機(jī)電一體化的要求精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇機(jī)電一體化的要求，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

1 機(jī)電一體化技術(shù)概述

1.1 機(jī)電一體化淵源

機(jī)電一體化作為一門新興的學(xué)科領(lǐng)域，其起步發(fā)展較晚。20世紀(jì)60年代以來，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，其逐漸與傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)交匯融合，形成了早期的機(jī)電一體化技術(shù)。此后，以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)和信息技術(shù)越來越多的向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域滲透，機(jī)械和電子已不再彼此分離。新形勢下，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)展現(xiàn)了蓬勃的生命力，它代表著機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的前沿方向。新環(huán)境下，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)綜合了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，正朝著以實(shí)現(xiàn)高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面技術(shù)要求的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)方向發(fā)展。

1.2 機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)在一定程度上代表著一個國家在高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)水平。特別是隨著機(jī)電一體化越來越成為制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)，其在國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)中扮演著越來越重要的角色。因此，必須對其發(fā)展給予足夠重視。目前，引領(lǐng)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前沿的主要是美日及西歐國家。日本在智能傳感器、智能工業(yè)機(jī)器人及柔性制造技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。而西歐則在研發(fā)集計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)及管理于一體的柔性系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的機(jī)電一體化。美國也在更新自己的裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)—生產(chǎn)—質(zhì)量控制一體化的新型加工技術(shù)。我國作為發(fā)展中大國，與西方先進(jìn)國家相比，在機(jī)電一體化技術(shù)方面存在底子薄、基礎(chǔ)差和發(fā)展不均衡等問題。但是經(jīng)過改革開放30多年的自主創(chuàng)新發(fā)展，目前我國在先進(jìn)數(shù)控技術(shù)、工業(yè)自動化控制儀表等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了跨越式發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2 新時期機(jī)電一體化技術(shù)展望

機(jī)電一體化作為一門綜合性較強(qiáng)、多學(xué)科領(lǐng)域交叉融合的學(xué)科專業(yè)，其處于制造技術(shù)的發(fā)展前沿。近些年來，在微電子技術(shù)及信息化技術(shù)的發(fā)展推動下，新時期的機(jī)電一體化技術(shù)呈現(xiàn)出智能化、系統(tǒng)化、微型化等新的發(fā)展趨勢。

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)智能化趨勢

隨著機(jī)電一體化技術(shù)與信息技術(shù)及人工智能的深度融合，其也越來越表現(xiàn)出智能化的發(fā)展趨勢。特別是在工業(yè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域，需要機(jī)器完成更加復(fù)雜困難的任務(wù)。這就要求機(jī)電產(chǎn)品具有一定的智能，能夠獨(dú)立的進(jìn)行推理判斷、自主決策。智能化的發(fā)展主要與機(jī)器人技術(shù)聯(lián)系緊密，隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，智能化的機(jī)械設(shè)備將更好的取代人，使社會的生產(chǎn)生活變得更加簡單便捷。

2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)化趨勢

機(jī)電一體化技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，其發(fā)展不是孤立的。它是隨著社會技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)力的提高而不斷發(fā)展完善的。特別是依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)能夠不斷吸收融合其他加工制造領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自身的體系化發(fā)展。未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展將更加開放、更加靈活。通過開放式的總線結(jié)構(gòu)及豐富的擴(kuò)展接口，機(jī)電一體化可以將機(jī)械、動力、環(huán)境及人等各因素組合起來，形成一個系統(tǒng)。這將極大釋放機(jī)電一體化技術(shù)的潛力，增加其應(yīng)用的對象范圍。

