時間：2023-09-05 09:29:39
序論：速發表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇機電一體化趨勢范文。如果您需要更多原創資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯系，希望您能從中汲取靈感和知識！
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：
現代的科學技術正以迅猛之勢進行發展，極大的推動了不同領域之間的交叉滲透與融合，機電一體化就是不同領域之間交融的產物。機電一體化產品是在原有的機械產品的基礎上，融合了微電子技術與計算機的技術所生產出的新產品。機電一體化的產品應用在工業上，大大提高了工作效率以及工作的質量，已經在工業中得到了普遍的使用。
一、關于機電一體化技術的特點
1、性能得到提高
機電一體化的生產設備在原有的基礎上加以改進，使得它在生產安全以及可靠性的方面都有了很大的提高。機電一體化的產品一般都具有報警、自動監視、自動保護、自動診斷等功能。在工作期間如果遇到了一些突發的狀況，比如過載、過流、短路等一些問題，機電一體化的產品能夠自動采取保護的措施，盡可能的避免或者是減少設備和人身的事故，對于設備使用的安全性有了顯著的提高。
2、效率得到提高
機電一體化的產品大都具有信息自動處理的功能和自動控制的功能。新產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。機電一體化的產品通過自動控制的系統對機械進行控制，使機械規范的進行工作，可以精確的完成來自控系統設定的動作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產的效率，也大大的提高了產品的質量。
3使用性能得到提高
機電一體化的設備基本上都是采用了程序控制和數字顯示的方式，操作臺上的操作按鈕以及操作手柄都已經在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進行操作的時候簡單、方便。機電一體化的產品是以程序為根本，電子控制系統根據已設定好的程序進行指揮實現操作，系統支持重復操作。
4、功能得到提高
機電一體化的設備具有復合功能并且得到了廣泛的應用，適用面也比較廣泛。原有的機械只具有單一的功能、單一的技術，機電一體化的設備技術不再是單純的只是單一技術，單一功能了，具有了復合的技術與功能，使得產品的自動化和功能水平上都有了很大的提高。
5、維護得到提高
機電一體化產品維護和調整都變的方便了很多，產品在進行安裝和調試的時候，是可以通過改變程序的控制來達到改變工作方式的目的。因此，更加的適應不同對象的需要以及現場的參數發生變化時的需求。機電一體化的的產品具有自動監視的功能和自動化檢驗的功能，可以在工作的過程中針對所出現的問題自動采取措施，使其恢復正常的工作狀態。
二、機電一體化產品的結構
機電一體化的產品是通過自身內部各個組成部分功能的綜合與協調來實現它自身的功能。從機電一體化產品的結構方面來看，該產品具有智能化、自動化以及多功能等特點，但是想要實現這種多功能基本需要該類產品中擁有五種內部的功能，就是主功能、檢測功能、動力功能、控制功能以及執行的功能，而機電一體化產品或者系統都是由這些功能的組成部分和技術構成的。
1、 機電一體化產品的機械系統
機械系統主要包括機身、機械傳動、框架以及連接等部分。機械系統部分是實現產品功能最基礎的部分，因此對于機械的結構要求也就更高了，需要在材料、結構、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實現產品的多功能、高效率、節能、可靠以及小型輕量等要求。
2、 機電一體化產品的動力系統
