導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇機電一體化的現狀，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A

隨著科技的進步與工業(yè)的發(fā)展，不同學科之間的相互聯系共同發(fā)展的現象越來越普遍，這些都極大的推動了社會生產力的進步，使工程技術掀起了一場 革命，促進了機電一體化的形成與發(fā)展。所謂機電一體化，就是指一種幾種學科相互交叉形成的復合技術，其是機械技術與其他高科技技術相互結合而形成的新的產物，也是現代社會發(fā)展形勢下工業(yè)的必然發(fā)展方向。這對于提高機械工業(yè)的生產技術、產品結構、管理模式等都是具有很大推動作用的。目前我國的機電一體化已經取得一定的發(fā)展成果，但相較于其他發(fā)達國家來講，還是有著一定的差距，還必須要不斷的進行改革發(fā)展，提高科技水平，以促進國內機電一體化水平的提高。

一、機電一體化的核心技術

一般來講，機電一體化主要是由兩大部分組成，即軟件技術與硬件技術。其中硬件的組成部分大致有機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分，因而若要進一步的提高機電一體化的發(fā)展，就必須要對這些核心技術進行不斷的創(chuàng)新與改進。

1、機械本體技術。機械本體對于機電一體化技術的影響主要體現在其性能的高低、質量的和精度的大小等幾點內容上，而當前的機械主要是以鋼材為主要的原材料，因而在減輕其質量時，可以考慮從更換質輕的材料入手，用非金屬的復合高性能材料作為機械的主要結構材料，以此來減少驅動系統的負荷，以提高控制系統的效率，從而實現降低能耗、提高機電效率的目的。

2、傳感技術。傳感器的最大作用是為了提高其通信能力，即其可靠性的大小、靈敏度與精確度的高低都是影響到機電一體化的技術水平水平的。

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

3、信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

4、驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

5、接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

6、軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域:數控機床、計算機集成制造系統（CIMS）、柔性制造系統（FMS）、工業(yè)機器人。

2．機電一體化的發(fā)展狀況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段：20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。由于當時電子技術的發(fā)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(fā)展，已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)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(fā)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(fā)展趨勢都進行了深入研究。這些研究，將促使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。

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為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)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(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，

三、機電一體化技術的發(fā)展前景

縱觀國內外機電一體化的發(fā)展現狀和高新技術的發(fā)展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展：

1、智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區(qū)別之一，也是21世紀機電一體化的發(fā)展方向。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(chuàng)造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發(fā)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(tài)，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(yōu)良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發(fā)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(fā)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(fā)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(yī)學、航空航天、信息技術、工農業(yè)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(fā)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(fā)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(yè)可利用標準單元迅速開發(fā)新產品，同時也可以不斷擴大生產規(guī)模。

5、網絡化

網絡技術的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發(fā)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(jiān)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。

6、綠色化

工業(yè)的發(fā)達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

篇2

主題詞：機電一體化技術現狀前景

Keywords: mechanical and electrical integration of technology status prospect

中圖分類號： TH-39文獻標識碼：A 文章編號：

現代科學技術的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,導致了礦業(yè)領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”發(fā)展階段。

一、機電一體化概要

機電一體化是指在機械的主功能、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。但其基本特征可概括為綜合運用機械技術、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(yōu)化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優(yōu)化的系統工程技術。

世界范圍內機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。第一階段也稱為初級階段。20世紀60年代以前由于當時電子技術的發(fā)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(fā)展,已經開發(fā)的產品也無法大量推廣；第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎；第三階段,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(fā)展時期。。

二、機電一體化的發(fā)展狀況

我國從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。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)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(yè)對這一技術的發(fā)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。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

(一)智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。人工智能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。智能化使機電一體化產品具有與人完全相同的智能是不可能的。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的。機電一體化技術在發(fā)達國家經過幾十年的研究和運用，現在機電一體化技術正向智能化方向發(fā)展。最新的技術方向是：光學、通信技術等進入了機電一體化，使得微細加工技術也在機電一體化中出現，從而出現光機電一體化和微機電一體化等新分支；通過進一步對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，使機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都得到了深入研究。要充分發(fā)揮大專院校、研究機構的科研作用，讓大專院校、研究機構與一些大中型企業(yè)在機電一體化技術領域進行合作研究，推進技術的發(fā)展并把最新的研究成果快速的轉化和應用于實際的產品和相關的領域，為各方面帶來顯著的經濟效益和社會效益從而達到相互促進的積極作用。

(二)網絡化

20世紀90年代,計算機技術的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發(fā)展給工業(yè)生產、政治、軍事、教育和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(yè)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(jiān)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。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，可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(fā)展。

(三)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(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統,泛指幾何尺寸不超過1 cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)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。

(四)綠色化

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適；另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)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(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)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(fā)展前途。

