機電一體化趨勢精選(九篇)

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第1篇：機電一體化趨勢范文

關鍵詞：現狀；發展策略；趨勢

機電一體化的發展歷史簡單明了，從機電一體化標志數控機床產生開始，到微電子技術、可編程序控制器、電力電子等的發展，為機電一體化奠定了堅實的基礎，再到激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的產生促使機電一體化發展了質的飛躍。雖然機電一體化有著驚人的成就，但是我國目前的機電一體化仍然存在著較大問題：微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度；機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力；我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。

在我國工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。此外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。一、機電一體化的發展策略

1，統籌協調機電發展

目前，機電一體化研究開發及生產的單位很多，但各自都有一套自己的發展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，各主管部門的有關計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，同時缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出統管全局的機電一體化研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發乃至生產中的成本浪費。

2，發揮“協會”的管理作用目前，機電一體化較熱，而按目前的行業劃分方法和管理體制比較混亂，因此，有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，應該加強加快機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。“協會”要進一步擴大領導機構――理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作。

第2篇：機電一體化趨勢范文

一、機電一體化的產生與應用

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展時期。光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電或微機電一體化等新分支。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。機電一體化已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。

二、機電一體化發展現狀

20世紀60年代以前為第一階段，稱為初級階段。人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。在二戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械與電子兩技術的結合還不可能廣泛和深入發展。

20世紀70到80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用并把機電一體化技術列為“863計劃”中。

三、機電一體化發展趨勢

1.智能化趨勢

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。 “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。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、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集具有視覺、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。這樣可利用標準單元迅速開發出新產品，也可以擴大生產規模，制定各項標準，以便各部件、單元間匹配。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，對生產標準機電一體化單元的企業規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

3.網絡化趨勢

網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術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展是為大勢所趨。

4.微型化趨勢

微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術。

5.綠色化趨勢

第3篇：機電一體化趨勢范文

【關鍵詞】機電一體化；核心技術；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。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 機電一體化的核心技術

2.1 機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.2 計算機與信息技術：信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經 網絡 技術均屬于計算機信息處理技術。

2.3 系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。

2.4 自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。

2.5 傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。

2.6 伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的 影響 。

3 機電一體化的發展進程

3.1 數控機床問世： 1952年美國第1臺數控銑床問世。我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。

3.2 微電子技術的發展：微電子技術是電子信息產業的基礎和心臟。它的發展，大大推動了航天航空技術、遙測傳感技術、通訊技術、計算機技術、網絡技術及家用電器產業的迅猛發展。在我國，已經把電子信息產業列為國民經濟的支拄產業。如今，微電子技術已成為衡量一個國家科學技術進步和綜合國力的重要標志。集成電路是微電子技術的核心，已發展到超大規模和甚大規模、深亞微米（0.25μm）精度和可集成數百萬晶體管的水平，現在已把整個電子系統集成在一個芯片上。人們認為：微電子技術的發展和應用使全球發生了第三次工業革命。隨著高性能甚至新型器件的不斷出現，又進而促進微電子技術和整個電子信息產業乃至整個世界發生更加深刻的變化。

3.3 可編程序控制器（PLC）的應用于工業： 70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術。90年代又開始了PLC的第三個發展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現場總線網絡的體系結構，采用開放的通信接口，如以太網、高速串口；采用各種相關的國際工業標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統，正隨著計算技術、通信技術和編程技術的發展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統、同一個編程系統，執行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

3.4 激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學 、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。

4 機電一體化的發展趨勢

4.1 光機電一體化：一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。因此，引進光學技術，實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源（動力）系統和信息處理系統。光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。

4.2 網絡化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。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。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

4.3 智能化：是機電一體化技術的重要發展方向，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。

4.4 仿生物系統化：仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物――軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬 件（肌體）――軟件（大腦）一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。

第4篇：機電一體化趨勢范文

【關鍵詞】機電一體化技術；應用現狀；發展趨勢

機電一體化技術主要是指結合了機械、電工電子、微電子、信息傳感器、接口以及信號變換等多種技術，并將其綜合起來運用于實際需求中的綜合性技術，是一種群體技術的有機融合，而不是簡單的拼湊，這也是機電一體化與機械電氣化概念上出現本質上區別的重要因素，機電一體化包含了技術與產品兩個方面的含義，而機電一體化的產品也不僅僅是人或肢體的延伸，更是對于人類感官以及頭腦的延伸，是具有智能化特征的現代化技術，目前來說現代化自動生產設備都可以稱之為機電一體化設備。

