时间：2023-08-04 17:25:49
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化的未来，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[关键词]机电一体化 发展趋势 应用领域 发展要求
[中图分类号]TH-39 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）04-0110-01
机械工程与电子工程通过一控制程序使二者有机地结合在了一起，发挥出了两者在各自领域无法实现的作用。这是现代科学技术发展需求共同作用的结果，随着这一作用的不断发展与深入，机电一体化必将与更多高新技术相结合，向着更广阔的方向发展。
机电一体化技术与产品承载着物质、信息与能量之间的交流，这种交流使之成为了一门艺术或者一门“哲学”。这门“哲学”的发展体现了机电一体化的发展方向与科技创新方向。而随着机电一体化的探索与改革，这个专门培养相关高技术人才的专业也必将做出相应的调整来满足其需要。本文在查阅相关文献的基础上，预就机电一体化的发展趋势、应用以及其专业的发展要求做出概述。
一、机电一体化的未来发展趋势
机电一体化技术发展核心是微电子技术、电力电子技术的研发和应用，特别是微型计算机、微处理器的应用尤为重要。因此它未来的发展趋势主要有：
（一）可监控性与灵活性
机电产品可监控性的优点是便于运行状态的掌握、故障及时反馈与处理，便于安全生产与日常维护，延长机电的使用寿命。机电产品的可监控性在一定程度上又决定了其具备一定的灵活性，自主地处理一些事件。另一方面，机电一体化的灵活性也表现在其形式与样式的灵活性上。
（二）人性化与智能化
柔性制造系统使机电一体化产品更加人性化与个性化成为了可能，而人与产品之间的沟通与交流已经成为时代潮流。近年来，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制程序创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。
（三）安全可靠性与绿色化
机电一体化不断的发展过程，在一定程度上就是其安全可靠性的一个演变过程。而绿色化是时代的趋势，在保障机电产品安全有效生产的基础上，做好产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个运行周期中的绿色化已成为必然趋势。
二、机电一体化技术的应用领域
由于和信息科技的不断交融，智能化与可监控性的不断提高，机电一体化技术除了在传统的制造业，特别是数控机床的制造上发挥作用外，它在其他领域的应用也越来越受到重视，主要表现在以下几个方面：（1）工具类机器建设和用于工艺过程自动化的设备；（2）智能机器人；（3）航空、空间和军事技术；（4）交通运输、通信设备；（5）办公设备；（6）医疗器械；（7）其他。
三、机电一体化专业发展要求
机电一体化水平在一定程度上反映了一个国家的现代化水平。较之国际先进的技术与专业配置水平，我国在这一方面做的还不够。这就要求我们应该做到以下几个方面：
（一）重视科研投入与科技创新
由于现阶段发展水平等因素的限制，我国在机电一体化方面的投入还显不足，如智能机器人，先进的医疗器械的研发等。在研究与模仿的基础上，更应该注重创新，掌握自主的知识产权。
（二）深入加强各学科之间的交叉
机电一体化中的核心技术主要有机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术、软件技术，涉及多个领域多个学科。有目的的、有侧重点的、自觉地进行学科之间的交叉，也是机电一体化个性化与人性化、灵活性趋势的要求。
（三）合理安排课程与科目设置，增强学生的动手灵活性
国内由于各方面的原因，其专业课程的设置总是出现滞后性。而看到该专业发展前景的学校，在自身师资、教学资源不足的基础上盲目扩展专业，也是造成滞后性的原因，也是造成学生动手操作性差的原因。
（四）加大对机电一体化实验室的投入
在机电方面优秀的学校，都有其执行器、传感器、微控制器等方面的匹配实验室，体系之间相互沟通，形成了良性循环。国内的许多院校存在着实验设备陈旧、破损率高等问题，因此加大其相应实验室的投入就显得很必要。
（五）加强学校与企业的沟通与联系，建立校企反馈制度
机电一体化的出现是源于实际生产的需要，所以其专业的发展是相对较晚的。这也说明生产的需要，可以为研究提供灵感与素材，而专业的发展反过来为企业生产提供相应的人才与技术指导。所以，加强校企之间的联系是学校与企业的双赢模式。
（六）拓展国内外学术与实践的交流平台
加强建立国内外学术与实践的交流平台，可以准确及时地了解机电一体化最新发展动态与前沿技术，有力地把握专业发展方向与科研目标。另外，跟踪优秀大学同类专业的改革动态，引进先进的教材和教学资料与设备，注重培养学生的实际能力，也是提高我国机电一体化专业水平与素质的重要步骤。
[关键词]智能 机电一体化 绿色
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0325-01
本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见：
1 概述
机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
2 机电一体化技术未来的发展
2.1 全息系统化
全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
2.2 微型机电化
在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
2.3 光机电一体化
光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
2.4 产品网络全球化
计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。
2.5 产品绿色化
随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化；②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物：当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构，可为机电一体化产品提供新型的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体（硬件）――大脑（软件）”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。
关键词：机电一体化；市政工程；机电产品
