机电一体化趋势精选(九篇)

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第1篇：机电一体化趋势范文

关键词：现状；发展策略；趋势

机电一体化的发展历史简单明了，从机电一体化标志数控机床产生开始，到微电子技术、可编程序控制器、电力电子等的发展，为机电一体化奠定了坚实的基础，再到激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的产生促使机电一体化发展了质的飞跃。虽然机电一体化有着惊人的成就，但是我国目前的机电一体化仍然存在着较大问题：微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度；机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力；我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。

在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。此外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。一、机电一体化的发展策略

1，统筹协调机电发展

目前，机电一体化研究开发及生产的单位很多，但各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的机电一体化研究、开发、生产计划和规划，避免开发乃至生产中的成本浪费。

2，发挥“协会”的管理作用目前，机电一体化较热，而按目前的行业划分方法和管理体制比较混乱，因此，有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，应该加强加快机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构――理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作。

第2篇：机电一体化趋势范文

一、机电一体化的产生与应用

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，机电一体化进入了深入发展时期。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，出现了光机电或微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果。机电一体化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。

二、机电一体化发展现状

20世纪60年代以前为第一阶段，称为初级阶段。人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。在二战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械与电子两技术的结合还不可能广泛和深入发展。

20世纪70到80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。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，出现了光机电和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的分析和集成方法、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，更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用并把机电一体化技术列为“863计划”中。

三、机电一体化发展趋势

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。 “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。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集具有视觉、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，也可以扩大生产规模，制定各项标准，以便各部件、单元间匹配。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，对生产标准机电一体化单元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

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域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使家用电器网络化已成大势，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。

5.绿色化趋势

第3篇：机电一体化趋势范文

【关键词】机电一体化；核心技术；发展趋势

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。

1 机电一体化概述

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2 机电一体化的核心技术

2.1 机械技术：是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

2.2 计算机与信息技术：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。

2.3 系统技术：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。

2.4 自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

2.5 传感检测技术：是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。

2.6 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 。

3 机电一体化的发展进程

3.1 数控机床问世： 1952年美国第1台数控铣床问世。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。

3.2 微电子技术的发展：微电子技术是电子信息产业的基础和心脏。它的发展，大大推动了航天航空技术、遥测传感技术、通讯技术、计算机技术、网络技术及家用电器产业的迅猛发展。在我国，已经把电子信息产业列为国民经济的支拄产业。如今，微电子技术已成为衡量一个国家科学技术进步和综合国力的重要标志。集成电路是微电子技术的核心，已发展到超大规模和甚大规模、深亚微米（0.25μm）精度和可集成数百万晶体管的水平，现在已把整个电子系统集成在一个芯片上。人们认为：微电子技术的发展和应用使全球发生了第三次工业革命。随着高性能甚至新型器件的不断出现，又进而促进微电子技术和整个电子信息产业乃至整个世界发生更加深刻的变化。

3.3 可编程序控制器（PLC）的应用于工业： 70年代是PLC崛起，并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟，全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统，正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展，趋向于建立同一硬件平台，运用同一个操作系统、同一个编程系统，执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。

3.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了固体物理、波导光学、材料科学 、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。

4 机电一体化的发展趋势

4.1 光机电一体化：一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

4.2 网络化：20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

4.3 智能化：是机电一体化技术的重要发展方向，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

4.4 仿生物系统化：仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物――软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬 件（肌体）――软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

第4篇：机电一体化趋势范文

【关键词】机电一体化技术；应用现状；发展趋势

机电一体化技术主要是指结合了机械、电工电子、微电子、信息传感器、接口以及信号变换等多种技术，并将其综合起来运用于实际需求中的综合性技术，是一种群体技术的有机融合，而不是简单的拼凑，这也是机电一体化与机械电气化概念上出现本质上区别的重要因素，机电一体化包含了技术与产品两个方面的含义，而机电一体化的产品也不仅仅是人或肢体的延伸，更是对于人类感官以及头脑的延伸，是具有智能化特征的现代化技术，目前来说现代化自动生产设备都可以称之为机电一体化设备。

