机电一体化技术方向精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇机电一体化技术方向，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词 机电一体化技术 相关技术 组成要素 原则 发展方向

一、机电一体化技术的相关技术

1.机械技术

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，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。

2. 计算机与信息技术

计算机技术与信息技术密切相关，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。在机电一体化系统中，计算机与信息处理部分指挥整个系统的运行，信息处理是否正确、及时，直接影响到系统工作的质量和效率。

3. 系统技术

系统技术即以整体的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，它是实现系统各部分有机连接的保证。

4. 自动控制技术

自动控制技术范围很广，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

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。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

6. 伺服传动技术

伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

二、 机电一体化系统五大组成要素一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。

机械本体是系统的所有功能要素的机械支持结构;动力驱动部分依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。

测试传感部分对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。

控制及信息处理部分将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。

执行机构根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。

三、机电一体化四大原则：构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。

两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。

运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。

在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。

两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。

四、机电一体化的发展方向

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。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。

2.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。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，研制各种机电一体化产品。

3.模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程，也是机电一体化产品的一个发展趋势。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。它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。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。

4.微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。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，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势，都有广阔的应用前景。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。

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。

6.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、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。

综上所述，机电一体化技术是众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。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。

参考文献

[1]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社.2004.

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关键词：机电一体化；特征；发展趋势

随着日新月异的技术更新，机电一体化发展对不同学科交叉渗透也有着推动。机械工程当中的微电子技术以及计算机技术发展，为机电一体化发展目标实现奠定了基础，能够实现技术结构的优化目标，在机电一体化的技术应用下，就能提高生产力水平。从理论上对机电一体化技术发展研究分析，就能从理论层面提供支持依据。

一、机电一体化技术发展历程和主要的内容分析

1.机电一体化技术发展历程分析

机电一体化主要是电子技术和机械设备的有机结合，从而将机械设备的动力以及电子技术的信息处理功能充分发挥，实现自动化的工作目标。机电一体化是建立在综合应用技术基础上发展的，在当前已经成为独立的学科，从技术层面来说，主要体现在对机电一体化的产品有效实现和使用发展。而从产品的基础层面来说，就是机械系统和微电子系统结合构成的新系统，这就成为了有着新功能的产品。机电一体化的进一步发展过程中，在功能系统的作用发挥上比较突出。机电一体化实际是综合技术的融合，并非是简单化的拼凑，而是将各个领域的优势相结合，实现概念上以及技术上的融合。我国的机电一体化发展经历了几个重要阶段。上世纪80年代，学术界对机电一体化进行了研究，经过了几十年的努力，在理论上以及技术层面上都实现了长足发展，在数控技术方面的市场占有率也逐年提高，机械生产能力也有了大幅度提高。工业机器人的实际生产应用，对控制系统以及软件编程技术的应用等，都从很大程度上促进了生产效率的提高。在计算机集成制造系统的优化发展上也取得了瞩目成绩，已经在多个制造生产领域的发展中得到了广泛应用，发挥着重要作用。

2.国外机电一体化技术发展现状

国外的机电一体化技术发展可以分为三个阶段：第一阶段又称之为初级阶段，出现在20世纪60年代以前，这一时期是机电一体化技术的雏形，是人们不自觉地利用电子技术并且传承下来；第二阶段称之为发展阶段，出现在20世纪80年代末期，机电一体化技术的各项产品都有着很大的发展；第三阶段是深入发展阶段，出现在20世纪90年代后期，世界各国都开始研发和关注机电一体化的技术和新产品。日本东京在1989年召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，可以称为机电一体化技术发展阶段的标志，世界各国也从此大力推动和发展机电一体化的技术和产品的研发。在深入发展时期，机电一体化技术进入了向智能化方向的新阶段，一方面出现了光学、通信技术、微细加工技术等新的机电一体化技术和产品，另一方面对机电一体化技术的学科体系和研究方法也进行了深入的探讨。在目前，机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位是日本和美国。

3.国内机电一体化技术发展现状

我国的机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距，如当前国内外在开发煤矿机电大功率厚煤层电牵引采煤机的机电一体化新技术方面。主要表现在以下几个方面：一是总体技术上，国外Eickhoff公司开发的SL500系列采煤机，截高范围2.0m～6.0m，可达截割功率2×825kW，而国内引进6LS3，6LS5和7LS5型6台，SL500型3台，EL3000型1台，最大装机总功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用寿命方面；二是工况检测、故障诊断技术上，目前国外使用微机控制、传感器多、信息量大、显示屏大、显示点多等特点，而国内却达不到这一水平；三是自动调高技术上，基于位置传感器和计算机的记忆截割技术在国外比较容易实现，而国内在研采煤机仍未实现记忆截割。

4.机电一体化技术主要内容分析

机电一体化技术涉及的内容比较丰富。机电一体化技术方面主要从系统工程角度分析。在对电子以及机械技术的应用下，能将两者得以有机结合，就能充分发挥综合技术的应用优势。因此，机电一体化技术涵盖技术以及产品两个层面的内容。机电一体化系统，也就是产品方面，是通过多个特定功能机械以及电子技术要素构成的整体，使人们的实际生产制造的需求得到满足。机电一体化系统所涵盖的装置要素比较多，其中的执行装置以及传感器等都是比较重要的装置要素。除此之外，机电一体化内容中的系统设计思想也比较重要。这就涵盖了控制论以及系统工程方法论等内容。机电一体化的思想也简称为一体化思想。这一思想的应用对人机一体化以及机电液一体化等发展目标都能有效实现。机电一体化工程作为电子和机械工程集合，通过机电一体化技术设计制造体系应用，在实际应用中的作用发挥也比较显著。

二、机电一体化产品特征类别和核心技术分析

1.机电一体化产品特征类别分析

机电一体化的产品特征也比较鲜明。机电一体化产品的结构比较简单，产品的轻细巧等特征比较突出，并且比较容易实现标准化、模块化的设计制造。机电一体化的产品记忆以及信息处理功能比较突出，能够将产品的高效性以及智能化的优势充分发挥，并能起到自动监视的功能和诊断功能等，在产品的安全可靠性上也能有效提高，可通过负荷以及运行情况加以有效调整控制。另外，机电一体化的产品类型也比较多。机械产品当中一部分控制功能及机构用电子装置替代，其中比较常见的有机电一体化照相机以及打印机等产品。此外，比较典型性的产品有着较为完整性的结构，其中比较常见的就是工业机器人以及自动绘图机等。简单地依靠机械以及电子无法制造这些产品，两者结合，就能够大大提高可运行效率。还是一种类型是通过微电子装置替代原设备的信息处理机构，比较常见的产品有全电子式电话交换机以及电机调速装置等内容。

2.机电一体化核心技术分析

机电一体化的核心技术比较多。计算机和信息技术是比较重要的应用技术，能够发挥信息交换以及存取和运算等作用。计算机以及信息技术当中的专家系统技术以及人工智能技术也是比较常用的。机电一体化核心技术中的系统技术，是通过整体概念对多种相关技术进行组织应用的，其中接口技术就是比较常用的。为保障计算机的通信，要对数据传递格式进行规格化以及标准化呈现。目前这一应用技术中的开发成本比较低，在高速串行接口的应用方面比较突出。机电一体化核心技术当中的机械本体技术是比较重要的应用技术。这一技术主要应用于对性能的改善以及质量的减轻等层面。当前的机械产品通常是将钢材作为主要材料。为减轻产品质量，要在结构上加以优化，并加强非金属材料的应用。这一技术的应用响应速率得到了很大提高，在整体的效率上也得到了有效提高。机电一体化核心技术当中的信息处理技术以及传感技术也是比较常见的应用技术。信息处理技术的应用中，将微型计算机在实际工作中加以科学应用，就能从整体上提高信息处理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干扰能力。而传感核心技术的应用有着高灵敏度以及抗干扰能力，在当前的技术进一步升级下，对光纤电缆传感器的应用比较重要。另外，机电一体化核心技术当中的软件技术以及驱动技术也是较为常用的技术。软件技术应用是和硬件协调应用的。在软件研制成本降低的前提下提高生产维修效率，以及软件的标准化应用是发展的重要课题。在驱动技术的应用下，在响应速度上也能有效提高，对控制专用组件以及传感器和电机三位一体的作用发挥也比较重视。