2.3 機(jī)電一體化微型化趨勢

微型化是機(jī)電一體化技術(shù)的另一重要發(fā)展趨勢。隨著工業(yè)生產(chǎn)加工質(zhì)量的要求不斷提高，人們需要在微小的尺寸上進(jìn)行更加精細(xì)的加工。這就要求相應(yīng)的加工設(shè)備能夠微型化。同時，微型化的設(shè)備不僅占用空間小，而且能夠集成實(shí)現(xiàn)功能的復(fù)合擴(kuò)展。考慮到各種微型機(jī)器人在社會生產(chǎn)生活中的應(yīng)用將更加普遍，傳統(tǒng)笨重的機(jī)械電子設(shè)備將朝著小型化、輕量化、多功能、高可靠性等方向發(fā)展。機(jī)電一體化中具有智能、動力、運(yùn)動和感知特征的部件也將逐漸朝著微型化的方向發(fā)展。

3 結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了長足進(jìn)步。在新時期新環(huán)境下，機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展表現(xiàn)出智能化、系統(tǒng)化和微型化的發(fā)展趨勢。相比過去，機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

參考文獻(xiàn)

篇2

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展方向

所謂的機(jī)電一體化就是機(jī)械、電子、控制、光學(xué)、信息、計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科融合的新技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的工業(yè)上應(yīng)用的也越來越廣泛，機(jī)電一體化最早出現(xiàn)于1971年一家日本的雜志上，隨著機(jī)電一體化的迅猛發(fā)展，如今人們對機(jī)電一體化已經(jīng)有了普遍的認(rèn)知，機(jī)電一體化技術(shù)給機(jī)器賦予了人性化與智能化，使得機(jī)器不在那么的死板。本文綜合現(xiàn)今我國的技術(shù)對機(jī)電一體化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向進(jìn)行分析。

一、關(guān)于機(jī)電一體化的特點(diǎn)

（一）效率得到提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動處理的功能和自動控制的功能。新產(chǎn)品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過自動控制的系統(tǒng)對機(jī)械進(jìn)行控制，使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作，可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率，也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）使用性能得到提高。機(jī)電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式，操作臺上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進(jìn)行操作的時候簡單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦荆娮涌刂葡到y(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。

（三）功能得到提高。機(jī)電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用，適用面也比較廣泛。原有的機(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機(jī)電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù)，單一功能了，具有了復(fù)合的技術(shù)與功能，使得產(chǎn)品的自動化和功能水平上都有了很大的提高。

（四）維護(hù)得到提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時候，是可以通過改變程序的控制來達(dá)到改變工作方式的目的。因此，更加的適應(yīng)不同對象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動監(jiān)視的功能和自動化檢驗(yàn)的功能，可以在工作的過程中針對所出現(xiàn)的問題自動采取措施，使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)

（一）機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對于機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了，需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。

（二）機(jī)電一體化產(chǎn)品的動力系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的動力功能和能量都是由動力系統(tǒng)來完成的。動力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅(qū)動電路、電動機(jī)等。

（三）機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測的系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為能夠測定的物理量，這個過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統(tǒng)就是對這些物理量進(jìn)行精確的測定，從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個種類的信息。

（四）機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理。為了滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和要求，信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息，然后對這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策，對正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制，達(dá)到控制的功能。在產(chǎn)品中，信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。

（五）機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動作，控制信息占據(jù)這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動部件，經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動等機(jī)構(gòu)。

三、機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向

（一）機(jī)電一體化的智能化。機(jī)電一體化技術(shù)中一個重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機(jī)電一體化的研究建設(shè)的重視，最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動力學(xué)等新的思想與方法，對人類智能進(jìn)行模擬，致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達(dá)到更高的控制目標(biāo)，更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。

（二）機(jī)電一體化的模塊化。由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以方便各個部件，單元的匹配和接口。模塊化將會為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。

（三）機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問世，只要是擁有獨(dú)特的功能，并且可靠性比較高，質(zhì)量能夠保證，相信很快就會風(fēng)靡全球。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時期，而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，因此機(jī)電一體化肯定也會向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。

（四）機(jī)電一體化的微型化。微型化興起于20世紀(jì)80年代末，是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展，國外稱之為微電子，它的特點(diǎn)是體積小，耗能少，運(yùn)動靈活。

四、小結(jié)