近幾年來,我們機電一體化產品的研究和生產得到長足的進步。機電一體化技術在發(fā)達國家經過幾十年的研究和運用，現在機

電一體化技術正向智能化方向發(fā)展。最新的技術方向是：光學、通信技術等進入了機電一體化，使得微細加工技術也在機電一體化中出現，從而出現光機電一體化和微機電一體化等新分支；通過進一步對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，使機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都得到了深入研究。例如,國產電牽引采煤機已經占領國內市場,核心部分是由安裝在采煤機上的計算機和傳感器組成,具有多種保護、遙控功能。國產全數字化直流提升機也已占領國內市場。此外,我國在液壓支架電液控制、膠帶運輸機、礦井供電設備以及風機、水泵、壓風機、局扇等設備上也都有成熟的機電一體化產品。但是，,筆者認為在發(fā)展我國機電一體化產品的技術上應該注意以下幾點：①研究具有自主知識產權的核心裝置,增加產品國產化的比例；②增加產品的通訊功能,以適應綜合自動化的需要；③進一步提高尤其是大型設備的故障診斷功能和智能化程度。

機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發(fā)展的結晶,是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求。并且隨著科學技術的發(fā)展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。我國可以利用廣闊的市場潛力,用全新的方式和更短的時間研發(fā)更多具有知識產權的機電一體化產品。隨著我國科學技術的發(fā)展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,在國內外發(fā)展的同時，行業(yè)內肯定會有競爭的時候，它既是挑戰(zhàn)，更是機遇。筆者相信，在新的社會主義建設思想的指引下，我國機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

篇3

1.機電一體化現狀

機電一體化又稱機械電子工程，是機械工程與自動化的一種，隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發(fā)展。機電一體化技術是機械技術、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、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。機電一體化產品不僅是放大了人的力量與范圍，更是代替了人的感官和頭腦，智能化是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區(qū)別。機電一體化的根據發(fā)展大體可以分為3個階段。

初級階段是20世紀60年代以前。這一階段，機電一體化的研制和發(fā)開還處于自發(fā)狀態(tài)，人們簡單的使用電子技術改造機械產品的性能。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭大大刺激了機械產品與電子技術的結合，戰(zhàn)后軍用技術轉為民用。但是受當時的電子技術的發(fā)展水平所限，機械技術與電子技術的結合和滲透都處于比較低級水平。

蓬勃發(fā)展階段為20世紀70～80年代。這一階段，機電一體化在計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展的基礎上，結合大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展，機電一體化的概念到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認，各國也更加關注和支持機電一體化的發(fā)展深入發(fā)展階段是在20世紀90年代后期，機電一體化技術開始向智能化方向邁進，光學、通信技術、微細加工技術在機電一體化中的應用，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支，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(fā)展趨勢都被深入的研究，人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域的巨大進步，為機電一體化技術開辟了更加廣闊的發(fā)展前景。這些科學技術和研究，為機電一體化逐漸形成完整的科學體系奠定了基礎[3]。

我國對機電一體化的研究和應用是從20世紀80年代初才開始的，機電一體化技術被列為“863計劃”，國務院也成立相關的小組。我國將機電一體化技術的發(fā)展方向與影響納入九五規(guī)劃和發(fā)展綱要中，在我國許多高等院校、國家企業(yè)也對機電一體化技術進行了研究與應用，當前階段的機電一體化發(fā)展有利的提升了我國的綜合國力。

2.機電一體化的發(fā)展

2.1人工智能方面的發(fā)展

21世紀機電一體化技術一個主要發(fā)展趨向就是智能化。智能化是機電一體化技術區(qū)別于傳統機械技術最根本的特征。人工智能方向的研究也越來越重視，人工智能不是要求完全達到人類的智能標準，高性能的微處理器可以使產品擁有部分低級智能，使其可以在某些技術方面得以應用。外形龐大、生產過程連續(xù)性高以及生產速度快等是當前工業(yè)產品的主要特點，以往的機械技術對于這些特點已不能很好的適應，智能化的出現很好的適應了這些方面。

2.2模塊化方面的發(fā)展

模塊化設計就是將多個要素組合在一起，構成一個子系統。多個子系統最后又組合成為一個整體，從而生成一個新的系統，產生不同的功能。機電一體化如果能夠實現模塊化設計，必然大大減少設備之間的不兼容概率。如今機電一體化產品由于生產廠家很多，對產品的規(guī)格也無法統一，產品的多樣性造成了標準電氣、機械接口研制和開發(fā)的困難。但是對產品規(guī)格又很難做出嚴格的把控，由于利益關系，對產品標準的制定和完善很難出臺。模塊化的發(fā)展可以使各部件都使用標準單元，從而為制訂統一的標準打下基礎。產品的生產者在標準化產品上進行革新從而促進產品的更新換代，擴大產品的生產規(guī)模[1]。

2.3網絡化方面發(fā)展

世界通過網絡緊密地結合在了一起，人們的生活水平因網絡而提高，人與人之間的聯系因網絡而密切。網絡的普及與發(fā)展對各個領域都起了重大的推動作用，加快了我國全球化的步伐，全球的經濟生產通過網絡變得緊密，同時企業(yè)競爭也變得全球化，機電一體化技術因為世界，國際間的交流與合作得到了更快的發(fā)展。機電一體化技術新的發(fā)展動態(tài)，新的成品都會通過網絡渠道暢銷全球，網絡的普及帶來了產品營銷方面的革命。