三、机电一体化技术应用领域和发展趋势探究

1.机电一体化技术应用领域分析

机电一体化技术的广泛应用对我国的经济水平提高起到了积极促进作用。机电一体化技术的应用在当前社会发展中的作用也愈来愈突出。通过多年的发展以及技术优化，机电一体化技术在数控机床的应用使之结构、功能和控制精度等都得到了有效提高，在总线式以及紧凑型的结构应用下，使得数控机床的结构得到了优化。应用CPU以及多主总线体系结构，进行开放性设计等，能提高接口的标准化，实现使用效益最大化呈现。通过智能化以及WOP的实现，机电一体化数控机床系统就能实现二维以及三维的动态加工仿真。信息存储大容量的模块化设计使得控制功能也得到了有效提高，可有效实现多过程以及多通道控制。例如：当前市场上的CK0632数控机床就是采用机电一体化设计的数控机床，外型大气美观，用途广泛，操作方便。机床主轴采用高度精密滚动轴承之承，回转精度高。机订导轨采用耐磨铸铁，经过超音频淬火能够长期稳定地保证机床加工精度。CK0632数控机床机床也可实现自动控制，完成车削多种零件的内外圆、端面、切槽、任意锥面、球面、及各种公英制圆、圆锥螺纹等工序。此外，CK0632数控机床还有配有完备的S.T.M.功能，可以发出和接收多种信号控制自如的加工过程。目前，CK0632数控机床广泛应用于电器、仪表仪器工业、汽车、摩托车配件、轴承照相器材、电影机械、五金工具及其他高精度复杂零件的加工制造。机电一体化在工业机器人领域当中的应用也比较突出，第二代机器人的设计中，对各种传感元件进行了科学应用，这样在作业的信息获得以及操作对象的信息获得都比较方便。计算机技术的应用能准确判断分析对操作信息的处理，并进行反馈控制。在第三代的机器人设计中，就通过多感知功能的应用，有效实现复杂化的逻辑思维以及判断和决策等，在作业的独立性层面有着充分体现。

2.机电一体化技术发展趋势

随着时展以及技术进步，机电一体化技术也会向着智能化方向迈进。这也是当前的机电一体化和传统机械自动化的重要不同。近些年，我国在处理器技术上的进步以及传感器系统的集成化目标实现，对机电一体化的智能化发展目标实现提供了有力支持。智能化机电一体化目标实现和实际的应用，对人的操作和工作量的减少能发挥积极作用，可有效减少人的脑力劳动。机电一体化技术的网络化发展将实现。网络技术在当前的发展比较迅速。进入新的时代，在网络技术的支持下，机电一体化的网络化目标将得到实现，在远程控制技术的应用作用上将更加突出，同时会提高机电一体化的功能性以及安全性。机电一体化技术的系统化趋势比较突出，也就是在系统结构上的模式化以及开放式的总线结构应用，对系统的灵活性组态就有着鲜明呈现。在系统化的发展中，能加强通信功能，可实现远程以及多系统的通信。不仅如此，机电一体化的发展也会向着微型化方向迈进。这主要体现在电子部件的微型化，在产品的体积层面不断缩小等。这样就会促进机电一体化的设备运行效率提高，灵活性更加突出。

四、小结

综上所述，机电一体化的发展中，技术的升级进步对机电一体化设备的优化起到了很大促进作用。我国在机电一体化的发展中有了长足进步，但是在发展中存在着诸多不足。从理论上对机电一体化的技术进行研究分析，就能为实际机电一体化发展提供理论支持，带动我国机电一体化领域的可持续发展。

参考文献：

[1]张立辉.机电一体化技术的发展历程和趋势[J].机械管理开发,2011(1)．

[2]孙玲.大数据时代的计算机信息处理技术分析[J].科技展望,2016(26)．

[3]张振华,赵灿林.浅谈机电一体化技术发展趋势[J].职业,2009(9)．

[4]缪学勤.工业4.0推动机电一体化走向智能技术系统[J].自动化仪表,2016(37)．

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关键词：机电一体化；技术；应用领域；发展方向

中图分类号： C35 文献标识码： A

目前我国机电一体化已经形成了系统化的技术，其在不同领域的应用也相对比较广泛，因此，相关的建设单位要加强对于机电一体化技术的研究，将其发展成集网络化，智能化，微型化以及绿色化等集一身的技术，从而促进我国经济的发展。

一、机电一体化要点概念

机电一体化系统综合的运用到微电子技能、计算机技能、机械技能、主动操控技能以及接口技能等，对系统内部的信息进行改换；而且保证程序编制的完整性和高质量，根据系统运用和操作的根本性需求，对内部的规划进行合理化的装备；同时，在系统的功用、质量以及能耗等多个重要环节进行优化和改善，保证机电一体化运用的是最新的技能手段，终究构成一个全体化的系统商品。因而，在机电一体化当中首要包含的是技能和商品等两个重要环节。机电一体化并不是一个单纯性的技能手段，而是将多种技能进行组合和交融，构成一个全新的技能系统。机电一体化的功用性较强，且当机电一体化技能发展到一定的时期以后，一些微电子的设备还可以对内部的许多零件和元件进行替代，具有愈加新颖的功用。多见的有：主动的信息数据处理、主动的操控调理、主动的记载显现、主动的功用性监测以及主动功用确诊维护等，以保证机电一体化可以时间处于最好的运转状况，而且提高系统作业之时的效率。

二、机电一体化技术的应用领域

1、 数控机床领域。数控机床及相应的数控技术已经有 40 年的发展历程，技术难度有显著提高，无论在结构、功能、操作还是控制精度上。其中总线式、模块化、紧凑型的结构最具有代表性，这种结构应用多个CPU、多个主总线，结构复杂。此外还有开放性设计，这种设计使硬件体系和功能模块具有层次性和兼容性，可以大大提高用户的使用效益。

WOP技术和智能化。根据车间实际作业状况，可以通过系统完成编程。同时可以仿真加工过程，并实现在线诊断控制、模糊诊断等智能系统。随着一体化技术的成熟，如大容量存储器的出现和软件的模块化设置，使数控功能极大丰富，同时使得 +0+ 系统的控制功能也加强了。

全方位满足技术要求，比如只有一台机床的情况下，也可以顺利完成多个加工要求，并实现刀具使用检测、物料流通、机械手等的集成，统一到系统中。在系统中，分出多级网络，这样实现了构成复杂加工系统的作业能力。这种数控装置以单板、单片机作为控制中心，并由专用芯片及模板组成。

2、计算机集成制造系统（CIMS）领域。CIMS 的组成并非分散的子系统组合，而是由全局的经过实践积累的最优系统综合。加强了原有的各部门沟通，围绕制造，控制“物流”和“信息流”，将经营策划、产品研发、制造准备、实验测试、经营管理进行更好的结合。当集成度越高，就越能够使各个生产要素间的配置更加合理，使得生产要素的潜力得到更大程度地体现。

3、柔性制造系统（FMS）领域。计算机化的制造系统被称作柔性制造系统，包括计算机、数控机床、机械手、料盘、搬运车辆和自动化仓库等。可以依照生产要求，及时、准确地进行生产，这种灵活的生产方式可应用于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

4、钢铁领域。在钢铁企业中，机电一体化体系是以微处理机为中间，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、外表等技能有机的结合起来，选用拼装合并方法，为完成工程大体系的归纳一体化创造有力条件，增强体系操控精度、质量和可靠性。

因为钢铁工业具有大型化、高速化和接连化的特色，传统的操控技能遇到了难以克服的艰难，因而十分有必要选用比如机电一体化的智能操控技能。机电一体化的智能操控技能首要包括专家体系、含糊操控和神经网络等，其广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、操控、设备与产品质量确诊等各个方面。

三、机电一体化技术的发展方向

根据国内外高新技术分析，机电一体化技术的发展尤为迅速，一下几个方面将作为其未来的发展方向。

1、智能化。机电一体化与传统的机械自动化的主要区别就在于智能化方面，智能更加代表机电一体化的未来方向。随着中央处理器运作速度的提高和计算机的高性能化，使得嵌入智能控制算法成为了可能，从此机电一体化技术产品向着智能化方向发展。这种智能机电一体化产品拥有模拟人类智能的功能，可以做出一些判断推理以及功能决策，以取代制造作业中部分人的脑力劳动为目的。

2、系统化。系统具有任何组态的功能，随时分解、组合是系统的特征，系统也正致力实现多子系统互相调和及整合管理。系统的具有较强的通信功能，除了通用的通信方式外，远程通讯及多系统通信联网正在兴起，以及其需要的局部网络正慢慢的被采用。未来，机电一体化产品会越来越考虑人的因素，令机电一体化产品模拟人的智能、甚至情感。或者也可以根据某种生物的良好结构，模拟出生物机体，生物系统化越来越成为其发展的方向之一。

