浅谈机电一体化的应用及未来发展（精选14篇）
摘要 ：机械、电子、计算机和自动控制技术的有机结合便是机电一体化技术，该技术在各行业中的广泛应用能够大幅提高产品的性能、质量以及可靠性等，提高产品制造水平。基于机电一体化技术以上优点，文章论述了机电一体化技术的应用现状，并分析了我国机电一体化技术未来的发展趋势。
关键词 ：机电一体化技术 ；数控机床 ；工业机器人 ；分布式控制系统
随着现代科学技术的不断发展，不同学科之间有着极大的交叉与渗透，加速了工程领域的技术革命与改造。在机械工程这一领域中，机电一体化随着微电子技术和计算机技术的迅速发展以及向机械工业的渗透开始逐渐形成并不断完善，其对机械工业的产品机构、技术结构、功能与构成、生产方式及管理体系产生了巨大的变化，我国工业生产已经迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化技术的优点
（一）安全性高
相对而言，机电一体化产品在自动监视、报警、自动诊断、自动保护等方面具有更强的功能。当遇到工作过程中的各种电力故障时，它都能自动启动相应保护措施，最大限度避免和减少人身和设备事故，使设备的使用安全性得到显著提高。
（二）使用性能高
由于数字显示和程序控制的普遍采用，机电一体化产品的手柄数量和操作按钮大大减少，简化操作，使用方便。由于预设程序开始逐步被电子控制系统操控，机电一体化产品实现了对全部动作的大量重复。此外，更高级的机电一体化产品甚至还可以实现随机自动寻找最佳的工作程序，实现了自动最优化操作。
（三）生产能力高
由于具备了较强的信息自动处理和自动控制功能，机电一体化产品在控制和检测灵敏度、精度、范围等方面都有很大程度的提高。通过自身自动控制系统，可确保机械执行机构的动作能够按已设计的要求完成，工作质量和产品的合格率也能得到最佳保证。此外，由于自动化的成功实现，机电一体化产品的生产能力也有显著的提高。
（四）适用面广
由于不受机电产品单技术、单功能的限制，机电一体化产品的复合技术和复合功能，大大提高了产品的自动化程度和功能水平。另外，机电一体化产品还因具备了自动化和智能化等多种功能而应用于各种不同的场合和不同领域，对用户需求的应变能力较强。
二、机电一体化技术主要应用领域
（一）数控机床
经过40多年的发展，数控机床及相应的数控技术在功能、结构、操作和控制精度上都有广泛的应用以及快速的提高，其结构的发展逐步趋向总线式、模块化、紧凑型，且采用多CPU、多主总线的体系。由于开放性设计能最大限度地提高用户的使用效益，硬件体系的结构和功能模块相对而言更具有层次性、兼容性、符合接口标准。为了面向车间编程技术和二、三维加工过程动态仿真的实现，系统一般会引入在线诊断、模糊控制等智能机制。此外，大量模块化软件的设计和大容量存储器的广泛应用，在丰富数控功能的同时，也使系统的控制功能有了很大加强。一台机床往往具备了同时控制多台和多种机床、同时完成多个独立加工任务的能力，实现了多过程、多通道的控制，同时，系统中也集成了包括刀具破损检测、物料搬运、机械手控制等操作。
（二）工业机器人
由于第一代机器人即示教再现机器人只能局限于根据示教内容进行简单的重复运动，面对各种不同的工作环境和作业对象，其适应性和灵活性存在明显不足；随着技术的不断改进，第二代机器人具备了各种先进的传感元件，通过对作业环境和操作对象进行简单的信息获取、计算机处理与分析，机器人能够做出一些相应的判断，并进行反馈、控制动作，其智能化程度还处比较低级阶段，并已开始走向实用化；现代智能机器人也即第三代机器人，由于具有多种感知功能，它们能够很好地处理复杂的逻辑思维、判断与决策，而且能够在各种作业环境中进行独立的行动。
（三）分布式控制系统
由一台中央计算机对若干台现场测控计算机或智能控制单元进行指挥控制，便是分布式控制系统，一般可分为两级、三级或者更多级。对于生产过程中的集中操作、监视、管理和分散控制等，计算机都能顺利完成。随着测控技术的不断发展与创新，分布式控制系统的功能也越来越强大，除了可对生产过程进行实时控制，还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能，成为一种集测、控、管于一体的综合系统。分布式控制系统特点主要表现在控制功能多、系统可扩展、可靠性高、操作简便、维护方便等方面，其故障影响面较小。除此之外系统还具有连锁保护的功能，通过系统故障人工手动控制，较好地提高了系统的可靠性。相比较集中型控制系统，分布式控制系统功能更加强大，安全性也更高，成为当前大型机电一体化系统的主流。
三、机电一体化技术发展趋势
（一）高性能化
现实应用对机电一体化技术提出越来越高的要求，为了满足社会生产快速发展的需要，新一代机电一体化系统对速度、精度、效率以及可靠度等方面的要求更高了。所以，以高速度、高精度、高效率和高可靠度为标准的高性能化是未来机电一体化技术发展的一大趋势。
（二）微型化
所谓微型化，就是指机电一体化技术趋向微型机器或微型领域发展，它源于人们对高新技术不断微型化的追求。比较而言，微型机电一体化的产品在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势，主要表现有产品的体积小、少耗能、运动灵活等，对常人无法想象的各种任务都能成功胜任。
（三）智能化
作为21世纪机电一体化技术发展的主要方向之一，人工智能日益引起了机电一体化建设者的研究重视，主要应用包括有机器人智能化与数控机床智能化。“智能化”是描述机器行为而言的，它在控制理论的基础上，吸收了各种新的思想和方法，通过对人类智能的模拟，使其具备了进行推理判断、逻辑思维、自主决策的能力，控制的目标也就更高。虽然我们没有必要也不可能要求机电一体化产品具有与人类完全相同的智能，但是，我们完全有可能、有必要通过高性能、高速的微处理器的使用，使机电一体化产品拥有一定的高级智能或人类部分智能。
（四）系统化
系统化主要有两大特征：特征一就是开放式和模式化总线结构的采用更进一步，系统可以进行任意的剪裁和组合，灵活组态，寻求多子系统的协调控制和综合管理；特征二就是通信功能有了很大的升级，产品与人的关系将得到未来机电一体化技术的更多关注，机电一体化产品将向更人性化的方向发展。现实中的许多机电一体化产品大都是受到动物或人类的启发而研制成功的，如何赋予机电一体化产品更多智能、情感、人性和通过生物机理的模拟，研制出各种人性化的产品是机电一体化技术未来的两个研究方向。
（五）网络化
由于网络技术的兴起和飞速发展，使得市场竞争环境有了重大的变革，这必将促使网络化与机电一体化的互相融合。随着网络的不断普及，基于网络的各种监视技术和远程控制也不断地涌现，而远程控制的终端设备就其本身而言，就是机电一体化产品。另外，大量家用电器因现场总线和局域网技术的应用也必将走向网络化，通过以计算机为中心的计算机集成家电系统，人们便能足不出户地就可以在家享受各种高技术带来的便利与快乐。所以，产品的网络化是未来机电一体化技术发展的主要趋势之一。参考文献
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1.1 在采掘设备中的应用
在煤矿生产中, 采煤机是不可或缺的重要设备之一。电牵引采煤机是机电一体化技术的典型应用, 与传统的液压牵引相比, 电牵引具有如下应用优势。
1.1.1 牵引性能良好
电牵引可以在采煤机向前行进的过程中为其提供足够的牵引力, 不但有效克服了采煤机向前移动的阻力, 而且当采煤机遇到坡度下滑时, 电牵引能够及时发电制动, 避免安全事故的发生, 同时, 电牵引还可以向电网反馈电能。
1.1.2 运行可靠性高