2.4微型化方面的發(fā)展

機電一體化發(fā)展的整體趨勢之一就是微型化。微型化起步比較晚，但其在機電一體化領域也算是小有成就。機械設備向微型化發(fā)展，甚至是向微電子系統發(fā)展是微型化的方向。微機電一體化的目前存在機電技術的瓶頸，因為機電設備構造復雜，使得機電技術還不能達到與微電子技術同步，相信隨著科技的進步，機電技術也會隨之進步。從而使機電一體化整體的微型化水平更上一個臺階。微型化的產品現在已經廣泛運用于軍事及醫(yī)療方面。其體積小、操作性強、耗能少的優(yōu)點使得微型化產品擁有廣闊的前景。

2.5綠色化方面的發(fā)展

工業(yè)的發(fā)達帶來人們生活上的巨大變化。物質極大豐富，生活更加舒適；但由于人們過于追求經濟效益，而不重視環(huán)境和能源問題，導致環(huán)境問題日益突出，能源面臨枯竭。低碳環(huán)保是當代社會的理念，現代隨著人們生活水平逐漸提高，全社會都在呼吁合理利用環(huán)境資源，回歸自然。因此綠色產業(yè)就有更大的發(fā)展空間，綠色化產品也是機電一體化技術的發(fā)展趨勢。綠色產品消耗最少的資源，達到最大的經濟效益，造成最小的環(huán)境污染，在其設計、制造、使用和銷毀的整個生命過程中，始終注重環(huán)境的保護和人類的健康，對生態(tài)環(huán)境造成的危害很小，對資源利用率極高，所以機電一體化產品的綠色化此具有很大的發(fā)展前途[2]。

3.小結

機電一體化產品隨著科學技術的發(fā)展和電子技術的廣泛應用，在國民經濟建設的各個方面發(fā)揮出越來越重要的作用。機電一體化技術是機械、電子技術和計算機科學技術等多種技術發(fā)展的結合的產物。伴隨著各種技術相互融合的趨勢越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展也會推向一個新的高峰。

【參考文獻】

篇4

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，機電一體化進入了深入發(fā)展時期。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用，取得了一定成果。

機電一體化是一個綜合的概念，包含了技術和產品兩方面內容，它首先是指機電一體化技術，其次是指機電一體化產品。機電一體化技術是指包含技術基礎、技術原理在內的，使機電一體化產品得以實現、使用和發(fā)展的技術，機電一體化產品是指采用機電一體化技術，在機械產品基礎上創(chuàng)造出來的新一代機電產品。

二、機電一體化發(fā)展現狀

機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：第一階段（又稱初級階段）是20世紀60年代以前，這一時期人們不自覺地利用電子技術并使之得到比較廣泛的承認；第二階段，機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展；第三階段，各國均開始極大關注和支持機電一體化技術和產品。

我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應用，國務院成立了機電一體化領導小組并將其列為“863 計劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010 年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)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(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作。雖然目前國內機電一體化技術與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，但隨著新技術革命的迅猛發(fā)展，我國加大了對機電一體化技術的研究力度，并將其確定為國家高技術重點研究領域，給予優(yōu)先支持，并取得了一定的成績。

三、機電一體化發(fā)展趨勢

1.智能化

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。智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。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.光機電一體化

光機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合，是諸多高新技術產業(yè)和高新技術裝備的基礎。它包括產品和技術兩方面：光機電一體化產品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術于一體的高科技產品，具有很高功能和附加值；產品具有體積小、重量輕、適應性強、使用壽命長、操作更方便的特點。

3.網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)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?，F場總線和局域網技術使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，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。

4.微型化

微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)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(fā)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(yōu)勢。微機電一體化發(fā)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

工業(yè)的發(fā)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(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環(huán)境資源。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，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(huán)境保護和人類健康的要求，設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發(fā)展前途。

6、柔性化

篇5

1 機電一體化的發(fā)展過程

目前，人們普遍將機電一體化的發(fā)展概括為三個階段：一是二十世紀六十年代之前；在這之前人們開始將電子技術應用到機械產品上，尤其是隨著二戰(zhàn)的爆發(fā)，加快了電子技術和機械產品的結合速度。隨后這些技術逐漸在人們的生活中得到應用，也極大的促進了經濟的發(fā)展。但是，由于電子技術并不成熟，在很大程度上限制了機電結合技術的應用和發(fā)展。二是二十世紀七十年代至八十年代之間；在該時期內是機電一體化技術發(fā)展的一個鼎盛時期，尤其是伴隨著計算機技術、通信技術等技術的快速發(fā)展以及應用，以及集成電路的規(guī)模化、微型計算機的發(fā)展，這些技術的產生都為機電一體化技術的發(fā)展打下了堅實的基礎。而且，機電一體化也受到了很多國家的關注，發(fā)展十分迅速。三是九十年代后期；隨著計算機技術等相關技術的成熟和在機電控制中的應用，機電一體化技術已經開始向著智能化的方向發(fā)展。在這一時期，伴隨著機電一體化技術體系的不斷研究和完善，在很多領域都已經實現了機電一體化，而且光機電一體化技術的出現和應用也豐富了機電一體化系統。

我國研究機電一體化技術的時間相對較晚，是從二十世紀八十年代開始的，在經過了幾代人的共同努力，取得了較為滿意的成果，而且在促進我國經濟發(fā)展方面也做出了巨大貢獻。但是，我國現階段機電一體化技術發(fā)展仍然存在以下幾點問題：首先，機電一體化的基礎理論研究方面，科研力量不足，自主研發(fā)能力較差。尤其是在一些重要的機電技術領域的研發(fā)，和發(fā)達國家相比存在很大的差距。其次，沒有充分體現出一些科技含高的技術產品，對我國經濟發(fā)展的推動作用并不明顯。最后，機電一體化產品的質量和設計水平還需要不斷的提高。針對這三點問題，需要在今后的工作上有針對性的進行改進，促進機電一體化技術的健康穩(wěn)步發(fā)展。