經(jīng)過本文的分析，可以看出，機(jī)電一體化并不是一個孤立的個體，是一個由很多科學(xué)與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物，隨著時代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求，機(jī)電一體化的發(fā)展是必然的，因此機(jī)電一體化的技術(shù)將會有著廣闊的發(fā)展前景。

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【關(guān)鍵詞】：機(jī)電一體化；技術(shù)；發(fā)展趨勢

隨著社會不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展完善，極大的提高了社會生產(chǎn)力。機(jī)電一體化技術(shù)是一門具有自身體系的學(xué)科，在科技迅速發(fā)展的前提下，不斷賦予一體化技術(shù)新的內(nèi)涵。機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)體部分，主要是機(jī)械部分與電子部分，又通過信息技術(shù)把這些部分有機(jī)結(jié)合在一起，從而構(gòu)成更為先進(jìn)的產(chǎn)品，具體包括成型和設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、執(zhí)行器和傳感器、智能控制、機(jī)器人、制造、運(yùn)動控制、振動和噪聲控制、微器件和光電子系統(tǒng)、汽車系統(tǒng)、其他應(yīng)用等方面內(nèi)容。因此，本文首先分析了機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu)越性，接著論述機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，同時提出合理化意見和建議。

一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護(hù)等。也就是說，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是C電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

二、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化在發(fā)展過程中，涉及很多行業(yè)和學(xué)科，比如計(jì)算機(jī)、光學(xué)、電子以及機(jī)械等。但是就目前的發(fā)展而言，我國的機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家存在較大的差距。當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向主要體現(xiàn)以下幾個方面：

1.智能化。智能化成為機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向，尤其是人工智能越來越得到廣泛的應(yīng)用，比如機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用。同時計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊書序額以及生理學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，給當(dāng)前機(jī)電一體化的智能化發(fā)展提供了更多的新方法和方向。同時隨著微處理器的性能越來越完善，為機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化創(chuàng)造良好的外部條件。

2.模塊化。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于機(jī)電一體化種類很多，相應(yīng)的機(jī)械、電氣、動力以及動力借口也十分的復(fù)雜。因此，要研制智能調(diào)速和機(jī)電一體化的動力單元，提高視覺和圖像等功能的控制單元，最大限度的提高機(jī)械裝置的操作的效率。通過標(biāo)準(zhǔn)單元，可以有效提高新產(chǎn)品開發(fā)的效率，促進(jìn)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。另外，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，還要不斷完善相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，做好機(jī)電產(chǎn)品的匹配。

3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了當(dāng)前生產(chǎn)力的變革，對促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)一體化起到了重要的推動作用，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供廣闊的市場。比如各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。同時隨著局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，給社會發(fā)展帶來了極大的便利。因此，機(jī)電一體化技術(shù)也會朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4.微型化。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，機(jī)電一體化朝著微觀方向發(fā)展。微型化就是要朝著微米和納米的方向發(fā)展。微型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，占有空間較小，耗能很低，很有很強(qiáng)的量活性，被廣泛的應(yīng)用在社會的各個方面，具有無法比擬的優(yōu)勢。作為機(jī)電一體化技術(shù)的新尖端分支而倍受重視，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并且向微米、納米級發(fā)展，讓機(jī)電耗能更少，運(yùn)動更加的靈活。微型機(jī)電一體化發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)就是微機(jī)械技術(shù)，因此，為促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的良性發(fā)展，可以采用超精密技術(shù)。

5.環(huán)保化。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，給人們的生產(chǎn)生活帶來了翻天覆地的變化，在享受豐富的物質(zhì)生活同時，也面臨著資源不斷減少和環(huán)境污染問題，成為制約社會發(fā)展的主要因素。因此，在機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，要進(jìn)行綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，提高機(jī)械系統(tǒng)的可回收性，降低原材料消耗，降低機(jī)械系統(tǒng)對環(huán)境的污染，最大限度的保護(hù)環(huán)境，避免對環(huán)境和人類身體健康造成危害，提高資源的利用率，做好資源的循環(huán)利用。因此，節(jié)能、環(huán)保也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要方向。

