机电一体化未来范文

导语：如何才能写好一篇机电一体化未来，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

[关键词]智能 机电一体化 绿色

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0325-01

本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见：

1 概述

机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。

2 机电一体化技术未来的发展

2.1 全息系统化

全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

2.2 微型机电化

在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。

2.3 光机电一体化

光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。

2.4 产品网络全球化

计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。

2.5 产品绿色化

随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化；②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物：当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经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的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体（硬件）――大脑（软件）”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。

篇2

关键词:自动控制技术；智能化；仿生物系统化；绿色压力；机电一体化产品

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0116-02

机电一体化产品简单的理解就是机械产品与电子产品的融合，机械技术与电子技术的融合，机械零件与电子元件的融合。两者共同完成某一机电功能。这也只能是传统意义上的机电一体化产品的定义。

现实生活中的机电一体化产品举不胜数。我们日常生活中使用的空调、洗衣机、微波炉、油烟机、吸尘器、电吹风等都是典型的机电一体化产品；在机械制造领域中广泛使用的各种铸造设备、锻造设备及机床、数控加工中心等也是典型的机电一体化产品；在工程机械领域中的挖掘机、装载机、起重机、搅拌站、桩工机械、路面机械等，都是用得较为广泛的机电一体化产品；在冶金设备领域，高炉、转炉、连铸机、轧钢机等更是高度机电一体化产品。

一、机电一体化产品的技术构成

机电一体化技术是各种高新技术的融合体，它主要包括以下几方面技术：机械技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机与信息技术等交叉融合的系统技术等。

（一）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，实现从机械原理的选择到机械结构的设计和机械零件的选材，都能达到最优化配置；并且保证最佳的使用性能与寿命；在维修保养上最大限度地做到简洁、明快，甚至达到免维护。

（二）自动控制技术

自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用自动控制装置使生产过程或生产机械自动地按照某种规律运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。

（三）传感检测技术

传感检测技术是机电一体化产品的系统感受器官，它负责把一线的实况用各种信号传递给机电一体化产品的指挥中枢，即计算机或自动控制单元，是将电子系统或光电系统无法处理的外界物理量或化学量转换为电信号的关键技术，它包括：电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、温度传感器及光电式和数字式、波式和射线式传感器，还有相应的测试电路和信号处理技术等。

（四）伺服传动技术

伺服传动技术是指在控制指令的指挥下，控制驱动执行机构，使机械系统的运动部件按照指令要求进行运动。采用不同的分类方法，可以得到不同类型的伺服系统。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有开环、闭环和半闭环三种形式；按被控制量性质不同有位移、速度、力和力矩等伺服系统形式；按驱动方式不同有电气、液压和气压等伺服驱动形式；按执行元件不同分为步进电机伺服、直流电机伺服和交流电机伺服形式。

（五）计算机与信息技术

机电一体化产品中的信息存取、交换、运算、判断与决策、记录等都属于此类范畴，计算机与信息技术在整个机电一体化产品中起到类似于人类大脑和中枢神经的作用，它是指导其它功能部分完成各自任务的总指挥。

二、机电一体化产品的未来发展趋势

“2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议”于2011年8月7日至10日于北京召开。IEEE 机电一体化与自动化国际会议（ICMA）是机电一体化、自动化领域的权威会议，在国际机器人及自动化等领域具有重要影响力。曾在中国、加拿大、中国香港、日本等国家和地区成功举办过7次。来自各国近440名学者参加了会议，围绕智能机电一体化、机器人系统和自动控制方面的最新研究成果及未来发展方向等问题充分交流。从此次会议的议题不难看出机电一体化的发展趋势趋向于智能机电一体化方向。

随着科学技术的飞速发展，机电一体化产品目前不仅向智能化方向发展，而且还向仿生物系统化方向发展，应用范围愈来愈广。

（一）智能化

随着人类文明的进步和科技的超越式发展，人类扮演的角色越来越趋于简单、明了化，人们追求高品质与快节奏的生活与工作方式，那么机电一体的发展也就越来越趋于“傻瓜”式与“一键操作”式，这样能把人类的活动从复杂的按部就班的程序化中解脱出来，用更多的时间来享受生活和工作给我们带来的诸多便捷。未来的机电一体化产品，在开发与设计的时候，顺其自然，第一先考虑的就是智能化。

智能化简单的说就是具有人工智能或模拟人类智能的系统。目前，专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品实现智能化的的主要核心技术。这四种技术相互关联，密切联系。随着机械制造与自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现问题进行分析、判断、推理、构思和决策。可以认为把类似于人类的“大脑”（人类高度文明的汇缩体）装在了机电一体化产品之上，产品随时启动，“大脑”随时工作，去判断人类想要达到的各种需求，并能做出令我们满意的行为。人类的大脑思维系统被模块化的复制到机电一体化产品之上。

目前机电一体化产品的智能化应用已成为趋势， 例如智能机器人和数控机床等。智能机器人是通过视觉、触觉和听觉等各类传感器检测工作状态，根据实际变化过程反馈信息并做出判断与决定。数控机床的智能化体现在各类传感器对切削加工前后和加工过程中的各种参数进行监测，并通过计算机系统做出判断，自动对异常现象进行调整与补偿，以保证加工过程的顺利进行，确保加工精度和质量要求，最后加工出合格的产品。

（二）仿生物系统化

今后的机电一体化对信息的处理会做得更加完美与准确，这就依赖先进的数据处理与模块仿真系统的支持。人们从动物那里获得了启示，依据动物对外界反应的习性与规律，模拟其习惯做法，把其应用到机电一体化方向。比如说我们开发的机电一体化产品，在接受外界刺激的时候，根据动物常规习性和一般反应规律，机电一体化产品应该做出类似于动物的反应动作或程序准备工作，根据目标完成任务独立选择最优的行为动作，来实现目标任务的准确反应与目标的圆满完成。

更准确地说，仿生物系统化是集动物习性、智能化于一身的技术。此类产品如仿生物宠物狗、动物园里的仿生物虎妈妈等，这都是研究的课题。考虑到仿生物系统化研究过程的复杂性，最关键的是被仿的生物习性与要完成的机电一体化产品行为之间的相似性研究与系统模块的生成，仿生物系统化的道路还有很长的路要走。

新的时代脉搏在涌动，赋予我们在新的领域更高层次的挑战，机电一体化的发展也被赋予了崭新的使命。在发展科技不辱使命的前提下，我们更应该注重人性化理念与伦理道德，科技和信息的快速发展带来的绿色压力，充分考虑科技与生存环境的关系，共同建设好一个和诣、健康、高度文明的国家。

参考文献

[1] 徐伟．机电一体化技术的概念、现状、发展及对策[A]．2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛――装备制造产业发展论坛论文集（上），2009．

[2] 周树文．北工大成功承办2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议，北京工业大学新闻网，2011-08-23．

[3] 金志向．光机电一体化技术特征和发展趋势[J]．科技咨询导报，2007，（15）．

[4] 王敏，温斌，王秀丽.机电一体化系统的智能化[J]．太原科技，2006，（6）.