2 國內機電一體化技術應用現狀

當前我國正處于市場經濟的發(fā)展階段，盡管較之以往我們的機電產品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。正確對待機遇和挑戰(zhàn)，思考并解決當前存在的問題無疑會有助于提高我國機電技術產品的水平和性能，對于完善我們的市場經濟制度也大有裨益。從促進產業(yè)結構調整，推動完整的機電一體產業(yè)形成的角度看，我們的機電一體化面臨以下兩點任務：其一，要進一步推動傳統工業(yè)技術升級，實現節(jié)能高效，這就需要對傳統產業(yè)進行微電子技術改造。其二，大張旗鼓地開發(fā)自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代[5， 6]。

首先，在技術政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標準的傳統產業(yè)進行限制，加快對落后產品的淘汰。同時，要鼓勵對傳統產業(yè)實施機電一體化技術改造。其次，我國機電一體化產業(yè)覆蓋面廣，發(fā)展迅速，而我們的財力、人力和物力是有限的，產業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能面面俱到，所以我們應建立機電一體化行業(yè)“協會”性質的統管合作機構，并賦予其職能，既有利于深入的行業(yè)調查，指導行業(yè)布點布局的調整，發(fā)展重點項目，又有助于制定出縱覽全局的“機電一體化”發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃，以避免開發(fā)上重復、生產上撞車。再次，通過“協會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業(yè)信息平臺，及時分享更多的行業(yè)內部信息，二來可以增加產業(yè)在社會上的認知，使行業(yè)內外都重視和支持 “機電一體化”的發(fā)展，既可以吸引外商到我國投資發(fā)展“機電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調配資源。同時，盡管人民幣升值短期內會減緩我國機電產品出口，但對技術貿易來講，卻可以利用此時的時機，大量引進相關產業(yè)的先進技術，反哺自身加工業(yè)，提高企業(yè)的利潤空間。作為世界上最大的發(fā)展中國家，大力發(fā)展機電一體化技術，用微電子技術改造傳統產業(yè)，開發(fā)數字化、智能化機電產品，既是振興我國傳統機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，也是一條促使機電行業(yè)產業(yè)、產品結構調整日益完善的捷徑。

2 機電一體化的核心技術

2.1 機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮?，F代機械產品一般都是采用鋼鐵材料為主創(chuàng)造的，為了減輕質量，除了在結構上加以改進外，主要應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了質量，才有可能實現驅動系統的小型化，在控制方面才能夠改善快速響應特性，減少消耗能量，提高效率。

2.2 信息處理技術

機電一體化是與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用分不開的。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

2.3 驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件―傳感器―電機三位一體的伺服驅動單元。

2.4 接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同一標準規(guī)格不僅給信息傳遞和維修帶來方便，而且可以簡化設計。目前，正致力于發(fā)展低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

2.5 傳感技術

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

3 機電一體化的發(fā)展趨勢

3.1 智能化

智能化是21 世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)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。

3.2 數字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發(fā)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。

3.3 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(fā)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(fā)展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活， 在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)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。

3.4 綠色化

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)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(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)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(fā)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(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

參考文獻：

[1]郭偉民.機電一體化技術的應用和發(fā)展[J].中外企業(yè)家，2014（8）.

[2]周瑋.機電一體化技術的發(fā)展與應用[J].新材料新裝飾，2014（3）.

篇6

機電一體化最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上，隨著機電一體化技術的快速發(fā)展，現在的機電一體化技術，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。它不是上述技術的簡單拼湊，而是從系統的觀點出發(fā)，合理配置各功能單元，使得整個系統具有高質量，高可靠性的特點。

機械工程技術由純技術發(fā)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力但是發(fā)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，還能賦撲許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延仲，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區(qū)別?，F代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。

1.機電一體化的發(fā)展過程

機電一體化經歷了長期的產生于發(fā)展過程，大致分為三個階段：

萌芽階段：20世紀60年代以前為萌芽階段。由于電子技術發(fā)展迅速，人們逐步使用電子技術的初步成果完善機械產品的性能。特別是第二次世界大戰(zhàn)后，機械產品與電子技術的結合使得許多性能優(yōu)良的產品出現，對戰(zhàn)后經濟的恢復和技術的進步起到了積極的作用。

蓬勃發(fā)展階段：20世紀70年代至20世紀80年代是蓬勃發(fā)展階段。在這一階段，人們主動地利用新技術的巨大成果創(chuàng)造新的機電一體化產品。應該特別指出的是，日本在推動機電一體化技術的發(fā)展方面起了主導作用。日本政府于1971年3月頒布了《特定電子工業(yè)與特定機械工業(yè)振興臨時措施法》，要求企業(yè)界“應特別注意促進為機械配備電子計算機和其他電子設備，從而實現控制的自動化和機械產品的其他功能”。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為基點一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。