6.系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的主要特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)的開放式和模式化，要求整個系統(tǒng)能夠進(jìn)行靈活的組合和裁剪。同時不斷加強(qiáng)通信功能。就目前而言，機(jī)電一體化發(fā)展趨勢更加重視人與產(chǎn)品之間的關(guān)系，賦予產(chǎn)品更多的智能和情感。另外，還要要求產(chǎn)品能夠模仿生物激勵。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，，是社會生產(chǎn)力客觀要求。隨著制造自動化程度的不斷提高，將會出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來模擬人類專家的智能制造活動，并會對制造中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)械工業(yè)的主角，在各方面均可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此，我國要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)，促進(jìn)我國機(jī)電一體化技術(shù)又好又快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

隨著電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了機(jī)電一體化這門發(fā)展迅猛的新技術(shù)。微電子技術(shù)以及大規(guī)模集成電路的發(fā)展又給機(jī)電一體化帶來新的生機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)還將被賦予新的內(nèi)容。

一、機(jī)電一體化的概念

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱，其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

歐美等發(fā)達(dá)國家對機(jī)電一體化技術(shù)研究較早。但在初期，由于電子技術(shù)發(fā)展的局限，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展緩慢。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的不斷進(jìn)步和大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)有了充分的基礎(chǔ)，得到了極大發(fā)展。到20世紀(jì)90年代以后，一方面光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；同時，由于人工智能技術(shù)、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步， 為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了新的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的理論基礎(chǔ)，逐漸形成完善的科學(xué)體系。

我國大約從20世紀(jì)80年代初開始在機(jī)電一體化方面進(jìn)行研究和應(yīng)用， 國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”。在制定發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響，許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，并取得了可喜的成果：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等研究成果不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上來，數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等方面也取得了長足的進(jìn)展。但是我們也清醒地看到，與日本、歐美等先進(jìn)國家相比我國的機(jī)電一體化技術(shù)仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向，其發(fā)展的方向主要有智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、人性化、綠色化。

1、 智能化

賦予機(jī)電―體化產(chǎn)品以某種程度的智能是機(jī)電一體化永恒的追求，智能化是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械自動化技術(shù)的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化的途徑多種多樣，包括模糊邏輯控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能工程等。

2、 模塊化

和其他的技術(shù)發(fā)展類似，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但很重要的事。有了標(biāo)準(zhǔn)接口的單元，產(chǎn)品的兼容性大大提高，而且開發(fā)新產(chǎn)品的周期也會更短，這對于機(jī)電一體化企業(yè)來說是發(fā)展的必然。

3、 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)的普及使得基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4、 微型化

微型化是機(jī)電一體化向微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個微電機(jī)以來，國內(nèi)外在MEMs工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開發(fā)出各種MEMs器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺傳感器)，各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微彈簧以及微機(jī)器人等)。

5、 人性化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性，使產(chǎn)品和人之間的關(guān)系更加和諧顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，這些都對未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品提出了更高的要求。

6、 綠色化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時都應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，以求把對生態(tài)環(huán)境的危害降到最低。

四、結(jié)語

機(jī)電一體化作為高新技術(shù)的重要代表之一，是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心。發(fā)展以機(jī)電一體化為基礎(chǔ)的現(xiàn)代制造業(yè)將對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面優(yōu)化升級起到巨大的促進(jìn)作用，同時也將對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的支撐、拉動和提升作用。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，立足技術(shù)創(chuàng)新和自主開發(fā)，機(jī)電一體化的發(fā)展前景必將越來越廣闊。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