篇3

机械一体化的发展过程研究

首先是二十世纪六十年代及之前的初始阶段。这一阶段，机电结合技术在战时被应用于军事战争，战后逐渐转变成为民用，从某种程度上来讲，其对于战后整体的经济恢复及发展工作发挥了不可忽视的助益作用。但是，这个时期的机电结合还处于一种自发研制的状态，无法实现更深一步的发展，其已研发出的产品也未能得到大力地推广。其次是二十世纪的七十和八十年代的迅速发展阶段。这一阶段微电子技术出现，为机电一体化的发展提供了一个良好的契机。计算力技术、通信技术、控制技术以及电力技术等的发展，使得机电一体化获得了良好的发展基础。其他的大规模及超大规模的集成电路以及微型计算机的发展，则为机电一体化提供了物质基础。而且，这一时期数控机床开始问世，这使得机电一体化的整体发展跨出了非常大的一步。第三是二十世纪九十年代以后直至现在的深入发展阶段。二十世纪九十年代以来，网络信息技术、激光技术以及模糊技术等先进技术开始大力呈现，机电一体化的发展跳上了另一个台阶。首先是光学及通信技术使得微机电一体化以及光机电一体化产生出来，再者就是机电一体化学科建设的不断发展，以及人工智能技术光纤技术等的大力发展，机电一体化的前景越来越光明。

机电一体化未来的发展趋势

学科交叉的程度将会越来越深入，而计算机通信技术以及微电子技术等的发展必将推动机电一体化在未来更为迅猛的发展。就机电一体化在未来的发展趋势而言，机电一体化大致会朝向以下几个方向取得大力发展：（一）机电系统智能化21世纪各种高端科技技术迅速出现，尤其是智能化技术的不断地获得发展完善，机电工程的系统智能化转变将是一个必然的趋势。系统智能化是由专家以及智能机器人配合进行工作的人机一体系统，它可以自主地对各种问题进行分析、研究及构思、判断等，机电工程的系统实现智能化发展是当前时期研究者们非常重视的一个问题。机械在控制理论地引导下，通过各种人工智能技术地掌控，将获得类似人类的心理学、生理学、运筹学等思维，从而模拟人类进行独立的工作，这样的机电系统将会获得更高的思维以及决策能力，从而能迅速精确地达到控制目标。（二）机电控制网络化当今时代，网络信息技术正在以一种强势的姿态在人们的生产生活中进行着普及，网络逐渐将全球连接成一个有机的整体，全球的经济以及生产等的联系也不断深入，机电一体化产品的生产将迅速地通过网络得以实现。所以说，网络的应用对于未来的机电一体化发展工作而言是不可避免的。在网络普及化发展的环境中，远程控制以及监视技术都获得了极大程度的进展，而作为机电一体化产品的远程控制实现更高的程度的网络化是控制系统未来发展的必然趋势。当前时期，网络正通过更加深入地渗投进远程控制工作，对人们的工作和生活进行着联系，人们在在未来必将享受到更为完善的高科技远程控制服务。（三）机电制造绿色化未来的机电一体化在微型机电化、光机电以及机电设计的生物软件化等不断获得完善以后，定将朝向制造的绿色化方向演变。人类社会是一个与环境友好共存的社会，高科技产品生产的不完善会给环境带来极大的损害，而未来社会各种高科技生产的绿色发展是一种必然的趋势。机电一体化也一定会在环境保护以及生态维护的环境中，推动自身制造工作以及使用工作的绿色化转变。在制造绿色化的环境中，各种机电产品不仅可以在生产过程中降低污染，还能够对废弃产品进行有效的回收利用，对于环境的不良影响可以说是非常微小的。当今社会机电一体化的发展进程是不可阻挡的，而且其在未来具有非常明亮的发展前景，机电一体化的发展一定会在不远地将来为人们提供更多更为优质的服务。

作者：石岩 单位：宁夏路桥股份有限公司

篇4

关键词：机电一体化、应用现状、发展趋势

中图分类号：TU85 文献标识码：A

机电一体化是科学技术发展的必然成果，它将机械设备、电子信息和自动控制等相关技术有机的结合起来，成为一门综合型高新技术产业，大幅度提高了工厂的生产技术水平。通过推广新型电子技术对传统工业产业链的改造，成为了当今提高工业生产管理水平，促进机电一体化产品的开发的重要措施。因此，加快机电一体化的课程研究已成为世界各国争相研究的技术内容。

1机电一体化技术的特点

机电一体化作为一门综合型的技术科学，它综合了电子技术、计算机科学和机械技术相关方面的内容，使整个工业技术水平和相关生产产品更加系统性、科学性和完整性。在整个工业操作系统中，各个组成部分相互配合，协同工作，并且各项工作内容互相补充，使工业技术的发展不断向着科学化、高效化的方向发展。机电一体化在现代工业中的得到普遍应用，其科学的技术特点主要体现在几个方面：（1）机电一体化具有体积小，重量轻的特点。机电一体化融入了大量的新型技术产品，随着新型半导体和集成电路技术的研究进展以及液晶显示在机电一体化中的应用使得机电一体化体系中的控制和测量系统的重量和体积都大为减小。（2）机电一体化使整个生产作业过程的生产速度加快，精度变高。随着工业生产集成电路的不断优化改造，使得整个工业系统的各个操作步骤速度不断提升并且精度变高。（3）拥有高度的集成控制系统。机电一体化往往可以通过改变计算机上的运行条件就可以改变操作流程的运动状况，具有安全性高和操作简单的特点。

2对机电一体化技术发展概况的探讨

机电一体化自产生以来经历了较长期的应用研究和发展历程。我国机械制造业等相关工业在出现机电一体化技术之前，世界各国已开始从事大量有关对机械技术设计和自动化控制功能设计的研究，并且相关研究工作者为了配合工业较高的生产技术要求已经研究和开发了较多的机电一体化系列产品，随着科技的进一步发展，机电一体化概念最早由七十年代日本人长期的研究和实践工作总结出了机电一体化这一概念，并且机电一体化在以后的应用研究中得到不断完善。在后来的十到二十年内,随着信息技术的研究进展使电子计算机的性能逐步提高,电子信息技术被越来越多的机电一体化企业所采用来开展机电一体化产品,当时开展的典型的机电一体化产品像数控机床和汽车的电子控制系统等。而随着科学对更大规模集成电路和微型电子技术的研究和投入使用，使机电一体化的机械电子结合形式更加方便灵活、组成内容更加全面具体而机电一体化的应用也变得更加广泛。