在工作过程中, 电牵引只有电动机中的某些元器件会出现轻微的磨损, 比如整流子、电刷等, 而其他元件基本不会受到任何损坏。这在一定程度上降低了故障发生的概率, 不但提高了采煤机运行的可靠性, 而且还进一步延长了使用寿命, 维修费用也大幅减少, 为企业带来了一定的经济效益。
1.1.3 整体结构简单
电牵引采煤机的整体结构更加简单, 工作效率更高。通常情况下, 它产生的电能99%可以转换为机械能。
1.2 在井下提升设备中的应用
在煤矿井下提升设备中, 机电一体化技术的应用主要体现在全数字化控制的交、直流提升机上。该设备集多种先进技术于一身, 比如机械技术、电力电子技术、计算机技术和自动控制技术等。由于滚筒与驱动装置有机结合在一起, 使得机械结构进一步简化, 数字技术的应用也进一步提高了设备运行的安全性和可靠性。同时, 提升机还采用了目前较为先进的现场总线作为连接方式, 这在一定程度上简化了电气安装程序。除此之外, 该设备的硬件配置也比较合理, 而且兼容性较好。由于该设备放弃了转子电阻, 从而节约了电阻电能的消耗, 节能效果非常明显。
1.3 在输送设备中的应用
带式输送机是煤矿生产中的重要设备之一, 它的特点是输送量加大、输送距离长。目前, 国内大部分煤矿应用的输送设备都是机电液一体化的可控制软启动装置, 这是为矿山开采长距离运输专业设计的运输设备。该设备可以由1台或是多台CST驱动, 由于受到各方面技术条件的限制, 国内一般采用的都是三点驱动, 与一些发达国家相比, 仍存在一定的差距, 所以, 这也是未来我们应当重点发展的环节。
1.4 在井下安全监控系统中的应用
在煤矿井下作业, 安全生产尤为重要, 为了进一步提高生产的安全性, 国内各大煤矿都纷纷构建了井下安全生产监控系统, 机电一体化技术在该系统中也被广泛应用。我国虽然在矿井监控技术方面的应用起步较晚, 但从整体趋势上看, 国内的井下安全监测系统基本达到了国际先进水平。同时, 在业内专家、学者的不懈努力下, 监控系统的智能化程度越来越高, 系统不但能够与互联网进行连接, 而且都使用了Windows操作系统, 进一步提高了系统的可操作性。相关法规中明确要求, 煤矿必须安装井下监控系统, 这也在一定程度上确保了矿井生产作业的安全性。
2 煤矿机电一体化的未来发展趋势
现阶段, 煤矿机电一体化技术已经被广泛应用于我国各大煤矿企业生产中, 在保障生产安全、提高生产效率方面发挥着重要的作用。为了进一步推动我国煤矿机电一体化技术的发展, 使其达到世界先进水平, 还需要做到以下几点。
2.1 智能化
在智能化方面, 煤矿机电一体化仍然存在诸多缺陷。在未来的煤矿机电一体化发展中, 要着力开发适用于机电一体化的智能化系统, 增加煤矿机电一体化的功能, 为煤矿开采提供更加便利的条件。同时, 利用智能化系统可以实时获取矿井内的生产状况和设备信息等, 以确保矿井作业人员的人身安全。
2.2 小型化与微型化
随着微电子技术的不断发展, 微型化成为了电子技术发展的趋势之一。但是, 在煤矿机电一体化中, 微型化技术的应用还不成熟, 还有较大的发展空间。在煤矿实际生产过程中, 很多大型机械设备占用了作业空间, 给矿井作业带来了诸多不便。这样一旦大型机械设备出现故障, 就会影响整个矿井的正常运转。而小型化和微型化技术能够很好地解决这一问题, 为此, 煤矿机电一体化要融入小型化和微型化技术。
2.3 集成系统化
随着煤矿机电一体化的范围不断扩大, 其涉及的技术种类也随之增多。为了将繁多的技术协调应用, 发挥这些技术的最大作用, 必须对煤矿机电一体化技术进行系统化构建, 使各项技术形成优势互补, 不断提高煤矿机电一体化的运行效率, 避免因技术缺陷而影响整个系统的正常运行。
2.4 绿色环保化
近年来, 在国家大力倡导节能环保的背景下, 各企业不断提高对节能环保的重视程度, 在生产中更加注重引入绿色生产技术, 力求降低能源消耗, 减少环境污染。为此, 煤矿机电一体化技术要优化生产模式, 每个环节都将环保放在首要位置, 不能以牺牲环境资源为代价获取短期利益。在煤矿机电一体化技术的发展过程中, 要寻找煤矿企业经济效益与生态效益协调发展的平衡点, 以响应我国节能环保的号召。
3 结束语
总而言之, 随着科学技术的不断发展和进步, 机电一体化技术势必会越来越完善。该技术在煤矿生产中的应用不但能够大幅度提高生产效率, 而且还能确保作业安全, 同时, 还能起到节能降耗的作用。在未来一段时期, 应当不断加大对该技术的研究力度, 并在现有的基础上对其进行改进, 使之能够更好地为煤矿生产服务, 这对促进我国煤矿产业的稳定、持续发展具有非常重要的现实意义。
参考文献
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摘要：机电一体化是一种复合技术、是机电工业发展的必然趋势和现代科学技术发展的必然结果。本文讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并从对机电一体化的认识出发，概述了机电一体化在国内外的发展情况以及未来的发展趋势。
关键词：机电一体化技术应用发展方向
0引言
现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造与革命。在机械工业领域，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”的发展阶段。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生机向前发展，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。
1当前机电一体化技术主要的应用领域
1.1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：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；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；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；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；能实现多过程、多通道控制；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。
1.2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。
1.3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。
1.4分布式控制系统(DCS)随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。分布式控制系统具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。分布式控制系统是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
1.5交流传动技术传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
2未来机电一体化技术的发展趋势
在未来，利用高新技术对机电一体化进行改造与提升，机电一体化涉及的学科领域很广，是一门独立的综合性、交叉性学科，我国应更加注重对机电一体化产品的自主开发与技术创新，利用高新技术对机电一体化产品进行创新设计，推进产品设计的智能化，自动化和快速化，才能赶上或超过世界发达国家机电一体化水平，提高产品的市场竞争能力。