3、微型化。微型系统是机电一体化发展的一个新方向。其高度融入微机械技术、微电子技术和软件技术。有国外专家称，微型电子机械的物理体积一般要小于 1 立方厘米，但这并非最终尺寸，正向微米、纳米级方向进军。微机电一体化系统集合占地小、耗能少、运用灵活等特点于一身，更容易进入狭小空间，同时便于精细操作。由此，其在生物、医学、航空、工农业及国防领域，有着广阔的使用前景。据目前掌握的技术，可根据半导体器件生产过程中的蚀刻方法，在实验室中完成亚微米级机械零件的制造。

4、模块化。有人说机电一体化产品的模块化是一项紧迫而艰难的任务。市场上，机电一体化产品的生产厂家很多，统一开发具有标准机械、电气、动力、信息接口的机电一体化产品并非易事。制订统一的标准是前提，这样才能使各部件、单元匹配成功。机电一体化产品的生产商可以依照标准化产品进行创新，更新换代，为自己的不断扩大再生产奠定基础。

5、网络化。像所有产业一样，网络的出现及发展对机电一体化技术有着十分重要的影响，使其越来越向着网络化方向发展。市场上出现很多种类的机电一体化产品，其面向网络的方式也不一样。随着网络技术的普及，远程控制和监视技术发展前景广阔，其实远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品的一种。

6、绿色化。随着社会的发展，人民生活水平的不断提高，“绿色”产品已成为各产业所追求的至高目标。这是社会发展的趋势，并要求产品的全生命周期，包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个过程都要绿色环保。机电一体化产品的绿色化要求产品的制造过程无污染、无浪费，结束产品生命时可回收利用。

结束语

机电一体化的核心工作有两方面，其一是改变传统产业，应用微电子技术使其达到节能、低耗，高质、高效的目标，从而引领传统工业进一步大发展；另一方面是促进机电一体化产品的及时更新换代，未来的机电产品将集自动化、数字化、智能化为一身。

参考文献：

[1]徐世亮.浅谈机电一体化技术的应用及发展[J].科技致富向导，2014,(3).

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一、高职机电一体化专业人才培养存在的问题

1.培养目标、专业定位不准。传统的机电一体化专业人才培养方案基本上按既懂机又会电来定位，往往造成机不太懂、电也不太通的尴尬局面，失去了该专业应有的特色，更不能满足重庆市汽车摩托车、装备制造、资源加工、高新技术四大支柱产业和沿海地区对人才的需求。

2.课程设置和教学内容不能满足企业需求。近几年来，重庆市机电一体化专业课程设置虽有所改进，但教学内容仍较陈旧，课程与教材内容重复较多，缺乏对学生智力的开发，学生所学到的知识与企业的要求尚存在差距。例如，数控加工工艺和刀具、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床的维护与维修等教学还较薄弱。

3.体现工业发展水平的专业教材急待更新。目前高职院校所采用的机电一体化专业（数控方向）教材大多没有充分体现出行业的发展水平，形态单一，内容陈旧，实践性差。适合数控系统原理、数控机床故障诊断与维护维修和数控人才实训等课程的教材非常有限，且与生产实际相脱离。

4.实践教学方式不能体现高职教育特色。近几年，笔者所在的万州市一些职业院校在实训硬件选型上逐步趋向采用工业用数控机床、加工中心。由于数控设备价格昂贵，学校购置设备数量有限，只能给学生作演示实验，每个学生实际操作机会较少，而数控技术是实践性很强的一门综合技术，不通过实践的体验，很难学到操作技能，就达不到良好的教学效果。

5.“双师型”教师数量不足、素质不高。目前在重庆市的职业院校中，具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资数量严重不足，由于一些职业院校固有的体制和政策规定上的限制，从社会上引进既具有丰富实践经验，又有一定理论水平的工程技术人员来充实教师，在职称、工资、福利等方面得不到公正待遇，工作积极性得不到充分发挥。

二、高职机电一体化专业人才培养方案制定应注意的问题

1.形成新的人才培养机制。通过成立由学校、企业专家组成的专业指导委员会，充分的市场调研，确定本专业方向的理论与实践课程体系和人才培养目标。制订专业定位方向和人才培养目标，应立足库区，面向西部和沿海地区，以满足三峡库区工业经济快速增长对机电人才的需求。

2.注重学生综合素质的培养。学校要始终把德育放在首位，把学做人和学技能结合起来。特别在基础课、专业课教学和实践教学环节中体现素质教育，培养学生创业精神、创新精神、团队协作精神，进行爱岗敬业，艰苦奋斗的教育，帮助学生正确理解技术发展与劳动活动的关系，认识职业实践活动对经济发展和个人成长的意义，使受教育者形成健康的劳动态度、良好的职业道德和正确的价值观。

3.形成具有高职特色的专业教学计划。为了确保培养质量，突出职业能力，专业教学计划要随市场需要进行修改。将培养过程分为职业技术课程学习和职业岗位实训两个阶段。第一阶段围绕专业核心技术的学习，建立课程体系，优化课程组合，精选课程内容，突出实用性，将理论课与实践课融为一体，课堂教学与动手操作有机结合。第二阶段主要进行综合实践训练，使学生积累岗位工作经验。实践环节与理论教学的比例大于1：1。同时加强高等数学、大学英语、计算机应用等工具类课程的教学，为学生今后的发展奠定一个坚实的基础。

4.改革传统教学方式和考试方式。专业课程设置要随企业的需用而增减，随时进行调节，教学方式也要灵活。我校的高职机电一体化（数控方向）专业开设数控机床故障诊断与维修，引进具有丰富实践经验的企业技术人员作为任课教师，上课不照搬教材，每次课以不同的课题形式进行现场教学，培养了学生对实际问题进行分析和解决的能力。

以技能性综合实训相结合的考核方式代替传统的闭卷考试，成绩评定以学习过程为主。

5.重视两个基础实习环节。重视传统金工实习。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的，自动化的数控机床，离不开传统的车、铣、刨、磨等加工技术，一个数控加工人员，如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工艺，就不可能成为一个合格的数控人员。因此在教学计划中必须设置金工实习，一般在第二学期开设，时间至少1个月。

重视生产实习。加强实践教学环节，减少演示和验证性实验。在实践教学别要注重生产实习这个环节，学生到企业不仅是学习职业技能，而且还要学习企业文化，因此生产实习的时间和何时设置都应该全面考虑，时间不能少于一个月。

6.开展多渠道的实践教学方式。学校应走产学结合的道路，与企业共建实习实训基地；加强校内实训基地的建设，增加实验实训设备的投入；成立职业院校共享的实验中心、实训中心等，提供公共的实践教学平台；建立开放式实验室等措施。以增加学生实际操作的机会，也提高了职业资格证书的含金量。

7.推行职业资格证书。根据培养目标和职业技能鉴定考核的要求，建立以基本技能、专业技能、综合技能三大模块为主线的实践教学体系。实践教学做到三年不断线：一年级主要进行基本技能实训；二年级主要进行专业技能实训；三年级主要进行综合技能实训，让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核，获得相应工种的职业资格证书，实现职业资格零培训。

8.改革传统的毕业设计。可以将传统的毕业设计改为毕业综合实训，内容为设计、加工生产实用型零件。因为毕业综合实训是对学生职业技能的培养，与以往的毕业设计（论文）相比，实践教学的范围更广，意义更大，它不仅是学习和掌握岗位操作技能的关键环节，也是学生应用所获知识、技能和技术的一次综合训练。

9.加强教材体系建设。采用教育部高职高专规划与推荐教材和自编教材相结合的教材体系。教师根据现场调研、所任课程的发展现状编写讲义，力求贴近实际，使学生掌握较新的理论、技术、工艺，形成一套较为适用的教材体系。

10.加强“双师型”师资队伍的建设。职业院校的教师应继续通过学历教育深造，采用请进来、走出去的方法对在职专业教师进行再培训，更新教师的知识水平和技能；对缺乏实际经验的年轻教师有计划地送到企业或培训基地进行实践和学习，重点放在工艺技术、故障诊断和排除等方面；改革人事管理制度，有目的地招聘有实践经验的工程技术人员充实教师队伍，给予他们各方面公正合理的待遇，以调动和发挥他们的积极性。同时注重加强机电复合型的教师培养。

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关键词：继电保护；整定计算；数据拼接； 发展

中图分类号：TM77 文献标识码：A

整定计算是保证电网正常运行最为基本的工作，能够使得故障出现之后继电保护装置可以在短时间之内做出相应的反应，保护电路并尽快的排除故障。数据模型拼接技术是整定计算之中一个很重要的方法，而现在的技术等等方面也面临着不少的难题。本文通过研究现状的方式对数据拼接的发展方向做出简要的分析。