3关于技术一体化技术的在未来几年的发展趋势

机电一体化是机械、控制、计算机等多学科的交叉融合,在当前很多工业生产中都离不开机电一体化的技术支持，相信在未来的工业发展中，机电一体化将会发挥着更重要的作用。当前，机电一体化的发展依托于相关科学技术的进步与发展,其在未来的主要研究和发展方向为数字化、智能化、网络化、人性化、微型化、集成化和绿色化等。

3. 1 数字化

由于微控制器和接口技术的研究进展，使其成为了机电一体化产品数字化的条件基础，又由于计算机信息网络的迅速发展,为机电一体化的数字化发展提供了前进的方向,如机电一体化的虚拟设计和计算机集成制造等。向着技术数字化发展要求机电一体化产品的操作系统软件具有较高的可靠性、通用性、易操作性、自身良好的诊断能力等。而机电一体化数字化的实现将更有利于工业生产流程的远程控制操作、系统自身诊断和修复功能。

3.2 智能化

随着技术设备的先进化和科技化，机电一体化处理器速度已经飞速提高和电子计算机变得更加高性能化，智能化是科学技术发展的核心以及工业发展的必然要求。因此为向机电一体化系统中嵌入智能控制算法，相关专家做了一系列智能产品的研究并将其投入到机电一体化行业中来，电子技术为智能化创造了条件，加上传感器系统的高度集成化的技术进步，更加有力地推动了我国机电一体化产品向智能化方向发展，使机电一体化具有一定程度的判断推理和自主决策能力。

3.3.网络化

随着当代计算机网络的快速发展,计算机网络带来的各种远程控制技术和监视技术也随之而来。而机电一体化产品作为远程控制系统的设备基础,可实现局域网技术等使电器网络化可行,网络技术可把各种用途的设备通过网络集成实现集中操作控制 ,让人们更加方便快捷的实现各种技术设备的综合运用。

3.4微型化

微电子技术的快速发展带动了微型机电系统的发展，由于体积庞大和重量大的设备已不能满足生产工作的需要，所以追求高新技术的微型化成为机电一体化发展的必然要求。微型机电一体化产品体积小、耗能少而且运动灵活，在许多高新技术产业都有着强大的优势。它可以完成很多工作任务较难的工作，为当代的技术工业化发展带来的巨大优势。

机电一体化除了以上几方面的发展方向，仍向着模块化、人性化的方向发展，使机电一体化技术以符合人的意志进行工作，这些发展内容为机电一体化的科技化发展提供了新的发展方向和发展目标。相信未来的机电一体化事业将会是先进科学技术发展下的优秀结晶成果。

结语

机电一体化在当代制造行业中的应用研究和发展加快了工业的先进化和科技化技术水平。机电一体化作为当代相关制造行业的重要核心技术，技术上的改革和各个组成部分的技术支持是实现更大发展的基础，随着机械技术、计算机技术和自动化技术的进一步发展，拥有更完整、更科学的系统体系已成为机电一体化未来发展的重要目标。在机械技术中我们要合理使用电子信息技术，使整个工业流程的运行和相关企业的产品性状都有较大的良性改变，让产品拥有更高的功能特性和附加价值，为社会各个领域带来更大的经济效益。

参考文献

[1]裘加杰. 机电一体化的未来发展趋势探微. 大众科学，2007

篇5

关键词：机电一体化技术；发展；应用；探究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.149

0 引言

科学技术使社会的生产生活发生了日新月异的变化，机电一体化技术是现代科学技术和人类智慧的结晶，它把机械技术与现代电子技术结合在一起，它的发展和应用在提高企业产量的同时还提高了产品的技术含量，使企业更具市场竞争力，也促进了社会经济的进步。

1 机电一体化技术的概述及发展历程

机电一体化技术是一种综合技术，应用范围愈来愈广泛，它将微电子技术、控制技术、计算机技术、机械技术、光学技术相互交叉和融合，成为众多高新技术产业和装备的基础。它包括产品和技术两个方面。机电一体化技术的发展经历了三个阶段，1960 年以前是初级阶段，由于电子、机械两方面的技术水平不够完善，导致机电一体化技术开发出来的产品没有广泛的应用。1970 年至 1980 年之间属于第二阶段，机电一体化技术得到了计算机等提供的技术基础，特别是微型计算机和大规模集成电路促使其发展快速，在很多领域得到了应用。1990 年以后，人工智能、光纤、神经网络等技术的发展，使机电一体化技术迈向智能化阶段，发展前景更加广阔。

2 机电一体化技术的应用

机电一体化技术在各个行业得到了广泛运用：

2.1 在汽车行业的应用

（1）汽车的打火系统使用机电一体化技术：原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱，使用时间一长，打火会很困难，影响汽车的启动，采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号，提升电路传感能力，系统自动对空气和燃料质量之间进行对比，减少它们的比例，使燃料的含量提升，打火容易很多，实现发动机的快速反应。

（2）汽车的雷达系统使用了机电一体化技术：它的应用不仅使人们的生活更加方便，而且减少了危险因素。生活中，汽车在倒车、行驶、停车的时候，我们虽然也会减速对周围的环境进行观察，防止发生意外，但总会有视觉死角，在这种情况下，汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报，给驾驶员已提醒，有效的避免了事故的发生。

（3）汽车的制动系统使用了机电一体化技术：之前，汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的，是为了及时停车，保证安全，但是，随着汽车行驶速度的提升，原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要，因此，运用了机电一体化技术，能够减轻汽车质量，提升车速，使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动，汽车的安全性更强，制动效果更好，防止了交通事故的发生。

2.2 在建筑材料生产中的应用

施工建设要求的不断提升，对建筑材料的生产要求随之更高更严格，而具有高性能、高质量、低能耗、多功能特性的机电一体化技术为建筑材料生产行业提供了机遇，并在建筑材料的生产中发挥着至关重要的作用，得到了广泛的应用。对于现代建筑而言，材料的级配控制非常关键。如果级配出现误差，会使建筑的寿命缩短，造成安全隐患。因此，机电一体化技术的应用就可以利用微机控制最大限度的降低级配误差，提升建筑行业的竞争力。

2.3 在煤矿企业中的应用

在煤矿企业中，机电一体化技术主要用于地下开采作业。因为作业在地面以下，对工人的人身安全造成了很大的威胁。机电一体化技术的应用，可以让井下作业实现自动化、机械化，既能提高工作效率，又能保障工人的安全，因此，井下机器人的智能化操作已成为煤矿行业的发展趋势。

