機電一體化未來精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇機電一體化未來，期待它們能激發您的靈感。

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摘 要：近些年來，隨著計算機和微電子技術的不斷發展及其在機械工業領域的廣泛應用，促進了機電一體化技術的快速發展。本文從對機電一體化的相關概念的介紹談起，然后分別就機電一體化的現狀和未來發展做具體介紹。

關鍵詞：機電技術；機電一體化；現狀；未來

一、機電一體化的定義

機電一體化又稱為機械電子學，英文為Mechatronics，它是由機械學英文Mechanics的前半部分與電子學英文Electronics的后半部分組合而成。對機電一體化初步定義為：在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成的系統的總稱。它涉及機械制造技術、電子技術、信息處理技術、測試和傳感器技術、控制技術、接口技術、計算機技術、伺服驅動等多種技術。

二、機電一體化的發展歷程與現狀

世界機電一體化的發展大體可分為三個階段。第一階段是20世紀60年代初，隨著電子技術問世，機械技術與電子技術的結合就開始了；第二階段是20世紀70至80年代，這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的高速發展，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出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎；第三階段在出現了半導體集成電路，尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后，機電一體化技術有了明顯進展，引起了人們的廣泛注意，各國均開始極大關注和支持機電一體化技術和產品。

我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應用，國務院成立了機電一體化領導小組并將其列為“863計劃”，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帶來的影響，結合國際機電發展方向，我國機電研究主要表現在三個方面。

1.數控技術方面。我國數控技術起步于1958年，到目前，已具有年產數控系統5000多套、主軸與進給裝置10000多套的生產能力。近十年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級0.01μm。

2.工業機器人方面。我國1986年將機器人的研究開發列入國家科技計劃，現已掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統和軟件編程技術、運動學和軌跡規劃技術，生產了部分機器人的關鍵元器件，并進入實用化階段，開發出弧焊、點焊、噴漆、裝配、搬運、注塑、沖壓及能前后行走、爬墻、水下作業的多種機器人。目前，國內相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化制造技術，解決了工業機器人控制、驅動系統的設計技術，機器人軟件的設計和編程等關鍵技術，還掌握弧焊、點焊及大型機器人自動生產線與周邊配套設備的開發和制備技術。

3.計算機集成制造系統方面。我國經過多年的理論和技術準備，CIMS已經有了較快發展。目前，已在清華大學建成國家CIMS工程研究中心，在著名高校和研究單位建立了16個CIMS單元技術實驗室和12個CIMS培訓中心。2010年，全國已有近30個省市、30多個行業、500多家不同規模和類型的企業通過實施CIMS應用示范工程，取得了巨大的經濟效益。當前，CIMS的進一步試點推廣應用已經擴展到機械、電子、航空、航天、輕工、紡織、冶金、石油化工等諸多領域，正得到各行各業越來越多的關注和投入。

三、機電一體化發展趨勢

1.綠色化。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，報廢后能回收利用的產品。進入21世紀，機電一體化技術要能提供一種高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、環境舒適和可回收的智能化機械產品，即提供一種能滿足可持續性發展的“綠色產品”。

2.光機電一體化。一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。引進光學技術后，實現光學技術的先天優點，能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。

3.柔性化。柔性化是機電一體化產品的控制和執行系統有足夠的“冗余度”，產品被設計成“自律分配系統”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

4.智能化。智能化是對機器行為的描述，是機電一體化技術發展的重要方向，即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。目前，專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法，是機電一體化產品系統實現智能化的4種主要技術，它們各自獨立發展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高，將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動。

5.生物軟件化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態（工作）時卻是穩定的。這有點類似于活的生物，當控制系統（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統（大腦）工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。

6.模塊化。機電一體化產品和技術可分為機械、電子和軟件三大部分，模塊化技術是這三者的共同技術。模塊化技術可以減少產品的開發和生產成本，提高不同產品間的零部件通用化程度，提高產品的可裝配性、可維修性和可擴展性等。融合機械、電子和軟件三大部分的機電一體化模塊代表了未來產品的發展方向。

7、微型化。當前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件；在技術結合上已研究出微機電系統，微機電系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術。當將這些成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