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.085
0 引言
就目前来说，科学技术的发展速度已经能够满足不同学科的交义运用。机电一体化技术的发展就充分体现了这一发展状态，尤其是在市政施工中的应用过程中。由于市政施工具有施工环境复杂以及建设项目多的特点，使得机电一体化的多元化作用得到了充分的发挥。文章对机电一体化技术未来发展方向进行了阐述，分析过程指出，机电一体化技术应朝着微型化、智能化、模块化、数字化、网络化以及人性化的开发方向发展。
1 机电一体化技术概述
就目前来说，机电一体化的运用范围十分广泛。其又被称为机械电子学，主要是以微电子技术、信息技术的形式服务于机械工程领域。主要应用的机械工程领域是系统的自动化和智能化两方面，这就意味着其是基于计算机技术、自动化技术以及传感器技术结合而成的综合性技术。在市政工程的施工中，机械一体化的运行好坏直接决定了实际的施工质量。从传统的方面讲，过去的市政工程机械运行都是纯机械式的，这就意味着其运行比较笨重，操作也不够便捷。随着社会的进步，科技的发展，当将机电一体化技术应用到市政工程的建设过程中后。市政工程建设的机械化发展方向也朝着智能化、远程控制化以及节奏紧凑化的方向迈进。这种发展状态，不仅保证了工程的建设质量，还在一定程度上减少了机电一体化操作人员的劳动量。由此可以看出，机电一体化技术在市政工程建设过程中的应用，极大的推动了施工建设的效率[1]。此外，随着机电一体化技术的不断更新换代，其燃油的消耗情况也得到了有效控制。
2 机电一体化技术在市政施工中的应用
2.1 提高施工智能化
智能化控制是市政施工进行机电一体化的发展目标。具体应用过程即利用电子信息技术和机械控制技术，实现机械运行的智能化的管理。施工智能化是指，工程施工过程针对不同的情况下，可能出现的问题进行预先设计。当工程施工对系统当前的运行情况进行评估，并研究出简单的运行模式变化规律，这就实现了机电一体化技术提高工程施工智能化的基本需求。然而，现阶段，机电一体化技术应用了模糊数学、模拟智能、计算机技术以及传感技术等，这些技术使得工程施工应用机电一体化的发展方向朝着智能化迈进。
2.2 形成作业模块化
市政工程施工机电一体化技术的应用，其发展的前景是广阔的，具体包括：控制和操作模式的简化。换句话说就是智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合，以此进行特定工况下的作业，如： 铺设沥青的工序采用联合沥青摊铺设备，在模块化控制的情况下，可根据不同的工程需求对摊铺设备进行模式设定，即在某个工段采用固定的速度、作业形式等。这样在该路段就可进行无干扰的作业，同时在自动检测系统的辅助下，可以将施工过程完全交给机械来完成[2]。
2.3 实现节能减排
机电一体化技术可以降低工程施工机械的能源消耗，而且在未来的机电一体化技术发展中将会得到进一步的提高。此外，将工程施工的机械运行实现高度智能化，可以为将机械的运行带来多功能化发展。这样一来，就可以利用较少数量的智能化施工机械完成大量的工程量，这无疑是对资源的最大节约。与此同时，高效的工程施工作业也在很大程度上减少了对生态环境的破坏。具体体现在减少机械设备的存放场地以及减少施工人员生活对周围环境的影响。
3 机电一体化在未来的发展方向
由于机电一体化技术的独特性，使其应用于工程施工时有着发展的综合性。机电一体化作为综合性发展的科学技术，它还能够以不同发展的方向向前发展。具体来说，当机电一体化技术向着微型化、智能化以及模块化方向发展时，就会使得被应用的工程项目呈现集成化建设。这是使工程项目的建设成果实现整体的模块化，这一平台的建成可以将机电一体化技术发挥出多项功能。在机电一体化技术的具体应用过程中，需要制造专用工具从而服务于工程项目的具体建设。而实现了模块化的机电一体化技术，在应用于具体建设时就可以通过更换不同的模块来进行操作。这样一来，就可以在很大程度上扩大机电一体化产品的应用范围。
此外，随着信息时代的到来，人们对于快捷化、人性化服务的需求越来越高。这就要求机电一体化技术的发展，还应朝着网络化、数字化以及人性化的方向发展迈进。机电一体化技术的数字化可以实现对机电产品的远程控制，这就意味着其机电产品的运行是以人的意志为转移的，从而在一定程度上使应用的工程项目更具人性化建设[3]。 对于机电一体化的网络化发展，其可以实现了多个机电产品的联合工作。这就可以使机电产品能够完成一系列的复杂任务，在一定程度上降低了工作人员的劳动强度和设备的运行风险。
机电一体化技术朝着上述几个方向发展，是未来对其进行科学技术研究的主要内容。因为这些方向可以使其应用的范围和使用的领域更加多元化。尤其是机电产品一机多用的功能，在很大程度上减少了设备的重复使用。而且，还使能源得到了更有效的利用，所以，这是实现机电一体化产品绿色发展的重要发展方向。
4 结束语
总而言之，机电一体化技术在各个领域的应用，都在一定程度上推进了其行业的发展速度。尤其是对于市政工程的施工过程来说，由于其建设的重要性，机电产品的应用则为其带来了快速发展的契机。所以，我们务必要顺应时代科学技述的发展潮流，提高对机电一体化技术的认识。并将其投入到现代化的建设当中，使其发挥出综合性的作用。
参考文献：
关键词：机电一体化；基本概念；核心技术；发展进程；发展方向
中图分类号：TH-39 文献标识码： A
随着现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。“机电一体化”意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化产品更日新月异。
一、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
二、机电一体化的核心技术
1、机械技术：是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。
2、计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3、系统技术：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。
4、自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
5、传感检测技术：是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。
三、机电一体化的发展进程
1、数控机床问世：自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。
2、微电子技术的发展：我国的集成电路产业起步于1965年，经过30多年发展，已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。