1机电一体化技术的发展状况

机电一体化的发展主要分为初级阶段、蓬勃发展阶段以及深入发展阶段。初级阶段主要是指20世纪60年代以前，这个时期的人们在完善机械产品的性能时，通常会无意识使用电子技术的初步成果，尤其是第二次世界大战时期，战争更是加剧了机械产品和电子技术的结合，机电结合从军用技术在战后逐渐转为了民用，对于战后的经济恢复起到了一定的作用，不过这个时候还称不上真正意义上的机电一体化，所研发出来的产品也无法大量推广。蓬勃发展阶段主要是指20世纪70－80年代，这一时期大规模以及超大规模的集成电路和微型计算机，计算机技术、控制技术以及通讯技术迅速发展，为后续的机电一体化发展奠定了良好的物质基础，机电一体化技术以及产品也取得了各国的极大支持和帮助。发展至20世纪90年代后期，光学、通信、微细加工、光机电一体化以及微机电一体化等技术的出现，标志着机电一体化技术逐渐迈向了智能化的新阶段，也被称之为深入发展时期，这一时期中，人工智能技术、神经网络技术以及光纤技术等领域都有了巨大的进步，机电一体化技术逐渐由了完整的学科体系。

2机电一体化技术的应用领域

2．1工业机器人

随着用工成本的不断提升以及工业机器人的成本下降，目前我国的工业生产中工业机器人的运用已经十分广泛。而且因为计算机技术的快速发展，智能化机器人在工业机器人中占据了重要的地位，它不仅能够进行复杂的逻辑运算，还有着一定的感知能力，甚至具有极强的环境适应能力和行动的独立性。

2．2柔性制造系统

柔性制造系统主要包括了自动化仓库、数控机床、机器人以及计算机等结构构成，利用机电一体化技术能够有效实现依据产量自动调整的需求，对于一些产量不大、品种较多并且需要频繁地更改零件的生产方式极为适用。

2．3计算机集成与制造系统

计算机集成与制造系统中运用机电一体化技术，不仅能够掌握全局的动态，从而实现综合化和最优化，还能够突破部门间的界限，有机整合起各个部门间的关系，将规划、发展、试验、经营以及生产有机地结合起来，使各个部门间的信息传递更加快速，并不断优化各部门间的配置，从而是生产要素中的潜能得以充分地发挥。

2．4数控机床

随着机电一体化技术的不断发展和利用，在数控机床领域的应用使得其在精度、功能以及构造等操控方面都有了极大的成效。甚至在构造方面还实现了紧凑化、总线式以及模块化的等构造，而在功能方面则更加趋向于开放化的设计，并逐渐实现了智能化等功能，极大程度上改善了操控的性能并且提高了操控的精度，为机械产品的生产提供了良好的基础。

3机电一体化发展趋势

3．1智能化

21世纪中，机电一体化技术发展的重要方向之一就是智能化，智能化主要针对于机器行为的概念，主要建立在控制理论基础上，主要包括了人工智能、计算机科学、心理学、模糊数学以及运筹学等多种新思想和新方法，以模拟人类智能等更高的控制为目标，使其富有判断推理能力、逻辑思维能力以及自主决策能力等。虽然机电一体化产品无法实现与人类完全相同的智能性，但是却能够具有一些高性能和高速微处理器等特征的低级智能和部分人类智能。

3．2模块化

因为机电一体化的产品种类和生产厂家较为繁多和复杂，而研发标准化的机电一体化机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等产品是一项十分复杂而重要的任务，因此模块化可以说是一项极为艰巨而重要的工程，如控制单元中的视觉、图像处理、识别以及测距等功能，以及机械装置中的典型操作等。而机电一体化技术的应用能够在标准单元迅速地开发出新产品并进行大规模的生产，甚至在制定了各项标准后，还能够使各部件与各单元进行匹配，对于电气产品的标准化和系列化带来积极的影响。

3．3网络化

随着网络技术的兴起和快速发展，科学技术以及工业生产等领域都迎来了巨大的变革，而且网络的出现也使得全球的经济和生产联合在了一起，从而形成了经济全球化的局面。随着网络的不断普及，基于网络诞生的各种远程控制以及监视技术也逐渐成为热点，而远程控制和终端设备本质上其实就是机电一体化的产品，可以预想到，机电一体化新产品一经研究出来，就会因为自身的所具有的独特功能以及可靠的质量而风靡全球。而且家用电器的网络化是目前发展的大势所趋，不仅给大众们的家庭范围内带来极大的便利和娱乐，也使得机电一体化的网络化趋势更加明显。