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關鍵詞：智能 機電一體化 綠色

1 概述

機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展，微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用，對各個領域的發展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，科技的進步更是依賴于其發展，因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。

2 機電一體化技術未來的發展

2.1 全息系統化 全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.2 微型機電化 在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。

2.3 光機電一體化 光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢，因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。

2.4 產品網絡全球化 計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經濟被各種網絡連成一片，企業間的競爭也將出現網絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及，那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。

2.5 產品綠色化 隨著工業的發達，人們的生活也發生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適;②可用資源減少，生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現，人們開始呼吁保護環境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態環境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環境和人類健康的要求，對生態環境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發展空間。

2.6 “生物——軟件”化　未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系，即機電一體化的人格化，其有兩層含義：①機電一體化產品的使用對象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要，尤其是家用機器人，其最高境界就是人機一體化;②模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發展，機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大，很多時候類似于活的生物:當大腦停止工作時，生物便死亡，而大腦工作時，生物就充滿活力，即信息決定系統的工作與否。目前，在仿生學研究領域中已經發現的一些生物體優良的機構，可為機電一體化產品提供新型的機體，但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領域被稱之為“生物——軟件”或者說“生物系統”，而生物的特點正是“肌體(硬件)——大腦(軟件)”一體，不可分割。機電一體化產品向生物系統化發展是好，但是目前的技術與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。

3 結束語

通過本文的論述可見，機電一體化的出現不是隨機出現的，而是一個時代的產物，文中敘述的這些發展方向是科技發展到一定階段的必然要求，更是一個必然結果。目前，因為科學技術的限制，其與一些相關技術的互融程度還是不是太明顯，但是隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢必將越來越明顯，因為它既是多項科學技術發展的結晶，又極大地推動了不同學科的交叉與滲透，其發展前景也將越來越光明，這必然會給世界帶來更大的技術力量。

參考文獻

[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京.科學出版社.2004.

[2]高鐘毓.機電控制工程[M].北京.清華大學出版社.2002.

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【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1 體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3 部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4 產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5 融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6 產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2 發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。

從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1] 劉志，朱文堅. 光機電一體化技術，現代制造工程，2001（12）

[2] 梁進秋. 微光機電系統國內外研究進展. 光機電信息，2000（8）

[3] 宋云奪編譯. 光機電一體化業的未來. 光機電信息，2003（12）

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【關鍵詞】：機電一體化技術 行業應用 未來趨勢

經過多年的發展，我國機電一體化技術實現了迅猛發展，應用在各行各業中，使其生產方式和生產效率受到了變革，并且通過與各個學科的整合，呈現出新的發展趨勢。因此，我們應對其在行業中的應用進行簡要分析和了解，并對其未來發展趨勢進行探討，為機電一體化技術的從業人員提供建設性思路。

一、機電一體化技術在各行各業的應用情況

1.在制造行業的應用

傳統機械制造業一般是依靠重復勞動、大規模生產的方式來獲取競爭力的，將傳統人力生產轉變為機械生產，降低了人的勞動量，提高了生產效率，用較低的成本獲取較高的工作效率。而機電一體化在機械制造行業中的應用，實現了機械制造的全球化、信息化和網絡化，通過對電子計算機技術的應用，實現了傳統機械制造技術與創新科技的結合，產生了虛擬制造、計算機數字控制、現代集成制造系統等創新制造技術，實現了制造行業的飛速發展。

2.在鋼鐵企業的應用

通過機電一體化技術在鋼鐵企業中的應用，在鋼鐵企業中建立了計算機集成制造系統，實現了現場總線技術、交流傳動技術等創新技術，并且在生產過程中建立了開放式控制系統，實現了對生產過程的全方面監督和控制。鋼鐵企業中的計算機集成制造系統，將整個生產過程聯系在一起，使管理者能夠從原料進廠、生產一直到產品發貨的全過程中，都能夠實現控制和管理。現場總線技術能夠對取代傳統信號傳輸技術，使更多的信息通過智能化儀表裝置與高新控制系統相連接，實現信息的雙向傳遞。開放式控制系統能夠對不同廠家的儀器進行兼容，實現資源互享，進一步擴大了鋼鐵企業的信息交流速度。

