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引言：
機電一體化技術建立在計算機網絡技術以及機械技術的基礎之上，利用機械設備的自動處理技術，對機械設備進行多功能整合，有效改善設備精度、提升設備性能，使其朝著智能化的方向發展。隨著現代科技的進步，促使機電一體化技術不斷的變化和發展，微電子技術、傳感測試技術、自動控制技術等也逐步融入到機電一體化技術當中，但是機電一體化技術絕不是這些技術的簡單疊加，而是將這些技術有機結合，使機電一體化技術的適用范圍更加廣闊，日常生活中常見的智能洗衣機、空調、照相機等都是機電一體化產品的代表。機電一體化技術的應用，在一定程度上提高了機械工程技術的效率，使機械工程的要求得以更好的滿足，實現了機械產品的自動調節、控制與檢測，因此，機電一體化技術的發展越來越受到人們的重視，這項技術的未來發展前景將會越來越廣闊。
一、機電一體化技術的發展現狀
1.機電一體化技術的發展歷程
早在上世紀60年代末期，日本企業界就提出了“機電一體化技術”的概念，他們將這一技術取名為“Mechatronics”，即機械技術與電子技術融為一體。直至70年代，人們都把機電一體化看成是機械與電子技術的結合。到了20世紀80年代，信息技術開始逐步發展起來，促使微處理機的性能有所提高，為數控機床、工業機器人以及汽車電子控制系統等機電一體化產品提供了有力的技術支持，超大規模集成電路及微型計算機的出現也為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。進入20世紀90年代后，機電一體化系統中融入了通信技術，使得機械設備變得更加智能，便于操控。機電一體化機械設備的功能更加多樣，性能也有了很大程度的提升，尤其是微傳感器和執行器技術與半導體技術、機電一體微型化方法相結合，形成了更加精密和集成的“微機電一體化”。隨著自動化技術、人工智能技術、光纖技術的不斷發展和進步，機電一體化技術逐步建立起完善的科學體系。
2.我國機電一體化技術的發展歷史及現狀
20世紀80年代，我國開始了對機電一體化技術的研究，國務院對這項技術予以高度重視，并將其列入“863”計劃的重點發展項目之一。為加快機電一體化技術的發展，我國提出了發展這項技術的具體實施策略，并成立了專門的研發小組，著重研究如何促進機電一體化技術更快的進步。隨著我國經濟的發展和科技水平的提高，使機械與電子技術實現了有機結合，尤其是電子計算機技術、自動化控制技術、通信技術的發展，為機電一體化技術奠定了堅實的發展基礎。尤其是我國自主研發出了微型計算機以及大規模的集成電路，這為機電一體化技術的發展提供了更為充足的條件。進入20世紀90年代，我國的機電一體化技術有了更為深入的發展，各種高科技技術逐漸被應用到機電一體化技術的研究當中，使機電一體化系統更加智能化，促進了機電一體化技術的快速發展。目前，我國已建立了計算機集成系統工程研究中心，很多企業通過實施計算機集成系統應用示范工程獲得了巨大的經濟效益，計算機集成系統也被廣泛應用于諸多領域，得到了各行各業人們的關注。另外，我國現在已掌握了工業機器人操作機的設計制造及程序優化等技術，能夠獨立生產機器人的關鍵元器件，開發出適合各行各業作業的多種機器人，為企業的發展提供了便利。
二、機電一體化技術未來的發展趨勢
機電一體化技術的應用對于機械產品的制造和加工起著非常重要的作用。就目前的狀況來看，高智能將成為機電一體化技術未來的主要發展方向，智能機器人將變得更加普及。在控制系統的指引下，智能機器人將會具有一定的判斷及推理能力，并根據不同指令自主學習相關知識，代替人類完成一些復雜的生產工作，使人們得到所需產品的同時，提高生產效率。因此，高智能化將成為機電一體化技術的主要發展趨勢，研究人員將會根據不同層次的需求編寫不同的控制系統，讓機器人可以更好的為人類的生產生活而服務。
機電工業的不斷發展，為人們的生活提供了極大的便利以及豐富的物質生活，但同時也對資源進行過度的開發，對生態環境造成了一定的惡劣影響。隨著人們環保意識的增強，綠色生產、綠色產品越來越受到人們的歡迎。因此，未來的機電一體化技術將朝著綠色化的方向邁進，即以減少對環境的危害或對環境無危害為根本出發點，最大限度的回收與利用報廢設備及產品，使用更加環保的生產原料及生產技術，使研發過程及產品符合環境保護的標準，以保證產品的市場價值。
計算機網絡技術的興起與發展推動著各行各業的發展，并且充分將全球資源整合，使企業間的競爭更為激烈。將計算機網絡技術應用到機電一體化技術當中，不僅實現了機電一體化設備的遠程自動化控制，而且使我國對于國際上一些先進的機電一體化產品有了更加深入的研究，促使國內機電一體化技術的發展趨于成熟。可以說，未來的機電一體化技術將會更加網絡化，使機電一體化設備的無人值守運行成為現實，同時也能夠讓機電一體化技術的新產品通過便捷的途徑得以向市場推廣。
目前我國有很多企業生產機電一體化的產品，但是由于所生產的產品缺乏統一的標準，因此在生產過程以及以后的使用過程中難免會遇到麻煩。因此，這就要求機電一體化產品實現模塊化，即將這些產品劃分為獨立的模塊，使每個模塊可以在機械設備更好的發揮其應有的功能，以適應不同生產的需要。模塊化技術能夠在一定程度上減少產品開發及生產的成本，使不同產品的零部件之間實現通用，這對產品的維修性、裝配性與拓展性的提高也起著一定的促進作用。模塊化的設計與制造也將成為未來機電一體化系統的發展趨勢，并且隨著微機械電子技術的發展而逐漸普及。利用這些模塊，可以方便快捷的生產出各種新型機電一體化產品。
隨著納米技術的不斷發展進步，很多領域的生產設備實現了“由大及小”的過渡，尤其是機電一體化技術，也逐漸朝著微型化方向發展。微型化，即機電一體化設備向微型機器及微觀領域發展的趨勢，微型化產品的體積小，耗能低，機電一體化產品的微型化使得其應用范圍更加廣泛，由此來看，微機電一體化技術是機電一體化技術的必然發展趨勢，具有廣闊的發展前景。
三、結論
我國機電一體化技術的發展受到了國家的重視和支持，獲得了巨大的發展和進步。但是我國的機電一體化領域在某些技術方面還存在著不足，與發達國家相比還存在一些差距。因此，為了使我國機電一體化技術和產品的技術占有率和核心競爭力有所提升，國家應該繼續鼓勵機電一體化技術的研發和產品的開發，加大支持力度，采取有效措施提高機電一體化系統的研發能力，以促進我國機電一體化技術的進一步發展。
參考文獻：