3．4微型化

微型化主要是指机电一体化技术的微型机器和微观领域方面的发展，广泛来说其实就是指一些尺寸较小，不超过1cm的机电一体化产品，甚至随着发展逐渐趋向于微米化和纳米化的方向发展。这方面的产品不仅具有体积小、耗能少以及运动灵活等优势，甚至在精细加工等方面也有着突出的效果。

3．5绿色化

工业的发展虽然使人们的生活更加舒适，物质方面也更加丰富，然而随着资源的不断减少以及生态环境遭到的严重污染和破坏，保护环境资源成为了目前发展的重要趋势。正是基于这种大环境下，绿色产品的概念随之诞生，无论是在设计、制造、使用还是效果的过程中，绿色产品都应当符合环境保护和人类健康的要求，因此绿色化的机电一体化产品发展，具有着广阔的前景。

4结论

总而言之，机电一体化并不是独立存在的，它需要其它科学技术发展的共同配合，才能够达到社会生产力发展的要求。与机电一体化相关的技术非常多，而且随着科学技术的不断发展，技术间的融合趋势也会逐渐加强，机电一体化技术的发展前景也会越来越大，因此研究机电一体化技术的应用现状和发展趋势，不仅能够使人们认清机电一体化的概念，对于技术的推广和研发也有着重要的意义。

参考文献:

［1］张建．对机电一体化的探讨研究［J］．科学中国人，2016(8):79．

［2］杨．对传统产业的机电一体化改造研究［J］．湖南农机，2016(4):24，26．

第5篇：机电一体化趋势范文

关键字：机电一体发展趋势

中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号：

在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.

一、机电一体化概要

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，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。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某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。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

二、机电一体化的发展状况

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，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。

20世纪70~80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。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。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。

三、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：

1、智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

2、模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。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。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。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

4、微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

四、我国的现状与前景

用信息化带动工业化是我国21世纪的一项重大战略举措。信息化是由计算机与互联网生产工具的革命所引起的工业经济转向信息经济的一种社会经济过程。它包括信息技术的产业化、传统产业的信息化、基础设施的信息化、生活方式的信息化等内容：在信息化和工业化的关系问题上，有两种极端的观点。

一种观点认为：我国的工业化水平很低，离开了工业基础谈信息跨越只能是空中楼阁，信息化这种新经济现象是发达国家的事；我国工业化的任务尚未完成，我们必须坚守传统产业，把注意力放在工业化上；我国在信息技术的开发领域和应用领域与发达国家都存在巨大差距，过分强调信息化，必然会产生泡沫经济；面对巨大的“信息鸿沟”谈“赶超”和“跨越”是不现实的，对新兴的信息产业只能慢步走。我们把这种观点称作“坚守――慢步论”，即坚守传统产业，慢步信息产业。

另一种观点认为：信息化与工业化没有必然联系。我们必须紧跟时代步伐，放弃夕阳工业，大力发展信息产业这种朝阳产业。这种观点是“放弃――跨越论”，即放弃传统产业，在信息产业领域实现全方位的跨越。“放弃――跨越论”者关注的是西方国家在工业化过程中实行的放弃转移型战略。

我国实现信息技术和信息产业跨越式发展具有以下条件：(1)后发成本优势。 (2)后来者没有结构惯性。 (3)信息产业容易跨越。(4)信息市场潜力大。(5)信息设施有较好的基础。、(6)有民间资本支撑和局部技术优势。(7)有一批创新主体和示范工程。(8)有市场体制支撑。、

第6篇：机电一体化趋势范文

关键词：机械工业；机电一体化；数控；模块化

一、机电一体化产品和其特点

机电一体化产品分系统(整机)和基础元部件两大类。 典型的机电一体化系统有： 数控机床、机器人、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM 系统等。典型的机电一体化元部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、 模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛， 涉及到生产过程的所有领域， 因此， 机电一体化产品的种类很多，而且在不断增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分为下述几类。

（一）数控类

主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

（二）设备类

主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这 类产品的特点是执行机构为电子装置。

（三）机电结合类

主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

（四）电液伺服类

主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能试验机。这类产品的特 点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

（五）信息控制类

主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化 产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现 的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备四种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能。而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。