3、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。
四、机电一体化的发展方向
20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头角，出现了光机电一体化和微机电一体化等新支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有：
1、智能化：是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。
2、网络化：20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3、自动化：所谓自动化技术，是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作，以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成，以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能，最后实现自动运行目标。
4、绿色化：机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。
机电一体化的发展现状
(1)第一阶段。机械一体化技术大致经过了三个发展阶段,第一阶段起于上世纪的60年代,人们逐步的将电子技术应用到机械产品的生产过程中,机械产品性能得以提升。二战以后,机械产品和电子技术的合作进一步加深,机电技术的结合对战后经济恢复和繁荣起到了重要的作用。但是这期间的电子技术发展水平比较低,电子技术和机械技术还没有真正的结合,机电产品也没有得到大范围的推广。(2)机电一体化蓬勃发展的阶段。上世纪七八十年代是机电一体化发展的第二阶段,通信技术、计算机技术和控制技术在此期间发展迅速,为机电一体化技术的发展提供了技术保障和支持。在此期间,微型计算机以及集成电路发展的规模日益壮大,机电一体化技术的发展有了物质基础。各国都加大了对机电一体化技术的重视程度,机电一体化技术得到了快速的发展,机电一体化产品逐渐增多。(3)机电一体化新时期的发展。智能化、自动化和模块化是机电一体化的典型特征,机电一体化技术在上世纪90年代以后得到了更大程度的进步,通信技术以及光学技术逐渐进入机电一体化,有关机电一体化的研究逐渐增多,机电系统的分析、集成方法和建模设计逐渐增多。在人工智能技术以及光纤技术的影响下,机电一体化的发展前景更为广阔。我国对机电一体化的研究始于上世纪80年代,近年来也获得了较大的进展,但是目前我国机电一体化技术还存在产品水平较低、科技基础较为薄弱、发展潜力不足以及高水平产品较少的问题,机电一体化技术还需要进一步的发展,增强技术发展对我国经济发展的促进作用。
机电一体化技术的发展与思考探析
经济的发展带动科技的进步,科技的进步也会反过来促进经济的发展,两者之间是相辅相成的关系。机电一体化技术经过长达半个世纪的发展,已经是集电子、机械、控制、计算机技术以及光学和信息技术于一体的综合学科。在新时期,机电一体化技术也会朝着更加智能化、绿色化、数字化和微型化的方向发展。(1)智能化。智能化是技术的发展方向,机电一体化技术和产品在信息技术、模糊技术的帮助下,会朝着智能化的方向逐渐发展。未来的机电一体化产品不再是层次结构较为简单的产品,技术产品需要向着有冗余度和复杂的双向联系发展,人工智能在机电一体化技术中的应用将进一步加大,提高该技术在数控机床和机器人中的应用力度。此外,机电一体化技术的研究和发展要加大对运筹学、人工智能、计算机技术、动力学、模糊数学和心理学的研究,通过新技术和新方法来提高机械的模拟能力,使生产机械具有人类的逻辑思维能力、判断能力以及自主决策能力,整体上提升机电一体化的智能化。机电一体化技术和产品虽然不能达到人脑的智能化程度,但是机电一体化产品微处理器的高速和高性能还是可以实现的,智能化是机电一体化的发展方向。(2)柔性化。柔性化是对突发事件应对能力的提高,机电一体化的控制和执行将会有更高程度的冗余度,系统之间能够按照任务的分配来实现独立的工作,增强自身的自律性。柔性化的典型特点是机电一体化技术的子系统可以产生附加信息,在完成总工作任务的前提下要实现信息的产生和附加,提高系统的处理能力和反应能力,减少故障对机电一体化技术的影响,整体上提升机电一体化技术的发展水平。(3)网络化。计算机信息技术改变了人们的生活,人们工作的效率逐渐提高,生产领域、教育领域以及政治军事领域都进行着重大的变革。计算机网络实现了生产部门之间的连接,质量可靠、功能良好的机电产品会在计算机网络的帮助下进一步的发展和完善起来。与此同时,机电一体化技术的网络化还会简化生产的流程,减轻工作人员的任务量,实现机电产品技术新的发展。(4)模块化。未来的机电一体化产品虽然具有智能化和柔性化的特点,但是产品不同系统之间的分工将会更加精细,机电产品的模块化将是未来发展的方向。机电产品的模块化是系统而复杂的工作,研制人员需要对机械接口、环境接口、动力接口以及电器接口进行整体的研究和分类,使机电一体化产品成为具有识别功能、视觉和图像处理功能的新型产品,实现电器产品的系列化和标准化。结语随着经济的发展和科技的进步,机电一体化技术在众多领域得到了广泛的应用,提高了生产效率,增强了信息处理的精度和准度。机电一体化技术是集机械、电气、信息处理等于一体的综合技术,机电产品和技术会向着智能化、自动化、网络化和模块化的方向进一步发展,扩大机电产品和技术的应用范围。
本文作者：雷耀军工作单位：银川佳通轮胎有限公司
关键词 机电一体化；创新发展；发展趋势
中图分类号TM 92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0063-02
机电一体化从出现之始就极大地推动了社会的进一步发展，并且有了很快的发展速度和良好的发展趋势。在机电一体化有其自身的发展历史，并且在发展过程中不断的进行创新，为自身创造了一个良好的发展趋势，有广阔的发展空间。在其发展过程中，不断对新技术和新知识进行利用，使其符合现代实际应用的需要，促进其发展。
1 机电一体化技术创新发展的趋势
首先，在未来的发展趋势中，机电一体化的应用将会有更加广泛。无论是在一些小的方面还是比较大的方面，在自动化产业上都要通过机电一体化技术来进行开发。机电一体化的重要性也是因为其为自动化工业和航太工业以及国防工业的基础技术。机电一体化技术作为一门新兴技术在一些工业比较发达的国家有着快速的发展，同时，它对PC工业控制的发展也有一定的带动作用。在其发展过程中，程序控制器技术也就是机电一体化的核心也在不断的发生变化。程序控制器在工业自动控制领域被广泛的应用，在工厂自动化控制中，PLC也成为了核心技术。但是由于PLC程序的撰写一般的情况下是先进行阶梯图的绘制再将其转化成PLC的指令，所以说PLC质量在不同的品牌中也会不同，这样所造成的结果就是每一个程序之间的转换很不容易。另外，PLC指令比较接近低阶语音，开发程序很不容易，并且比较耗费时间。为了使PLC机电一体化的缺点得到改善，目前情况下利用PC电脑或者是IPC将PLC取代，把它当作是机电一体化中的控制器，对于控制程序的撰写使用的是Visual Basic，将PLC形式的机电一体化取代。