[1].張建寶. 淺談煤礦機電一體化技術的發展趨勢及展望[J]. 科技信息. 2013（18）
[2].胡家華. 機電一體化技術的應用及其發展趨勢[J]. 中國高新技術企業. 2011（21）
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展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展。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別。機電一體化的根據發展大體可以分為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開還處于自發狀態，人們簡單的使用電子技術改造機械產品的性能。在第二次世界大戰期間，由于戰爭大大刺激了機械產品與電子技術的結合，戰后軍用技術轉為民用。但是受當時的電子技術的發展水平所限，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、通信技術的發展的基礎上，結合大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，機電一體化技術和產品得到了極大發展，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展深入發展階段是在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展方向與影響納入九五規劃和發展綱要中，在我國許多高等院校、國家企業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展有利的提升了我國的綜合國力。
2.機電一體化的發展
2.1人工智能方面的發展
21世紀機電一體化技術一個主要發展趨向就是智能化。智能化是機電一體化技術區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、生產過程連續性高以及生產速度快等是當前工業產品的主要特點，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的困難。但是對產品規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，擴大產品的生產規模[1]。
2.3網絡化方面發展
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展。機電一體化技術新的發展動態，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微型化方面的發展
機電一體化發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展，甚至是向微電子系統發展是微型化的方向。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療方面。其體積小、操作性強、耗能少的優點使得微型化產品擁有廣闊的前景。
2.5綠色化方面的發展
工業的發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，而不重視環境和能源問題，導致環境問題日益突出，能源面臨枯竭。低碳環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境資源，回歸自然。因此綠色產業就有更大的發展空間，綠色化產品也是機電一體化技術的發展趨勢。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，始終注重環境的保護和人類的健康，對生態環境造成的危害很小，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展前途[2]。
3.小結
機電一體化產品隨著科學技術的發展和電子技術的廣泛應用，在國民經濟建設的各個方面發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展也會推向一個新的高峰。
【參考文獻】
機電一體化概念
機電一體化是一項綜合的機械電子技術。其融合了機械、電工電子、微電子、信息以及傳感器技術等，并將這些技術充分地應用到實際問題的解決當中。
機電一體化的發展現狀
20世紀90年代后期，機電一體化技術已經進入了智能化新階段，這說明機電一體化已經進入了深度發展階段。隨著光學以及通信技術的不斷融入，微細加工技術已經成為了機電一體化中的重要技術。并且，演變出光機電一體化以及微機電一體化。另外，機電一體化建模設計、分析以及集成方法，也已經呈現出深入研究趨勢。
隨著人工智能、神經網絡以及光纖技術的創新與發展，機電一體化步入了新的發展階段。并逐步形成了完整的機電一體化科學體系。國內對這方面的研究工作起步較晚，上個世紀八十年代才開始深入研究與應用。隨著對其重要性認識的不斷加強，2010年，國家發展綱要中對機電一體化技術的發展動向以及其深遠影響進行了充分的探索。目前，在國家政策的宏觀促進下，我國的各大高校、研究機構以及相關的企業集團對機電一體化技術進行了深入的應用與研究。不過，同歐美的一些國家相比，仍存在一定的差距有待于進一步提高。
機電一體化的發展趨勢
機電一體化隨著計算機信息技術以及機械技術等領域的快速發展，其未來將朝著數字化、智能化以及網絡化等方向發展。
1.數字化發展
微控制器的不斷創新與發展，使得機電產品向數字化方面發展成為可能，例如：數控機床以及機器人等。并且，隨著計算機網絡技術的快速發展，虛擬設計以及集成制造等功能的實現為機電一體化產品設計與制造數字化打下堅實基礎。數字化的實現，有助于遠程控制以及維護的有效實現。
2.智能化發展
智能技術的快速發展，使得機電產品智能化實現成為了可能。具有“智能”的機電產品，可以擁有類似于人類的邏輯思考模式，對事物進行簡單的推理和判斷。例如：在CNC數控機床上，配置智能輸入/輸出接口以及智能工藝數據庫，不僅能夠有效降低操作人員的工作量，還能夠降低大量的維護成本。同時，隨著神經網絡、小波理論等人工智能技術的不斷進步與創新，機電一體化的智能化優勢將會越來越大。
3.模塊化發展