1機電一體化技術的發展狀況

機電一體化的發展主要分為初級階段、蓬勃發展階段以及深入發展階段。初級階段主要是指20世紀60年代以前，這個時期的人們在完善機械產品的性能時，通常會無意識使用電子技術的初步成果，尤其是第二次世界大戰時期，戰爭更是加劇了機械產品和電子技術的結合，機電結合從軍用技術在戰后逐漸轉為了民用，對于戰后的經濟恢復起到了一定的作用，不過這個時候還稱不上真正意義上的機電一體化，所研發出來的產品也無法大量推廣。蓬勃發展階段主要是指20世紀70－80年代，這一時期大規模以及超大規模的集成電路和微型計算機，計算機技術、控制技術以及通訊技術迅速發展，為后續的機電一體化發展奠定了良好的物質基礎，機電一體化技術以及產品也取得了各國的極大支持和幫助。發展至20世紀90年代后期，光學、通信、微細加工、光機電一體化以及微機電一體化等技術的出現，標志著機電一體化技術逐漸邁向了智能化的新階段，也被稱之為深入發展時期，這一時期中，人工智能技術、神經網絡技術以及光纖技術等領域都有了巨大的進步，機電一體化技術逐漸由了完整的學科體系。

2機電一體化技術的應用領域

2．1工業機器人

隨著用工成本的不斷提升以及工業機器人的成本下降，目前我國的工業生產中工業機器人的運用已經十分廣泛。而且因為計算機技術的快速發展，智能化機器人在工業機器人中占據了重要的地位，它不僅能夠進行復雜的邏輯運算，還有著一定的感知能力，甚至具有極強的環境適應能力和行動的獨立性。

2．2柔性制造系統

柔性制造系統主要包括了自動化倉庫、數控機床、機器人以及計算機等結構構成，利用機電一體化技術能夠有效實現依據產量自動調整的需求，對于一些產量不大、品種較多并且需要頻繁地更改零件的生產方式極為適用。

2．3計算機集成與制造系統

計算機集成與制造系統中運用機電一體化技術，不僅能夠掌握全局的動態，從而實現綜合化和最優化，還能夠突破部門間的界限，有機整合起各個部門間的關系，將規劃、發展、試驗、經營以及生產有機地結合起來，使各個部門間的信息傳遞更加快速，并不斷優化各部門間的配置，從而是生產要素中的潛能得以充分地發揮。

2．4數控機床

隨著機電一體化技術的不斷發展和利用，在數控機床領域的應用使得其在精度、功能以及構造等操控方面都有了極大的成效。甚至在構造方面還實現了緊湊化、總線式以及模塊化的等構造，而在功能方面則更加趨向于開放化的設計，并逐漸實現了智能化等功能，極大程度上改善了操控的性能并且提高了操控的精度，為機械產品的生產提供了良好的基礎。

3機電一體化發展趨勢

3．1智能化

21世紀中，機電一體化技術發展的重要方向之一就是智能化，智能化主要針對于機器行為的概念，主要建立在控制理論基礎上，主要包括了人工智能、計算機科學、心理學、模糊數學以及運籌學等多種新思想和新方法，以模擬人類智能等更高的控制為目標，使其富有判斷推理能力、邏輯思維能力以及自主決策能力等。雖然機電一體化產品無法實現與人類完全相同的智能性，但是卻能夠具有一些高性能和高速微處理器等特征的低級智能和部分人類智能。

3．2模塊化

因為機電一體化的產品種類和生產廠家較為繁多和復雜，而研發標準化的機電一體化機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等產品是一項十分復雜而重要的任務，因此模塊化可以說是一項極為艱巨而重要的工程，如控制單元中的視覺、圖像處理、識別以及測距等功能，以及機械裝置中的典型操作等。而機電一體化技術的應用能夠在標準單元迅速地開發出新產品并進行大規模的生產，甚至在制定了各項標準后，還能夠使各部件與各單元進行匹配，對于電氣產品的標準化和系列化帶來積極的影響。

3．3網絡化

隨著網絡技術的興起和快速發展，科學技術以及工業生產等領域都迎來了巨大的變革，而且網絡的出現也使得全球的經濟和生產聯合在了一起，從而形成了經濟全球化的局面。隨著網絡的不斷普及，基于網絡誕生的各種遠程控制以及監視技術也逐漸成為熱點，而遠程控制和終端設備本質上其實就是機電一體化的產品，可以預想到，機電一體化新產品一經研究出來，就會因為自身的所具有的獨特功能以及可靠的質量而風靡全球。而且家用電器的網絡化是目前發展的大勢所趨，不僅給大眾們的家庭范圍內帶來極大的便利和娛樂，也使得機電一體化的網絡化趨勢更加明顯。

3．4微型化

微型化主要是指機電一體化技術的微型機器和微觀領域方面的發展，廣泛來說其實就是指一些尺寸較小，不超過1cm的機電一體化產品，甚至隨著發展逐漸趨向于微米化和納米化的方向發展。這方面的產品不僅具有體積小、耗能少以及運動靈活等優勢，甚至在精細加工等方面也有著突出的效果。