此外，新一代的机电一体化系统的开发，设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备，实现各种作业的柔性化和自动化，使机械设备具有更高的柔性。其具体表现在：①计算机集成制造系统。在CIMS发展过程中，要注重人机一体化。在CIMS系统，中处于核心地位的过程控制级计算机，应配备必要的硬件和一定的软件功能。在软件方面，要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合，在发展过程中，要重视基本技术，不盲目追求高度自动化，数字化，逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。②智能制造技术。智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统，是在人类专家的指导下，做到人机的有机结合，而不是取代人，智能制造系统具有很强的自律能力。人机一体化能力，高水平的人机一体化(即虚拟制造技术)，在软件的支持下，有一定自组织能力，自我优化能力，自我修正能力，欧美各国都花费了很多人力物力在这方面的研究。③绿色化也是机电一体化未来的一个研究热点，绿色化是指产品在其设计、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，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
综上所述，机电一体化是在与其相关的基础学科的充分发展的前提下出现的一种新型技术，它是许多科学技术相互交叉，互相融合发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着时代的发展，科学技术不断进步，各种新理论、新技术不断涌现，各学科相互融合进一步深入，机电一体化技术的发展空间也将越来越广阔。
参考文献：
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4.1机电一体化技术向智能化方向发展
尽管传统的机械自动化模式已无法适应科学技术发展的需要，但是仍能起到一定作用。在传统模式的基础上，形成了新的智能化发展模式，21世纪也将其作为机电一体化技术发展的必然趋势。通过计算机的应用不仅能使中央处理器的运转速度加快，还提高了计算机的整体工作性能。经过不断的改进这几个主要方面，为智能化模式创立提供了技术支持，在此基础上机电一体化产品也实现了新发展，能真正的模拟人类智能，获得更高的控制目标。
4.2机电一体化技术向网络化方向发展
计算机技术在20世纪9O年代最突出的成就是网络技术，网络技术的兴起让我们充分体会到它的巨大优势，给科学技术、工业生产、教育等方面都带来了巨大的变革。目前，全球经济、生产因网络的存在而联系在一起，各企业间的竞争也呈现出全球化趋势。机电一体化加入了网络技术，使机电一体化技术能远程进行操作，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，使操作更为便捷。因此，在网络技术的支持下，机电一体化技术必将会朝着网络化方向发展，生产更安全，效率也更高。
4.3机电一体化技术向微型化方向发展
微型化于2O世纪80年代末兴起，微型化是指机电一体化开始向微型机器和微观领域发展，国外将其称之为微电子机械系统。能量耗费少、体积小、运动较灵活是当前微机电一体化产品具备的特点，其优势主要体现在医疗、信息、军事方面。另外，微机电一体化产品需要由精细的机械技术来加工，这也是微机电一体化的发展进程中的一个阻碍，可以将精细加工技术分两类：一个是光刻技术;另一个是蚀刻技术。
4.4机电一体化技术向模块化方向发展
受技术革新的影响，模块化发展模式已经成为必然发展的趋势，也是未来的重要工程。如今科技发展水平不断提高，机电一体化产品也研发出很多，并且对机械的接口等方面提出了新要求，产品的可装配性也随之提高。同时，为了各产品能达到相互兼容的要求，还要求所有的信息接口都能按照当前新标准的规定进行统一，在此基础上可以进一步开发新产品。
4.5机电一体化技术向绿色化方向发展
工业技术的进步彻底改变了人们的生活，而人们的自身会影响到自己所产生的生活资源和生态环境，严重的污染还会降低生活质量。因此，人们考虑到今天和未来的生活状况，开始呼吁回归自然，保护环境资源。基于这一事实，绿色产品概念应运而生，绿色化也成为时代的发展趋势。因此，机电一体化的绿色环保产品成了各个工业企业的研究重点，为此不惜花费投入重金。设计、制造这些绿色环保产品时，不会危害到生态环境，满足环保要求，也不影响人类健康，这样就使资源得到更好的利用。由此可见，工业企业为了更好发展，有必要在设计绿色机电一体化产品上下功夫。
参考文献
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摘要：机电一体化技术是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其它技术相融合构成的一门独立的交叉学科。机电一体化产品迅猛发展，几乎遍及所有制造业领域。机电一体化技术在数控技术、工业机器人、计算机集成制造系统方面都取得了一定的成果。随着科学技术的发展，国内外机电一体化将朝着绿色化、智能化、网络化、微型化、模块化方向发展，各种技术相互融合的趋势也将越来越明显。
关键词：机电一体化；发展现状；发展趋势
机电一体化是一个新兴的边缘学科，正处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向。一般认为，机电一体化技术是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其它技术相融合而构成的一门独立的交叉学科。
1国内机电一体化发展现状
1.1数控技术方面
我国的数控技术起步于1958 年，在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达到50%，配置国产数控系统（普及型）也达到了10%。纵观我国数控技术近50 年的发展历程，特别是经过四个五年计划的攻关，总体来看取得了很好的成绩。目前，国内已具有年产数控系统3000 多套、主轴与进给装置5000 多套的生产能力。近十年来，普通级数控机床的加工精度已由10 μm 提高到5 μm，精密级加工中心则从3～5 μm 提高到1～1.5 μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01 μm）。
1.2工业机器人方面
目前，国内相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化制造技术，解决了工业
机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制备技术。现在，我国从事机器人研发的单位有200 多家，专门从事机器人产业开发的企业有50家以上，中国市场上总共拥有近万台工业机器人，其中完全国产的工业机器人（行业内规模比较大的前三家工业机器人企业）行业集中度占30%左右。
1.3计算机集成制造系统方面
我国经过多年的理论和技术准备，CIMS 已经有了较快发展。目前，已在清华大学建成国家CIMS工程研究中心，在著名高校和研究单位建立了七个CIMS 单元技术实验室和八个CIMS 培训中心。2000 年，全国已有20 多个省市、10 多个行业、200多家不同规模和类型的企业通过实施CIMS 应用示范工程，取得了巨大的经济效益。当前CIMS 的进一步试点推广应用已经扩展到机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、冶金、石油化工等诸多领域，正得到各行各业越来越多的关注和投入。