3.在飲料行業的應用

機電一體化技術是當前發展最為迅速、成果最為廣泛的技術之一，在飲料行業中也得到了廣泛應用。當前，食品、飲料包裝的設計和開發環節都應用了機電一體化技術，形成了具有連貫性的生產線，不僅使生產自動化程度得到提升，也大大提升了生產效率，降低了人為操作中存在的誤操作行為，使飲料、食品的質量得到提升，使飲料企業在國內外市場中的競爭力得到提升。

二、機電一體化技術的未來發展趨勢

1.網絡化趨勢

網絡技術的快速發展使得各行各業出現了新的變革，并且網絡的普及使得很多行業都實現了遠程操控和監視。這種遠程控制的設備就是機電一體化產品，能夠將家庭中的所有設備連接在一起，實現集成電器系統，使人們在家庭中就可以享受機電一體化產品帶給人們的好處。同時，這種遠程機電一體化產品還能應用在工廠、辦公室中，給人們的生活和生產帶來便捷。

2.數字化趨勢

隨著計算機網絡技術與機電一體化技術的融合，使機電一體化技術不斷向著數字化的方向發展，出現了很多數控機床和機器人，并出現了虛擬設計等數字化設計，使機電一體化產品更加穩定、安全，并具有易操作性、便于維護、能夠自我診斷等特性，并且能夠實現遠程操作和維護。

3.人性化趨勢

機電一體化產品不僅應用在生產中，也應用在人們的日常生活中，因此機電一體化技術的人性化發展，除了使各項功能更加完善，符合人類的操作習慣，還能夠使造型更加與人們的生活環境相協調，使人們在使用機電一體化產品的時候，能夠更加貼近生活習慣。

4.微型化趨勢

早在二十世紀八十年代，就有科學家對機電一體化提出了微型產品和微觀領域的發展趨勢。機電一體化的微型化發展主要包括兩個方面的含義，一方面是指機電一體化產品的尺寸向著微小的方向發展，制作幾何尺寸不小于一平方厘米的機電產品，并且向著微米、納米發展，體積較小的機電產品能夠在生物、醫療、軍事等方面發揮不可替代的重要作用；另一方面，機電一體化的微型化是指對機電設備進行精細程度更高的的設計，例如加工生物智能計算機的芯片。在建各行各業中，精細化程度更高的機電一體化產品能提升建生產的準確性，對測量、勘察等方面的工作都提供了更高的支持和保障作用。

5.綠色環保化趨勢

可持續發展一直是我國經濟發展的主題，也成為當前世界各國的共同努力方向。傳統的機電設備在運行的過程中會或多或少的產生一些噪音、沙塵、化學物質等，而當前機電一體化的發展方向就是盡量降低機電設備對環境的污染和對人的健康的傷害。而綠色環保技術在機電一體化產品中的應用和推廣，將更好的踐行了環境保護對可持續發展的重要性。尤其是在各種工廠的建設過程中，都應用了大量的機電設備，因此機電設備綠色環保化的發展也是工程建設和城市發展所需要考慮的問題。

6.模塊化趨勢

生產和研制機電一體化技術和設備的企業有很多，在研制和開發的過程中，很多接口的尺寸和大小并沒有形成規范，使不同廠家的機電一體化技術在應用的過程中沒有兼容性，影響了機電一體化技術的應用便捷性。因此，在未來的機電一體化技術和設備的研發過程匯總，模塊化趨勢將更加明顯，廠家更加注重研制具有標準機械接口、動力接口和環境接口的機電一體化產品單元模塊，這樣能夠快速研制出新產品，有效縮短研發時間，將創新機電一體化設備快速投放到市場中。

三、結語

隨著時代的發展，機電一體化技術也得到了越來越多人的關注，并希望機電一體化技術向著現代化、智能化、信息化發展，改變人們的生活，給人們的生產帶來更多的便捷。因此，我們應關注機電一體化技術在各行各業中的應用，并注重對其未來發展趨勢進行思考，通過多學科的交叉和融合來創造更加新穎的產品，滿足人們的生活和生產需求。

參考文獻：

[1]周璇. 機電一體化技術在煤礦中的應用和發展趨勢[J]. 科學之友，2013，10：15-16.