智能化階段：從20世紀90年代開始至今稱為智能化階段。機電一體化技術向智能化新階段邁進。人工智能技術及網絡技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的新天地。大量的智能化機械產品不斷涌現。出現了“模糊控制”和“混沌控制”等新概念。

機電一體化的目的是使系統高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化，并使產品結構向輕薄短小巧化方向發(fā)展，不斷滿足人們的生活多樣化需求和生產的省力化、自動化需求。因此，機電一體化的研究方法并不是拼拼湊湊的“混合”設計法，應該從系統的角度出發(fā)，采用現代設計分析方法，充分發(fā)揮邊緣學科技術的優(yōu)勢。

2.機電一體化發(fā)展的共性關鍵技術

機電一體化發(fā)展所采用微電子技術必須解決一些共性關鍵技術。這些技術包括檢測傳感技術、信息處理技術、伺服驅動技術、自動控制技術、精密機械技術及系統總體技術等。各部分所包括的內容如下：

檢測傳感技術：檢測傳感器的檢測對象有位移、壓力、溫度、速度、加速度、流量等物理量，其檢測精度的高低直接影響機電一體化產品的性能好壞。檢測傳感技術的主要難點在于提高可靠性、精度和靈敏度。

信息處理技術：信息處理技術包括信息的輸入、變換、運算、次數和輸出技術。信息處理是否及時正確，直接影響機電一體化產品的質量和效率，因而成為機電一體化產品的關鍵技術。在信息處理技術方面存在的問題有減輕重量、提高處理速度、提高可靠性和抗干擾能力以及標準化、提高操作性及便于維修保養(yǎng)等。

自動控制技術：自動控制技術包括高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷、校正、補償、再現、檢索等技術。其技術難點是現代控制理論的工程化與實用化，以及優(yōu)化控制模型的建立等。

伺服驅動技術：伺服驅動技術主要是指執(zhí)行元件中的一些技術問題。伺服驅動包括電動、氣動、液動等各種類型。希望之星元件滿足小型、重量輕和輸出功率大等三個方面的要求，以及提高對環(huán)境的適應性和可靠性。

精密機械技術：機電一體化產品對精密機械提出的新要求有：減輕重量、縮小體積、提高精度、提高剛度、改善動態(tài)性能等。

系統總體技術：系統總體技術是以中國從整體目標出發(fā)，用系統的觀點和方法，將總體分解成若干功能單元，找出能完成各個功能的技術方案，再把功能和技術方案組合成方案組進行分析、評價和優(yōu)選的綜合應用技術。機電一體化產品要求系統的協調性很好，否則即使各個部分的性能、可靠性都很好，性能和產品也很難保證正常運行。

3.機電一體化發(fā)展趨勢

隨著科技的發(fā)展和經濟的進步，對機電一體化技術提出了許多新的和更高的要求，出現了新的概念。如數控技術、CNC、FMS、CIMS及機器人等都被一致認為是典型的機電一體化技術、產品及系統。機電一體化的發(fā)展趨勢有以下幾點：

高性能化：高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。新一代CNC系統就是以此“四高”為滿足生產急需和人誕生的?？蓪崿F告訴數據傳遞，在相當高的分辨率情況下，系統仍有高速度，此外其效率也非常高。

智能化：人工智能的研究日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能化就是重要應用。智能機器人通過視覺，觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態(tài)，根據實際變化過程反饋信息并作出判斷與決定。數控機床智能化，使用各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數進行監(jiān)測，并通過計算機系統做出判斷，自動對異?，F象進行調整和補償。

此外，機電一體化發(fā)展趨勢還有系統化，輕量化及微型化等

參考文獻：

[1]機電一體化技術的發(fā)展及應用，梁俊彥

篇7

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(yè)甚至是經濟的發(fā)展。微電子的技術和計算機的技術也在飛速的發(fā)展，它們不斷與工業(yè)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(fā)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(fā)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(fā)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(zhàn)的爆發(fā)，刺激了電子和機械的結合。戰(zhàn)后這些軍用技術逐漸轉化為民用技術，使戰(zhàn)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(fā)，而那些已經開發(fā)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(fā)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(guī)模的集成電路也在迅速的的發(fā)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(fā)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(fā)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(guī)劃的時候考慮到了機電一體化給各個國家?guī)斫洕系男б婧陀绊憽ＴS多的大專的院校及研究機構開始對機電一體化的技術發(fā)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(fā)展趨勢

1.智能化趨勢

智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)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(fā)出新產品，擴大生產規(guī)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(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè)，規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)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(fā)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(fā)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(fā)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(yōu)勢。微機電一體化發(fā)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(yè)的發(fā)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(tài)環(huán)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(fā)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(tài)環(huán)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(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)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(tài)，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(fā)展階段

機電一體化的發(fā)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(zhàn)期間，戰(zhàn)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(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)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(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)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(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發(fā)、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業(yè)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(yōu)化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發(fā)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(yè)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(huán)境和作業(yè)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(yè)環(huán)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(yè)環(huán)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(fā)展所得出的結晶，也是社會生產力發(fā)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(yè)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(fā)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(yè)的必然發(fā)展趨勢，機電一體化技術的發(fā)展前景也將會越來越寬廣。

參考文獻：

[1] 田雙月.機電一體化技術的現狀和發(fā)展趨勢[J].工業(yè)設計,2011,(6):217-218.