3 机电一体化技术的发展趋势

3.1 智能化发展趋势

机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈，已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中，使机电一体化系统具备了简单的思维能力，向其输入指令，能够按照指令完成特定的动作，提高机电产品的智能，增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能，但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能，为人们的生产生活提供方便。

3.2 网络化发展趋势

随着科技的发展，网络技术的更新换代进一步加快，在产品的生产制造、销售等过程中更是不遗余力的开发和利用这一优势，实现远程控制，人们在家里就足不出户就能享受到机电一体化技术带来的便利。所以，机电一体化向网络化发展是必然的，是时展的要求。

3.3 绿色化发展趋势

绿色环保已经成为当今社会的主题，也是各行各业发展的必然趋势。因为，工业科技的发展让人们享受美好生活的同时也带来了很多问题：环境污染、资源减少等等，所以机电一体化也必须实现绿色化发展，才能跟上时代的脚步。通过提升机电一体化技术，实现绿色化、环保化发展，不仅拓宽了机电一体化技术的运用范围，还能够减少环境污染和能源消耗。

3.4 光机电一体化发展趋势

在未来的机电一体化技g中充分发挥光学技术的优势，增加传感系统的性能，不仅减少能源的浪费，而且利于机械系统快捷、精准的运作，提升机电一体化系统的信息传导和交流能力，实现系统内部的信息交换与联动。

3.5 人性化发展趋势

人性化是每一个产品发展的必然趋势，在对产品的发展过程中必须保证人性化的发展，对于机电一体化的产品不但要保证产品的性能之外，还要更好的进行造型和色彩方面的协调，让这些产品达到广大人民群众的认同和喜爱，同时也更加贴近自然，更接近生人们活习惯。

4 结语

机电一体化技术将各种科学技术相互融合，已经成为诸多行业的核心技术，在实际运用当中体现出来的优势是无法比拟的，随着对产品要求的提高，未来机电一体化技术还将向更高的台阶发展，发展前景不可估量，将为国家带来更大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]高亚萍.机电一体化技术的发展及应用分析[J].电子技术与软件工程，2015（07）.

[2]常开洪.机电一体化技术的发展与思考[J].湖南农机，2013（11）.[3]孙素闪.机电一体化技术的应用和未来发展[J].科技向导，2011（30）.

篇6

关键词：机电一体化；技术；发展趋势；

现代科学技术的不断发展以及不同学科的深化渗透，极大的推动了工程领域的技术革命与创新。计算机技术与微电子技术的迅速发展加速了机电一体化的步伐，机械工业的生产方式、产品机构、管理体系等发生了巨大变化，工业生产进入到机械电气化向机电一体化的过度时期。

一、机电一体化技术概述

1.机电一体化渊源。机电一体化作为一门新兴的学科领域，其起步发展较晚。随着电子技术和计算机技术的快速发展，其逐渐与传统的机械技术交汇融合，形成了早期的机电一体化技术。此后，以微型计算机为代表的微电子技术和信息技术越来越多的向机械工业领域渗透，机械和电子已不再彼此分离。新形势下，机电一体化技术已经广泛应用于工业生产的各个领域。而且随着计算机技术的迅猛发展，机电一体化技术展现了蓬勃的生命力，它代表着机械工业技术革命的前沿方向。新环境下，机电一体化技术已经综合了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，正朝着以实现高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面技术要求的最佳功能价值系统工程技术方向发展。

2.机电一体化技术现状。机电一体化技术在一定程度上代表着一个国家在高端装备制造业领域的技术水平。特别是随着机电一体化越来越成为制造产业发展的主导，其在国家经济和社会发展的基础工业中扮演着越来越重要的角色。因此，必须对其发展给予足够重视。目前，引领机电一体化技术发展前沿的主要是美日及西欧国家。日本在智能传感器、智能工业机器人及柔性制造技术方面处于领先

地位。我国作为发展中大国，与西方先进国家相比，在机电一体化技术方面存在底子薄、基础差和发展不均衡等问题。但是经过自主创新发展，目前我国在先进数控技术、工业自动化控制仪表等多个领域实现了跨越式发展，已经达到世界先进水平。

二、我国发展机电一体化的对策

1.主管部门加强统筹安排，注重行业协调发展。目前，我国进行机电一体化研究和改革的企业和单位众多，他们各自有着一套自己的改革策略。各单位立足于本单位的利益，难免只考虑局部利益，忽视了整体利益。同时，各主管部门的有关计划和规划也可能由于统筹安排不够等原因而缺乏权威性和战略意义。各主管部门应当建立信息化支持平台，充分利用现代化的计算机技术统筹机电一体化发展。运用科学技术方法，结合加强制度创新和管理创新，建立主管部门和企业单位一起参与的管理信息系统。

2.建立机电一体化行业的统管机构，强化行业管理。目前，我国机电一体化是一股热潮。我国有必要明确一个机电一体化行业的统管机构，根据经济体制改革的精神和目标，结合机电一体化行业特点，对机电一体化进行宏观上的统筹和规划。对此，加强中国机电一体化协会的建设，不断完善协会的管理职能，进一步扩大协会理事会的覆盖面，拟制“ 行业”发展计划、战略规划 ，选择发展的突破口 ，抓好重点试点工程的发标、招标工作。

3.创造机电一体化的良好环境，加大对机电一体化的支持力度。机电一体化对我国经济、社会的意义十分重大，因此，必须加强宣传力度，形成一种不仅企业内外重视，而且社会上下都关注和重视的机电一体化环境。要尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业进行一定的优惠和鼓励，制定优惠政策吸引外商企业到国内发展机电一体化产业。加大对机电一体化的支持力度表现在两个方面：一是要严格限制高耗能、高污染的传统产品的发展，逐步淘汰市场上未采用机电一体化的技术落后的产品；二是大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造。

三、发展趋势

1.关注人工智能化发展。机电一体化在新时期的主要发展方向之一就是人工智能，也即是：从力学角度出发研究思路，使机器具备人的思维能力、决策能力，实现控制目的。此项技术的最典型运用就是数控机床、机器人。当然，机电一体化的人工智能并不能达到具备完全和人一样的智能，但是，完全且有必要使超速度、高性能的微处理器具备与人相似的智能。

2.注重单元标准化生产。由于机电一体化的产品构成相对复杂，所以在生产过程中，无法对机电一体化的产品做出严格的标准化管控，尤其是对机电一体化产品所具备的标准环境接口、动力接口等，因其生产厂家的众多而难以实现标准化。但是机电一体化新产品的开发需要单元标准化生产，同时标准化生产也能形成规模生产效益。