[2]楊衛平. 關于機電一體化技術的應用及其發展趨勢的探討[J]. 電子技術與軟件工程，2015，12：124.

[3]郭廣超. 機電一體化技術的應用及發展趨勢探討[J]. 電子世界，2014，06：196.

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關鍵詞：機電一體化；現狀；發展

中圖分類號：TU85文獻標識碼： A

一、機電一體化技術簡介

機電一體化又稱機械電子學，英語名稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。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。典型機電一體化系統功能原理構成實例如下圖：

二、機電一體化技術的發展現狀

1、初級發展階段

二十世紀六十年代以前的時間是機電一體化技術發展的初級階段，在初級發展階段，人們開始能夠自覺利用電子技術的成果完善機械產品的性能，在二戰之后，戰爭在使科技發展滯后的同時，也促進了電子技術和機械產品的結合，在戰爭期間這種結合主要應用與軍事，在戰爭結束夠，電子技術與機械產品的結合用于經濟發展中，并為經濟的發展帶來了巨大的作用，由于機電一體化技術剛剛產生，人們對這種技術的認可程度還不高，機電一體化技術還未得到廣泛運用，這個階段的機電一體化技術還算不上是真正的機電一體化技術。

2、深入發展階段

從二十世紀六十年代到九十年代后期，機電一體化技術到了迅速發展階段，在這一階段，機電一體化技術逐漸智能化，并在迅速發展的基礎上不斷深入。這一時期，機電一體化技術中又加入了光學和通信技術，微細加工技術在初現在機電一體化技術中，同時，對機電一體化的系統分析和學科體系也進入了深入發展的階段，神經網絡技術、人工智能技術、光線技術的發展為機電一體化技術拓寬了發展前景，促進了機電一體化技術的發展與進步。這個階段的機電一體化技術為當前的機電一體化發展打下了堅實的基礎。

3、規劃發展階段

在二十世紀八十年代初期，國家就對機電一體化技術進行了研究，并且國務院還把機電一體化技術列入了863計劃中，還成立了專門的機電一體化領導小組，由于國際機電一體化技術在飛速的發展過程中，我國充分考慮到國外技術的發展對我國的影響，還把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，不僅是國家對機電一體化技術非常重視，很多高等院校、國家企業也對機電一體化技術進行了研究與應用，并取得了一定的成果。當前階段的機電一體化發展為我國的綜合國力的提升做出了重要的貢獻。

三、機電一體化技術的發展趨勢

1、綠色化趨勢

工業革命以后，機械領域的技術革新給人們帶來了巨大的方便，對人們的生活、工作產生的深遠的影響，但是，在給人們帶來方便的同時，也帶來了嚴重的環境污染和資源的浪費。于是，人們對環保型的設計、制造有著很高的呼聲，符合綠色化的產品應當在適用時對環境的污染降到最低、對資源的利用提到最高，同時在報廢后還能都回收利用。機電一體化的綠色產品要充分考慮到環保的特性，在設計之初就要將環保理念考慮進去，使設計的產品在使用過程中能夠做到對資源的最大利用和對環境的最小危害。

2、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、系統化趨勢

系統化發展的特點是采用開放化和模式化的系統體系結構，形成設備的系統發展，通過多種模式的組合和剪裁建立起機械設備的整體發展和設計系統，并且能夠在系統整體發展和設計的基礎之上實現子系統的系統管理和綜合控制。系統化的機電一體化技術還能推動更為有效而便捷的通信技術發展模式的形成，從而實現更為有效的信息傳播和個性化的設備管理、使用方式，為在人性化的設備管理原則之上設計生產出以使用個體需求為主的機電一體化設備提供有利條件。

4、網絡化趨勢

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、模塊化趨勢

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。

6、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。

四、結束語

科學技術的進步為機電一體化的產生和發展創造了條件，社會需求則為之提供了動力。反過來，機電一體化的發展又不斷促進科學技術的進步和社會需求。機電一體化已經顯示出了強大的生命力，并正以空前的速度和力度沖擊著傳統的技術思想、生產方式和方法以及傳統的機電產品和產業結構，國民經濟的各個領域都將因此而發生深刻變革。

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）