機電一體化產品的動力功能和能量都是由動力系統來完成的。動力的系統主要包括電、氣、液等一類的動力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅動電路、電動機等。
3、 機電一體化產品的傳感與檢測的系統
機電一體化產品在運行中所需要的自身和外在環境的各種各樣的參數進行轉換，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。而檢測的系統就是對這些物理量進行精確的測定，從而為機電一體化產品提供運行控制所需要的各個種類的信息。
4、機電一體化產品的控制系統以及信息處理
為了滿足機電一體化產品的功能和要求，信息處理以及控制系統接收到了檢測和傳感系統發送的信息，然后對這些信息進行一些處理、運算和一些決策，對正在運行按照要求進行控制，達到控制的功能。在產品中，信息處理以及控制系統只要是用計算機的軟件、計算機的硬件以及各種接口組成的。
5、 機電一體化產品的執行機構
機電一體化產品的執行機構想要完成要求的動作，控制信息占據這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產品的主功能。 機電一體化產品的執行機構基本都是運動部件，經常性的采用電液、機械、氣動等機構。
三、機電一體化未來的發展方向
1 機電一體化的智能化
機電一體化技術中一個重要的發展方向就是智能化。智能系統廣泛應用得到了機電一體化的研究建設的重視，最重要的應用體現在數控機床與機器人的智能化，以控制理論為基礎，融合了人工智能、計算機科學、運籌學、心理學、模糊學、混沌動力學等新的思想與方法，對人類智能進行模擬，致使新一代的產品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達到更高的控制目標，更好的為工業加強效率。
2機電一體化的模塊化
由于現在生產機電一體化產品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發有著標準的機械接口、電力接口、電氣接口、環境接口模塊。同時還需要制定各項標準，這樣可以方便各個部件，單元的匹配和接口。模塊化將會為機電一體化企業鋪墊一條暢通的大道。
3機電一體化的網絡化
網絡技術在20世紀90年代是計算機等最為突出的成就。機電一體化的新產品一旦問世，只要是擁有獨特的功能，并且可靠性比較高，質量能夠保證，相信很快就會風靡全球?，F在的網絡以及得到了普及，以網絡為基礎的各種遠程操控和監控技術正在興盛的時期，而遠程的終端本身就是一種機電一體化的產品，因此機電一體化肯定也會向著網絡的方向發展。
4機電一體化的微型化
微型化興起于20世紀80年代末，是指機電一體化向微型化的方面發展，國外稱之為微電子，它的特點是體積小，耗能少，運動靈活。
5機電一體化的系統化
系統化的特征之一就是將系統的體系結構更進一步采用開放式與模式化的總線結構。系統可以進行靈活的組態，裁剪和組合，同時尋求實現多子系統的協調控制以及進行綜合管理。第二個特征就是它的通信功能得到了加強。
總結：
經過本文的分析，可以看出，機電一體化并不是一個孤立的個體，是一個由很多科學與領域交叉融合后的產物，隨著時代的發展以及生產力的需求，機電一體化的發展是必然的，因此機電一體化的技術將會有著廣闊的發展前景。
參考文獻：
[1] 卜燕萍,曾靜. 淺析機電一體化的進程與智能化趨勢[J]. 益陽職業技術學院學報, 2008,(02) .
[2] 董軍. 淺析機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J]. 科技信息(學術研究), 2008,(03) .
[3] 張鑫. 淺談機電一體化的發展及趨勢[J]. 黑龍江科技信息, 2011,(06) .