其次，发展了机电光一体化。在社会进入21世纪之后，半导体微电子技术和微机电技术以及镭射技术发展速度非常快，另外影响显示产业以及新兴的生物科技也在快速的发展，使得一些传统技术有了新的生机与活力，使机电一体化开始向机电光方向发展。一个比较典型的机电光技术应该包含的范围有：机构设计、精密制动器、人机界面、微处理器，程序或反馈控制、诊断信号的处理与错误、辨别图形、制程工程以及仿生人工智能。另外，根据光学或者是光学元件和机电元件有不同的互动程度和组合特性，可以将机电光系统分为三种类型，即光机整合的类型；内嵌光电或者光学装置的类型；在光学系统中嵌入机电装置。
2 机电一体化技术发展的保障
在机电一体化技术的发展中，虽然有比较快的发展速度以及比较强的竞争力，但是仍有问题存在，要保证机电一体化技术能够有一个较好的发展，必须要采取一定的措施，可以从以下的几个方面来进行：要让政府的决策高层认识到机电一体化技术的重要性；加强对机电一体化技术人才的培养；发展电力电子关键技术，加强对机电一体化技术的研究；注重理论与实际并行；积极推动“产学研合作”；机电产业要走进校园内部去寻找人才与合作；建立未来的研究对象。
此外，机电一体化中的机电光技术还属于一种新兴技术，从目前的情况来看，这一方面的人才比较稀缺。因此，在一些国内高校中，有必要开设相关的课程，培养有关这一方面的人才，推动机电光机电一体化的发展。
3 机电一体化创新的具体内容
3.1技术设计向单元化发展
在机电一体化的实验平台中实行单元化技术来进行设计。将系统分为几个单元模块，主要包括工控机、运动控制卡、伺服电机及步进电机、CAN总线、电动机驱动器，还有直线、工作台以及回转单元。只要是能使接口保持一致，就可以将每一个单元分开设计，这样就使得系统具有高度的可扩展性以及互换性。它的总体结构可以用下图来进行表示：
3.2控制系统向网络化发展
在系统中将电子计算机作为节点，将运动控制卡以及CAN卡作为子节点，然后利用这两种控制卡进行向下分支而形成树状网络。利用计算机对电机运行情况以及传感器信息进行统一处理，把整个系统都整合到一起。利用网络将每一个控制节点联系起来，这样一来，在实际操作中就能够将步进电机作为控制对象，使控制更加简易，控制对象的选择也可以是伺服电机来满足高精度要求，也可以将两者组合在一起构成一个系统。利用计算机对不同节点信息进行处理，再将其反馈到每一个控制对象上，利用这种方法来完成协同控制。
3.3系统应用向长久化发展
在实际操作过程中。操作人员可以利用控制卡数目的增加来将控制对象数目扩展，并且它的实现只需要在电气上略微改动。
与此同时，也可以利用其他设备的增加来进行系统功能的扩充，比如增加工业摄像头就能够使图像定位以及图像智能控制等任务完成。
4结论
机电一体化是现在社会中的一项重要技术，在机电产业中的应用十分广泛，所以对其有一个科学全面的认识是十分必要的。机电一体化在以后的发展中，其功能必然会不断完善，控制系统也将会更加强大。相信在未来它将会有更加广阔的发展前景，在各个领域的领域在将会更加广泛，作为机电行业有关人员，对其现在实际中的应用以及其今后的发展趋势有一个科学合理的认识，跟得上机电一体化今后的发展步伐，从而适应其发展，对社会发展也起到一定促进作用。
参考文献
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[2]崔乐芙.PLC在机电一体化生产系统中的应用[J].机电信息，2013（3）.
[3]陈相华.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].机电信息，2013（6）.
关键词：机电一体化；机械工程；未来发展
引言
现阶段，我国科学技术水平已经得到了极大的提高，科学技术领域已经取得了较大进步。在人们日常生产活动当中，科学信息技术影响着人们的生活，同时科学技术在多种领域以其不断创新的特点使得许多专业领域相互交织、相互融合，对于机械工程领域表现尤为明显。传统的机械工程是以电气化为主要技术，而如今机械工程在技术应用方面发生了重大改变，现在是以机电一体化技术为核心，这使得机械工程企业的组织结构、社会的产业结构等方面都发生了较大变化。
1机电一体化概况
目前我国机电一体化技术已经得到了长足的进步现已成为包含多种理论知识且具有本身特点的技术，随着时代的快速发展，未来将会有更多的新技术融入到机电一体化技术中。在机械工程中应用机电一体化技术，使其机械工程实现自主控制。机电一体化技术通过将电子技术、计算机技术以及机械技术等有机地进行结合，其目的在于使其生产精度得到提高，从而提高产品质量，为了快速发展机电一体化技术，有关研究人员应从四方面开始着手。
1.1机械本体技术
要想提高机械本体技术，首先应通过减轻自身重量、提高性能以及准确度[1]。对于减轻机械本体重量来说，可以使其机械尽量小型化，重量的减少也能使其性能得到提高。有关研究人员可使用非金属复合材料取代金属材料，以此提高机械的性能，同时也使其机械实现小型化，从而提高工作效率。
1.2信息处理技术
微电子技术的提高对于机电一体化技术有着重要的影响，因此若想进一步的发展机电一体化，应对其信息处理技术做进一步的创新，具体来说有关研究人员可以参考国内外先进经验，利用网络技术实现信息处理技术的更新，以此使其稳定性得到增强，处理速度更快，从而使得机电一体化技术更加可靠。
1.3传感技术
传感技术在机电一体化技术当中起到关键性的作用，通过电流的传递使其命令得到快速传输[2]。在研究过程中，首先要考虑传感器的性能，其中包括传感器的稳定性、安全性以及精确性。对于传感器的稳定性来说，提高其抗干扰能力是至关重要的工作。因此，相关研究人员应积极开发先进的传感器，使其受到的干扰降到最低。
1.4软件技术
对于机电一体化系统来说，不可缺少的就是对软件的使用。软件要与机电设备硬件相互发展，如果设备硬件进行更新，而软件没有及时得到更新，那么也将使其机电一体化系统受到影响，反之也是同样结果。另外，若想提高软件技术，就要制定出相关的软件开发标准，以此规范软件程序。
2机电一体化未来发展方向
2.1自律分配化系统方向
现阶段，机电一体化技术已经得到了快速的发展，这使得其控制系统拥有大量的反应经验，从而能够应对大多数的紧急事件，即通常人们所说的自律分配化系统[3]。每当自律分配化系统开始运行时，系统中的各个子系统开始运行，且子系统之间不收到彼此间的影响，同时子系统在经历长时间的运行也会获得大量的反应经验，这使得子系统也能够轻松应对绝大多数的紧急事件。另外，在机电一体化的总系统发出命令信息后，子系统会根据命令发生相对应的改变，这一特点使得机电一体化系统可以有效地防止由于某个子系统发生故障而导致机电一体化整个系统发生故障的问题出现，自律分配化系统能够有效的提高系统的稳定性。