3．5綠色化

工業的發展雖然使人們的生活更加舒適，物質方面也更加豐富，然而隨著資源的不斷減少以及生態環境遭到的嚴重污染和破壞，保護環境資源成為了目前發展的重要趨勢。正是基于這種大環境下，綠色產品的概念隨之誕生，無論是在設計、制造、使用還是效果的過程中，綠色產品都應當符合環境保護和人類健康的要求，因此綠色化的機電一體化產品發展，具有著廣闊的前景。

4結論

總而言之，機電一體化并不是獨立存在的，它需要其它科學技術發展的共同配合，才能夠達到社會生產力發展的要求。與機電一體化相關的技術非常多，而且隨著科學技術的不斷發展，技術間的融合趨勢也會逐漸加強，機電一體化技術的發展前景也會越來越大，因此研究機電一體化技術的應用現狀和發展趨勢，不僅能夠使人們認清機電一體化的概念，對于技術的推廣和研發也有著重要的意義。

參考文獻:

［1］張建．對機電一體化的探討研究［J］．科學中國人，2016(8):79．

［2］楊．對傳統產業的機電一體化改造研究［J］．湖南農機，2016(4):24，26．

第5篇：機電一體化趨勢范文

關鍵字：機電一體發展趨勢

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：

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。自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.

一、機電一體化概要

機電一體化是指在機構得主功能、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也已成為一門有著自身體系的新型學科。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、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。

因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是，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、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。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，還能賦予許多新的功能，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。即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別。

二、機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為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。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。

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迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。

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。

三、機電一體化的發展趨勢

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

1、智能化。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2、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、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

3、網絡化。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system, CIAS)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。

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。

四、我國的現狀與前景

用信息化帶動工業化是我國21世紀的一項重大戰略舉措。信息化是由計算機與互聯網生產工具的革命所引起的工業經濟轉向信息經濟的一種社會經濟過程。它包括信息技術的產業化、傳統產業的信息化、基礎設施的信息化、生活方式的信息化等內容：在信息化和工業化的關系問題上，有兩種極端的觀點。

一種觀點認為：我國的工業化水平很低，離開了工業基礎談信息跨越只能是空中樓閣，信息化這種新經濟現象是發達國家的事；我國工業化的任務尚未完成，我們必須堅守傳統產業，把注意力放在工業化上；我國在信息技術的開發領域和應用領域與發達國家都存在巨大差距，過分強調信息化，必然會產生泡沫經濟；面對巨大的“信息鴻溝”談“趕超”和“跨越”是不現實的，對新興的信息產業只能慢步走。我們把這種觀點稱作“堅守――慢步論”，即堅守傳統產業，慢步信息產業。

另一種觀點認為：信息化與工業化沒有必然聯系。我們必須緊跟時代步伐，放棄夕陽工業，大力發展信息產業這種朝陽產業。這種觀點是“放棄――跨越論”，即放棄傳統產業，在信息產業領域實現全方位的跨越。“放棄――跨越論”者關注的是西方國家在工業化過程中實行的放棄轉移型戰略。

我國實現信息技術和信息產業跨越式發展具有以下條件：(1)后發成本優勢。 (2)后來者沒有結構慣性。 (3)信息產業容易跨越。(4)信息市場潛力大。(5)信息設施有較好的基礎。、(6)有民間資本支撐和局部技術優勢。(7)有一批創新主體和示范工程。(8)有市場體制支撐。、

第6篇：機電一體化趨勢范文

關鍵詞：機械工業；機電一體化；數控；模塊化

一、機電一體化產品和其特點

機電一體化產品分系統(整機)和基礎元部件兩大類。 典型的機電一體化系統有： 數控機床、機器人、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM 系統等。典型的機電一體化元部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、 模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。

機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛， 涉及到生產過程的所有領域， 因此， 機電一體化產品的種類很多，而且在不斷增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分為下述幾類。

（一）數控類

主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。

（二）設備類

主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這 類產品的特點是執行機構為電子裝置。

（三）機電結合類

主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。

（四）電液伺服類

主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能試驗機。這類產品的特 點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。

（五）信息控制類

主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化 產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現 的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備四種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能。而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。

（一）機械系統。

機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接 等機械部分。 這部分是實現產品功能的基礎， 因此對機械結構提出了更高的要求， 需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、 多功能、 可靠、 節能和小型輕量等要求。

（二）動力系統。

動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。

（三）傳感與檢測系統。

傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界的各種參數轉換成可以測定的量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。

（四）信息處理及控制系統。

根據機電一體化產品的功能和性能要求，信息處理及控制系統接收傳感與檢測系統反饋的信息，并對其進行相應的處理、運算和決策，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現控制功能。機電一體化產品中，信息處理 及控制系統主要是由的軟件和硬件以及相應的接口所組成。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一） 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，具體表現在：