机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接 等机械部分。 这部分是实现产品功能的基础， 因此对机械结构提出了更高的要求， 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、 多功能、 可靠、 节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。

动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。

（三）传感与检测系统。

传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界的各种参数转换成可以测定的量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。

（四）信息处理及控制系统。

根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理 及控制系统主要是由的软件和硬件以及相应的接口所组成。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一） 数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

（二）柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（三）工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景

机电一体化技术发展机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合， 其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、和绿色化。

（一）数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

（二） 智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。

（三） 模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，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。

（四）网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。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。

（五）绿色化

第7篇：机电一体化趋势范文

【关键词】光机电一体化、技术特征、现状研究、发展趋势

【 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

中图分类号：R-1 文献标识码：A 文章编号：

近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。 1.光机电一体化技术特征光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。 1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。 1.2 功能增加，精度大幅提高光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。 1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。 2.研究现状和发展趋势 2.1研究现状自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。 2.2 发展趋势光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

第8篇：机电一体化趋势范文

机电一体化作为未来机械工程领域的发展方向，必然要适应未来社会的发展方向，未来的社会将会向环保、智能、轻型、网络等方向发展，所以机电一体化技术不可避免的将会向着这些方向发展。

1绿色化

工业革命以后，机械领域的技术革新给人们带来了巨大的方便，对人们的生活、工作产生的深远的影响，但是，在给人们带来方便的同时，也带来了严重的环境污染和资源的浪费。于是，人们对环保型的设计、制造有着很高的呼声，符合绿色化的产品应当在适用时对环境的污染降到最低、对资源的利用提到最高，同时在报废后还能都回收利用。机电一体化的绿色产品要充分考虑到环保的特性，在设计之初就要将环保理念考虑进去，使设计的产品在使用过程中能够做到对资源的最大利用和对环境的最小危害。

2智能化

机电一体化的人工智能是在人工智能、计算机科学、心理学、运筹学等学科基础上发展起来的一种新的思想，可以模拟人的思维，对机械制造过程中遇到的问题，能够具有一定的判断能力和自我监控、维护能力，从而能够更好的控制机械系统。

3网络化

计算机技术普及后最主要的特征就是网络化的普及，网络技术的普及无形之中改变了人们的生活，给人们的生活带来了巨大的变革，同样也给机电一体化技术带来了前所未有的发展机会。如今网络已经走进千家万户，给人们的生活带来了许多方便，正在改变着人们的生活，基于网络的远程控制技术和监控技术在日常生活中随处可见，例如可以实现远程控制的无线传输设备就是一个杰出的例子。可以预想，在未来的家庭生活中，机电一体化的网络化产品将会走进大众生活，最新的研究成果可以实现将家里常用电器连接成一个网络，利用一台计算机（甚至是一部手机）作为控制中心，构成一个完整的家庭控制系统，然后可以远程控制家里的一切电气设备，从而使寻常百姓真正体验到科技发展带来的实惠。

4微型化

第9篇：机电一体化趋势范文

关键词：机电一体化技术 微细加工技术 智能化 应用领域

知识经济时代最突出的特点在于知识和信息的传播不同于以往的制造和技术的传播，在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。

一、我国机电一体化的现状

全球范围内机电一体化的发展通常可以分为三个阶段。第一阶段为20世纪60年代以前，因为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；第二阶段为20世纪70~80年代。第三阶段为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，机电一体化呈现深入发展时期。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。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列入“863计划”。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

二、机电一体化的核心技术

机电一体化包括：软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须掌握机械本体技术；传感技术；信息处理技术；驱动技术；接口技术；软件技术。

三、机电一体化技术的主要应用领域

（一）数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

（二）计算机集成制造系统（CIMS）

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（四）工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。

四、我国机电一体化的发展前景

4.1网络一体化

知识经济时代的突出特征是计算机技术和网络技术的迅猛发展。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、教育以及人们日常生活都带来了巨大的变革。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。

4.2模块标准化

模块化是一项重要而艰巨的工程。因为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又是非常重要的事。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。

4.3人工智能化

21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向就是智能化。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

五、结语：

机电一体化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。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的强大之路。

参考文献：

1、李运华：机电控制[M].北京航空航天大学出版社，2003.

2、芮延年：机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社，2004.

3、柴天佑：智能控制综述[J].基础自动化，2006（6）.