一、整定计算的基本结构

整定计算是针对于数据的维修保护，通常都是将所有的数据集中起来一同维护管理。我们可以知道数据的集中无疑就是数据库的职能了，因而整定计算的基础就是数据库，其中包括了许多基础数据的内容：如接线图、设备台账、基本运行方式、后备保护运行定值、整定计算模板、整定计算原则等多方面的基础数据。其中接线图主要使用了分层管理的方式，将电压等级从南方最高的电压到省内最低的电压分成几个等级的电压。基本运行方式有全网运行、各省运行、省间运行等几种基础的运行方式。其中全网运行方式的基础就是各省与省间运行方式两种。后备保护运行定值由在各省之间的后备保护定值一同组成。而整定计算原则既可以使用全国统一的整定计算原则，同样可以使用各省自己单独制定的整定计算原则。

基础数据库将管理由管理方交给的所有建立的数据库，包括维修、保护等等多个方面的管辖措施。各省电网用户都会有属于自己的数据库，自己的数据库也仅对用户本人所开放，并且所有数据的使用登陆等等情况都会有所记录，保证用户数据的绝对安全。

二、数据模型的拼接

1 数据模型拼接的基本原理

上文中阐述了如何实现基础数据库的建立与管理，而数据的拼接正是把用户的数据上传到上级数据库，然后进行拼接，从而形成完整的数据库。拼接的过程大致是下属电网整定计算系统导出图形与参数到XML交换文件，之后经过第一次导入完整导入到空区域。后续导入即是匹配导入，仅导入修改的部分。其中目标区域是接受导入源工程数据的区域，这些区域都存在于目标工程之中。而目标工程指的是某种计算工程并且接受导入的数据进行整定计算。

2数据交换的原则

数据交换的过程中，所交换的文件对数据以及电网参数进行详尽的描述，导出时选择相应的区域或者选择部分区域以及之间的线路进行传输。而相对应的，导入的操作之中，文件的交换成为了数据交换过程之中最为关键的一个部分，要注意到以下几个方面：（1）导入的过程中，文件的导入必须伴随着相应的设置以及用户的确认才能完整的进行，最终保存至数据库之中。（2）交换文件与元件的名称进行匹配。匹配主要是由两个方面来进行的，自动匹配以及手动匹配，当然大多数的系统之中都是优先采用自动匹配，而当不能自动匹配成功的时候，只有采用手动匹配的方式来进行匹配。两种匹配方式都是为了迎合数据的分级方式从而进行的，均是逐层匹配。（3）在数据导入数据库的过程之中，数据库将会记录每一次所导入的数据所属的区域，当下一次相同区域数据导入时，数据库将会将两次导入数据的区域相互比较，如有缺失的区域，系统将缺失的区域提取出来，询问是否已经删除。而相对应的一次性设备，将不会保存这类的信息。若上述中记录信息的区域之中存在有一次性设备，系统将直接进行提示是否删除。

3 整定计算数据拼接的技术难点

整定计算数据拼接的主要技术难点主要表现在将下级导出的交换文件与上级网络进行拼接的过程之中，需要考虑许许多多这两个方面的差距并做出最为合适的处理方案。其中包括了厂站、线路和其他元件的增加与删减、名称的更改、参数的改动、位置的改动、运行方式的不统一等等。这些不统一在修改的过程中存在的很多必须要注意的方面使得整个修改方案变得更加的困难。首先要确保在拼接之后的数据不会有任何的偏差。其次拼接过程中数据的修改不能从单独的一方面进行，并且修改的过程最好能够完整的展示给每一个用户，能够方便用户的操作，从而提高整个系统修改的实用性。还有另外一点就是基于用户操作的习惯不相一致，计算机的系统也会有所差异，所以之后整个数据拼接过程的优化，将会从新程序的开发以及更新管理方案进行更加进一步的调整。

三、数据拼接发展方向

基于上述对于现阶段继电保护数据拼接的分析，可以看出现在数据拼接仍然有不少的难点需要我们进一步解决，其中技术难点与管理上的难题都有所存在，造成现在的数据拼接并不是十分科学高效的。故下文之中将对数据拼接的发展方向进行分析研究。

1智能化的开发将会成为数据拼接的主要发展方向。近些年来，智能化的发展越发的迅速，包含了众多的领域，以至于神经网络、遗传信息等方面都出现了重大的突破。这些领域因为智能化的介入从而有了飞速的发展，完全都是因为这些领域之中，复杂的问题计算与研究占据了十分大的一部分，而继电保护的一体化整定计算数据的拼接无疑也是属于这一方面的。在数据拼接的过程之中会出现很多上下级信息不完全相同进而需要双方面进行信息检查的时候，智能化的优势将会体现出来，智能化将会把所有的信息进行比较分析，从而以最快的速度将整个数据拼接过程之中出现的差异给予正确的修复，智能化同时也可以更加方便用户的操作，使得信息的拼接变得更加方便简洁，而相对于现在的数据拼接系统而言，智能化更高强度的加大了数据拼接的速率，同时也将错误率降至最低的水平之下。

2计算机的网络化使得整个世界有了新一次的革命，对于数据的拼接同样如此。网络化同样应该进入数据拼接的处理之中，继电保护能保护整个电力系统，在故障发生的同时可以最为有效的排除、切断故障元件，而数据的拼接在整个整定计算过程中显得格外重要。故障点的探寻等信息的交换，在网络化的环境之中，可以将信息更加快速安全的进行拼接整合，使每一个保护单元都可以共享信息以及更加稳定协调的工作。网络化使得数据信息管理更加方便简洁，将信息有序的进行排列，在数据拼接的过程之中，大大减少了双方信息不一致而导致的更加复杂的整理修改数据。

结语

本文通过对现在继电保护一体化整定计算数据模型拼接的难点与缺失进行概述分析，对之后数据拼接的发展方向进行了预测，从而发现了网络化与智能化将会在数据拼接的方面占据更加重要的份额。这两个方面的发展将会大大减少数据拼接过程之中出现的各种问题，提供更加先进的科学技术以及管理机制，能够使得整个数据拼接过程错误率大大下降，也为每一个用户提供了更加便捷的服务方式。

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关键词：机电一体化 发展过程 发展趋势

一、前言

随着现代科学技术的不断发展，不同学科的交叉与渗透也越来越广泛，注定了各个领域的技术革命与发展。在机械工程领域中，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等发生了翻天覆地的变化，从而将工业生产由"机械电气化"带入了"机电一体化"为特征的发展阶段。

二、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，随着科学技术的不断发展，还将会被赋予新的内容。但是它的基本特征可概括为：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、可靠性高和低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统处于最优化的系统工程技术。由此产生的功能系统，就组成为一个机电一体化系统或者说机电一体化产品。

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、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的本质区别。机械工程技术是由纯技术发展到机械电气化，仍然属于传统机械。但是发展到机电一体化阶段后，其中的微电子装置除了可以取代一些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。拥有智能化的特点是机电一体化与机械电气化在功能上的一个本质的区别。

三、机电一体化的发展过程

"机电一体化"这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时即70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将"机电一体化技术"与"机械电子学"并用，近年来"机电一体化"更流行使用。

80年代，信息技术崭露头角。微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。

信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了"光机电一体化"的新领域。

进入90年代，通信技术进入了机电一体化，机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支"微机电一体化"。虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，稳步进入了21世纪。

四、机电一体化的发展趋势

机电一体化是机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科交叉综合的一门学科，各个学科互相促进、互补不足、相互发展。专家预测，未来机电一体化技术将向以下几个方向发展：

（一）智能化方向

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的研究中得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要的应用。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，以求达到更好的控制效果。

今后的机电一体化产品"全息"特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术（尤其是软件及芯片技术）的飞速发展。

（二）光机电一体化方向

一般机电一体化系统是由传感系统、能源、（动力）系统、信息处理系统、机械结构等部件组成。引进光学技术，利用光学技术的先天特点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。

（三）模块化方向

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而又非常重要的事。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，以便各个部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，短时间内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。

（四）柔性化方向

未来机电一体化产品，控制和执行系统有足够的"冗余度"，有较强的"柔性"，能较好地应付突发事件，被设计成"自律分配系统"。在这系统中，各子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的"自律性"，可根据不同环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具有"行动"是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

（五）网络化方向

上个世纪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（homenet）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（computerintegratedappliancesystem，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。

（六）微型化方向

微型化兴起于上世纪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。

（七）仿生物系统化方向

今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上处于"静态"时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便"死亡"，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。就目前情况看，机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段很漫长的道路要走。

（八）绿色化方向

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；而另一方面，资源减少，生态环境受到了严重污染。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。

（九）系统化方向

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。

五、结束语

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，相信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[M].北京：科学出版社，2004.