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。

3、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。

（二）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。

（三）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前景

機電一體化技術發展機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合， 其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、和綠色化。

（一）數字化

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

（二） 智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。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。

（三） 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。

（四）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。

（五）綠色化

第7篇：機電一體化趨勢范文

【關鍵詞】光機電一體化、技術特征、現狀研究、發展趨勢

【 abstract 】 : introduces the technical features light machine electricity integration, the present situation and development trend of domestic and foreign technology, and points out that the future development prospects and some important technical hot

【 key words 】 integrates light, technical characteristics, current situation, development trend

中圖分類號：R-1 文獻標識碼：A 文章編號：

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。 1.光機電一體化技術特征光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。 1.1 體積小，重量輕，適應性強，操作更方便光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。 1.2 功能增加，精度大幅提高光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。1.3 部分硬件實現軟件化，智能化程度提高傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。1.4 產品可靠性得到提高，使用壽命增長傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。 1.5 融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。1.6 產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。 2.研究現狀和發展趨勢 2.1研究現狀自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。 2.2 發展趨勢光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。

第8篇：機電一體化趨勢范文

機電一體化作為未來機械工程領域的發展方向，必然要適應未來社會的發展方向，未來的社會將會向環保、智能、輕型、網絡等方向發展，所以機電一體化技術不可避免的將會向著這些方向發展。

1綠色化

工業革命以后，機械領域的技術革新給人們帶來了巨大的方便，對人們的生活、工作產生的深遠的影響，但是，在給人們帶來方便的同時，也帶來了嚴重的環境污染和資源的浪費。于是，人們對環保型的設計、制造有著很高的呼聲，符合綠色化的產品應當在適用時對環境的污染降到最低、對資源的利用提到最高，同時在報廢后還能都回收利用。機電一體化的綠色產品要充分考慮到環保的特性，在設計之初就要將環保理念考慮進去，使設計的產品在使用過程中能夠做到對資源的最大利用和對環境的最小危害。

2智能化

機電一體化的人工智能是在人工智能、計算機科學、心理學、運籌學等學科基礎上發展起來的一種新的思想，可以模擬人的思維，對機械制造過程中遇到的問題，能夠具有一定的判斷能力和自我監控、維護能力，從而能夠更好的控制機械系統。

3網絡化

計算機技術普及后最主要的特征就是網絡化的普及，網絡技術的普及無形之中改變了人們的生活，給人們的生活帶來了巨大的變革，同樣也給機電一體化技術帶來了前所未有的發展機會。如今網絡已經走進千家萬戶，給人們的生活帶來了許多方便，正在改變著人們的生活，基于網絡的遠程控制技術和監控技術在日常生活中隨處可見，例如可以實現遠程控制的無線傳輸設備就是一個杰出的例子。可以預想，在未來的家庭生活中，機電一體化的網絡化產品將會走進大眾生活，最新的研究成果可以實現將家里常用電器連接成一個網絡，利用一臺計算機（甚至是一部手機）作為控制中心，構成一個完整的家庭控制系統，然后可以遠程控制家里的一切電氣設備，從而使尋常百姓真正體驗到科技發展帶來的實惠。

4微型化

第9篇：機電一體化趨勢范文

關鍵詞：機電一體化技術 微細加工技術 智能化 應用領域

知識經濟時代最突出的特點在于知識和信息的傳播不同于以往的制造和技術的傳播，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。

機電一體化又稱機械電子學，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。

一、我國機電一體化的現狀

全球范圍內機電一體化的發展通常可以分為三個階段。第一階段為20世紀60年代以前，因為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；第二階段為20世紀70~80年代。第三階段為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，機電一體化呈現深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。

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”。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。

二、機電一體化的核心技術

機電一體化包括：軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須掌握機械本體技術；傳感技術；信息處理技術；驅動技術；接口技術；軟件技術。

三、機電一體化技術的主要應用領域

（一）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，具體表現在：

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。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

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

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

四、我國機電一體化的發展前景

4.1網絡一體化

知識經濟時代的突出特征是計算機技術和網絡技術的迅猛發展。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、教育以及人們日常生活都帶來了巨大的變革。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。

4.2模塊標準化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。因為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、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜又是非常重要的事。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。

4.3人工智能化

21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向就是智能化。人工智能在機電一體化建設者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。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。

五、結語：

機電一體化是眾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。大力發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、發展與振興機械工業的強大之路。

參考文獻：

1、李運華：機電控制[M].北京航空航天大學出版社，2003.

2、芮延年：機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社，2004.

3、柴天佑：智能控制綜述[J].基礎自動化，2006（6）.