3.加强网络家电集成系统发展。计算机网络信息技术的广泛运用可以帮助人们解决很多问题，并可以快速的传递信息。全球经济因为互联网而变得更加紧密，也形成了全球化的企业竞争。每当研发出一种机电一体化的新产品，依靠新产品的独特功能、质量保证可以在全球范围进行销售。利用互联网技术进行远程监控逐渐兴起，其中就包括了机电一体化的一个新产品，即远程监控的终端设备。依靠现场总线和局域网技术，可以形成大范围的家电网络化。各种各样的家电产品通过家庭网络，组合成一个以计算机为核心的家电集成系统，使人们感受到高科技带来的简便和乐趣。因此，网络家电集成系统无疑是机电一体化未来发展的方向之一。

4.运用超精密技术。机电一体化技术的研发出现重大突破―微电子技术的出现。研究人员首先提出了”微电子机械系统“概念，是指机电一体化产品的尺寸小于1cm，以微米、纳米为发展方向。微机电一体化产品的主要特点有：体积微小、耗能超低、灵活，在军事、医疗等方面具有极大的发展空间。但目前微型技术是阻碍微机电一体化技术发展的重要问题。在实践中，精细加工是微机电一体化技术运用的具体表现，主要包含光刻技术、蚀刻技术。

5.研发绿色机电一体化产品。当今社会，环境保护一直是主题。为了防止环境的继续恶化，人们采取了很多措施。低碳生活便是措施之一。物质生活日益丰富，为之付出的代价则是资源的逐渐减少，生态环境污染严重。如今各国都在呼吁合理开发、利用环境资源，保护环境，因此绿色产品不断进入公众视野。绿色产品在设计、生产、使用、销毁的一系列过程中，符合人类健康和环境保护的要求，对生态环境危害极小或无危害，但资源的利用率确是极高，产品还可以回收利用。研发绿色机电一体化产品，是机电一体化未来发展的方向之一。

随着计算机技术的飞速发展，机电一体化技术也得到了长足进步。在新时期新环境下，机电一体化技术创新发展表现出智能化、系统化和微型化的发展趋势。相比过去，机电一体化技术未来的发展潜力巨大。

参考文献：

[1]王斌.论机电一体化技术的发展趋势略述[J].产业与科技论坛，2011（9）：45-46.

篇7

关键词：工程机械；机电一体化；应用

1工程机械中机电一体化技术概述

1.1工程机械

工程机械是工业生产、机械制造的重要组成部分，其包括在施工过程中对路面的养护、流动式装卸作业以及在实际工程施工中综合性的机械化工程所需的机械设备等。随着我国工业化进程的不断加快，我国现代化工业也有了突飞猛进的发展，工程机械也得到了明显的改善和加强，从最开始的主要依赖于人力施工逐渐演变成机械化施工，不仅仅节省了人力成本，而且也能规避掉人为误差，进而确保整个工程建设的工作质量。在这基础之上，将机电一体化技术和工程机械有效融合，不仅仅推动了工程建设的工作效率，也改良了整个施工的质量。

1.2机电一体化

机电一体化属于机械工程的重要组成部分，也可以称为机械电子工程，它有效地结合了机械技术、微电子技术等多种技术，并且综合应用到人们的实际生产生活中。从发展的眼光来看，现阶段我国正处于社会发展的转型时期，同时也是工业化加快的关键时期，因此需要把握当下时机，以促进工业技术大力的发展和运作。在工程机械中运用到机电一体化技术，十分符合当前我国发展的需要，不仅能够改善传统机械技术水平，还能够有效地推动机械工程的综合性和系统性发展，而且可以改良传统机械工程人力施工的局限性，从而减少工程生产中人力、物力、财力的浪费，在一定程度上使工程生产过程中具有技术性、安全性、经济性、环保性。据调查，当前在整个工程生产中，机电一体化被广泛应用于工程机械的电子控制设备、运输设备以及原材料的加工设备、机械设备维修工作，大大增强了整个工程生产的效率，也促进了我国机械设备的发展和提高。目前我国实际的工程机械设备远远满足不了现代化工程机械生产的需求，大量的工程机械设备依然需要进口，这对我国机械发展产生严重的威胁，有关部门一定要予以重视[1]。

2工程机械中机电一体化技术的应用特点

机电一体化广泛应用于工程机械中，为工程生产带来一定便利的，同时也加快了现代工程技术向着技术化、科技化迈进。在工程机械中机电一体化技术的应用有很多特点，笔者例举以下几点，供相关人员参考。

2.1自动检测

自动检测是机电一体化应用中最为关键重要的特点，自动检测是机械在运行过程中对运行结果进行的实时反馈。在机械运作中，如果在检测过程中出现了机械问题、机器设备故障或是人为操作失误等情况，系统会自动采取报警功能，并且对出现故障的位置做到准确有效的定位，大大减少工作人员的工作难度，也提高了工程机械的运行效率和使用寿命。

2.2高精度

在工程机械中不断推一体化技术，能够有效规避在操作过程中因为操作不当而带来的误差，同时也更好地维护机械工作的效率和精准度，从而对工程施工的各个环节都能达到有效控制，也规避了人工操作的难度，提升了工作质量。

2.3自动化

在传统的工程操作中，一方面因为工作人员缺乏一定的专业知识和技术素养，另一方面是由于机械设备的老化陈旧等因素，致使机械操作过程中发生故障的概率越来越多，严重阻碍了生产进度的同时，也对工作人员的人身安全造成一定威胁。而随着工程机械中引用机电一体化技术，可以有效规避上述问题，因为机械系统都是自动控制的，一方面节省了人为工作量，减少了人力、物力、财力的浪费，也为工作人员减少了工作难度，从而大大提高了工作效率，也推动了机械操作正常生产运作。

3机电一体化技术在现代工程机械中的应用

机电一体化在机电工程机械中的应用非常广泛，不仅仅为工程机械增加了安全保障，更为生产效率的提高、生产质量的稳固提供了一定的空间，下面就举一些机电一体化技术在现代工程机械中的应用表现。

3.1机电一体化技术在现代工程机械中的监控应用

现代工程机械保护着各种复杂的机器设备及零件，在实际操控过程中，机械设备正常运转需要不同设备都要进行有序配合，并且还要保证机械运行状态是实时有效的，确保其运作的实时性、高效性、稳定性。在机电一体化技术的运行下，机械设备能对自身运行情况做到时刻监控，一旦在运行过程中出现故障或者是危险操作等情况，那么系统中会自动进行识别，并且发出必要的警报，节省了传统工程机械人工排查故障的繁琐性，工作人员只需要按照警报或者显示器就可以清楚地找出设备的运行故障，大大增加了机械生产的效率，也保证了工作人员的安全。