2.2全息系统化方向
全息系统化指的是机电一体化系统全方面实现命令的传递与执行，在未来机电一体化发展中，这种特点将会越发明显[4]。机电一体化使其从不同方位实现命令的精确执行已然成为机械工程智能化发展趋势，这一趋势预示着信息技术将会得到更进一步的发展，从而使其机电一体化技术全面提高。
3机电一体化在机械工程中的应用
3.1监督控制作用
在机电一体化的发展过程中，电子监控系统一直以来都发挥着至关重要的作用。其作用就是监督机电一体化系统中各个子系统的运行状况，这些子系统包括机械工程的传动系统、感应系统、发动系统、制动系统等[5]。如果这些子系统中任何一个系统出现异常，则电子监控系统则会发出警报，提醒工作人员有故障产生，同时也能够精确报告其故障位置，方便工作人员快速发现并解决问题。电子监控系统的应用使得机电一体化系统能够安全稳定的运行，以此使得机械工程中遇到问题能够及时的解决，从而提高了生产效率以及减少机械工程因故障而造成的损失。
3.2提高生产效率
机械工程通常采用的能源为柴油机能源，而传统的柴油机能源利用率低下，电控系统能够充分使其柴油机的功率得到最大输出，并使其柴油充分燃烧[6]。一般情况下，工作人员为了减少因柴油机设备老化而引起的能源浪费，一般会采用电子控制技术，对其柴油机的运转情况进行分析，同时控制其输出阀门，以此使其能耗损失减小，利用率得到提高。
3.3提高加工准确度
为了提高加工准确度，以及有效的避免人工作业时因操作失误而造成的误差，可以在机械儿装置中加设电子控制系统，以此来完成对机械设备的合理控制。另外相较于人工操作机械来说，加装电子控制系统可以提高作业效率。例如，在建筑施工过程中，在混凝土搅拌器设备中加装电子控制系统，可以实现对混凝土自动称重以及自动搅拌功能，不仅省去人力，同时也提高了作业效率，同时也使其混合比例达到最佳，混凝土质量得到了有效保证。
3.4实现机械半自动化或自动化
机械设备自动化的实现能够减少劳动力的使用，同时也能提高工作效率以及减少生产过程中安全事故的发生。例如，我国某地质勘察单位，在挖掘机机械设备中，设置了挖掘控制系统，将挖掘线路及轨迹输入到控制系统中，从而使其挖掘机按照所设定的方向轨迹以及操作流程进行挖掘工作，机械作业实现自动化使得人工作业的危险性降到最低，从而保证了工作人员的人身安全，也使得工作效率得到极大提升。
4结论
总而言之，机电一体化技术在机械工程中应用越加广泛，一方面体现了机电一体化技术已然获得了较为成熟的体系，另一方面也表明了科学技术对于未来社会生产有着重要的影响与作用。机电一体化为传统的机械行业带来了新的发展方向，在机械工程应用过程中，充分提高了生产效率，使其机械生产加工准确度得到极大地提高，同时也使得生产作业人员的人身安全得以保障。随着科学技术的不断发展，机电一体化技术将不断地应用于机械工程当中。
参考文献：
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[5]杨洋，刘兵.机电一体化系统中智能控制的应用浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（22）：16-17.
机械制造业向着机电一体化发展是一个必然的趋势。我们国家的工业要想得到发展就需要依靠微电子技术来加强对于传统的设备和技术进行改造。企业需要加大力度对机电一体化的技术进行研究，让其在工业生产之中发挥巨大的作用。本文探究的是机械制造业向机电哟提花方向发展的探讨。
关键词：
机械制造业；机电一体化；发展
机械制造业要得到一个快速的发展就需要依赖机电一体化技术。随着科技的发展机电设备的更新换代也是非常快的。企业为了提高其工作效率就需要在机械制造业中广泛的使用计算机技术、电子技术等等新型的技术。这样可以帮助我们的机械制造业向着现代化的方向发展。机电一体化技术对于我们企业的结构会有一个深度的改造。企业管理者一定要积极的推动机械制造业向着机电一体化的方向发展。机电一体化技术是由机械技术、微电子技术和信息技术相互融合而形成的一种新的技术。这种技术在机械制造业中的投入使用使得我们企业的技术结构、产品性能、企业的生产方式和管理体系等等都发生着深刻的变革。在机电一体化技术的支撑下具有科技含量的产品不断的涌现出来，这些产品可以帮助企业提高其市场竞争力。
1机械制造业的发展方向是机电一体化
机械制造业在科技的推动下其产品技术含量越来越高，在现代的制造系统中以数控技术为代表。这种技术是以计算机技术、微电子技术和自动控制技术为基础的，让机械设备的效率更高、精准度更高、自动化程度更高等等优势。新的技术的引进可以改变传统机械制造业单一化、技术含量低等一些不足之处，帮助企业实现集成化的生产、自动化的生产以及智能化的生产方式。企业自身通过对机电一体化的使用可以提高产品的性价比，从而创造出更多的经济利润。当前阶段客户对于产品的要求也是越来越高的，要想在激烈的市场竞争之中取得一席之地满足客户对产品质量的高要求就需要改变传统的生产手段。目前世界上的发达国家都十分重视本国对于机电一体化技术的研究，鼓励企业开发出更多的机电一体化产品。我们国家机械制造业的机电一体化技术与发达国家相比较还是有着一定的差距。在目前的机械制造业中普遍存在的问题是基础爆弱、技术相对落后以及管理不合理。要让我们机械制造业与国际化市场接轨就需要进一步的发展机电一体化技术。
2机械制造业向着机电一体化发展的方式分析
当前阶段我国的机械制造业需要认真研究的课题是找到一条真正符合我国工业生产水平的机电一体化发展道路。我们最先需要解决的问题就是提高产品的质量和机械设备的生产效率。首先我们的企业管理者要加强对于企业的机电一体化的技术改造，要积极的组织科研人员学习先进技术并且尽快的投入到企业生产之中。特别是对于国外先进的技术引进一定要针对本企业的具体情况做适当的改良，不能照搬全收，这样盲目的使用国外技术是无法达到我们预期的效果。其次要加大对机电一体化技术的科研力量的投入，科研人员要尽快掌握机电一体化的核心技术。企业对于国外的机电一体化技术的依赖性不能太强，要想在市场竞争之中取得一席之地就需要有自主开发的技术。具体方法分析入如下:
2．1依据当前发展形势做好机械制造业的发展规划
未来机械制造业的发展方向是以机电一体化为主的。国家应该发挥其宏观调控功能对企业做出一个统一的规划，依据我国现阶段的机械制造业的发展实际情况制定出投资少、收效高、环保节能的发展途径。国家要对生产企业的机电一体化技术的实际使用做出其宏观上的指导。
2．2积极改造传统的生产设备，改善企业管理状况
传统的机械制造设备已经无法满足现在市场需要，现在微电子技术、数控技术和计算机技术的使用领域非常的广泛，通过新技术的引入可以帮助企业改造传统的生产设备。企业的管理对于企业的机电一体化技术的发展也是非常重要的。比如管理者如果不够重视技术上的革新那么我们的机电一体化技术很难实际的运用到企业生产之中。又或者引进了技术和设备在后期操作和维护人员分配上管理不到位也很难让我们的机电一体化技术创造应有的价值。