目前，機電一體化產品品種眾多。為機電一體化標準機械接口、動力接口以及環境接口集成的單元模塊提供了良好的發展前景。例如：構建動力驅動單元，使其具有減速以及變頻調速功能。或者，同時具備圖像處理以及識別的電機一體控制單元。
4.網絡化發展
隨著網絡技術的不斷發展，網絡產品價格日益下降，為其的普及工作帶來了便利條件。以網絡為基礎的各類遠程監控技術逐漸發展起來。其遠程控制終端便是機電一體化產品，當發展到一定程度時，人們可以利用家庭網絡對家庭中的各項電氣設備進行計算機集中管理，進而享受更加現代化的生活。
5.人性化發展
機電一體化產品最終的服務對象是人，在設計的過程中，為其增加類似于人類的智能以及情感等人性化特征，以便于為人類提供更加人性化的服務，是機電一體化產品的設計需要，也是一個必然的發展趨勢。
6.微型化發展
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種MEMS器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件等。
7.綠色化發展
綠色環保是所有工業發展的必然趨勢，機電一體化也不例外。隨著科技的快速發展，人們的生活也發生了翻天覆地的變化。然而，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環境，回歸自然，實現可持續發展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
一、機電一體化技術發展的狀況
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。尤其是二戰的爆發，刺激了電子和機械的結合。戰后這些軍用技術逐漸轉化為民用技術，使戰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，而那些已經開發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。而大規模的集成電路也在迅速的的發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”規劃的時候考慮到了機電一體化給各個國家帶來經濟上的效益和影響。許多的大專的院校及研究機構開始對機電一體化的技術發展和應用做了大量的工作，并取得了一定的成果。
二、機電一體化技術的發展趨勢
1、智能化
智能化在二十一世紀對于機電一體化技術來說是一個重要的發展方向，在對機電一體化技術的研究中人工智能慢慢的得到了重視。智能化是指在控制理論的基礎上，接納和吸收新的思想和方式模擬人類的智能達到更高的目標。然而使機電一體化的產品擁有和人類相同的智力是不可能的，也沒有必要。但是高性能的微處理器讓機電一體化的產品楊浦低級智能或者只是人的部分智能是完全有可能有必要的。
2、模塊化
模塊化是一項艱巨的工程，因為機電一體化的產品、種類太多，研制出標準的接口在機電一體化中是十分重要的事情。利用標準的單元迅速的開發新的產品，擴大生產規模。這時需要制定各項的準則，便于各部件、單元所匹配的接口。可以從對電氣產品的標準化制度，對生產標準的機電一體化或是生產一體化產品的企業，規模化了這些企業會帶來良好的經濟效益。
3、網絡化
在二十世紀的九十年代，計算機最突出的就是網絡技術。網絡的興起和發展對于大到科學技術小到日常生活都帶來了巨大的發展。網絡將全球的經濟和生產連了企業，企業之間的競爭也實現了全球化、機電一體化。只要有功能獨到、性能可靠的新產品研制出來，馬上就在全球暢銷。網絡的普及讓人們在家也能享受到高科技所帶來的便捷。由此可見，機電一體化的產品勢必要朝著網絡化的方向去發展。
4、微型化
二十世紀八十年代末所興起的微型化是說，機電一體化朝著微型機器‘微觀領域發展。而微機電一體化的產品有著體積小、運動相當的靈活、耗能少的優勢。在醫療、信息等方面有著絕對的優勢，
5、綠色化
隨著工業日益的發達，給人們的生活可以說帶來了翻天覆地的感覺。任何事物都存在著兩面性，在享有物質豐富生活舒適的同時，我們的資源減少了，生態環境被污染了。便開始呼吁環保，在這種環境下綠色無污染的產品就產生了，而綠色化儼然成為了時代的一個趨勢。綠色無污染的產品從設計到銷毀的過程中，完全符合特定的環境要求和人類健康的要求，把對生態環境的危害降到最低。把環保的概念與機電一體化的產品相結合，有一定的發展前景。而綠色的機電一體化是指，使用的時候不污染環境，還可回收利用。
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，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。
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展所得出的結晶，也是社會生產力發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。成為機械工業的必然發展趨勢，機電一體化技術的發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展趨勢[J].工業設計,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.
關鍵詞： 機電一體化 現狀 發展趨勢
一、機電一體化的產生與應用
20世紀60年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后,刺激了機械產品與電子技術的結合。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更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期,機電一體化技術和產品得到了極大發展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持,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,出現了光機電一體化和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,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。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、機電一體化的發展現狀