2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。纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，未来机电一体化将朝着绿色化、智能化、网络化、微型化、模块化等多方向发展。
2.1绿色化
若将机械产品和制造机械产品的机械装置统称为机械系统，则机电一体化技术的功能可归结为：提高机械系统的性能，完成传统机械系统不能完成的功能；提高机械系统的智能化程度，使人在更舒适的环境中工作；提高机械系统的可回收性；降低机械系统的原材料消耗；降低机械系统的能耗；降低机械系统对环境的污染，可以看出其中至少有3 条是和环境保护有关的。因此，进入21 世纪，机电一体化技术的使命是要能提供一种高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、环境舒适和可回收的智能化机械产品，即提供一种能满足可持续性发展的绿色产品。
2.2智能化
人工智能系统是一个知识处理系统，它包括知识表示、知识利用和知识获取三个基本问题，其最终目标是模拟人的问题求解、推理、学习。人工智能在机电一体化建设中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。“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，模拟人类的智能，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。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（系统）实现智能化的四种主要技术，它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造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，并会对制造中出现的问题进
2.3网络化
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（Homenet）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（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。
2.4微型化
微型化兴起于20 世纪80 年代末，是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。近十余年来，微机电系统（MEMS），作为机电一体化技术的新尖端分支而倍受重视，它泛指几何尺寸不超过1 cm3 的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，发展难点在于微机械并不是简单地将大尺寸的机械按比例缩小，由于结构的微型化，在材料、机构设计、摩擦特性、加工方法、测试与定位及驱动方式等方面都产生了一些特殊问题。
微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，可进入一般机械无法进入的空间，并易于进行精细操作，因此在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。因此在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
2.5模块化
机电一体化产品和技术可分为机械、电子和软件三大部分。模块化技术是这三者的共同技术。模块化技术可以减少产品的开发和生产成本，提高不同产品间的零部件通用化程度，提高产品的可装配性、可维修性和可扩展性等。融合机械、电子和软件三大部分的机电一体化模块代表了未来产品的发展方向，具有高度自主性、良好协调性和自组织性的特点。总之，模块化设计与制造是机电一体化系统的基本方法和发展趋势。随着微处理器性能价格比的迅速提高和微机械电子（MEMS）技术的飞速发展，各种机电一体化模块将越来越多地出现在市场上。利用这些模块，可以迅速方便地设计和制造出各种新的机电一体化产品。
3结束语
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，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献：
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(1)数字化。数字化奠定I机电一体化产品的发展基础，通过不断创新微控制器，能够实现操作数控机床以及机器人。通过计算机系统，实现数字化，使得机电一体化产品具备较高的自我诊断的能力，实现远程操作及修复。
(2)模块化。机电一体化技术的发展趋势中，模块化是基础。随着机电一体化产品种类的增加，机电一体化的模块化发展是重要工程。通过配套部件、接口等扩大生产规模，使得产品更加符合国际统一的标准。因此，机电一体化技术的模块化发展有利于实现我国电气产品的一体化、规模化发展。
(3)网络化操作，产品更加便利。通过运用网络技术，计算机等网络技术给机电一体化应用技术带来了新的发展，通过普及运用网络化技术能够通过远程操作与控制，提高产品的网络功能，与中心计算机连接而成的计算机集成系统，更有利于机电一体化的产品在网络化的社会中具有更多便利的功能。
(4)人性化，机电一体化产品更加灵活机动。机电一体化技术的发展应用中，人性化是其发展的必然方向。随着计算机技术的应用以及各项智能化技术的发展。通过精密的智能化传感技术，己经将机电一体化的技术产品带向了智能化的发展方向。随着人们需求的加大以及对产品服务智能化要求的提高，人性化的智能仪器、机器设备在今后将具有广阔的发展空间。例如，智能化的.机器人等，能够为人们提供更加智能化的产品性能。从而，实现产品更好的发展。
(5)微型化机电一体化技术发展的新趋势。新型化技术兴起于20世纪80年代。目前，在机电一体化技术的发展中，微型化的特征己经逐步显现。例如，体积小、耗能低、运动灵巧的机电一体化产品在生物、军事、医疗等方而都具有非常突出的优势。因此，通过提高机电一体化产品的加工技术，使得产品更具优势。例如超精密加工技术、刻光技术、蚀刻技术等等。
5结束语
综上，机电一体化作为一门新兴的学科，综合了各项先进的新型技术，在科学技术的发展过程中通过不断优化组织目标，合理配置，使得产品更具多功能化、多功能化。众所周知，机电一体化技术包括:机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、自动控制技术、传动技术等。运用一体化技术，可以使得产品操控更加智能化、采用分布式控制实现生产最优化、有效实现资源共享多产品兼容、集成化程度高、实现生产交流传动技术，提高产品的欢迎度。
因此，通过结合电子、光学、计算机、控制以及信息多个方而的学科而形成机电一体化技术具有良好的发展趋势。从文章的分析中可以看见:机电一体化技术的光机电一体化、全系统化智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化、设计产品绿色化等发展趋势明显。在未来的发展过程中，机电一体化将运用较好的发展空间，在时代的要求下不断呈现满足人们需求的新产品。
参考文献