機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發展飛速，機電一體化產品更日新月異。
一、機電一體化的核心技術
1.機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
3.系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。
4.自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
5.傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。
6.伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
二、機電一體化的發展進程
1.數控機床問世：自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業及關鍵民用工業部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。
2.微電子技術的發展：我國的集成電路產業起步于1965年，經過30多年發展，已初步形成包括設計、制造、包裝業共同發展的產業結構。
3.可編程序控制器（PLC）的應用于工業：上世紀60年代后期，美國汽車制造業開發一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業生產的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術。90年代又開始了PLC的第三個發展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現場總線網絡的體系結構，采用開放的通信接口，如以太網、高速串口；采用各種相關的國際工業標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統，正隨著計算技術、通信技術和編程技術的發展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統、同一個編程系統，執行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。
三、機電一體化向智能化邁進
20世紀90年代后期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。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嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；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，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有：
1.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，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。
2.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。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。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
3.微型化：興起于20世紀80年代末，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。
4.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。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。
5.系統化：其表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。一是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產品。
結束語：
當然，機電一體化的發展不是孤立的，與機電一體化相關的技術還有很多，并隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。
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。
一、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、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。
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。
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”。
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。
5、?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。
二、研究現狀和發展趨勢
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、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?，F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
中圖分類號：TP271 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-00144-02
1.機電一體化的基本概念
根據系統功能目標和優化組織目標。機電一體化發展至今也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。由此而產生的功能系統
機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。機電一體化是從系統的觀點出發，合理配置與布局各功能單元，還將被賦予新的內容。并使整個系統最優化的系統工程技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱，是綜合運用機械技術、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，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值。具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，還能賦予許多新的功能。其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，但是發展到機電一體化后?！皺C電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面，其主要功能依然是代替和放大的體力，機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。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，這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。因此，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術。
2.機電一體化的優越性
