技術應用在工程機械當中，在20世紀70年代就已經開始了，一些西方發達國家意識到機電一體化技術和工程機械領域結合的重要性，到了20世紀80年代的時候，微電子技術的發展比較快速，對機電一體化的技術發展有著促進作用，并加強了機電一體化在工程機械當中的應用程度，工程機械的技術水平得到了顯著提高。當前工程機械設備總體研發的理論有著突破，架構在電子計算機技術基礎上的數控技術成為工程機械發展的主流技術，工程機械的智能化發展將會成為未來的發展趨勢，工程機械設備技術水平將會進一步的升級。（3）機電一體化在工程機械中的應用。機電一體化應用在工程機械當中，能發揮其積極作用，在節能機械設備方面應用可發揮節約能源的作用。以往的工程機械應用，生產過程中機械設備的運行不穩定以及不暢的現象比較突出，這會造成能源資源的浪費。由于機械設備自身的功能協調性差、功能性不強，就出現了這些問題。機電一體化技術的應用就能夠提高機械設備自身的性能，在自動化的程度上大大提高了，從而有助于減少材料資源的使用，材料成本就能有效降低，機電一體化下的工程機械應用安全性能好，環保性能也好，提高了設備使用效率。機電一體化在工程機械中的應用，自動化作業的功能發揮比較突出，自動化技術和機械設備的結合，就能帶動機械設備的運行效率。機電一體化技術應用對工程機械的自動化水平得到了有效提高，能有效實現半自動化以及全自動化的操作，和傳統工程機械的作業方式相比就有著很大轉變，大大提高了生產效率。工程機械當中機電一體化的應用過程中，監控的功能應用發揮著重要作用，能有效保障工程機械的應用安全，及時解決故障。監控技術在工程機械運作當中，是對電子技術的應用構建了遠程監控系統，運用到了電子以及控制多項的技術，對電子監控裝置有效進行了創造，改善了整體工程的工作狀態，也有助于設備內部傳動系統的性能提高，能有效實現自動故障診斷的目標診斷。在機械設備出現故障的時候，系統就會發出警報，工作人員根據警報所提示的信息找到解決故障的方案，大大提高了故障解決效率，也能有效降低故障發生率。

2機電一體化背景下工程機械應用發展前景

（1）工程機械智能化發展。機電一體化技術的支持下，工程機械的發展在未來將會向著智能化方向邁進。當前已經有諸多國家在工程機械當中運用機電一體化技術，實現了智能化的發展。從我國工程機械智能化的程度來看還處在初期的發展階段，對于工程機械機電一體化的技術應用研究還在進一步的深化當中，主要的發展方向還是實現全面智能化的目標。當前已經出現機器人和數控機床的結合，通過將混沌動力學以及運籌學和數學等各種學科技術知識進行了整合，使數控的能力水平得到了顯著提高，智能化工程機械的發展將會在高技術以及高性能和高效率目標方面得以實現。（2）工程機械自動化發展。機電一體化的技術應用以及技術的進一步升級下，會有助于工程機械的自動化水平提高，這也是我國工程機械技術發展的重要目標。機電一體化下的機械自動化水平的提高，能夠將機械系統性能有效優化，使生產的自動化程度提高，保障機械設備的應用質量，最大化的減少事故的發生，保障了機械應用的安全。在未來的進一步技術發展中，我國對工程機械的自動化要求將會有所提高，屆時就能從整體上提高工程機械領域發展水平。（3）工程機械微型化及網絡化發展。技術水平的進一步提高下，工程機械在微型化的發展方面將會有很大進步。微型機電一體化系統主要是把電子技術、機械技術和納米尺度進行融合，將機電一體化產品的體積縮小，突出運動靈活的特征，采取精細化加工的技術應用，這樣就能有助于保障工程機械性能的提高。另外，網絡技術水平的提高和廣泛應用，將網絡技術和工程機械的發展相結合，這就能進一步強化機電一體化的整體性能，使產品向著網絡化的方向發展。

3結語

第8篇：機電一體化的前景范文

關鍵詞：機械工業機電一體化數控 模塊化

隨著電子技術的迅速發展，微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用，對各個領域的發展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，科技的進步更是依賴于其發展，因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。

一、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。

二、機電一體化技術的主要應用

1.數控機床。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。

2.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。

3.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。

4.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5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展趨勢

1.智能化。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產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。

2.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，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

3.微型化。微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。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。

4.模塊化。模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

5.網絡化。網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。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。

第9篇：機電一體化的前景范文

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。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