[1]戴群亮.机电一体化的发展动向及展望[L}l.长春大学学报，(4)41-43.
[2]宋云夺.光机电一体化产业的未来[L}l.光机电信息，2010(12):1-2.
1 机电一体化技术的应用现状
目前, 机电一体化技术主要应用形式包括数控机床、工业机器人以及分布式控制系统等, 以下分别介绍:
1.1 数控机床。
数控机床是机电一体化技术应用的成功典型, 数控机床在经过多年的发展后, 其控制精度更高、功能更丰富、操作更为方便、结构更合理, 其结构的发展逐步趋向总线式、模块化、紧凑型, 且采用多CPU、多主总线的体系。在数控机床中采用开放性的设计可提高系统的层次性和兼容性, 从而方便用户的编程和设备的改装、升级, 为提高数控机床的智能化水平, 通常会将在线诊断、模糊控制等技术引入到系统中, 一旦机床出现刀具破损等故障或出现潜在性的故障时, 即可通过在线诊断功能模块反馈给操作人员, 以便进一步采取控制措施, 同时由于模块化的设计使得系统可通过模块的组合具备丰富的功能, 且使控制操作更为简便, 一般通过一台机床即可同时控制多台机床, 使其同时完成多个独立的加工任务, 实现多过程、多通道的控制。
1.2 工业机器人。
工业机器人的出现在一定程度上可替代人的劳动, 对于高辐射、高噪声污染、高浓度有害气体的工作场合来说, 工业机器人是一个理想的选择。工业机器人的发展经历了三个阶段, 第一代工业机器人智能化程度较低, 只能通过预设的程序进行简单的重复动作, 无法应对多变的工作环境和工作岗位。随着科技的发展, 在第一代机器人的基础上通过各种传感器的应用使其可通过对环境信息的获取、分析、处理并反馈给动作单元, 从而进行一些适应性的工作, 这种机器人虽然智能化程度较低, 但已经在一些特定的领域得以成功应用。在机电一体化技术相对成熟的今天, 第三代机器人的智能化水平已经得到了较大的提升, 其可以通过强大的传感原件收集信息数据, 并根据实际情况作出类似于人脑的判断, 因此可以在多种环境下进行独立作业, 但成本较高, 在一定程度上限制了实际应用。
1.3 分布式控制系统。
分布式控制系统是相对于集中式控制系统而言的, 是通过一台中央计算机对负责现场测控的多台计算机进行控制和指挥, 由于其强大的功能和安全性, 使其成为当前大型机电一体化系统的主流技术。根据实际情况分布式控制系统的层级可分为两级、三级或更多级, 通过中央计算机完成对现场生产过程的实时监控、管理和操作控制等, 同时, 随着测控技术的不断发展与创新, 分布式控制系统还可以对生产过程实现实时调度、在线最优化、生产计划统计管理等功能, 成为一种集测、控、管于一体的综合系统, 具有功能丰富、可靠性高、操作方便、低故障率、便于维护和可扩展等优点, 因此使系统的可靠性大幅提高。
2 机电一体化技术的发展趋势
2.1 人工智能化。
人工智能就是使工业机器人或数控机床模拟人脑的智力, 使其在生产过程中具备一定的推理判断、逻辑思维和自主决策的能力, 可大幅提升工业生产过程的自动化程度, 甚至实现真正的无人值守, 对于降低人力成本, 提高加工精度和工作效率具有十分重要的意义。目前, 人工智能已经不只是停留在概念上, 因此可预见机电一体化技术将向着人工智能化的方向发展。虽然以当前的科学技术水平不可能使机器人或数控机床完全具备人类的思维模式和智力特点, 但在工业生产中, 使这些机电一体化设备具备部分人类的职能是完全可以通过先进的技术达到的。
2.2 网络化。
网络技术的发展给机电一体化设备远程监视和远程控制提供了便利条件, 因此, 将网络技术与机电一体化技术结合起来将是机电一体化技术发展的重点。在生产过程中, 操作人员需要在车间内来回走动, 对设备的状态进行掌握, 并对机床的操作面板进行操作, 通过在机电一体化设备与控制终端之间建立通信协议, 并通过光纤等介质实现信息数据的传递, 即可实现远程监视和操作, 降低工人的劳动量, 并且各种控制系统功能的实现, 理论上来说都是建立在网络技术基础上的。
2.3 环保化。
在人类社会发展的最近几十年里, 虽然经济得到了迅猛的发展, 人们生活水平得到了显著的提高, 然而以牺牲资源和环境为代价的发展模式使得人类赖以生存的环境遭到严重的污染, 因此, 在可持续发展战略提出的今天, 发展任何技术都应当以对环境友好作为前提, 否则就是没有前途的, 故环保化是机电一体化技术发展的必然趋势。在机电一体化应用过程中, 通过对资源的高效利用, 并在制造过程中做到达标排放甚至零排放, 产品在使用过程中对生态环境不造成影响, 即便报废后也可对其进行有效回收利用, 这就是机电一体化技术环保化的具体表现形式, 符合可持续发展的要求。
2.4 模块化。
由于机电一体化装置的制造商较多, 为降低系统升级改造的成本, 并为维修提供便利, 模块化将是一个非常有前途的研究方向。通过对功能单元进行模块化改造, 可在需要增加或改变功能时直接将对应的功能模块进行组装或更换, 即便出现故障, 只需将损害的模块进行更换即可, 工作效率极高, 通用性的增强为企业节约了大量的成本。
2.5 自带能源化。
机电一体化对电力的要求较高, 如果没有充足的电能供应就会影响生产效率, 甚至由于停电造成数据的丢失等, 因此通过设备自带动力能源系统可始终保持充足的电力供应, 使系统运行更流畅。
结语
综上所述, 机电一体化技术的应用可使产品的生产效率和精度大幅提高, 在当前工业生产中具有较大的技术优势, 相信随着科技的发展, 机电一体化技术水平也会不断提高, 为工业生产做出更大贡献。
摘要：在制造业中, 机电一体化技术的应用极大提高了产品的制造水平, 将原本人工或传统机械的劳动用自动化来代替, 因此使产品的质量、性能和可靠性等均得到大幅提升。本文对机电一体化技术的应用现状进行了介绍, 并对其未来的发展趋势展开探讨。
关键词：机电一体化,应用,发展趋势,数控机床
参考文献
[1]宋江婷.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].通信电源技术, 2013, 30 (06) :140-141, 143.
[2]姚全.21世纪机电一体化技术的发展趋势[J].科技创新与应用, 2012 (29) :64.
关健词：机电一体化；技术；工程机械；应用
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，随着相关技术的不断发展，其内容将不断更新。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、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术，合理配置各功能单元，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，它使工业生产由“机械电气化”迈人了“机电一体化”为特征的发展阶段。本文主要介绍了机电一体化技术在工程机械中的应用及发展。
1、机电一体化技术在工程机械中的作用
1.1 电子监控、自动报警及故障自诊
即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能自动报警并准确地指出故障的部位，从而改善驾驶员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时问，延长设备的使用寿命。
1.2 节能降耗，提高生产率
传统工程机械的能量利用率较低.例如液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30%左右.如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。日本小松公司挖掘机采用新型节能控制器。具有良好的节能效果，燃料可节省23%；日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统，通过对发动机和泵的综合控制，使功率的利用率可达98% .同时生产率也大大提高。