2．3我国的机械制造业要与国际市场相融合
目前我们的市场越来越开发，各个国家之间的经济合作也是越加的紧密。所以我们的机械制造业要积极的参入到国际市场之中，这就需要机械生产者积极的运用机电一体化技术改造企业的产品结构，提高其科技含量。要发展我国企业的机电一体化技术缩小与发达国家质检的差距就需要积极攻克机电一体化关键性的技术难题。
2．4重视机电一体化的技术人才的培养
人才对于企业的发展至关重要。要推荐机械制造业的机电一体化技术的发展就需要重视机电一体化技术人才的培养。现在机电一体化技术在我国的企业生产之中运用得非常的广泛，我们国家的现在人才储备不足以满足企业的需求，所以教育单位应该改革自己的专业设置，增加机电一体化的专业，并且在我们的专业课程中加入计算机学、CAD制图等等更多实用的课程。鼓励学生学习机电一体化的技术。企业也应该定期组织机电一体化技术人员进行定期的培训，积极引导技术骨干人员钻研机电一体化技术。
3结语
综上所述，机电一体化在机械制造业之中的作用非常的大。随着计算机技术、微电子技术的不断发展我们的机电一体化技术也在不断的取得进步。机电一体化技术的成熟让机械制造业的结构和生产效率得到一个深刻的改革。未来的机电一体化技术也会向着数字化、网络化和智能化的方向发展，他将全面的推进我们的机械制造业的发展。
参考文献:
［1］熊小勇．机械制造业向机电一体化方向发展的探讨［J］．科技风，2016(05):15．
［2］黄滨．机械制造业向机电一体化方向发展的探讨［J］．电子工业技术，1992(03):31．
［3］王丽霞．机电一体化技术在机械制造工程方便的发展方向［J］．中州大学学报，2000(12):30．
［4］王峰．机电一体化技术发展的探讨［J］．自动化技术与应用，2008(07):25．
关键词：机电一体化技术;现状;发展趋势
引言
伴随现代科技的不断发展，推动了不同学科之间的相互学习，促进了工程方面的技术改革，机械一体化作为一种崭新的学术，重点强调机与电之间的相互结合所带来的深刻意义；在机械工程方面，由微电子技术和计算机技术发展形成的机电一体化，使得机械工业技术在技术、产品和功能等方面发生巨大变化，促进工业生产由机械电气化向机电一起化发展。
1机电一起化技术的概念
机电一体化指将机械装置与电子化设计方面的功能结合起来的系统的总称，采用机电一体化技术在机械产品基础上创造出新型的机电产品，在机构的执行、动力和信息控制功能上引进电子技术。机电一体化主要包括技术和产品两方面，机电一体化是将群体技术相互融合为一体的综合技术，与传统电气形成的机械电气化概念有本质性的区别。随着科技的不断发展，机电一体化作为一种有自身特征的新型技术学科主要具有一定的特征：从系统观念讨论，综合运用各种机械、微电子、自动控制技术和软件编程技术等多种综合技术，各个技术之间配置合理，从根本上实现多功能、高质量和低能耗的经济意义，使得系统工程技术在整个系统中最优化。
2机电一体化技术的现状
机电一体化技术经历长时间的生产发展过程，国际上各国从事机械设计、控制功能设计和生产加工的工作人员早已开始研发关于机电一体化的产品，到上世纪八九十年代，大型的集成电器和微型电子计算机得到迅速发展，更加丰富了机电结合形式的内容，目前随着科技的飞速发展，机电一体化产品比如电冰箱、全自动洗衣机、人工机器人等广泛应用于人们的生活工作中。机电一体化技术是融合机械技术、控制功能、微电子技术等多种技术与一体的产品，打破传统机械工程、信息工程、控制功能等学科的分类，机电一体化技术至今已成为一种具有自身体系的新型学科，鉴于人工智能技术、神经网络技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术发展提供坚实的基础，促使机电一体化技术逐渐形成完整的学科体系。
3机电一体化技术的未来发展趋势
机电一体化技术未来发展趋势主要有以下几个方向:（1）向智能化发展。我国目前机电发展的重要方向是智能化，智能主要是对机器的控制，以控制理论为基础，综合人工技能、计算机技术、心理学等方面的技术，模拟人类智能，使得该产品具有自身的逻辑思维、自主决策能力，机器人与数控机床的智能化是重要应用之一，伴随着计算机、通讯等技术的快速发展，传统现场控制技术无法满足现场控制设备的要求和变化，这就要求机械设备的智能化程度不断提高，机械设备操作所具有的安全性、燃料经济性也要有很大的提高。智能化的产品设备具有很高的评价，被当做类似人类的行为，无法代替人类的智能，但随着科技对机械设备技能化的要求，促进了机电一体化设备向更高更智能的方向发展。（2）向模块化发展。机电一体化产品为企业所带来巨大的经济效益，随之而来的是生产机电一体化产品的厂家越来越多，产品需要部件的模块化成为一项重要的工作，是生产的产品能否正常工作的关键，因此研究开发标准机械接口、电器接口、信息接口等的机电一体化产品是一项复杂的工作，随着科技的发展，研究具有集视觉、图像处理和测绘等功能的控制单元，可以有效的处理各种典型操作，通过该技术便可以进行各个部件、单元接口的匹配，但存在一定的利益冲突，该标准可以再部分企业中试行，为机电一体化技术更好的发展，模块化成为机电一体化重要组成。（3）向网络化发展。计算机技术中最为出色的技术为网络技术，特别是Internet技术的应用，给科技、工业、政治、教育等人们日常生活带来惊人的变化，带来的不仅是企业之间的竞争信息的传输，还有企业内部生产实现网络化控制，各种网络将全球经济连接为一体。网络的普遍使用，各类远程控制技术得到迅速发展，远程控制终端本身就是机电一体化产品，利用家庭网络技术将家中各类电器连接为集成家电系统，给人们的生活工作带来新鲜体验和便利，朝向网络化发展会成为机电一体化技术更高层次的追求。（4）向微型化发展。微型化是机电一体化技术发展的另一重要方向，国际上研究的纳米技术，机电一体化也朝向产品体积小、能耗少、操作简单的方向发展，在生物、军事信息等方面具有较大的优势，微机电一体化技术需要对产品进行精细的加工，因此还有漫长的路要走。光电一体化技术主要是将微电子技术、计算机技术、控制技术与机械技术相互融合，成多种高新技术产业和设备的基础技术。该技术具有很强的功能，产品体积较少、适应力强、操作简便且使用寿命长，只要合理采用该技术，便可以产生很高的经济效益，光电一体化技术的主要产品主要有激光打孔、刻槽和光动机器人等领域。（5）向绿色化发展。工业发展给人们生活带来的变化不仅是物质方面的享受，还有资源方面的减少，生态环境受到严重破坏，在开发新型技术的同时呼吁保护环境资源，绿色产品应运而生，绿色环保化是时代的潮流，机电一体化技术在设计、制造、使用和销毁四个生命周期中，要符合环境保护和人类健康的标准，减少对生态环境的危害，提高资源的利用率是每个企业追求的目标，也是提高经济效益的前提，保护环境，绿色产品已成为国际社会重点关注的话题，在机电一体化技术未来发展的方向重，减少对资源的破坏，生产节能高效产品的绿色生产模式是实现可持续发展的基本要求。