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计算机技术的应用，使得机械产品的生产过程有机的结合在了一起，逐渐形成了机电一体化技术，机电一体化技术的应用给我国的机械行业带来了非常显著的效果，使得机电的生产效率得到了提升，降低了原材料的消耗，也进一步的减轻了工作人员的工作强度，可以说机电一体化是微电子技术、计算机技术、信息技术相结合的综合性高新技术。

1机电一体化

机电一体化这一技术的切入点是在系统工程当中，主要结合了机械、电子技术等先进的综合性技术，机电一体化技术可以说是对相关技术原理以及机电产品得以实现的技术总称，机电一体化产品则是由多个具有特殊功能的电子元器件所组成的有机的整体，这一整体能够很好的满足人们的使用要求，我们知道机电一体化技术的组织结构是非常复杂的，整体来看是由五个主要的部分构成，它们分别是机电机械装置、传感器、机电执行装置、动力源和计算机。

2机电一体化产品的优点

（1）功能全。机电一体化产品具有其他产品不具备的优点，像记忆、控制、信息的处理等等，这样也能够使产品的性能会提高到一个层次，更加的多元化、智能化。（2）结构简单。现阶段的机电一体化产品正在向着轻、薄、细的方向发展，所以机电一体化产品的设计和制造也是采用的标准化的方法进行的。（3）具备自我监控功能。这一功能是目前大部分的机电产品所不具备的，机电一体化产品的自动监视功能可以让自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。从而进一步的保障了产品的安全。

3我国机电一体化技术的发展与思考

近几年，我国对机电一体化产品的研究有了很大的进步，比如我国的煤矿机电一体化产品就已经成功的占领了国内的市场，随着机电一体化进程的不断加快，生产效率的提高，会有很多外国市场也会被成功占据，而机电一体化中最明显的一个成果就是国产全数字化直流提升机的成功研制，这一技术的出现让我国的煤矿机电一体化上升到了另一个层次上，但是在不断发展的同时，煤矿机电一体化产品还是出现了一些问题，像煤矿核心部分的国产化水平还是相对较低的，单机很多都没有通信功能，可以说这些机电是处于自动化的状态，但是通信是封闭的，虽然说设备的监测信息数据很多，但是很多都没有得到有效的利用。所以说在发展我国的机电一体化产品的时候，在技术上还是要注意以下几点问题：（1）任何一个装置都是要有自主知识产权的，这样才可以进一步的增加机电一体化产品供需比例，不至于比例太过失调；（2）增加机电一体化产品的通信功能，这样才能够让机电一体化产品在今后的运用中更能够适应综合自动化的需要。

4机电一体化的发展趋势

机电一体化是目前集机械、电子、计算机等多种学科的交叉综合，机电一体化的发展也进一步的促进着相关电子技术产业的发展，基于此种情况，机电一体化的发展方向也被奠定，主要方向体现在以下几个方面：（1）光机电一体化。这一系统主要部件为传感系统和信息处理系统，因此运用光机电一体化技术能够改善机电一体化的信息处理系统的相关性能，也正是因为光机电一体化的特殊性能，使得机电一体化产品的发展趋势也正向着这一方向发展。（2）技术产品的网络化。计算机技术的发展带动了网络技术的进步，网络技术的不断发展也进一步的促进者科学技术、政治领域的变化，这样一来，企业的竞争也在不断的出现多元化的趋势，可以说只要有机电一体化产品被研发出来，只要是质量可靠的，基本上都会快速的畅销，这也是网络的功劳，因此机电一体化产品的大方向就是向着网络化的方向发展。（3）全球系统化、智能化。从目前的情况来看。机电一体化产品的全息特征已经显现出来，而且随着科学技术的不断发展，智能化的水平也变得越来越高，使得很多的机电一体化产品具备了判断推理，自主决策等功能，以此来获得更高的控制目标。（4）微型机电化。这里主要指的是尺寸不会超过1厘米的机电一体化产品，也就是说机电一体化的发展进程正在向着纳米的方向发展，使得机电一体化的机体、执行机构、传感器等部件都能够有效的结合在一起，最重要的是体积很小，因此我们说微型及电话也是机电一体化的一个重要的发展方向。（5）机电一体化产品的绿色发展。机电一体化的发展给我国的工业发展带来了巨大的便捷，同时也给人们的生活带来了巨大的变化，使得人们的生活越来越丰富，但是在舒适生活的背后，资源也正在逐渐的减少，生态环境遭受到了前所未有的打击，基于此种情况，人们逐渐认识到了保护环境的重要，要把对自然地伤害弥补上，也正是在这样的一种思想促使下，绿色产品的概念随之产生，可以说在环境异常紧张的今天，绿色化的发展时将来时展的大趋势。

5结束语

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关键词：机电一体化 现状 发展趋势

一、机电一体化的发展现状

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70年代～80年代为第二阶段，为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。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展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；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。

二、机电一体化的发展趋势

1.智能化趋势

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。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。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。

2.模块化趋势

模块化是一项重要而艰巨的工程，利用标准单元迅速开发出新产品，扩大生产规模，制定各项标准，便于各部件、单元的匹配和接口。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。

3.网络化趋势

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。由于网络的普及，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，利用家庭网络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，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朝着网络化方向发展是为大势所趋。

4.微型化趋势

微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势，泛指几何尺寸不超过1cm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，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。

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关键词：机电一体化；智能化数字；化工企业

中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0038-02

机电一体化是一种新兴学科，是有学科交叉的特征，兴起于20世纪60年代。当时，电子科技正处于第四代向第五代过渡时期，超大规模集成电路应用范围和实践的扩大，极大促进了机电一体化的进程，但当时的机电一体化主要是机械与电子的结合。近些年来，特别是电子信息系统的发展和超过规模集成电路的使用，丰富了机电一体化的内涵，现代的机电一体化已经不再简单是机械与电子的统一体，而是涉及多个行业、多种机械领域的专业的精密仪器，并产生了独立的学科分支。

1 机电一体化发展方向

1.1 机电一体化数字发展方向

机电一体化数字发展方向得益于计算机网络的发展。随着计算机网络技术的发展，机电一体化实现了微控制，扩展了机电一体化发展的内涵，特别是计算机网络虚拟技术和制造集成技术。数字化在机电一体化中的应用，使得机电一体化操作简单化、智能化，比如，数控车床的大规模推广和应用，并且可以实现系统的自我维护、自我故障报警，极大方便了用户需要，降低了设备和软件的操作损坏的可能性。

1.2 机电一体化智能化发展方向

机电一体化智能化发展方向是目前机电一体化发展的重点方向和主要研究领域。随着社会发展和科技进步，特别是计算机网络的发展，使通过程序操作实现机器和软件的智能化运作成为了可能。实现机电一体化发展有利于降低劳动工程强度和劳动时间。智能化发展是利用大规模数据库存储包括心理学、计算机学、数学等多种学科知识，利用模型统筹在一起，实现机器的高度智能化，虽然目前的技术条件下，机器完全人工智能化是不能实现的，但是利用具有一定人工智能设备进行机电一体化作业和处理是非常必要的。

1.3 机电一体化的模块化发展

机电一体化的模块化发展方向是历史发展的必然。机电一体化的发展前景广阔，在市场优势资源配置调控下，大量资源被投入到了机电一体化设备开发和生产当中，市场上供应一体化机电设备的厂家众多，为了各自利益需要，各个厂家往往会在关键技术、关键部位进行人为限制，甚至是机械零件的标准也不同，这种机电一体化机器供应格局与市场经济要求的生产社会化非常不符合，因此不利于生产的发展。此时，机电一体化的模块化发展显得尤为必要。

1.4 机电一体化的网络化发展

机电一体化的网络化发展是目前网络发展形势的要求。新世纪以来，个人计算机普及率大大提高，网络已经成为了人们日常生活的一部分。网络的发展、计算机的普及促使生产和消费逐步同步性和相关性。因此，机电一体化无论是从生产角度还是销售角度，都要考虑网络实践

应用。

1.5 机电一体化的绿色发展方向

机电一体化的绿色发展方向是社会发展的要求。随着社会的发展、人们生活水平的提高，人们对生存环境的关注也越来越高。经济发展、工业发展的背后是严重的环境问题代价，因此必须要实现发展的绿色化。机电一体化的绿色发展方向有两层意思：一是生产的绿色化。机电一体化设备在生产过程中必须要坚持绿色发展理论，通过绿色工艺，使用绿色材料，实现生产的节能降耗和环境影响的最小化。二是制造的绿色化。机电一体化设备具有应用范围广、需求量大等特点，不过无论是应用与化工企业还是日用家居都应该有限考虑设备绿色运行，降低环境