摘 要：隨著我國現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，學(xué)科間的滲透和交叉日益增多。尤其在工程領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、光電技術(shù)和機(jī)械工業(yè)技術(shù)的融合形成了光機(jī)電一體化技術(shù)，使機(jī)械工業(yè)得到了巨大的發(fā)展。而將嵌入式控制技術(shù)引入光機(jī)電一體化設(shè)備中，將更能促進(jìn)光機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展。本文主要對嵌入式控制技術(shù)在光機(jī)電一體化設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行了探討和研究。

關(guān)鍵詞：嵌入式;光機(jī)電一體化;工業(yè)控制;分布控制

1 前言

機(jī)電一體化是計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、光電技術(shù)和機(jī)械工業(yè)技術(shù)融合成的一種新興的綜合技術(shù)，光機(jī)電一體化技術(shù)不僅極大推動了社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還改變了人們對工業(yè)控制技術(shù)的傳統(tǒng)觀念。現(xiàn)代化的光機(jī)電一體化技術(shù)正在朝著微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，因此，在光機(jī)電一體化設(shè)備中引入嵌入式技術(shù)正迎合了這種需求。將嵌入式控制技術(shù)引入光機(jī)電一體化設(shè)備中，將更能促進(jìn)光機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，這是滿足機(jī)械對象網(wǎng)絡(luò)化、智能化和復(fù)雜化控制要求的需求，機(jī)器人技術(shù)、辦公自動化、智能玩具和數(shù)控機(jī)床都是嵌入式光機(jī)電一體化技術(shù)的代表。本文主要對嵌入式控制技術(shù)在光機(jī)電一體化設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行了探討和研究。

2 傳統(tǒng)光機(jī)電一體化技術(shù)融入嵌入式技術(shù)的必要性

傳統(tǒng)的光機(jī)電一體化技術(shù)主要以機(jī)械工業(yè)技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合為主要特征，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對自動化控制技術(shù)要求的提高，這種技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對設(shè)備可靠性和性能的要求：

（1）設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和控制精密性逐漸提高。計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)品性能要求的提高，光機(jī)電一體化設(shè)備的輸入輸出通道快速增加，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，進(jìn)而帶來很多不可測的干擾因素，因此要求控制系統(tǒng)進(jìn)一步提高其抗干擾能力。另外，傳統(tǒng)機(jī)電一體化設(shè)備的實(shí)時性要求較高，在一定程度上降低了產(chǎn)品的精密型，而現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備則要求時間和空間上控制系統(tǒng)都能做到精確、快速的控制。這些方面只有依靠嵌入式技術(shù)才能找到很好的解決方案;（2）機(jī)電一體化設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)化的需求不斷上升。現(xiàn)代化的控制設(shè)備要求控制系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)，即能夠通過遠(yuǎn)程控制、狀態(tài)報(bào)告等對控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，這樣能夠顯著提高系統(tǒng)控制的實(shí)時性、安全性、智能性和便利性要求，而這一需求是無法通過傳統(tǒng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的;（3）市場的競爭要求降低產(chǎn)品的開發(fā)周期，因此對光機(jī)電一體化設(shè)備提出了新要求。傳統(tǒng)的光機(jī)電一體化系統(tǒng)中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)周期能夠滿足當(dāng)時社會的需求，但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代化市場的競爭需求要求光機(jī)電一體化系統(tǒng)不斷改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)方式，以適應(yīng)現(xiàn)代化產(chǎn)品的要求。另外，機(jī)械系統(tǒng)的壽命要比軟、硬件系統(tǒng)長，而后期維護(hù)工作都是由軟件升級完成的。這就需要系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期就對系統(tǒng)的軟件可維護(hù)性和可移植性進(jìn)行考慮。

為了解決上述問題，人們將嵌入式技術(shù)融入到機(jī)電一體化技術(shù)中。具體來說，就是將嵌入式數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)和開發(fā)理念、相關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)理論融入到機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中，建立一個以微處理器為核心的具有高可靠性、高性能的嵌入式控制系統(tǒng)，這樣不僅滿足了被控對象的復(fù)雜性控制要求，還具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化的控制特點(diǎn)。