[2] 張葆青,閆石,陳爽等.機電一體化技術的現狀與發(fā)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.

篇8

關鍵詞： 機電一體化；應用現狀；發(fā)展趨勢

Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）08-0110-02

0 引言

眾所周知，現代科學技術極大地推動機械工業(yè)領域的技術改造和革命。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。近些年來，我國的計算機技術和微電子技術得到了長足的發(fā)展。在此基礎上，這些技術被廣泛應用到了機械工業(yè)領域，形成了機電一體化，不僅對機械工業(yè)的產品功能、構成和技術結構產生了重要影響，而且也給機械工業(yè)的生產方式及管理體系帶來了巨大變化，使工業(yè)生產從“機械電氣化”時代邁入了“機電一體化”階段。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，不僅深刻影響著機電一體化的發(fā)展趨勢，而且深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發(fā)展，并以蓬勃的生機向前發(fā)展[1，2]。

1 機電一體化概述

機電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機械和電子技術集成結合起來所構成的系統的總稱。作為一門新型學科，機電一體化已經建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進步不斷得到充實和更新。機電一體化的基本特征表現在：它從系統的視角出發(fā)，成功將微電子技術、機械技術、自動控制技術、信息技術、計算機技術、傳感測控技術及電力電子技術的應用有機結合起來。作為一種系統工程技術，機電一體化通過對各功能單元進行合理布局與配置，使這些功能的高質量、高可靠性、低能耗價值得到了充分的體現，實現了優(yōu)化系統的目的。一個所謂的機電一體化產品或機電一體化系統就由此產生。所以，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面[3]。需要特別指出的是，機電一體化技術并不是微電子技術、機械技術等新技術的簡單拼湊，而是將以上技術群進行有機融合的綜合技術。正是這一點，使機電一體化在概念上與機械電氣化相區(qū)別。從發(fā)展歷程看，盡管從純技術發(fā)展到機械電氣化，但這樣的機械工程技術仍屬傳統機械。進入到機電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動處理信息、自動檢測、自動調節(jié)與控制等許多新的功能。形象地說，機電一體化產品不僅可以替代人力去完成許多機械勞動，實現人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實現了感官與頭腦的延伸。這一點也在功能上將機電一體化與機械電氣化區(qū)別開。這個定義強調它將扮演越來越重要的角色機電整合。它在復雜的非線性上下文包括電腦和數字信號處理器（dsp），它存儲和處理信息、通訊和互聯網，這發(fā)送信息，以及各種計算機輔助設計（CAD）軟件[4]。

2 國內機電一體化技術應用現狀

當前我國正處于市場經濟的發(fā)展階段，盡管較之以往我們的機電產品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。正確對待機遇和挑戰(zhàn)，思考并解決當前存在的問題無疑會有助于提高我國機電技術產品的水平和性能，對于完善我們的市場經濟制度也大有裨益。從促進產業(yè)結構調整，推動完整的機電一體產業(yè)形成的角度看，我們的機電一體化面臨以下兩點任務：其一，要進一步推動傳統工業(yè)技術升級，實現節(jié)能高效，這就需要對傳統產業(yè)進行微電子技術改造。其二，大張旗鼓地開發(fā)自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代[5，6]。

首先，在技術政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標準的傳統產業(yè)進行限制，加快對落后產品的淘汰。同時，要鼓勵對傳統產業(yè)實施機電一體化技術改造。

其次，我國機電一體化產業(yè)覆蓋面廣，發(fā)展迅速，而我們的財力、人力和物力是有限的，產業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能面面俱到，所以我們應建立機電一體化行業(yè)“協會”性質的統管合作機構，并賦予其職能，既有利于深入的行業(yè)調查，指導行業(yè)布點布局的調整，發(fā)展重點項目，又有助于制定出縱覽全局的“機電一體化”發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃，以避免開發(fā)上重復、生產上撞車。

再次，通過“協會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業(yè)信息平臺，及時分享更多的行業(yè)內部信息，二來可以增加產業(yè)在社會上的認知，使行業(yè)內外都重視和支持“機電一體化”的發(fā)展，既可以吸引外商到我國投資發(fā)展“機電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調配資源。同時，盡管人民幣升值短期內會減緩我國機電產品出口，但對技術貿易來講，卻可以利用此時的時機，大量引進相關產業(yè)的先進技術，反哺自身加工業(yè)，提高企業(yè)的利潤空間。作為世界上最大的發(fā)展中國家，大力發(fā)展機電一體化技術，用微電子技術改造傳統產業(yè)，開發(fā)數字化、智能化機電產品，既是振興我國傳統機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，也是一條促使機電行業(yè)產業(yè)、產品結構調整日益完善的捷徑[7，8]。