污染。

2 机电一体化在化工中的应用和具体实践

2.1 机电一体化在化工推广的意义

近些年来，我国化工行业取得了巨大的进步，化工企业总体科技水平和技术含量逐步提高，日益向现代化工企业转变。但是，我国化工企业的总体发展水平还不高，生产粗放型比较明显，生产效率不高，设备老旧率较高。机电一体化在化工中的应用和实践为化工企业的发展提供了新的发展方向和动力。一是在化工企业中推广机电一体化，有利于淘汰落后产能和设备，实现化工生产全过程的有效控制。通过机电一体化可以帮助企业实现化工原料从进场到成品最后出场全过程的有效监控，提高化工企业的工作效率。二是机电一体化技术有利于企业化工信息的传输。机电一体化中的交流传送技术和现场总线技术可以帮助提高化工信息的传送时效性，实现信息交流的双向性。三是通过机电一体化系统实现企业控制。化工企业规模一般较大，人事安排、生产安排任务较重，使用传统的生产处理安排方式，很容易造成人事规模过大，机构冗繁，降低企业生产成本。通过机电一体化系统，可以实现企业整体化规划与安排，实现了最少人工环境下效率的最大化。

2.2 机电一体化在化工中的应用

机电一体化在化工企业中常见的应用有三类：一是机电一体化在生产过程中的应用。机电一体化在生产过程中的应用主要是实现生产的自动化或者半自动化。比如数控车床，采煤业中用于运煤采煤的煤矿数字提升机，数字煤矿提升机通过数字化与提升机结合，特别是内装式提升机，极大方便了操作的流程。通过实现生产的自动化，提高生产的精确度，进而提高生产的效率，而且还可以有效降低人工生产成本，降低工人劳动时间和强度，对于一些污染比较大的化工企业，实现生产自动化也有利于保护工人健康和降低污染，比如，污水回收处理系统。二是机电一体化有利于实现生产的精确化。现代化学工业企业大部分正处于生产由粗放型向集约型转变，因此必然要求生产的进一步精确化，以便提高资源利用率。比如氮肥厂生产过程中，通过使用机电一体化设备实现自动加煤、填煤作业，可以实现生产连续性发展要求，通过利用现代机电技术，实现加煤、填煤作业的精确控制，保证投入和生产速度，有利于提高煤的转化率和利用率。三是机电一体化在化工企业中的监控作用。化工企业生产具有非常复杂的操作流程，一般在炉内进行，虽然利用传统的检测设备可以实现温度、气压方面的控制，但是因素变化具有不可预测性，一旦发生问题，仪器只能做到事后预警而不能起到事前预警的作用。利用机电一体化，比如液压系统、制动系统等，可以有效起到事前预警的作用，提高检测能力。

3 结语

机电一体化在化工企业中的应用，是机电一体化发展的必然要求，也是化工生产特点所决定的。随着社会和科技的发展，新技术、新研究特别是生物技术的不断发展，进一步丰富了机电一体化内涵，未来的机电一体化技术在化工企业应用过程会进一步深入。

参考文献

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[6] 肖爱平.智能技术和机电一体化技术在假肢业中的作用[J].机电一体化，2008，（2）.

[7] 范岩，袁驰.实训系统在机电一体化技术教学中的应用[J].硅谷，2008，（16）.

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随着科学技术的迅猛发展，机电一体化技术得到快速的发展，这带动了工业生产机械自动化的进步，在某种程度上促进了国民经济的发展。在科技快速发展的背景下，结合机电一体化技术的现状探究其发展前景。

［关键词］

机电一体化；概述；发展前景

一、机电一体化技术概述

随着社会和科技的迅猛发展，学科之间相互渗透，这促使了工业技术的更新发展，进而带动了机电一体化技术的发展，同时机电一体化技术的发展也带动了工业技术的进步。

二、机电一体化技术的国内外发展状况

（一）初级阶段：20世纪60年代前。此阶段，人们自发地将电子技术和机械设备结合来改进产品的性能指标。由于科学技术发展水平的限制，使得电子技术和机械技术无法深度结合，当时的研发出于一种自发因素，生产的产品应用受到极大的制约。

（二）蓬勃发展阶段：20世纪70—80年代。此阶段，计算机技术和微电子技术的快速发展为机电一体化技术的发展提供了技术支持和基础条件。同时，国际上也逐渐重视机电一体化技术的发展。

（三）转型阶段：20世纪90年代后期。此时，机电一体化技术向多个领域进行渗透并呈现出新的特征。新型技术领域的发展也带动了机电一体化技术不断前行，这些学科和技术之间的互相渗透与融合也带动了科学技术的发展。基于上述背景，国内很多大专院校和企事业单位分别设立了专业与岗位，对机电一体化技术开始深入研究，但与外国相比仍存在较大差距。

三、机电一体化技术的发展前景

（一）智能化的前景方向“智能化”可以理解为将计算机技术融合到机械设备中去，根据具体需求设置不同的程序，让机械设备遵循事先编制好的程序完成具体的操作功能。这种技术既可以减少劳动力又能实现资源的优化配置。机械设备的智能化是机电一体化技术智能化作为前提和保障的。因此，机电一体化技术智能化势在必行。

（二）绿色化的前景方向人类社会的发展离不开自然资源。然而，随着社会进步，剩余的自然资源有限，环境的破坏也越发严重，因此，各个国家都意识到环境对于人类的重要意义，环境保护成为各种技术和各个领域发展所考虑的基本因素。我国提出的技术发展绿色化、环保化和可持续发展正是这方面的最好体现。利用机电一体化技术生产的产品在研发、生产等各个环节，都要考虑资源的利用和对环境的影响，从而实现机电一体化技术的绿色化。

（三）微型化的前景方向随着微电子技术的快速发展，微型化已逐步渗透到各个学科领域当中。机电一体化技术的微型化必然成为其发展方向。现在许多的机电一体化产品都向微米级和纳米级发展，它们具有体积小、能耗低等优势，这些优势必将成为机电一体化技术未来发展的一大特色。

（四）网络化的前景方向网络技术的飞速发展带动了科学技术、生产、生活等多个领域的不断变化。机电一体化产品的研发和生产通过网络会迅速传播到全世界。机电一体化设备和产品更加应该顺应网络化的潮流，这样才能立于不败之地。

四、结束语

我国的机电一体化技术虽然起步较晚、发展较滞后，但我们看到了世界机电一体化技术发展的潮流，增强自身实力，增加信心，不断进取，脚踏实地，共同努力，让我国的机电一体化技术在智能化、绿色化、微型化、网络化的前景方向上不断前行。

参考文献：

［1］中国机电一体化协会.用信息化提高我国制造业竞争能力［J］.Cameta资讯，2003.

［2］刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势［J］.科技致富向导，2011（12）.

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关键词：机电一体化技术；应用；发展趋势

机电一体化技术是综合性技术类型，包含多种学科的知识，发挥各自优势，是社会生产力不断前行的结果。在科技的推动下，机电一体化在诸多领域中产生影响，在推动社会与经济发展中发挥越来越大的作用。为因此，要对机电一体化涵义进行深入分析和理解，对其应用环境进行深入探讨，明确发展方向，推动这一技术的可持续发展。

1对机电一体化涵义的阐述

机电一体化技术凸显综合性的特征，融合多种学科的关键技术，主要涉及机械、电子等技术领域。凸显全面性与综合性，具体分析，机电一体化主要关注的是机械设备的生产以及信息技术在数据处理中的作用，重视对机械设备以及相关电子器材的探索和研究，目的是更好地支持工业自动化的发展，为其提供坚实的技术保障。机电一体化发展实践中，重点集中在信息与产品的组成，主要是关注传感、信息以及机械技术的全面发展。之所以推广机电一体化技术，主要是在传统生产技术的基础上，逐渐渗透在生产环节中，加快产品创新，促进改革，是工业自动化发展的必然。