3.2机电一体化技术在现代工程机械能耗控制中的应用

随着工业化的不断深入，工程机械的发展也逐渐形成规模，朝着系统化的趋势迈进，这就大大增加了对于能源的需求，从某种意义上来讲，控制能源的消耗已经是当前现代化工业的关键环节，在工程机械中，运用机电一体化技术能够逐渐控制工程机械能源的不足，举例来看，针对液压挖掘机这种大型机器能源的利用率不会超过百分之三十，这也严重导致了对于能源的浪费问题。随着机电一体化在现代工程机械中的不断应用，大大提高了能源的可利用率，当前一些发达国家在原有基础上逐渐对机电一体化进行不断改良和完善，能源消耗得以控制。在我国现阶段，当前的机械设备多是以柴油发动机来运作的，目前我国逐渐提高柴油机的排放质量，让能源消耗和机械设备运行质量上相平衡，随着实践不断深入，大大提高了能源的利用率，从而促进其可持续性发展。

3.3机电一体化技术在现代工程机械精度控制中的应用

在工程生产中，工程机械的精准度直接决定着整个工程的质量以及工程施工的进度，因此机械精准度是现代工程技术的关键因素，在机电一体化技术的支持之下一部分机械的应用能够实现全自动化控制，例如在实际生产过程中，混凝土的搅拌技术会因为机械设备的老化、原材料的不达标而对成品制造精度产生一定的误差，通过对机电一体化的合理运用，可以有效改良混凝土的配比均匀度，确保其施工的精准度，提高了混凝土的价值，同时也大大节省了工程生产中的成本，减轻了实际工作中工作人员的难度，另外也对机械设备施工精准度的提高起到至关重要的作用[2]。

4机电一体化技术在现代工程机械中的应用展望

4.1现代工程机械中机电一体化技术应用智能化

传统机械工程多是以人力手工为基础，这大大制约了生产效率，而且手工作业相对来讲复杂性比较高，在处理机器的维修和运输时，有相当大的危险性。随着互联网技术的普及，现代工程机械多是以智能化形式，这也符合当机电一体化的发展形式，未来机电形式的许多功能都会加入智能化的运作，比如机器加工功能、维修功能或者是运输功能，随着科学技术的不断进步，现代工程会出现更多的自动化、智能化。

4.2现代工程机械中机电一体化技术应用网络化

传统的工程中，因为需要人工操作，多采用手动形式去控制机械部件，这大大制约了机械的运行效益和运作质量，而随着互联网技术的不断普及，现代工程机械中机电一体化技术逐渐朝着网络化的趋势发展，由网络的形式控制人工的自动化运作，不仅降低了工作人员的工作难度，也能够有效减少了人力物力财力的浪费，从而最大程度地减少了因为人工因素所导致的经济成本，更为经济转型升级提供了一定的发展空间。

4.3现代工程机械中机电一体化技术应用绿色化

环境保护问题是当前我国重点关注的问题，在未来的现代化机械工程中的几点一体化发展中，一定要把环境问题放在重点考虑位置，对资源进行再利用，对于二次半成品要做到创新加工，从而使现代化机械操作向着可持续的发展趋势迈进。未来机电一体化的发展规律一定是结合目前的实际情况，符合当前绿色生产的观念，对机械操作进行创新和改进，同时也满足了在实际生产中无污染、高效率的生产观念，符合当前时代绿色生产的发展需要。4.4现代工程机械中机电一体化技术应用微型化机电一体化和微型电子机器相结合，更好地促进我国机械工程的发展，依照发展的眼光来看，未来工程机械所生产的产品会应用于人们日常生活的各个方面，基于此，所加工生产的产品大多数符合质量小、占地少、面积轻等特点，也能满足随着人们随身携带的需求。更重要的是，微型电子化产品应用于人们的日常生活中，较传统的工程机械产品而言，更符合质量检测标准，性能也愈加完善，在未来现代工程机械中机电一体化技术应用微型化逐渐是发展新一代的趋势[3]。

篇8

关键词：智能 网络 环保

众所周知，基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，带来了机械工业在技术、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系的变化，使工业生产进入了以机电一体化为主要特点的阶段。

一、什么是机电一体化

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。

二、目前机电一体化技术的基本状况

回顾机电一体化发展历史，可以把机电一体化的发展概括为三个阶段：20世纪60年代以前为第一阶段，即初级阶段，在此阶段，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；20世纪70-80年代为第二阶段，即兴旺发育阶段，在此阶段，由于计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化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出现，为机电一体化的发展提供了物质基础；20世纪90年代后期为第三阶段也称为高级阶段，即机电一体化技术开始向智能化方向迈进的新阶段，此为深入发展时期。

中国是从20世纪80年代初开始机电一体化技术的研究和应用，列入“863”计划中，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业做了大量工作，取得一定成果。但与先进国家相比仍有很大差距。

三、机电一体化的优势方向探讨

据科学估测，机电一体化的主要发展方向大致有智能化、网络化、环保化等几个方面，这也是机电一体化的技术优势所在。

（一）关于智能化

这是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化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之一。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，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

（二）关于网络化

这是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、教育等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。机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

（三）关于微型化

实际上，微型化兴起于20世纪80年代末，主要说的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。在西方发达国家称为微电子机械系统，泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，这些产品在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。其瓶颈在于微机械技术。

（四）关于环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。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，具有远大的发展前景。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。

（五）关于系统化

本文所述之系统化，其表现特征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。再一个特质是通信功能的大大加强。一般除rs232外，还有rs485等智能化通信接口。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：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，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，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

四、结论

根据以上的叙述可以结论，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和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且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，机电一体化技术的发展前景也将日益获得人类的关注并为人类创造更大的社会效益与经济效益。

（作者单位：青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司）

参考文献：

篇9

关键词：机电一体化；机械工程；应用分

引言：人类生活水平的不断提高，得益于科学技术的发展与应用。尤其是在机械工程领域，传统的机械电气化主要以人力操控为主，不仅消耗了大量的人力与资源、还存在着一定的危险与安全隐患。机电一体化的出现，利用现代化技术实现了机械工程领域的自动化生产，是机械工程领域技术上的革新，生产力方面的突破，为机械企业今后的发展提供了必要的技术支持。

一、何谓机电一体化

科学技术的不断进步与发展，机电一体化系统也在不断的探索与发展中，融入了许多先进的技术，吸收了许多宝贵的经验，逐渐发展成为自身特点鲜明的科学性体系。如今，我国的机电一体化系统在不断的发展过程中，在信息化与自动化等方面均取得了重大的突破，实现了机械工业的自动化控制，并延续了自身的特点。为了确保机电一体化的快速发展，必须要明确机电一体化急需解决的问题：