1.3 保证成品的作业精度
电子控制系统应用到工程机械设备上，可以使称量变得更为精确，使称量过程自动化，避免了人工测量误差较大的弱点，使成品的作业精度明显提高。电子自动测量还节约了人力资源，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。
1.4 降低劳动强度
机电一体化技术的引入，使工程机械施工操作过程实现自动化或者半自动化。操作者可以更好地借助机械设备完成各种工作，劳动强度降低，工作效率却提高了，也减少了由于技术原因而导致的失误，实现了自动化、标准化的操作。工程质量和精度得到了充分保证，劳动力资源也可以得到更加合理的配置。
2、机电一体化在工程机械中的应用
机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外工程机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起.推动了工程机械制造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用，从根本上改变了工程机械的面貌，极大促进了产品性能的提高，使工程机械进入了一个全新的发展阶段。以微机或微处理器为核心的电子控制系统目前在国外工程机械上的应用已相当普及，并已成高性能工程机械不可缺少的组成部分。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向现代工程施工中，工程机械的性能、自动化程度及其经济性等可直接影响到施工工艺的好坏：而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用壽命等。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展及对产品性能要求不断提高，电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越来越大.其功能将会越来越强，应用范围也将越来越广，而且其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修人员提出了更高的要求。
3.机电一体化技术的发展趋势
3.1 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、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。
3.2 微型化趋势
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1立方厘米的机电一体化产品，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。
3.3 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、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了翻天覆地的变化。机电一体化新产品一经研制出来，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迅速发展起来，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。这也使机电一体化技术朝着网络化方向发展成为必然趋势。
3.4 系统化趋势
系统化的特点之一就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。系统化的特点之二是通信功能的大大加强，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。
3.5数字化趋势
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。
3.6人性化趋势
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
4、结语
总之，机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，对机电一体化专业人才的需求也是社会发展的必然趋势。如何把机电一体化技术应用到工程机械乃至更广泛的领域中，为社会经济发展做出更大的贡献，为人们的生活提供更多的便利和乐趣，这是现代科学技术发展的必然结果。
参考文献：
[1]黄宋义.工程机械中机电一体化的应用[J]. 科技资讯. 2009
3.1智能化
智能化是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。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、高速度的.微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。
3.2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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，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等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。
3.3网络化
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的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)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(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人们呆在家里就可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将朝着网络化方向发展。
3.4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、信息等方面具有无可比拟的优势。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。
3.5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。
3.6系统化
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。
综上所述，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越来越光明。
参考文献
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论文关键词：机电一体化技术现状发展趋