3 機電一體化技術發(fā)展趨勢

Microelectro-mechanical系統（MEMS）一直是一個近年來熱門研究領域。它也是一個快速增長的行業(yè)，它們的大小已經超過100億美元，數以百萬計的MEMS一直在等產品汽車安全氣囊和噴墨打印機。MEMS技術已經應用到開發(fā)微型光學開關來處理高卷數據和話音通信的通信。MEMS本身是一個機電一體化極好的例子。作為另一個措施，表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術倡議關于人口統計學的改變，ASME報告中，“人口統計學是第二強大的力量改變世界的經濟和社會。在未來40年，世界人口預計將將增長50%左右。嬰兒潮一代將進入高級成熟度然后年老?！叭缓?，報告觸動了幾個具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢。雖然報告中沒有討論ASME，這種趨勢將激勵機電朝著人性化方向發(fā)展，如護理機器人的研發(fā)被稱為人類友好的機電一體化。美國機械工程師協會（ASME）最近發(fā)表了一份報告，題為《機械工程在21世紀的發(fā)展趨勢》，其內容主要介紹了從20世紀到21世紀機電一體化的進展和今后發(fā)展的趨勢。它從以下四個類別描述了工程學的變革趨勢：技術變革、人口變革、經濟變革和社會變革。隨著科技的進步，以下八個領域將會是機電一體化發(fā)展的主要途徑：信息技術、微型化、材料科學、生物工程和醫(yī)藥、能源、運輸、環(huán)境工程和制造業(yè)等[9，10]。

4 結論

在經濟全球化趨勢逐漸增強，市場競爭日趨激烈的當今社會，機電一體化的發(fā)展對優(yōu)化本國的產業(yè)結構和發(fā)展本國經濟具有至關重要的作用。機電制造思維是基于現代工程教育而逐步興起和發(fā)展起來的。機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產力發(fā)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(fā)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(fā)展前景也將越來越光明?？偠灾?，機電一體化技術作為機械技術，信息技術，電子技術和計算機技術的融合、發(fā)展與延伸，在經濟社會不斷建設發(fā)展的過程中占據著極為關鍵的地位。我們需要明確機電一體化技術未來發(fā)展方向，妥善處理機電一體化技術在發(fā)展過程中面臨的問題與障礙，推動機電一體化時代的全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]安紅杰.機電一體化技術的現狀及發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2012，（1）：37.

[2]劉莎，周泉.機電一體化的發(fā)展趨勢分析[J].產業(yè)與科技論壇，2012，（3）：108-109.

[3]黃恩勇.機電一體化的核心技術與發(fā)展前景分析[J].河南科技，2012，（1）：79.

[4]劉波.機電一體化的現狀和未來發(fā)展.科技傳播，2012，（10）： 39-40.

[5]張洋.機電一體化技術的應用現狀及發(fā)展趨勢.產業(yè)與科技論壇，2012，（4）：114-115.

[6]賈啟升.簡述機電一體化技術發(fā)展狀況及趨勢.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012，（1）：195-196.

[7]劉耀海.淺談機電一體化技術的應用與發(fā)展趨勢.信息系統工程，2012，（10）：89-95.

篇9

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言

眾所周知，現代科學技術極大地推動機械工業(yè)領域的技術改造和革命。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。近些年來，我國的計算機技術和微電子技術得到了長足的發(fā)展。在此基礎上，這些技術被廣泛應用到了機械工業(yè)領域，形成了機電一體化，不僅對機械工業(yè)的產品功能、構成和技術結構產生了重要影響，而且也給機械工業(yè)的生產方式及管理體系帶來了巨大變化，使工業(yè)生產從“機械電氣化”時代邁入了“機電一體化”階段。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，不僅深刻影響著機電一體化的發(fā)展趨勢，而且深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發(fā)展，并以蓬勃的生機向前發(fā)展。

1機電一體化概述

機電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機械和電子技術集成結合起來所構成的系統的總稱。作為一門新型學科，機電一體化已經建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進步不斷得到充實和更新。機電一體化的基本特征表現在:它從系統的視角出發(fā)，成功將微電子技術、機械技術、自動控制技術、信息技術、計算機技術、傳感測控技術及電力電子技術的應用有機結合起來。作為一種系統工程技術，機電一體化通過對各功能單元進行合理布局與配置，使這些功能的高質量、高可靠性、低能耗價值得到了充分的體現，實現了優(yōu)化系統的目的。一個所謂的機電一體化產品或機電一體化系統就由此產生。所以，“機電一體化，，涵蓋“技術”和“產品”兩個方而。需要特別指出的是，機電一體化技術并不是微電子技術、機械技術等新技術的簡單拼湊，而是將以上技術群進行有機融合的綜合技術。正是這一點，使機電一體化在概念上與機械電氣化相區(qū)別。從發(fā)展歷程看，盡管從純技術發(fā)展到機械電氣化，但這樣的機械工程技術仍屬傳統機械。進入到機電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動處理信息、自動檢測、自動調節(jié)與控制等許多新的功能。形象地說，機電一體化產品不僅可以替代人力去完成許多機械勞動，實現人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實現了感官與頭腦的延伸。這一點也在功能上將機電一體化與機械電氣化區(qū)別開。這個定義強調它將扮演越來越重要的角色機電整合。它在復雜的非線性上下文包括電腦和數字信號處理器(dsp)，它存儲和處理信息、通訊和互聯網，這發(fā)送信息，以及各種計算機輔助設計(CLAD)軟件。

2國內機電一體化技術應用現狀

當前我國正處于市場經濟的發(fā)展階段，盡管較之以往我們的機電產品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。正確對待機遇和挑戰(zhàn)，思考并解決當前存在的問題無疑會有助于提高我國機電技術產品的水平和性能，對于完善我們的市場經濟制度也大有裨益。從促進產業(yè)結構調整，推動完整的機電一體產業(yè)形成的角度看，我們的機電一體化而臨以下兩點任務:其一，要進一步推動傳統工業(yè)技術升級，實現節(jié)能高效，這就需要對傳統產業(yè)進行微電子技術改造。其二，大張旗鼓地開發(fā)自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。