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。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代~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展露頭腳,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,更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。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”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
(一)智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。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。
(二)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。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。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。
(三)網絡化趨勢
計算機技術等的突出成就是網絡技術。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。
(四)微型化趨勢
一、機電一體化的產生與應用
20世紀60年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后,刺激了機械產品與電子技術的結合。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更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期,機電一體化技術和產品得到了極大發展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持,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,出現了光機電一體化和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,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。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、機電一體化的發展現狀
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。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代~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展露頭腳,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,更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。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”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
(一)智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。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。
(二)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。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。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。
(三)網絡化趨勢
計算機技術等的突出成就是網絡技術。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。
(四)微型化趨勢
摘要：
機電一體化是現代科學技術發展的必然結果，本文綜述了國內外機電一體化技術的現狀，分析了機電一體化技術的發展趨勢。
關鍵詞：機電一體化；現狀；發展趨勢
1機電一體化的產生與應用
20世紀60年代以來，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后，刺激了機械產品與電子技術的結合。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更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期，機電一體化技術和產品得到了極大發展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持，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，出現了光機電一體化和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，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。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。
2機電一體化的發展現狀
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。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代~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展露頭腳，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，更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。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”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作，雖然取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
3機電一體化的發展趨勢
3.1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。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。
3.2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。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。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。
3.3網絡化趨勢。
計算機技術等的突出成就是網絡技術。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。
3.4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，國外稱其為微電子機械系統（MEMS），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。
3.5綠色化趨勢。
工業的發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，生態環境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
參考文獻
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：
一、 機電一體化技術簡介
機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體，是在以微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發展向機械工業領域迅猛滲透并與機械電子技術深度結合的現代工業的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統理論出發根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質運動，能量變換進行研究，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質的和能量的有規則運動，在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。
二、 機電一體化技術的應用領域
上世紀90年代以來，機電一體化進入了深入發展時期。光學、通信技術、微細加工技術等進入了機電一體化，出現了光機電一體化和微機電一體化的新分支。同時對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，以及學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術也為機電一體化技術開辟了廣闊的發展天地。
（一）數控機床領域
數控機床技術也是機電一體化技術的典型應用，現在，我國生產的普通級數控機床，加工精度已經達到5，精密級的加工中心加工精度已經可達1，而我國自主研發的應用于軍工等特殊領域的超精密數控加工，其加工精度可達0.01級別。除了加工精度的不斷提升，數控加工技術的發展還體現在以下幾個方面：
1、采用多級網絡技術，增強系統的組合能力，可以實現多機互動，構成復雜加工系統，也方便車間管理，可以通過網絡實施監控生產狀況。
2、WOP技術和智能化技術的應用，為客戶提供面向車間的編程技術，利用數控系統可以對加工過程進行模擬仿真，同時在加工過程中可以在線診斷故障實現模糊控。
3、采用多CPU、多總線式結構，以提高數控機床的智能化程度，提供更好的人機交互界面和更高的控制性能。
（二）計算機集成制造系統
計算機集成制造系統是指由一個多級計算機控制硬件結構，配合一套訂貨、銷售、設計、制造和管理綜合為一體的軟件系統所構成的全盤自動化制造系統。它是當前世界制造業發展的最新趨勢，它的出現，打破了傳統的生產部門的劃分，而實現了從經營決策、產品開發到生產經營管理的有機結合。計算機集成制造系統將一件產品從下訂單到送到客戶手中的整個生產銷售過程作為管理對象，有助于實現全局動態的最優綜合。
（三）工業機器人
機器人技術是典型的機電一體化技術，而隨著工業現代化進程的不斷推進，工業機器人已經廣泛應用于汽車裝配、食品加工、計算機設備制造等各個工業領域之中。工業機器人的大量應用，一方面提升了產品質量，另一方面使得工業品成本大幅度降低、產量快速升高，企業的利潤得以大幅度提升。隨著超大規模集成電路技術的快速發展，以及神經網絡與模糊控制等先進算法的發展，具有多種感知能力、可實現復雜邏輯判斷、思維與決策的智能化機器人已經開始應用，這類機器人可以根據現場環境實現動態的路徑規劃，有良好的人機交互界面，可以在復雜環境中獨立行動。
三、 機電一體化技術的發展趨勢
隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，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。未來機電一體化的主要發展方向有：
（一） 模塊化
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。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。顯然，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。