4结束语
机电一体化技术的出现是科技发展和社会生产力发展的必然产物，科技的进步为机电一体化的发展提供了基础条件，而机电一体化产品不断推动社会进步和社会需求，对传统技术是一种较大冲击，未来的社会是科技的社会，机电一体化技术未来发展的前景将是一片光明。
参考文献：
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[3]张智慧.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].技术论坛,2008(24).
1 机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。
2 机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。第一阶段（又称初级阶段）是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认。第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。
3 机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面:
3.1 智能化。
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。
3.2 绿色化。
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用［6］。工业的发展使得资源减少，生态环境受到严重污染。绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成了适应未来发展的一大特色。
如果我们把机械产品和制造机械产品的机械装置统称为机械系统，则机电一体化技术的功能可归结为：提高机械系统的性能，完成传统机械系统不能完成的功能；提高机械系统的智能化程度，使人在更舒适的环境中工作；提高机械系统的可回收性；降低机械系统的原材料消耗；降低机械系统的能耗；降低机械系统对环境的污染，可以看出其中至少有3条是和环境保护有关的。因而，进入21世纪，机电一体化技术的使命是要能提供一种高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、环境舒适和可回收的智能化机械产品，即提供一种能满足可持续性发展的绿色产品。
3.3 网络化。
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,CIAS),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3.4 微型化。
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.5系统化。
关键词：机电一体化 技术 现状 产品 制造技术 发展趋势
前 言
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
1 机电一体化概要
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
2 基础阶段在基础工程施工中出现问题及处理方法
基础阶段在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电气专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预留预埋工作。这一方面要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;另一方面要求格外注意预留的轴线、标高、位置、尺寸、数量用材规格等方面是否符合图纸要求。进户电缆穿墙管和预留预埋是不允许返工修理的,返工后土建二次做防水处理很困难也不易,所以电气专业施工人员应特别留意与土建的配合。按惯例尺寸大于300 mm的孔洞一般在土建图纸上标明,由土建负责预留,这时电气工长应主动与土建工长联系,并核对图纸,保证土建施工时不会遗漏。配合土建施工进度,及时做好尺寸小于300 mm、土建施工图纸上未标明的预留孔洞及需在底板和基础垫层内暗配的管线及稳盒的施工。
3验收不是终点
目前在智能建筑领域存在设计要求高，而实际开通率低的问题。很多智能建筑项目设计要求很高，技术全面先进，达到了很高的标准。但在项目验收交付使用一段时间以后，实际应用中智能化程度却越来越低。这种情况具有一定的代表性，使一些人对智能化项目的必要性，或至少对是否有必要采用全面和先进的技术进行建设发生了疑问。
实际上，这并不是由于智能化系统在技术上太超前，而是后期支持和维护没有跟上。一般情况下，国内一些实力较强的知名集成商在项目实施和验收的过程中，都能够按照投标要求和竞标承诺完成项目实施，通过验收。但在项目交付之后的智能化系统使用和维护过程中，出于成本等考虑，通常业主并不会有一个专业化的队伍来管理。特别是在楼宇自控领域，对使用者和管理者的专业性要求很高，一旦发生问题，不能及时、有效的解决，就会影响智能化系统功能的发挥。
针对这一问题，系统集成商应提供培训以帮助用户正确的使用智能化系统;同时，定期巡检、回访，及时发现使用中遇到的问题，帮助用户解决;还可以利用专业厂商的技术优势，采取楼宇智能化管理外包的思路，这样可以有效的减少成本，让用户以更少的投入实现维护和管理，充分发挥智能化系统的功能。
有专家算过这样一笔帐，通过建筑智能化提高能源利用效率，减少的能耗方面的成本将在5到7年之内覆盖初期的智能化投入。减少能耗还只是智能化系统功能的部分体现，只有充分利用智能化系统的各项功能，才能发挥其最大价值。
4机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：
4.1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
4.2模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
4.3网络化
20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4.4微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4.5绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
4.6系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。