（1）顯著提高設備的使用安全性。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，使用安全性和可靠性提高，機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。避免和減少人身和設備事故。能自動采取保護措施。（2）保證最佳的工作質量和產品的合格率。通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響。生產能力和工作質量提高，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，使得生產能力大大提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，同時。生產效率比普通機床提高5～6倍。（3）機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示。使得操作大大簡化并且方便、簡單，操作按鈕和手柄數量顯著減少。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，使用性能改善。系統可重復實現全部動作，高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序。實現自動最優化操作。（4）機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能。使其應用范圍大為擴大，具有復合技術和復合功能，例如。滿足用戶需求的應變能力較強，能應用于不同的場合和不同領域，。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。具有復合功能并且適用面廣。（5）機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。即可按指定的預定程序進行自動工作，使工作恢復正常，對于具有存儲功能的機電一體化產品，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，然后根據不同的工作對象。調整和維護方便，機電一體化產品在安裝調試時。只需給定一個代碼信號輸入，可以事先存入若干套不同的執行程序，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。
3.機電一體化產品的構成及特點
（1）機械系統。這部分是實現產品功能的基礎，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求，機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。因此對機械結構提出了更高的要求。（2）動力系統。驅動執行機構工作以完成預定的主功能，機電一體化產品以電能利用為主。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能。動力系統包括電、液、氣等動力源，包括電源、電動機及驅動電路等。（3）傳感與檢測系統。為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。（4）信息處理及控制系統。信息處理及控制系統接收傳感與檢測系統反饋的信息，機電一體化產品中。并對其進行相應的處理、運算和決策，信息處理及控制系統主要是由計算機的軟件和硬件以及相應的接口所組成，根據機電一體化產品的功能和性能要求，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現控制功能。（5）執行機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件，常采用機械、電液、氣動等機構，其性能好壞決定著整個產品的性能。因而是機電一體化產品中最重要的組成部分，機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調。在結構上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起，執行機構是實現產品目的功能的直接執行者。共同完成所規定的目的功能。實現產品的主功能，。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。
4.機電一體化的發展趨勢
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A
機電一體化又稱機械電子學，是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術學科在展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術學科，發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、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，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值。
1機電一體化技術特點
1.1綜合性
機電一體化技術是由機械技術、電子技術、微電子技術和計算機技術等有機結合形成的一門跨學科的邊緣科學。各種相關技術被綜合成一個完整的系統，在這一系統中，它們相互苛刻要求，彼此又取長補短，從而不斷地向著理想化的技術發展。因此機電一體化技術是具有綜合性的高水平技術。
1.2應用性
機電一體化技術是以機械為母體，以實踐機電產品開發和幾點過程控制為基礎的技術，是可以滲透到機械系統和產品的普遍應用性技術，幾乎不受行業限制。機電一體化技術應用計算機技術，以信息化為內涵智能化為核心，開發和生產了性能更好的功能更強的機電一體化系統和產品。
1.3系統性
機電一體化是將工業產品和過程利用各種技術綜合成一個完整的系統，強調各種技術的協同和集成，強調層次化和系統化。無論從單參數、單擊控制到多參數、多級控制，還是從單件單品生產工藝到柔性及自動化生產線，直到整個系統工程設計，機電一體化技術都體現在系統各個層次的開發和應用中。
1.4可靠性
機電一體化系統幾乎沒有機械磨損，因此系統的壽命提高，故障率降低，可靠性和穩定性增強。有些機電一體化系統甚至可以做到不需要維修，具有自動診斷、自動修復的功能。
2機電一體化的發展趨勢
2.1智能化
隨著科學技術發展，機電一體化技術“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術與信息技術的發展。智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是未來機電一體化的發展方向。機電產品應具有一定的智能，使它與具有類似人的邏輯思考、判斷處理、自主決策能力。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。
2.2模塊化
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繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口等接口的機電一體化產品單元變得至關重要，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。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。
2.3綠色化
科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以開發和研制出綠色環保的產品變得至關重要。綠色產品是指低能耗、低耗材、低污染、可再生利用的產品。在研制、使用過程中復合環保的要求，銷毀處理時對環境污染小，機電一體化產品綠色化主要也是要滿足環境保護要求，在整個使用周期內不污染環境，可持續利用。