（二） 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。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。雖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，則是完全可能而必要的。
（三）網絡化
伴隨網絡技術的飛速發展，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是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
（四） 微型化
國外稱其為微電子機械系統，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
（五） 循環化
設計環境友好型的綠色機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的循環化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
（六）光電化
光機電一體化技術是由光學，光電子學，電子信息和機械制造及其他相關技術交叉與融合構成的綜合性高新技術是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎。它豐富和拓寬了光機電一體化技術的內涵和外延。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和高新技術裝備的基礎。，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；光機電一體化技術是指其技術原理和使光機電一體化產品得以實現，使用和發展的技術。總結：機電一體化技術對創新新型經濟的貢獻已經顯現，成為當今工業生產的主流技術，并擁有廣闊的發展前景。我國的機電一體化技術經過20多年的發展取得了較大的成就，但是與發達國建仍有相當大的差距，機電一體化技術是各種高新技術的升華，需要多學科、多技術和多機構的共同結合與努力才能不斷提高其應用水平。
參考文獻：
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
一、前言
隨著我國科技的不斷進步與發展，機電一體化技術越來越受到企業及科研人員的重視，本文就該部分內容進行了探討。
二、機電一體化的內容
1.機電一體化技術是從系統工程觀點出發,應用機械、電子等有關技術,使機械、電子有機結合,實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術,主要包括技術原理和使用機電一體化產品(或系統)得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群(族)的總稱。
2.機電一體化系統(產品)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機電一體化系統(產品)。主要是指機械系統(或部件)與微電子系統(或部件)相互置換和有機結合,從而賦予新的功能和性能的新一代產品,有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。
3.機電一體化工程(機械電子工程)是機械工程與電子工程的綜合集成,即給定機電一體化系統(或產品)“目的功能”與“規格”后,機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統(產品)中的具體應用。
4.機電一體化思想體現了“系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。
20世紀80年代中期以來,計算機特別是微型計算機已日益廣泛應用于機械產品和生產過程的控制,使機、電有機地結合,發展成機電一體化技術。機電一體化技術的應用,給機械行業帶來了顯著的效益,提高了生產率,提高了產品的性能和質量,降低了原材料消耗,節約了能源,減輕了操作工人的勞動強度,增強了企業在市場中的競爭力。“機電一體化”是微電子技術、計算機技術、信息技術與機械技術相結合的綜合性高新技術,是機械技術與微電子技術的有機結合。
三、機電一體化技術設計原理
從方法學的觀點出發,機電一體化技術應遵循以下設計原理：
1.整體最優化原理
機電一體化技術要求從系統的觀點出發,綜合機械技術和信息技術,實現整體最優化。其實,“最優化原理”是人類進行科學技術活動的基本思想動力。“精益求精”是這一思想的生動描述。人們為達到一定的目標,采用直接或間接的方法求得達到該目標的最佳途徑。這里強調“整體最優化”,正是運籌學思想在機電一體化技術中的體現。
2.智能化原理
這是機電一體化技術與傳統機械自動化技術的主要區別之一,也是21世紀機電一體化技術發展的主要方向。關于“智能”的定義。目前尚無確切和統一的說法。但是,它首先是對人類行為的描述。“智能”主要概括出人類有以下能力:感知能力;記憶能力;思維能力―包括形成概念的能力、判斷能力、推理能力。
我們這里所說的“智能化”。是對機器行為的描述,是“仿人智能”,或者稱之為“人工智能”(artificialintelligence)。具體地說,智能化就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,以求得到更高的控制目標。
3.仿生原理
如果說智能化是“仿人智能”,那么“仿生”便是對所有生物行為的模仿。生物世界是億萬年生物進化的結果,是“適者生存”這條自然規律“精雕細刻”的結果,是人類的學習寶庫。現代信息技術和機械技術使這一“模仿”比較容易,成為可能。
4.柔性化原理
也可稱之為“軟化原理”。由于使用了微電子技術,可以而且應當盡量用軟件功能代替硬件功能。因為“軟化”可以使機械系統近乎完全“貼近”實際工況的需要,極大地提高產品的性能。例如,加工中心機床、電梯的“加減速無感控制”、汽車發動機的電噴技術、汽車的防抱死裝置… ,都廣泛地采用了軟件控制原理。
四、機電一體化技術的應用