4.7 IT技术化
未来智能建筑的设计、实施者应该扮演什么样的角色?我们认为未来的智能建筑服务商应该重视IT新技术的应用给客户带来的价值。从国内众多大型工程的服务经验来看，大型综合智能化项目建设，不仅需要满足客户提出的要求，还需要服务商帮助挖掘更多对智能化应用的需求，需要服务商以整体规划意识为指导去发现并满足这些需求。未来的智能建筑服务商，要用IT手段实现楼宇智能化的应用创新，应该超越工程设计、实施等单一层次。如果没有IT技术的创新应用来引领客户需求，那样的智能建筑服务商存在的价值和意义就值得商榷了，更谈不到发展的层次上。
5结语
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献
1.李建勇．机电一体化技术． 北京：科学出版社，2004．
【关键词】机电一体化；微电子技术；发展趋势
引言
当前，科学技术对于机械工业的推动作用是不可小觑的，在某种意义上来说，科学技术是机械工业发展的推动力和源泉。机电一体化技术作为该领域的重要技术在全球各国都得到了重视。在我国，随着计算机技术以及微电子技术的发展，其在机械工业领域的应用也日益广泛，随之而来的即是机电一体化技术，该技术的出现改变了机械工业的产品功能以及结构等，同时也给其生产方式和管理系统带来了较大的变化。
1 机电一体化核心技术
在机电一体化技术中，包括硬件技术和软件技术两个方面。其中，硬件的组成包括：机械设备、传感器、驱动单元以及信息处理单元等。对机电一体化技术的核心进行分析，包括以下几个方面：（1）机械设备技术。对于机械设备本身，应该致力于改善其性能，减轻其质量，改进其结构，充分利用非金属复合材料。只有有效降低机械设备的自身重量，才能使驱动系统实现小型化，机械设备的响应速度也会得到改善，工作效率也会随之提高。（2）传感技术。目前，对于传感器而言，其技术关键在于可靠性的提高，灵敏度的改善以及精确度的提高等。要想提高传感器的可靠性，需要提高其抗干扰的能力，对此，光纤电缆传感器开始出现。（3）信息处理技术。微电子技术和信息化技术与机电一体化是密不可分的，有效提高信息化处理的可靠性，即：模数转换设备的可靠性，分时处理的可靠性以及输入输出的可靠性等，可以提高相应的处理速度，有效解决抗干扰问题。（4）驱动技术。驱动结构普遍采用的是电机，其存在的主要问题是响应速度问题以及效率问题。对此，一些电机中开始装入编码器，相应的伺服驱动单元也开始出现。（5）接口技术。为了实现与计算机的顺利通信，数据传递过程中的格式标准化和规格化是非常重要的。采用统一标准规格的接口便于信息的传递，维修起来也十分方便，另外，还能够简化设计过程。当前，低成本、高速度的串行接口成为人们关注的重点，它能够有效解决光耦器的小型化和标准化问题。（6）软件技术。在机电一体化技术的发展中，不仅要关注硬件发展，软件也应该同步发展。为了降低研制软件的成本，将生产维修的效率提高到新的水平，需要不断推行标准化的软件。
2 机电一体化技术前景
对机电一体化的技术前景进行分析，体现在以下几个方面：（1）人工智能方面。智能化技术的重要应用体现在：数控机床的智能化和机器人的智能化上。在新的世纪，智能化是机电一体化发展的重要趋势，但值得注意的是，智能化的产品无法具备同人一样的智能，其智能是相对的；它也没有必要实现同人一样的智能。（2）部件的标准化方面。在机器的生产过程中，机电一体化的产品规格无法实现严格的把控，分析其原因，是因为该类产品具有较为复杂的构成，对产品各类接口研制以及开发由于厂家众多而变得十分困难，这些接口包括：环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口等。在开发新产品时，很大程度上会依赖于标准单元的产生，如：要想研制一种动力单元，需要将其与电机和智能调速相结合。但由于经济利益的原因，这些标准很难被制定出来，只能由相关企业进行组建。标准化以及系列化的电气产品对于机电一体化单元的企业所带来的发展前景是不可估量的。（3）计算机家电集成系统方面。在日常生活中，网络技术的应用能够有效解决很多问题。网络技术的发展也使得各类消息发展了很大变化。通过网络的连接，全球经济联系得更加紧密，全球性的企业竞争也随之而来。如果能够研制出机电一体化的新产品，能够实现功能和质量上的突破，它必然会在全球范围内畅销。各类远程控制以及监视也因为有了网络而得到普及和发展，其中的远程控制终端设备就属于机电一体化产品，家电产品因为有了现场总线技术的发展也实现了网络化，通过网络连接，家电产品可以形成一个集成家电系统。（4）超精密技术的使用方面。微电子机械主要是指机电一体化产品中的几何尺寸在一厘米范围内的产品，随着时代的进步，它还会向着微米和纳米的方向发展。小体积、低功耗和运动灵活是这种产品的主要特点，因此，它在信息、军事以及医疗等领域得到了广泛的应用。这种技术的瓶颈在于微型技术和精细加工技术。（5）绿色产品方面。当前，人们越来越重视环境保护，对环境资源进行合理利用，保护自然成为人们追求的目标，绿色产品自然也是其中的内容之一。所谓机电一体化绿色产品是指在进行产品的设计、制造以及使用时按照环境保护以及人类健康的要求进行，尽可能的减少对环境的危害，提高资源利用率。
3 机电一体化产品的发展趋势
针对机电一体化产品，对其未来的发展趋势进行分析，体现在：（1）数控机床。当前，我国的数控机床数量在世界上是处于第一位的，但就国内的数控机床比例而言，只占全部机床的5%，并且大部分是普通机床。为了适应加工技术的发展需求，应该致力于以下几个方面的内容：高速化。高速加工技术的普及使得机床各方面的性能都得到了提高，如：车床主轴转速得到了提高，铣床以及加工中心主轴的转速得到了提高等等。高精度化。对于数控机床而言，其精度已经定位到由原来的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右；对于亚微米级机床而言，其精度定位在0.0005ram左右；对于纳米级的机床而言，其精度定位在0.005-0.01Hil。新结构化。复合加工技术的发展使得数控机床的结构出现了新的变化，如出现了：五轴五面体复合加工机床、五轴五面动加工各类异形零件。（2）自动机以及自动生产线。机电一体化技术在国民经济中的应用还体现在：各类自动机械设备、自动生产线等的广泛应用。这些设备大量使用电子技术和传感技术，如：PLC、变频调速器、各类智能控制系统等。
4 结束语
总之，机电一体化不是独立存在的，其出现涉及到很多学科，是科学技术综合发展的产物，同时也是推动社会发展的源泉。本文重点对该技术的发展趋势进行了分析，当然，与机电一体化技术相关的技术远远不止本文中提及的几项，将更多的技术融入其中也是未来的发展趋势。
参考文献：
[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012（1）.
[2]刘莎，周泉.机电一体化的发展趋势分析[J].产业与科技论坛，2012（3）.