2.4微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統是指可批量制作的，機械部分和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器等器件可以集成在一起，減小體積，這種微型的機電一體化產品也是重要的發展方向。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，1988年美國加州大學研制出第一個微電機以來，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，如各種微型傳感器和微構件等。
2.5集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調又安全運轉，然后再通過執行部分將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。
2.6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，同時計算機網絡的發展，為數字化設計與制造奠定了基礎，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、自診斷能力以及人機交互界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
機電一體化技術是一個多種學科技術相互融合影響的技術，是科技發展的見證和結晶，隨著科學技術水平的不斷發展和進步，機電一體化技術的發展前景也變得更加廣闊。
1 機電一體化概述
日本企業界在1970年左右最早提出“機電一體化技術”這一概念，它是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結合在一起構成的一個新詞，取名為“Mechatronics”，意思是機械技術和電子技術的有機結合，機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體。隨著計算機技術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，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術方向發展，應用范圍愈來愈廣泛。
2 機電一體化的發展現狀
機電一體化的發展總共經歷了3個階段。上世紀60年代以前是機電一體化發展第一階段（初級階段）。這個時期，人們主要利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。第二個階段是上世紀70-80年代（快速發展階段）。這一時期計算機技術、控制技術、通信技術都得到了快速發展，為后來的機電一體化發展奠定了技術基礎。而大規模、超大規模集成電路與微型計算機的迅猛發展，則為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。第三階段則是上世紀90年代后期至今，這一階段機電一體化技術開始向智能化方向邁進，進入深入發展時期。此時光學、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嶄露頭腳，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。我國則是從上世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。
3 機電一體化技術的應用
（一）機床數控領域
機電一體化在數控機床領域的發展已經有40年的歷史，在技術領域有了進一步的提高，無論是在結構上功能上還是在操作上都發展的比較完善。類型具有總線式、模塊化、緊湊型的結構，在開放性設計中，這種設計硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性的，可以大大提高用戶的使用效益和智能化的。在機電一體化的系統研究中分出多級的網絡，這樣能使復雜加工系統的作業能力的運行。
（二）計算機集成制造系統的領域及工業機器人
計算機系統的組合不是分散的子系統的組合，它是由全局的實踐總結出最優的系統的組合，它需要各個部門加強溝通，圍繞制造展開工作。當產品的集成度越高，就能夠使各個生產要素間的配置更加合理和完善。工業機器人首先出現的是不夠靈活的半機器人，它根據示范的動作進行重復的運動，在工作中，不會考慮工作環境和作業對象的變化。而現代的機器人，里面裝有不同的傳感元件，機器人可以作業環境和對象做出簡單的信息判斷，并能做出簡單的分析。這是機電一體化發展的新成果，也是其發展的前景所在。
4 機電一體化技術的發展方向分析
機電一體化是機械工業發展的進步的表現，近年來，機電一體化在國內外都有了全新的發展，并且廣泛的被人們用于各個行業，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世紀機電一體化技術將向以下幾個方向發展。
（一）機電一體化發展的智能化、數字化趨勢
首先機電一體化發展的智能化趨勢。機電一體化的發展打破了傳統機械自動化或者半自動化的局面，實現了智能化，這也是今后機電一體化的重要發展方向。嵌入式智能控制的算法運用，使機電一體化的產品發展為智能化，是模擬人腦的人工智能的產品，它可以根據系統的設置來做出判斷以及決策，可以取代人們的部分腦力勞動。其次機電一體化發展的數字化趨勢。奠定機電產品數字化的基礎是微控制器及其發展（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則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。
（二）機電一體化發展的網絡化趨勢
網絡技術在20世紀90年代異軍突起，其興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們的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?，F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計算機為中心的計算機集成家電系統（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。
（三）機電一體化發展的微型化、模塊化趨勢
首先機電一體化將向微型化方向發展。機電一體化產品生產的廠家很多，但是如果統一開發標準機械、電氣、動力等方面的機電一體化產品并不是一件容易的事情，制定統一的標準，才能使各部件、單元匹配成功。機電一體化的生產商也可以根據自己產品的需要或者國外最新的產品的模型來進行創新，更新換代自己的產品，并不斷地擴大生產規模，使機電一體化的發展走向正規化和統一化。其次機電一體化將向微型化方向發展。在20世紀80年代末機電一體化向微型機器和微觀領域發展。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3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t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。
（四）機電一體化發展的綠色化、系統化趨勢