1.机械本体技术

机械本体技术的核心在于减轻机械本体的质量，从而达到改善机械本体性能，提高机械本体精度的目的。因此，机械系统性能的优化与整体的提高都要建立在机械本体轻质化的基础上。为了实现机械本体轻质化的目的，可以使用非金属复合材料来代替钢铁材料作为机械本体的主体，从而减少机械本体的重量与能量的消耗率，提高机械本体的快速响应能力与工作效率。

2.信息处理技术

机电一体化与微电子技术的不断进步、信息技术的不断发展与普及有着十分密切的关系。为了促进机电一体化的进一步发展，必须提高信息处理设备的稳定性与可靠性。

3.传感技术

在解决传感技术的问题方面，应从传感器的基本功能入手，提高传感器的抗干扰能力，加强传感技术方面的科学研究力度，以提高传感器的性能，增强传感器的精准度与灵密度为目标，使我国在传感技术方面取得质的突破。

4.软件技术

作为机电一体化中的重要组成部分，软件在机电一体化发展的过程中，起到了至关重要的作用。因此，在软件方面，必须要使其与机械设备中的硬件设施保持一致。由于软件开发所消耗的资金巨大，为了降低软件研发的成本，应当在软件研发的过程中，推荐软件的标准化进程，以最小的代价获取软件技术方面的突破。

二、现代化技术在机电一体化系统中的运用

1.自律分配化系统的运用

机电一体化发展过程中，自律分配化系统是其未来发展中的必然趋势。所谓自律分配化系统，就是机电一体化系统发展到一定阶段的必然产物，该系统在处理突发事件的过程中，可以兼具柔性以及自律性。也正式由于该系统强大的自律性，才能保证该系统在运行的过程中，子系统始终保持独立运行，且相互之间不受任何影响。如此一来，一旦系统中的某一子系统出现了故障而无法急需运行，其他子系统依旧可以照常工作，不会导致整个系统的瘫痪，避免了大型安全事故发生的可能。

2.全息技术的运用

在未来的发展过程中，机电一体化追求对机电系统进行全方位的掌控，从多个角度去呈现处机电一体化后系统的运行情况，这种全方位的展示就叫做全息。全息系统化在机电一体化未来的发展过程中，作用会越来越明显，而自动化与智能化并存也是其未来发展的一大趋势。

3.光学技术的运用

所谓的光机电一体化，就是将光学技术与机械电子技术相结合，相较于传统的机电一体化技术来说，光机电一体化技术充分利用光学技术中的优势，提高机械设备自身的性能，使机电一体化系统更为完善。从目前的使用情况来看，光学技术可以在传感技术、信息处理技术等方面给予光电一体化系统提供一定的技术支持。

4.仿生物系统的运用

传统的机电一体化系统在信息处理方面始终处于“静态”处理的方式，在结构上往往会存在不稳定的情况。随着机电一体化系统的不断发展，系统需要处理的信息也越来越多，信息处理系统所需要承受的压力便越来越大。仿生物系统化的应用，使系统信息的处理方式从“静态”变为了“动态”，减小了信息处理时所承受的负荷。

三、机电一体化在机械工程中的应用

经济的发展不仅提高了现代人的生活水平，还改变了现代人的审美观念，由此一来，对工程施工的要求也不断的提高，现代工程施工规模的扩大化与难度的不断升级，对工程机械设备的性能与质量提出了更高的要求，如果可以实现机械工程设备的自动化运行，不仅减少了机械工程施工中人力资源的消耗，还提高了施工的质量与精准度，使施工企业的施工质量与经济效益都得到了显著的提高。由此看来，为了适应时代的发展，现代工程机械必须要在施工质量、精度、效率以及收益等几个方面取得突破，确保设备性能的稳定与可靠。为了分析机电一体化在机械工程中的应用，我们从以下几个方面对其展开了分析：

1.监督控制作用

在机电一体化系统中，电子监控系统是其重要的组成部分之一，电子监控系统不仅要对机械设备的运行进行全方位的监督与控制，还要在电子监控系统下加设报警装置。一旦机械设备在工作的过程中发生故障或事故，电子监控系统可以在第一时间警报提示，并迅速、准确的判断出故障发生的位置，并将相关信息送达故障维修的相关部门，使其快速制定故障的排除方案，尽可能以最快的速度解决系统中存在的故障及安全隐患。

2.提高机械工程的生产效率

机电一体化系统在机械工程中使用以后，有效的改善了传统机械设备能源消耗较高的问题，机电一体化系统中的电控系统，可以使机械设备对其所耗能源进行充分利用。在使用机械设备进行生产的过程中，充分利用电子控制技术，对机械设备的能源供给量的大小进行自由调节，在提高能源利用率的同时，减少了机械设备对能源的消耗。

3提高机械工程作业精度

在机电一体化系统的理念下，将电子控制系统引入工程机械设备当中，不仅可以提高工程机械设备的精准度，还可以实现工程机械设备的自动化工作。在传统的工作中，工程机械设备的称量工作通常都由人工完成，在精准度方面，自然不如电子自动化称量准确。因此，机电一体化系统在机械工程中的应用，有效的提高的工程机械称量的精准度。例如：混凝土的制作过程中，传统的人工称量方式无法做到精确配比，使混凝土的质量受到了一定的影响。采用电子称量系统进行自动化电子称量以后，混凝土配比的精准度有了明显的提高，成品混凝土的质量也得到了有效的提升。

四、总结

综上所述，机电一体化系统的出现，对于我国机械工程来说，是一次质的飞跃，大大提高了我国机械设备的生产质量与效率，减少了机械工程工作中存在的误差，提高了机械设备的生产水平。随着机电一体化在工程机械方面的广泛应用，机电一体化已经成为我国机械领域未来发展的主要趋势，由此，机电一体化也会获得更大的发展空间。

参考文献：

[1] 田丰.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].工程技术:引文版.2016(04):00247-00247

篇10

关键词：机电一体化；核心技术；机械工业；传感器技术

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）29-0080-02

随着我国计算机技术、网络技术和微电子技术的快速发展，其应用越来越广泛，尤其是在机械工业中，机电一体化技术得到了大规模使用，该技术的诞生、普及应用为机械工业的生产方式、技术架构和管理方式都带来了重大的改变，目前，机械工业生产应用已经从原来的“机械电气化”发展到了“机电一体化”。