2对机电一体化技术应用状况的分析

2.1机电一体化技术在数控机床中的应用介绍。在机电一体化技术的支持和应用下，整个生产操作的精度显著增强，功能更加多样化。另外，在结构方面，拥有紧凑的构造，模块化突出。在功能领域，开放性更强，推动数控机床向着智能化的方向发展，提升机床的精确度，为整个生产提供更加全面、先进的技术支持。2.2机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用。在机电一体化的支持下，计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的，达到对目标的优化，突破传统模式的制约，保证信息的顺畅性。同时，实现诸多功能的融合，如开发、生产以及决策管理等，使得产品配置实现优化，集成度得到显著增强。2.3机电一体化技术在柔性制造系统中的应用介绍。对于柔性制造系统而言，涉及诸多部门，如机器人、数控等。要在装配要求的指导下，结合生产需要，对工件进行生产。整个系统的应用中，需要进行相关构件、品种等进行频繁切换。在机电一体化的应用下，产品质量的增强成为必然，生产效率实现大幅提升。2.4机电一体化技术在工业机器人中的应用介绍。机器人与机电一体化技术的融合经历几个发展时期，首先，机器人在得到相关指令之后，进行单一动作的重复，但是，对环境适应能力不强，也很难结合对象进行及时调整。其次，在工业机器人中加装传感系统，能够实现对工作环境的识别和适应，及时反馈相关状态，实现对信息的有效处理，同时，反馈功能比较突出，满足对整个操作动作的控制需求。这一时期的机器人在智能水平上处于较低级阶段，但是，实用性得到显著提升。再次，工业机器人紧跟时展步伐，向着智能化的方向发展，感知能力增强，能够完成复杂的逻辑思维，具备了决策能力，环境适应能力更强，独立运行特点更加突出。

3对机电一体化发展趋势和方向的介绍

3.1机电一体化在绿色化方面更加突出。在现代科技的发展下，整个社会发展水平不断提升，环境问题备受关注，更加关注对资源的节约以及生态的保护。工业生产也要顺利这一发展趋势，追求绿色发展目标，发展绿色机电一体化，实现能耗的有效降低，在推动社会发展的同时，维护生态平衡。3.2机电一体化的智能化不断完善。智能化的发展在很大程度上依赖于科技的进步和发展。在时展中，智能化与机电一体化融为一体，相互促进。在发展中，注重综合性思维方式的引进，以控制理论为基础，强化控制性。机电一体化的产品在智能性方面无法与人的思维进行媲美，但是，借助智能化的产品能够实现复杂问题的缓解，在根本上推动机电一体化的飞速发展。3.3机电一体化中网络化的分析。信息技术是网络技术发展的基础，使得整个社会的发展速度更加飞速。同时，网络技术在工业生产和科研领域发挥作用。网络化技术催生了多种技术类型，影响人们的生活。在远程终端监控设备中，机电一体化技术得到功能上的集中体现，尤其是计算机的支持下，其优势更加突出。为此，网络化在机电一体化中的发展成为其完善中的必然一环。3.4模块化得到发展。机电一体化在不断完善中，模块化成为其必然选择。目前，机电一体化包含诸多类型，为了实现进一步开放的目的，需要将模块化作为发展方向，对技术进行单元划分，实现整体功能的强化。3.5全息系统化得到推广应用。全信息系统的发展与完善受到 智能化技术的广泛影响。在全息系统化的应用下，采用了开放式总线结构和模式化结构，系统能够进行自由重组，同时，通信能力更强，为人机一体化的发展提供更多的支持。

综上，整个社会的生产力在发展到一定阶段之后，机电一体化成为必然趋势，也是科技进步的体现。在社会经济的发展中，机电行业实现技术的全面融合，凸显全面性与综合性的特征。因此，为了实现对机电一体化的全面的理解和掌握，要对其概念进行明确，明确其应用的主要方向，系统分析其发展趋势和方向，在根本上推动机电一体化的有序发展，为社会生产生活的各个方面提供更大的便利。

作者:梁晋 单位:山西汾西矿业（集团）有限责任公司物资供销分公司

参考文献:

[1]黄骏.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].科技展望,2016(19):84.

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【关键词】机电一体化 现状 发展方向

所谓的机电一体化就是机械、电子、控制、光学、信息、计算机等多种学科融合的新技术。机电一体化技术在现在的工业上应用的也越来越广泛，机电一体化最早出现于1971年一家日本的杂志上，随着机电一体化的迅猛发展，如今人们对机电一体化已经有了普遍的认知，机电一体化技术给机器赋予了人性化与智能化，使得机器不在那么的死板。本文综合现今我国的技术对机电一体化的现状与发展方向进行分析。

一、关于机电一体化的特点

（一）效率得到提高。机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制，使机械规范的进行工作，可以精确的完成来自控系统设定的动作，从而得到最佳的操作，使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率，也大大的提高了产品的质量。

（二）使用性能得到提高。机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式，操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少，这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本，电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作，系统支持重复操作。

（三）功能得到提高。机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用，适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术，机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术，单一功能了，具有了复合的技术与功能，使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。

（四）维护得到提高。机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多，产品在进行安装和调试的时候，是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此，更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能，可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施，使其恢复正常的工作状态。

二、机电一体化产品的结构

（一）机电一体化产品的机械系统。机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分，因此对于机械的结构要求也就更高了，需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。

（二）机电一体化产品的动力系统。机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源，一般的都是以电力为主的，比如电源、驱动电路、电动机等。

（三）机电一体化产品的传感与检测的系统。机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换，使其成为能够测定的物理量，这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定，从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。

（四）机电一体化产品的控制系统以及信息处理。为了满足机电一体化产品的功能和要求，信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息，然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策，对正在运行按照要求进行控制，达到控制的功能。在产品中，信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。

（五）机电一体化产品的执行机构。机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作，控制信息占据这重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。 机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件，经常性的采用电液、机械、气动等机构。

三、机电一体化未来的发展方向

（一）机电一体化的智能化。机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视，最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化，以控制理论为基础，融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法，对人类智能进行模拟，致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力，得已达到更高的控制目标，更好的为工业加强效率。

（二）机电一体化的模块化。由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多，所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准，这样可以方便各个部件，单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。

（三）机电一体化的网络化。网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世，只要是拥有独特的功能，并且可靠性比较高，质量能够保证，相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及，以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期，而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品，因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。

（四）机电一体化的微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，是指机电一体化向微型化的方面发展，国外称之为微电子，它的特点是体积小，耗能少，运动灵活。

四、小结

经过本文的分析，可以看出，机电一体化并不是一个孤立的个体，是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物，随着时代的发展以及生产力的需求，机电一体化的发展是必然的，因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。

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关键词 机电一体化；计算机技术；微电子技术；发展趋势

中图分类号TH-39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）87-0043-02

从机械工程发展的角度来说，机电一体化技术的发展决定了机械工程技术革命的发展方向。自上世纪末开始，机械工程领域便发生了巨大的变化，以微电子技术和计算机技术为核心的机电一体化技术迅速发展，并且快速渗透到机械工程领域，对机械生产的结构设计、功能设计以及管理方式等产生了巨大的影响，促进了我国机械工程的不断发展，同时也促进了工业生产革命的巨大变革。近几年，随着通信技术、微细加工技术等新技术越来越多的应用到机械工程领域中，机电一体化技术也发生了巨大的变革，并且向着网络化、智能化的方向不断发展。

1 机电一体化技术

机电一体化技术是建立在机械技术、微电子技术、计算机与信息技术、传感器与检测技术、自动控制技术、电力电子技术、驱动技术以及系统总体技术等高新技术群体基础之上的一种高新技术，是包括技术基础，技术原理在内的、使机电一体化产品或系统得以实现、使用和发展的技术。随着科学技术的都不断进步，机电一体化技术在机械领域和电子领域等多种科学相互渗透的过程中逐渐形成，现代科学研究将机电一体化分为技术和产品来年各个主要的组成部分。可以说，机电一体化技术的形成与发展是符合市场经济发展规律和科学技术发展规律的技术，其本身具有强大的生命力，能够应用到任何机械设计和生产领域中，并且通过微电子技术和计算机技术的有效结合，实现了机械设备的自动化和智能化，在工程制造、煤矿生产等领域都获得了广泛的运用。机电一体化技术的技术优势可以归纳为以下几点：第一，高安全性。机电一体化技术所具有的监视、报警以及自动保护等功能使其在众多的领域中都获得广泛关注，其所具有的自动保护功能具有较高的安全性能，最大限度的减少设备和人员的伤害，以此促进了设备使用性能的提升。第二，高生产能力。机电一体化产品具有很强的信息处理和控制功能，尤其是在检验和控制方面具有很高的灵活性。由于机电一体化本身带有完善的控制系统，其能够按照设计要求自动完成动作，并且保证产品的质量具有较高的合格率，而随着科学技术的不断进步，机电一体化的生产能力也将获得进一步提高，自动化程度也将越来越强。第三，使用性能。机电一体化产品具备数字显示和控制程序，用自动程序代替了手工控制程序，不仅降低了人员工作强度，同时更可以在短时间内完成大量的重复动作，且保证产品合格的生产质量。第四，具有较高的可靠性。机电一体化产品的运行可以通过控制系统来实现，只要在控制系统中输入相关的控制程序，便可以实现有效的运行。同时，机电一体化产品能够对正在加工和运行的设备系统进行自动检验和监控，能够及时发现故障并且做出准确的处理，以此保证生产活动持续、稳定的进行。