Abstract: along with the development of information technology, mechanical and electrical integration technology development is rapid, "mechanical and electrical integration" is to take machinery, electronics and information technology to organic union, in order to realize the industrial production and process optimization of the whole a high and new technology. Mechanical and electrical integration is refers to the Lord in the equipment institutions function, power function, the information processing functions and control function introduce electronic technology, mechanical and electronic device design and software combined form the floorboard of the system. Mechanical and electrical integration is the modern inevitable outcome of the development of science and technology, this paper introduces the basic characteristics of the electromechanical integration technology, this paper analyzes the development trend of the electromechanical integration technology.
Keywords: electromechanical integration, process, intelligent, development
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：
“機電一體化”在國外被稱為Mechatronics，意為機械技術和電子技術的有機結合。它是在以微型計算機、機械電子技術深度結合的基礎上，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，對各組成要素間的信息處理、接口耦合、運動傳遞和能量變換進行研究，使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、低能耗等方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值的系統工程技術。
一、機電一體化的核心技術
（一）、機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能
上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統制造過程中，經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統等，形成新一代的機械制造技術。
（二）、其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
（三）、系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，它是實現系統各部分有機連接的保證。
（四）、傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高?，F代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。
（五）、自動控制技術其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適
應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
二、機電一體化的技術基本特征
機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、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，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。機電一體化是一個綜合的概念，涵蓋“技術”和“產品”兩方面內容。前者是指包括技術基礎、技術原理在內的、使機電一體化產品得以實現、使用和發展的技術。后者是指采用機
電一體化技術，在機械產品基礎上創造出來的新一代機電一體化產品?！皺C電一體化”已成為當今世界工業發展的主要趨勢，也帶動了傳統機械工業的一場新的革命。機械工業要爭生存，求發展，必須走機電一體化之路。學科隨著科學技術的不斷發展, 還將被賦予新的內容。
三、機電一體化的發展進程
（一）、我國的集成電路產業起步于1965 年，經過30多年的發展，現已初步形成了包括設計、制造、包裝業共同發展的產業結構。微電子技術是現代電子信息技術的直接基礎，如微機控制的數控機床己不再是傳統的機床；又如汽車的電子化導致汽車工業的革命，目前先進的現代化汽車，其電子裝備已占其總成本的70% 。進入信息化社會，集成電路成為武器的一個組成單元，電子戰、智能武器應運而生。雷達的精確定位和導航，戰略導彈的減重增程，戰術導彈的精確制導，巡航導彈的圖形識別與匹配，以及各類衛星的有效載荷和壽命的提高等等，其核心技術都是微電子技術。
（二）、以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰略意義。
四、機電一體化向智能化邁進
20 世紀90 年代后期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。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嶄露頭角，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，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。
（一）、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，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。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。
（二）、微型化興起于20 世紀80 年代末，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
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。
（三）、系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。一是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產品。
結論：
機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻：
[1]潘廣均.機電一體化技術發展狀況及其趨勢[J].民營科技.2008(3)
[2]董軍.淺析機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].科技信息.2008(3)
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。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做了大量的工作，取得了一定成果，但與先進國家相比仍有相當差距,科學技術的快速發展和進步,也推動著機電一體化的進步和發展,它是集機械、電子、控制、計算機、信息等多學科于一體的科學, 計算機技術、控制技術、通信技術的發展,是機電一體化快速發展的技術基礎,其今后的主要發展方向如下:
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體現?，F代工廠中已經很少見過去那種人山人海堆在一起工作的場面了,機電一體技術的運用,使得許多的工作都可以遠程控制,而不需要重多的人手,更多的人員集中在了技術的研發與應用上,由機器人去做那些比較危險 ,人工操作又比較困難的工作,使機電一體化的產品具有部分人的智能,這將是未來機電一體化發展的首要方向. DCS系統的應用 ,是黃化集團機電一體化應用最好的實例,它大大的節約了人工,降低了勞動強度.