在人們的日常生活當中,自動機械、信息處理設備、辦公室設備、車輛電子設備、醫療器械、光學裝置、智能家電、樓宇安全系統等機電一體化系統都離不開執行元件為其提供動力。而執行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的,因此需要一個驅動部件。該驅動部件在電子控制裝置的控制下,接收指令,進行能量轉換,從而得到目標輸出。對于精密傳動來說,需要在執行元件輸出終端進行傳動測量,如測量其位置、速度、加速度,同時將所測得的數據反饋給電子控制裝置,讓其進行比較,進行誤差修正控制,最終實現精密傳動。
當有多個執行元件,其輸出動作規律各不相同時,一方面要根據各執行元件工作情況來考慮其控制的形式,另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯系。如果它們之間沒有聯系,可以讓它們單獨來工作,也可以通過構建PC機上位控制來統一管理。若工作聯動內容經常變化,就應該構建一個可以直接識別聯動輸出的軟件,將聯動輸出寫入軟件當中,讓其直接轉化為控制程序,這樣就能靈活地應對動作輸出的需求。
五、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。進入 21 世紀,在機電一體化技術的發展方向中,最主要的是:智能化、數字化、網絡化、微型化、綠色化,下文對此略加探討:
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。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。
2.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。
3.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。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。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 appliancesystem, 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。
六、結束語
只有加強對機電一體化技術發展的研究，才能使機電一體化技術的應用越來越廣泛，是非常具有現實意義的研究。
參考文獻：
1 引言
機電一體化技術有效地結合了機械技術和自動化控制技術，促進了現代軍事裝備的發展[1]。隨著現代科技進步，軍事裝備設計及生產中要充分發揮機電一體化技術優勢，推進相關領域的發展，使我國軍事裝備行業取得較好的發展態勢[2]。由于軍事裝備有著特殊要求，在軍事裝備設計及制造中都對機電一體化技術有著諸多要求，這就需要加強機電一體化技術的研究，不斷地的在軍事裝備行業推廣該技術的應用[3]。本文主要結合現代軍事裝備的發展，結合機電一體化的基本原理，分析了軍事裝備一體化技術及其應用，為軍事裝備應用機電一體化技術提供指導。
2 現代軍事裝備機電一體化技術應用特點
現代軍事裝備在新世紀呈現出新的特點，對裝備的各項指標有了新的要求。機電一體化技術能夠提升軍事裝備的先進性，在軍事裝備領域有著廣泛的應用。軍事裝備機電一體化技術應用特點：
（1）自動化
由于軍事裝備運行涉及復雜的操作過程，并且對于操作人員的操作技術有著嚴格要求。采用機電一體化技術避免了人為操作技術的影響，使軍事裝備在運行中采用預定設計的程序，達到自動化運轉的效果。
（2）高可靠性
由于軍事裝備對可靠性有著嚴格要求，可靠性直接決定了軍事裝備的實戰性能。應用機電一體化技術能夠保證裝備的正常運行，由于在操作中應用各種電子控制設備，改變了傳統采用線路控制的局面，就可以在很大程度上簡化軍事裝備的控制結構，提高其自身可靠性。
（3）高準確性
由于采用諸多輔助工作系統，例如彈道修正系統，自動瞄準系統和自動跟蹤系統，大大提升了軍事裝備的準確性，保證其在工作中保持良好的準準確性。機電一體化技術為現代軍事裝備提供了模塊化的功能輔助，增加其工作準確性。
3 現代軍事裝備機電一體化技術應用分析
機電一體化技術是在現代軍事裝備中應用主要包括裝備生產控制和武器裝備性能，具體內容如下：
3.1 軍事裝備生產機電一體化分析
裝備生產水平決定了軍事裝備實際性能，加工生產也是現代裝備的核心環節。為了提高生產設備的技術，機電一體化技術逐漸取代了傳統的人為操控，具體包括：
（1）生產工藝控制分析
在進行生產先進裝備零部件時，利用自動生產規劃，建立自動化的生長線，實現物料的自動傳輸，在特定的位置進行監控物料傳輸，并相應的按照生產工序啟動和停止相關操作。在生產系統組態、PLC配置、元器件選型等方面要準確合理，充分發揮PLC、計算機的功能，大力應用先進的計算機網絡等先進技術。
（2）加工控制參數分析
機電一體化技術能夠對系統參數進行監控，并執行相應的操作。具體包括：第一，溫度控制。溫度傳感器能夠收集溫度信息，利用PLC的模擬量模塊，通過PID調節輸出信號給調功器；第二，液位控制。PLC通過液位變送器采集現場水位信號，將其傳送給相應控制電磁閥。第三，真空控制。在線檢測和LCD組態畫面顯示真空度，采用現場及遠控操作方式實現真空泵的啟/停控制。
3.2 軍事裝備功能機電一體化分析
現代軍事裝備呈現高度的自動化，這與應用機電一體化有著密切關系。在軍事裝備設計中應用機電一體化技術主要包括：
（1）彈藥自動填充系統
現代軍事裝備強調彈藥的自動填充，實現不同型號和不同數量彈藥的快速傳遞，達到在戰場把握戰機的目的。在武器裝備設計中就需要根據功能設計相應的執行機構，利用機電一體化技術進行彈藥分類、傳輸和填充。
（2）自動導向系統
針對遠程性打擊武器，往往需要精確制導，這就要求導彈發射機構必須能夠建立自動導向系統，依靠衛星發射信號執行相應的動作。武器自動導向系統應用機電一體化技術進行精密調節，控制各個機構的運轉，達到精確打擊的要求。
（3） 自動化裝備
隨著現代武器的發展，自動化裝備成為部隊發展的關鍵技術，例如，無人機偵探，自動化機器人，自動化運輸裝置等。這些裝備均是依靠機電一體化技術，按照設計的功能完善部隊作用，提高部隊的戰斗能力。
4 結束語
機電一體化技術促進了現代裝備技術發展，使武器裝備呈現高程度的自動化。同時，在生產現代裝備中，機電一體化技術能夠保證生產效率和質量。軍事裝備必須緊密結合機電一體化技術，將最新的研究成果應用到武器裝備。
參考文獻