2 机电一体化技术的应用

2.1工业机器人领域

工业机器人领域的应用是机电一体化技术的典型应用，在汽车装配、食品加工等领域都有着工业机器人的广泛应用，不仅能够促进产品质量的提升，同时也能够极大的降低工业生产的成本，促进企业效益的不断提升。

2.2数控机床领域

数控机床技术也是机电一体化技术一种具有代表性的应用，在过去的多年时间里，我国数控机床的技术的发展智能依靠模仿国外先进的技术来实现，而机电一体化技术的运用，实现了机床主轴和传动系统的自主设计与生产，而且数控加工的精度也在不断提高，对于我国工业生产来说，起到了巨大的推动作用。

2.3计算机集成制造系统

计算机集成制造系统是计算机领域发展的另一个新高度，其将传统的生产部门划分形式进行完全的变革，从订单系统，到产品的研发与生产，完全利用计算机集成制造系统来实现。

3 机电一体化技术的发展趋势

未来机电一体化技术的将向着以下几个方向发展：第一，智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向，其通过计算机控制系统的运用，将人工智能等技术越来越多的运用到机电一体化设备中，从而个人实现设备独立的判断和学习能力，进而实现自主决策；第二，网络化。随着计算机网络技术的不断发展，机电一体化技术的网络化发展也将成为一种必然。当前的很多机电一体化设备都要依赖于网络技术来实现控制，而未来的机电一体化技术在网络技术的运用方面将更为广泛和成熟，而且可以实现网络系统与工业机器人等终端设备的连接，从而形成一个完整的生产系统，利用计算机集成技术实现系统的控制。第三，微型化。机电一体化技术的发展影受到了越来越多的重视，而随着其应用范围的日渐广泛，在体积与能耗方面也将向着体积更小、更具有灵活性、功耗越来越低的方向发展，光刻技术、蚀刻技术的发展也将为机械元件的生产提供更为细致的工具，这将促进机电一体化产品将向着越来越微型化的方向发展，这也将促进机电一体化技术运用到更广泛的领域中。

4结论

随着科学技术的都不断发展与进步，越来越多的高新科技也将更多的运用到机械工程领域，而融合多种先进技术成果的机电一体化技术也将具有更高的可靠性，其本身所体现出来的智能化与网络化趋势也将促进机电一体化技术的日渐成熟，应用空间也必将越来越大，这对于我国机械工程领域的发展无疑将起到巨大的推动作用。

参考文献

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[3]梁俊彦，李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯，2007（9）.

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【关键词】机电一体化；进展；发展趋势

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：

前言

我们所处的知识经济时代是一种全新的经济形态，它最突出的特点在于知识和信息的传播网络化和无形化交易的迅猛发展，内外环境的动态性越来越强，这也不断催生信息技术和工程技术的变革。随着科技的进步，机电技术的发展必然走向电子化，是现代科学技术发展的必然结果。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的新的技术，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。

二、机电一体化技术概要

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，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。一般来说，机电一体化技术是机械工业实现自动化控制的一个重要的标志。随着机电一体化技术的不断发展，目前，机电一体化技术已经发展为具有自身特色的新兴学科。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、信息变换技术以及程序编写技术等群体技术，根据各个板块的功能和优化组织的目标，将各单元的功能尽量设计合理化，在功能多、质量高、可靠性好、能耗低的基础上展现特定功能价值，并最大限度优化整个系统的工作任务。因此，我们所说的“机电一体化”包括了“产品”和“技术”两个部分。将上述的各项群体技术进行综合的融合也就是机电一体化的主要任务。

三、国内外机电一体化技术发展历程与现状

1、国外发展历程与现状

国外的机电一体化技术于20世纪40年代代开始发展，经过萌芽阶段之后，于20世纪60年代向通信、控制、计算机技术发展，正式进入发展阶段，这个阶段是机电一体化技术的飞跃与转型的关键时期，这个时期内的机电一体化技术呈现多元化的迅猛发展态势，机电一体化产品层出不穷。20世纪80年代之后，以美国为主的西方国家为机电一体化技术的发展制定了一系列的发展策略，并大力推动机电一体化技术朝着智能化、网络化的方向迈进，智能化的机械工业产品不断涌现，今后，机电一体化技术仍会以智能化作为发展和改革的核心，智能化的机电一体化产品会为机械工业领域的发展奠定坚实的基础。

当前，全球机电一体化技术的发展除以智能化为核心和主要标志之外，还与激光技术、微细加工技术得到了很好的融合，其中，激光技术的加人，产生了“光机电一体化”的先进技术类型，大大拓宽了机电一体化技术领域范围；微细加工技术及相关设备的融合为电子技术的发展和革新提供了有力的支持。

2、我国机电一体化技术发展历程与现状

我国20世纪8O年代开始发展和革新机电一体化技术，并在技术与环境上给予了很大的支持。机电一体化技术在我国机械工业领域发展的这3O年来，国内社会经济及人民生活水平得到了很大的提升，人们对产品品质及种类的需求量越来越大、要求越来越高，传统机械制造业发生了很大的变革，机械制造业积极引进了国外先进的机电一体化技术和理念，将机电一体化列为国家高技术重点研究领域，研发了一系列拥有我国独立知识产权的产品和技术，使机电一体化领域取得了很大的进展。目前，我国机电一体化技术的发展主要体现在数控应用技术、流水线工业机器人及计算机集成制造系统等方面。

尽管我国机电一体化技术相比国外一些国家起步晚、技术发展程度低，但从近年来的发展态势和发展速度上看来，国内机电一体化技术领域前景广阔。目前，我国机电一体化技术发展中存在的主要问题有：技术研发与发展基础薄弱，支持力度不足；技术发展与产品研发不成正比，未能在产品上得到充分体现；技术对国民经济贡献不够。

四、机电一体化的发展趋势

机电一体化的发展是向智能化方向迈进。二十世纪9O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脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；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以下几个方面：

1、智能化。智能化就是要求机电产品有一定的智能，具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。人工智能技术在糊数学、灰色理论、神经网络、生理学、心理学和混沌动力学等领域得到不断与进步和发展，为机电一体化技术在智能化发展奠定了良好的基础和开辟了新的出路。

2、数字化。接口技术和微控制器的发展奠定了机电产品数字化的基础，数字化要求机电一体化产品的软件具有可靠性高、容易操作，普遍性，自诊断能力，可维护性及优质的人机界面。

3、模块化。模块在整个系统中是一个相对重要的工作。目前，生产机电一体化的厂家繁多，种类不能统一。在环境接口、动力接口、机械接口的研制开发过程中要逐步统一到标准化的接口道路上来。例如研制具有变频调速、集减速电机一体的动力驱动单元；具有图像处理、视觉、测距和识别等功能的电机一体控制单元等。此时，在研发设计产品时，可利用标准模块化单元相对比较快速研发出新的产品。从而避免各种相互冲突的关系，并能使之系列化、标准化。

4、网络化。信息网络应用技术的快速兴起和发展给各个领域都带来了变革。基于计算机网络普及的基础，各种远程控制和监视技术也不断发展。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使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，人们足不出户可充分享受各种个科技带来的便利和好处，因此 机电一体化产品朝网络化方向发展是必然的趋势。

5、自源化。机电一体化产品自身带有能源是自源化最好的诠释，比如燃料电池、大容量电池和太阳能电池。因为很多场合由于电源的缺少使得很多产品不能使用，所以，自带动力源是非常有必要的。

6、人性化。任何产品必然会向人性化的方向发展，机电一体化产品也不例外，不但要完善产品性能，还要在造型、色彩等方面与环境相协调，使产品更加自然，更加接近人们生活习惯。

7、微型化。微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统指的是可以批量制作的，集微型机构、微型传感器、和信号处理，直至接口，通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品具有体积小、耗能少、运动灵活的显著特点，在生物医疗、信息等方面具有非常明显的优势。

8、绿色化。绿色产品指的是低能耗、低材耗、低污染、可再生利用的产品。机电一体化产品的绿色化主要是指在产品使用过程中不污染生态环境，产品寿命结束的时候，还可分解和再生利用。

五、结束语

机电一体化技术是振兴机械制造行业与国民经济的不可或缺的部分，是机械工业技术、电子计算机技术及信息科学技术的融合与交叉的产物。机电一体化发展至今，还处于发展阶段，并朝着智能化、网络化的方向不断发展，必将具有更加广阔的发展前景。

参考文献：

【1】杨保群．机电一体化技术发展及应用简介[j]．微电机，2009

【2】高德成．机电一体化技术发展问题分析与技术探索[j]．自动化与仪器仪表，2011