2、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、教育以及人們的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?，F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。海爾的智能化家電不是已經問世了嘛,因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
3、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。如今,人們早已認識到破壞環境所帶來的危害,現在的企業,都要把保護環境做為一項重要的工作來做,我們不能再以破壞環境為代價來換取經濟的增長.工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，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,也符合環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高的綠色機電產品,是人們的首選。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
我們所處的知識經濟時代是一種全新的經濟形態，它最突出的特點在于知識和信息的傳播網絡化和無形化交易的迅猛發展，內外環境的動態性越來越強，這也不斷催生信息技術和工程技術的變革。隨著科技的進步，機電技術的發展必然走向電子化，是現代科學技術發展的必然結果。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的新的技術，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。
二、機電一體化技術概要
機電一體化發展至今也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。一般來說，機電一體化技術是機械工業實現自動化控制的一個重要的標志。隨著機電一體化技術的不斷發展，目前，機電一體化技術已經發展為具有自身特色的新興學科?；咎卣骺筛爬椋簷C電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、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、信息變換技術以及程序編寫技術等群體技術，根據各個板塊的功能和優化組織的目標，將各單元的功能盡量設計合理化，在功能多、質量高、可靠性好、能耗低的基礎上展現特定功能價值，并最大限度優化整個系統的工作任務。因此，我們所說的“機電一體化”包括了“產品”和“技術”兩個部分。將上述的各項群體技術進行綜合的融合也就是機電一體化的主要任務。
三、國內外機電一體化技術發展歷程與現狀
1、國外發展歷程與現狀
國外的機電一體化技術于20世紀40年代代開始發展，經過萌芽階段之后，于20世紀60年代向通信、控制、計算機技術發展，正式進入發展階段，這個階段是機電一體化技術的飛躍與轉型的關鍵時期，這個時期內的機電一體化技術呈現多元化的迅猛發展態勢，機電一體化產品層出不窮。20世紀80年代之后，以美國為主的西方國家為機電一體化技術的發展制定了一系列的發展策略，并大力推動機電一體化技術朝著智能化、網絡化的方向邁進，智能化的機械工業產品不斷涌現，今后，機電一體化技術仍會以智能化作為發展和改革的核心，智能化的機電一體化產品會為機械工業領域的發展奠定堅實的基礎。
當前，全球機電一體化技術的發展除以智能化為核心和主要標志之外，還與激光技術、微細加工技術得到了很好的融合，其中，激光技術的加人，產生了“光機電一體化”的先進技術類型，大大拓寬了機電一體化技術領域范圍；微細加工技術及相關設備的融合為電子技術的發展和革新提供了有力的支持。
2、我國機電一體化技術發展歷程與現狀
我國20世紀8O年代開始發展和革新機電一體化技術，并在技術與環境上給予了很大的支持。機電一體化技術在我國機械工業領域發展的這3O年來，國內社會經濟及人民生活水平得到了很大的提升，人們對產品品質及種類的需求量越來越大、要求越來越高，傳統機械制造業發生了很大的變革，機械制造業積極引進了國外先進的機電一體化技術和理念，將機電一體化列為國家高技術重點研究領域，研發了一系列擁有我國獨立知識產權的產品和技術，使機電一體化領域取得了很大的進展。目前，我國機電一體化技術的發展主要體現在數控應用技術、流水線工業機器人及計算機集成制造系統等方面。
盡管我國機電一體化技術相比國外一些國家起步晚、技術發展程度低，但從近年來的發展態勢和發展速度上看來，國內機電一體化技術領域前景廣闊。目前，我國機電一體化技術發展中存在的主要問題有：技術研發與發展基礎薄弱，支持力度不足；技術發展與產品研發不成正比，未能在產品上得到充分體現；技術對國民經濟貢獻不夠。
四、機電一體化的發展趨勢
機電一體化的發展是向智能化方向邁進。二十世紀9O年代后期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。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嶄露頭腳，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，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發展方向有以下幾個方面：
1、智能化。智能化就是要求機電產品有一定的智能，具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。人工智能技術在糊數學、灰色理論、神經網絡、生理學、心理學和混沌動力學等領域得到不斷與進步和發展，為機電一體化技術在智能化發展奠定了良好的基礎和開辟了新的出路。
2、數字化。接口技術和微控制器的發展奠定了機電產品數字化的基礎，數字化要求機電一體化產品的軟件具有可靠性高、容易操作，普遍性，自診斷能力，可維護性及優質的人機界面。
3、模塊化。模塊在整個系統中是一個相對重要的工作。目前，生產機電一體化的廠家繁多，種類不能統一。在環境接口、動力接口、機械接口的研制開發過程中要逐步統一到標準化的接口道路上來。例如研制具有變頻調速、集減速電機一體的動力驅動單元；具有圖像處理、視覺、測距和識別等功能的電機一體控制單元等。此時，在研發設計產品時，可利用標準模塊化單元相對比較快速研發出新的產品。從而避免各種相互沖突的關系，并能使之系列化、標準化。
4、網絡化。信息網絡應用技術的快速興起和發展給各個領域都帶來了變革?；谟嬎銠C網絡普及的基礎，各種遠程控制和監視技術也不斷發展。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成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，人們足不出戶可充分享受各種個科技帶來的便利和好處，因此 機電一體化產品朝網絡化方向發展是必然的趨勢。
5、自源化。機電一體化產品自身帶有能源是自源化最好的詮釋，比如燃料電池、大容量電池和太陽能電池。因為很多場合由于電源的缺少使得很多產品不能使用，所以，自帶動力源是非常有必要的。
6、人性化。任何產品必然會向人性化的方向發展，機電一體化產品也不例外，不但要完善產品性能，還要在造型、色彩等方面與環境相協調，使產品更加自然，更加接近人們生活習慣。
7、微型化。微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統指的是可以批量制作的，集微型機構、微型傳感器、和信號處理，直至接口，通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品具有體積小、耗能少、運動靈活的顯著特點，在生物醫療、信息等方面具有非常明顯的優勢。