20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初期阶段c在这一时期，人们自觉或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。特别是在第一次世界大战期间，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c那时研制和开发从总体上看还处于白发状态。内于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，已经开发的产品也无法大量推广。
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技术的发展提供了充分的物质基础。
这个时期的特点：
①mechdmdcs—词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
20世纪90年代后期，机电一体化技术开始厂向智能化方向迈进的新阶段。机电—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角，出现丁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着深入研究。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。这些研究将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
我国是从20世纪80年代初才开始这方面的研究和应用。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”。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。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丁大量的工作，并取得—定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
一、机电一体化的产生与应用
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，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。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、机电一体化的发展现状
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。由于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，已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代-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。
1 机电一体化技术的应用
1.1 机电一体化技术在钢铁企业中的应用
(1) 在钢铁企业中的应用有很多, 对于机电中计算机集成制造系统, 在这种系统中的运用主要就是将人与生产的管理和生产经营控制整个过程形成一个整体, 可以很好的实现从原材料到产品的整个过程的全面管理, 保证一体化的控制。
(2) 现场总线技术 (FBT) 这也就是常用的技术, 主要就是把现场链接设置的仪表与设置的控制在设备的数字和通信链路。通过采用现代的信息技术, 实现信息的智能化传输, 可以通过相关媒体进行有效控制, 同时还能实现双向控制。
(3) 交流传动技术也是钢铁企业中常用的技术, 对于电力电子技术和微电子技术的运用中, 交流调速技术运用非常广泛, 发展速度非常快, 运用优越的交流技术在钢铁企业中十分普遍, 数字技术的发展让矢量控制技术实施比较难实现, 交流调速系统也不能达到要求, 如图1。
(4) 开放式控制系统也就是指将信息交换规则形成共识, 按照相应的标准设计系统, 可以很好的实现厂家产品的兼容和互换, 充分实现资源共享, 对于开放控制系统也就是通过现代通信技术将各种控制设备和计算机相结合, 从而达到控制与经营管理的集成, 通过对其进行整体控制实现测量和控制一体化。
1.2 机电一体化技术在汽车行业中的应用
机电一体化技术在各个行业得到广泛运用, 在汽车行业中主要有微机控制发电机系统、汽车雷达系统、行车制动系统中得到应用, 主要体现在一下几点:
(1) 通过微机控制发电机系统控制发电单元的重要部位, 利用微处理器的发动机集成大规模电路, 在对每个传感器接受的信号传输到发电机, 信号模拟利用数字模式变为较强的信号数字, 再通过信号数字将这些信息作为基础, 同时在控制发电机中的燃料需求比较大, 对点火时间和循环排气效率都有计算, 最后得到较好的时间进行有效传输, 主要是对空气和燃料质量之间作对比, 控制之间的比例适量。当燃料与空气的比例增加时, 燃料十分稀薄, 点火就会非常困难, 反之比例减少时, 打火就会容易很多。
(2) 汽车雷达系统:在我们的生活中我们很多时候都会找停车位, 同时还需要倒车, 在汽车行驶过程中我们要减速观察周围的环境, 同时还要有效的检测周围的障碍物, 雷达系统也就是在我们遇到障碍物的是时进行自动报警, 提醒司机避免发生交通事故, 这在日常生活中运用非常广泛, 同时也方便了我们的日常生活。
(3) 行车制动系统:对于行车制动系统主要就是为了让汽车在行驶过程中能够很好的停车, 同时保证汽车行驶的安全性, 这也就是行车制动系统的作用, 在之前一般都是在汽车后轮上安装汽车制动系统, 但是随着汽车质量和行车速度的需要, 仅仅靠后轮停车制动根本不能很好的满足刹车, 因此在对汽车前轮也安装了行车制动系统, 运用了机电一体化技术, 也就更好的防止了交通事故的发生。
2 机电一体化技术的发展趋势
2.1 智能化
所谓智能化也就是提高机电产品的智能, 让机电产品具有类似人的逻辑思考和自主决策能力, 增加机电产品的实用性。
2.2 数字化
机电一体化技术在接口技术和为控制其中也是具有一定的基础, 同时还要不断的发展电子产品的数字技术, 比如发展的数控机床和机器人。同时在计算机网络技术的迅速发展中, 我机电产品数字化设计奠定了基础, 比如虚拟设计和计算机集成制造等。
2.3 模块化
对于机电产品的模块化, 相对来说这是一项非常重要而又十分艰巨的任务, 对于种类繁多的机电一体化技术, 对其研究和开发的难度相对较大, 所以对于机电一体化产品的单元模块是一项复杂的工作, 同时也非常有前途的工作。
2.4 网络化
网络技术我们每个人都很熟悉, 网络技术也深入到各个行业, 同时也带来了巨大的改革, 在网络普及的社会中, 我们应该全面运用网络技术, 也要将机电一体化技术面向网络化发展, 对于网络技术中远程控制和监督技术也就机电一体化的体现, 对于远程控制我们要不断的开发利用。
2.5 人性化
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。
3 结束语
机电一体化技术也就是现代制造业的关键和核心技术, 在机电产业以及其他制造业发展中应该得到更广泛的应用, 也是我国在今后重点发展方向。随着对产品的更高要求, 对机电一体化技术和产品也就有了更高的要求, 不断朝着高性能、智能化、系统化方向发展, 为国家带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献
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[2]孟庆春.机电一体化技术的应用与发展[J].科技情报开发与科技, 2012 (01) .