3 嵌入式控制技術(shù)在光機(jī)電一體化設(shè)備中的應(yīng)用

和其它領(lǐng)域相比，機(jī)電一體化設(shè)備是嵌入式技術(shù)應(yīng)用最廣泛、最典型的領(lǐng)域，在未來的光機(jī)電一體化設(shè)備發(fā)展中具有巨大的發(fā)展前景和應(yīng)用市場。

3.1 工業(yè)化機(jī)器人技術(shù)

工業(yè)化機(jī)器人的發(fā)展從一開始就和嵌入式技術(shù)密不可分。機(jī)器人技術(shù)其實(shí)是上世紀(jì)50年代提出來的一種數(shù)控技術(shù)。由于當(dāng)時的控制方法比較落后，沒有達(dá)到要求的芯片水平，只是一種簡單的邏輯電路系統(tǒng)。之后很長一段時間內(nèi)，由于智能控制理論和處理器技術(shù)的限制，機(jī)器人技術(shù)沒有得到足夠的發(fā)展。從上世紀(jì)70年代開始，智能理論的發(fā)展促進(jìn)了機(jī)器人技術(shù)的研究。而最近幾年來嵌入式技術(shù)的高度發(fā)展，使得以光機(jī)電一體化設(shè)備為基礎(chǔ)的機(jī)器人技術(shù)得到前所未有的發(fā)展趨勢。其中，火星探測車就是一個非常典型的例子。火星探測車價(jià)值近10億美元，是一種高新技術(shù)密集型的先進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)，能夠不依靠地球的控制進(jìn)行自主工作。這種機(jī)器人由于加入了嵌入式系統(tǒng)，可靠性較高，對完成地面的工作要求起到了非常重要的作用。

3.2 工業(yè)控制設(shè)備技術(shù)

工業(yè)控制設(shè)備是嵌入式技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的一類。現(xiàn)在的工業(yè)控制設(shè)備中，工控機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，這些工控機(jī)通常使用工業(yè)級處理器和處理設(shè)備，工控要求較高，除了需要對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時控制以外，還要將設(shè)備的狀態(tài)信息顯示到顯示器上，這些都對工控機(jī)的硬件和軟件提出了更高的要求。傳統(tǒng)的PCI04總線系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)，體積小，因此得到了廣泛的推廣，但是由于這些系統(tǒng)大多使用Windows系統(tǒng)，因此不屬于純粹的嵌入式系統(tǒng)。另外，工控機(jī)和設(shè)備控制器是嵌入式處理器應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，這些控制處理器占據(jù)控制器的核心位置，為控制器提供了豐富的總線接口，因而能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)顯示的功能。

3.3 分布式控制技術(shù)

分布式控制技術(shù)是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用最早，范圍最為廣泛的領(lǐng)域之一。目前，世界上已經(jīng)有數(shù)十家公司涉及到分布式控制領(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域普遍使用分布式控制技術(shù)的主要原因包括如下幾個方面：

（1）被控對象的種類較多，數(shù)量較大，且分布范圍較廣，因此需要分布式的控制技術(shù);（2）除了生產(chǎn)過程控制外，還希望在管理方面實(shí)現(xiàn)控制的自動化。

由于嵌入式系統(tǒng)的小型化、專用化和嵌入式特點(diǎn)，使其非常適合分布式系統(tǒng)的應(yīng)用，隨著近年來分布式系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)在光機(jī)電一體化設(shè)備中的應(yīng)用也越來越廣。

4 結(jié)論

本文首先對嵌入式技術(shù)在光機(jī)電一體化技術(shù)中的相關(guān)應(yīng)用和理論知識進(jìn)行了分析，并對嵌入式技術(shù)在光機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。可以預(yù)見，嵌入式技術(shù)與光機(jī)電一體化技術(shù)的融合是未來工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的發(fā)展方向，因此，需要加強(qiáng)嵌入式技術(shù)與光機(jī)電技術(shù)的研究，為光機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展和完善奠定良好的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

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