8、綠色化。綠色產品指的是低能耗、低材耗、低污染、可再生利用的產品。機電一體化產品的綠色化主要是指在產品使用過程中不污染生態環境，產品壽命結束的時候，還可分解和再生利用。
五、結束語
機電一體化技術是振興機械制造行業與國民經濟的不可或缺的部分，是機械工業技術、電子計算機技術及信息科學技術的融合與交叉的產物。機電一體化發展至今，還處于發展階段，并朝著智能化、網絡化的方向不斷發展，必將具有更加廣闊的發展前景。
參考文獻：
【1】楊保群．機電一體化技術發展及應用簡介[j]．微電機，2009
摘要:
現代科學技術的不斷發展．極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化．
關鍵詞:機電一體化； 發展； 趨勢
現代科學技術的不斷發展．極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化．筆者結合自身的實踐經驗淺談如下的看法與觀點，供大家參考：
1機電一體化的發展歷史
2O世紀6O年代以來．人們自覺不自覺地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，再后來計算機技術、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 大約到20世紀8O年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認：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：2O世紀9O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嶄露頭腳．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。
我國是從20世紀8O年代初才開始在這方面研究和應用。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做了大量的工作．取得了一定成果，但與歐美、日本等先進國家相比仍有相當差距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。
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科．隨著科學技術的不但發展．還將被賦予新的內容。
2機電一體化的優點
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術．將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱 其涵蓋“技術”和“產品”兩個方面．是基于上述群體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．這是機電一體化與機械+電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別機械工程技術由純機械發展到機械電氣化．仍屬傳統機械．其主要功能依然是代替和放大的體力 但是發展到機電一體化后．其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外．還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等 即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸．還是人的感官與頭腦的眼神。機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別是智能化 機電一體化產品的典型例子有：數控加工中心、機器人以及具有檢測控制性能的數碼相機等?？傊粋€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、計算機這五個要素構成。
3"機電一體化"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。
3.1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.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)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.
3.2自律分配系統化——柔性化。
未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。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。
3.3全息系統化——智能化。
今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
3.4“生物一軟件”化—仿生物系統化。
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。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬 件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥?，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。
3.5微型機電化——微型化。
機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。筆者結合自身的學習心得淺談如下幾點看法：
一、機電一體化技術的特點
1、在當前科學技術日新月異的時代，各種新技術、新工藝、新材料、新設備的出現，已不再是單純某一門學科的發展，而是各門相關學科，多種先進技術的互相滲透和相輔相成的結果。機電一體化技術就是一種這樣的新技術，它是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的綜合技術。其實質是從系統觀點出發，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關技術進行有機地組合，實現整體最佳化。具體地講，它是將微機技術引入到包裝機械中。
2、機電一體化從根本上改變了包裝機械的面貌。在這種包裝機械中，微機作為它的大腦，取代了常規的控制系統。機械結構是其主體和軀干，各種儀器、儀表、傳感器是其感官，它們感受各種包裝參數的變化，并反饋到大腦（微機）中，各種執行機構則是它的手足，用以完成包裝操作所必需的動作。
3、一個完整的機電一體化系統，一般包括微機、傳感器、動力源、傳動系統、執行機構等部分。它摒棄了常規包裝機械中的繁瑣和不合理部分，而將機械、微機、微電子、傳感器等多種學科的先進技術融為一體，給包裝機械在設計、制造和控制方面都帶來了深刻的變化，從根本上變了包裝機械的面貌。
二、機電一體化技術的發展趨勢
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、模塊化
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，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。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?；瘜⒔o機電一體化企業帶來美好的前程。
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、教育以及人們的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 appliance system， 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。
4、系統化
系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。
5、微型化