1 机电一体化的核心技术

机电一体化又被称为机械电子学，是把计算机技术、微电子技机械技术、信息技术、传感器技术、电工电子技术等融合在一起的一种新兴科学技术。通过几十年的发展，机电一体化已经具备自身体系，并且随着科技的不断发展，其内容还在不断的更新和丰富。从系统观点出发，机电一体技术有机集成了计算机技术、信息化技术、自动化技术、微电子技术和嵌入式编程技术等诸多技术学科，其针对机械工业各个功能单元进行合理配置，以优化系统功能为基本目标，实现了高质量、低能耗和可靠性较高的机电一体化产品。

1.1 机械本体技术

对于机电一体化技术来讲，其本体技术是机械技术，其核心是采用高新技术对机械技术进行概念更新，实现机电一体化技术的有机统一。机械本体技术从减轻质量、改善性能、提高精度等方面入手，有效实现材料、性能的变更，从而真正实现体积缩小、重量减轻、刚精度提高和性能完善等要求。机械本体的重量减轻是驱动系统实现小型化的基础，为改进控制功能提供保障，不仅有效提高功率，而且帮助减少能量的消耗。

1.2 信息处理技术

机电一体化和信息处理设备的应用普及以及微电子学的发展进步密不可分。只有提高信息处理设备的可靠性、分时处理的输出入可靠性和模/数转换设备的可靠性，妥善解决标准化和抗干扰问题，提升处理速度，才能促进机电一体化的快速发展。

1.3 传感技术

传感器存在有待提高精确度、可靠性和灵敏度等方面的问题，由于提高可靠性与防干扰有着密切联系，因此多采用光纤电缆传感器的方法。而就外部信息感应器而言，大多使用非接触型的检测技术。

1.4 驱动技术

作为驱动机构，电机得到了广泛使用，但是它在效率等方面存在一些问题，为了有效避免其缺点，控制专用组件—传感器—电机三位一体的伺服驱动单元和内部装有编码器的电机正在被研发和推广中。

1.5 软件技术

软硬件的协调发展，才能更好的带动机电一体化的发展。大力推行软件标准化、陈旭模块化、程序标准化、软件工程等，可以有效提高生产维修效率，减少投入成本，提升市场竞争力。

1.6 接口技术

数据传输格式的规范化和标准化是实现和计算机通信的基础。接口规格的统一为信息的传输和维修提供了极大便利。为了有效解决光耦器信号、电缆非接触化和光导纤维的标准化、大容量化、小型化等问题，科研人员正在努力研发高速串行、成本较低的接口。

2 机电一体化技术的发展前景

2.1 智能化

智能化是机电一体化技术发展的重要方向之一，该方向也是机电一体化和传统机械自动化技术之间的本质区别。机电一体化技术向智能化方向发展，这样就可以使得机械工业产品模拟人类的思维，实现逻辑判断、推理和自主决策的系统功能。智能化是指以自动控制理论为基础，集成计算机科学技术、人工智能理论、心理学、运筹学和模糊数学以及混沌动力学等多学科知识，能够实现高效的机械工业控制。随着诸多学科技术的快速发展，机械工业的大脑——自动控制微机的性能大幅度提高，处理速度高速提升，传感器系统也更加集成化和智能化，因此，其已经为机械工业的嵌入智能控制算法编程创造力更加有力的条件，使机电一体化产品的智能化发展方向更加突出和明显。

2.2 微型化

微型化也是机电一体化技术发展的主要方向之一。作为机电一体化的一个发展方向，微机电一体化系统有效结合了微电子技术、软件技术和微机械技术等高新技术。微机电一体化系统具有很多优势，比如能耗低，体积小，移动方便灵活，其可以在微型空间内进行精细化操作，目前，微机电一体化产品已经广泛的应用于国防、航空航天、医疗器械等诸多领域，具有非常好的发展前景。随着科学技术的不断发展，微电子机械系统向着微米、纳米的方向发展。

2.3 系统化

系统化的主要特征表现在两个方面：一是其系统结构采用模块化和开放式的总线结构，因此可以实现系统的各个组件之间灵活组装，同时可以实现多个子系统之间的综合管理和协调控制。二是系统的通信功能大幅度提高，可以实现远程系统通信。机电一体化在未来的发展过程中，更加注重人们的使用感知度，结合人体自身需要，向智能化、情感化和人性等多元角度发展，注重生物系统化发展。

2.4 网络化

随着计算机技术、通信技术的高速发展，网络技术随之兴起，目前，网络技术已经广泛的应用于人们的生产生活中，为人们的生产生活方式带来了极大的变革。随着网络技术的发展，其已经成为机电一体化产品发展的重要方向，在各种远程自动化控制和视频监控系统中，可以基于网络技术控制各种终端设备。局域网技术和现场总线技术的发展为家用电器网络化提供了技术支持，以计算机为中心的计算机集成家电系统的实现为人们的生活带来快乐和便利。而与此同时，质量可靠，功能齐全、独特的机电一体化产品一经研发和销售，便大受欢迎。由此可以看出，机电一体化产品必将向着网络化方向发展。

2.5 模块化

机电一体化产品的又一发展方向是模块化，它非常复杂、重要，它有利于企业新产品的开发和生产规模的扩大。目前，机电一体化生产制造商非常多，生产的产品应用不同的标准，无法使机电一体化技术具有统一的机械电器等接口。为了保证各个单元和部件的匹配，需要制定一整套的标准，加之企业间的利益冲突，近期内很难完成标准的制定，但是可以通过组建大型企业逐渐实现机电一体化的模块化。毫无疑问的是，机电一体化产品的模块化、标准化、系列化所带来的益处是显而易见的，必将非常有利于机电一体化企业的发展。

2.6 绿色化

工业的发展给人们的生产生活带来便利的同时，也带来了环境污染，受此影响，绿色产品呼之欲出。产品绿色化是科学技术发展的必然趋势，其目标是在产品的整个生命周期中，做到资源利用最大化，把对生态环境的破坏降到最低。机电一体化产品的绿色化是指生产使用时不破坏生态环境，报废后可以回收利用。

3 结 语

总而言之，随着我国科学技术的发展，机电一体化技术的出现并不是孤立的，而是与其他技术相互促进的。机电一体化技术是多学科发展的结晶，是人类社会科技力量高速发展的产物。在使用过程中，机电一体化技术促进了机械工业快速实现战略性的变革，使得传统的机械工业设计理念和方法发生了革命性的转变，因此，大力发展机电一体化技术，促进机电一体化产品的生产，不仅可以改造传统机械设备的需求，而且可以快速推动机械产品向新领域迈进。未来发展过程中，随着机电一体化相关核心技术快速发展，机电一体化的发展前景必将越来越光明。

参考文献：

[1] 左武峰.试探机电一体化技术未来的发展[J].中小企业管理与科技，2010，（2）.