首先，在技術政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標準的傳統產業(yè)進行限制，加快對落后產品的淘汰。同時，要鼓勵對傳統產業(yè)實施機電一體化技術改造。

其次，我國機電一體化產業(yè)覆蓋而廣，發(fā)展迅速，而我們的財力、人力和物力是有限的，產業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能而而俱到，所以我們應建立機電一體化行業(yè)“協會”性質的統管合作機構，并賦予其職能，既有利于深入的行業(yè)調查，指導行業(yè)布點布局的調整，發(fā)展重點項目，又有助于制定出縱覽全局的“機電一體化”發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃，以避免開發(fā)上重復、生產上撞車。

再次，通過“協會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業(yè)信息平臺，及時分享更多的行業(yè)內部信息，二來可以增加產業(yè)在社會上的認知，使行業(yè)內外都重視和支持“機電一體化”的發(fā)展，既可以吸引外商到我國投資發(fā)展“機電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調配資源。同時，盡管人民幣升值短期內會減緩我國機電產品出口，但對技術貿易來講，卻可以利用此時的時機，大量引進相關產業(yè)的先進技術，反哺自身加工業(yè)，提高企業(yè)的利潤空間。作為世界上最大的發(fā)展中國家，大力發(fā)展機電一體化技術，用微電子技術改造傳統產業(yè)，開發(fā)數字化、智能化機電產品，既是振興我國傳統機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，也是一條促使機電行業(yè)產業(yè)、產品結構調整日益完善的捷徑。

3機電一體化技術發(fā)展趨勢

Electrochemic-mechanical系統(MEMS)一直是一個近年來熱門研究領域。它也是一個快速增長的行業(yè)，它們的大小已經超過100億美元，數以百萬計的MEMS一直在等產品汽車安全氣囊和噴墨打印機。MEMS技術已經應用到開發(fā)微型光學開關來處理高卷數據和話音通信的通信。MEMS本身是一個機電一體化極好的例子。作為另一個措施，表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術倡議關于人口統計學的改變，ASME報告中，“人口統計學是第二強大的力量改變世界的經濟和社會。在未來40年，世界人口預計將將增長50%左右。嬰兒潮一代將進入高級成熟度然后年老?！叭缓?，報告觸動了幾個具體的方而包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢。雖然報告中沒有討論ASME，這種趨勢將激勵機電朝著人性化方向發(fā)展，如護理機器人的研發(fā)被稱為人類友好的機電一體化。美國機械工程師協會(CASME)最近發(fā)表了一份報告，題為《機械工程在21世紀的發(fā)展趨勢》，其內容主要介紹了從20世紀到21世紀機電一體化的進展和今后發(fā)展的趨勢。它從以下四個類別描述了工程學的變革趨勢:技術變革、人口變革、經濟變革和社會變革。隨著科技的進步，以下八個領域將會是機電一體化發(fā)展的主要途徑:信息技術、微型化、材料科學、生物工程和醫(yī)藥、能源、運輸、環(huán)境工程和制造業(yè)等。

4結論

在經濟全球化趨勢逐漸增強，市場競爭日趨激烈的當今社會，機電一體化的發(fā)展對優(yōu)化本國的產業(yè)結構和發(fā)展本國經濟具有至關重要的作用。機電制造思維是基于現代工程教育而逐步興起和發(fā)展起來的。機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產力發(fā)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(fā)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(fā)展前景也將越來越光明。總而言之，機電一體化技術作為機械技術，信息技術，電子技術和計算機技術的融合、發(fā)展與延伸，在經濟社會不斷建設發(fā)展的過程中占據著極為關鍵的地位。我們需要明確機電一體化技術未來發(fā)展方向，妥善處理機電一體化技術在發(fā)展過程中而臨的問題與障礙，推動機電一體化時代的全而發(fā)展。

參考文獻:

篇10

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(fā)揮更大的功效就成為許多企業(yè)在工程施工中所關注的焦點。為了能夠幫助施工企業(yè)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(yōu)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(jiān)視、報警、自動保護等方面。工作中發(fā)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(zhí)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(jiān)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(zhí)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(fā)展的循環(huán)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??；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(tài)的監(jiān)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(fā)現故障，提高設備利用率

監(jiān)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(fā)動機的運行狀態(tài)實施電子監(jiān)視，一旦工程機械在運行過程中出現異常情況，能夠發(fā)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(yè)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(jié)能減排，這就要求對能源利用率低的傳統機械設備進行節(jié)能改造。

2.2.3 提高作業(yè)精度和作業(yè)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(yè)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(yè)精度和作業(yè)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(yè)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)速度，擴大工程機械的生產規(guī)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(fā)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(jiān)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(huán)?；?/p>

工業(yè)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(huán)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(huán)保的關注和投入越來越多，公眾的環(huán)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(huán)節(jié)，都要適應環(huán)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(yōu)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(tài)，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(yōu)勢和廣泛應用，受到了越來越多企業(yè)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(fā)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(yè)作出更大的貢獻。