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: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;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;W O P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;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C N C系统的控制功能;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;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;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。
3.2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。
3.3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。
3.4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,在作业环境中可独立行动。
4 结语
机电一体化由机电设备、微机的软硬件结合在一起,使得工业生产结构从劳动密集型向智力密集型转化,因此,机电一体化技术的应用前景十分广阔。
参考文献
[1] 韩瑞宝.我国机电一体化技术的发展趋势[J].硅谷.2008.03.
摘要：机电一体化是一项交叉密集型技术，该技术的应用能够促进机械工程领域的发展，本文对机械一体化在该领域的应用进行探究。本文立足于机电一体化内涵等理论，分析机电一体化的多元具体化应用，并对应用趋势进行展望。
关键词：工程机械；机电一体化；应用
引言
伴随着现代社会不断发展，各种科学技术不断进步，完善。各类的学科融合也愈加密切。通过多种学科技术融合发展，极大的促进了工作效率，精化了发展途径。举个例子，就目前来看，机电一体化技术在多种领域的实际技术操作中都应用到。通过其技术的精确性和操作便捷性性等来大力的推进，改良了当前的工业生产，技术，管理层面的模式操作。需要注意的是，目前针对于此的技术操作仍属于初级发展阶段，还需后续不断的研究深化。本文通过对其技术应用的分析为后续的研究发展做先行探索。
一、机电一体化内涵及作用
（一）机电一体化内涵
“机械电子学”，也就是机电一体化的学科表达，机电一体化技术是基于计算机技术进一步发展的新型技术。通过将计算机，机械制造，机械控制技术等技术融合贯通，互相联系。来达成更为高效的操作需求。从上个世纪中期，就有开始将电子技术运用到机械操作中的实例，并取得一定的实践成果。在后来的发展中，电子技术与机械技术不断的融合发展。伴随着机电一体化进程的不断深入，更智能，更高效成为了后续发展的主旋律。以机电一体化为大纲发展，囊括机械制造，电子信息技术，机械控制，系统传感服务等等，逐渐运用到了更多的领域。
（二）机电一体化作用
通过运用机电一体化技术，在机械制造领域来说能够更好的去设计，匹配符合人们需求的机械产品。从而进一步推动当前的机械智能发展。结合实际的运用所需，当前运用机电一体化技术制造的产品多符合轻便，易于操作，携带等特点，能够更好的为人们提供信息服务。伴随着人工智能的不断发展，工业生产自动化，控制自动化，电子产品自动化，以及智能机器人等等不断问世，推动了行业发展。从大环境来看推动了当前的国体经济发展，优化了当前的生产模式。
二、机电一体化技术的应用特点
（一）自动检测
机电一体化技术与计算机操作技术密切相关。通过运用计算机技术来对机电一体化技术进行技术指导，操作指示，同时，计算机技术也运用在机电一体化技术的检测，修正环节。通过对机械制造，机械设计环节的信息采集，数据分析。来对其进行技术检测，针对操作过程中出现的程序错误和异常情况检索，并通过计算机技术演算制定相应的应对方案。以警报预警的形势对外传送，便与操作人员发现处理。在通过计算机技术管理下进行机械制造，机械设计更具有安全性，稳定性与操作便易性。
（二）高精度
作为新型的机电融合技术，机电一体化具有高精度，高效率的特点，在进行机械制造，机械设计之前对其所需数据进行调控配比，保证操作步骤的准确性，极大的提升了操作效率。现代的设计，制造业不断的完善发展自身生产的流程稳定性，准确性。保障了生产准确度，提升整体的操作规范性。举个例子，在进行建筑施工时需要进行混凝土搅拌，其中投入的物料比是一个需要精确度较高的操作。而通过电子计算机技术对其实际的物料比调控，再结合机械按配比投入，保障了混凝土质量。整体而言，此种高精度的操作环节极大的提升了工程建设效率。
（三）低耗能
除此之外，机电一体化技术还有着损耗低的优势，旧式的工程建设过程中，由于缺少计算机的精确管控，不能及时更进管理建设信息，在实际建设中出现问题时需要专业的技术人员进行每个操作环节的技术检测。此种工作模式不仅浪费人工成本，还不能完全保障其检测质量，操作效率低下。而计算机技术下通过即时使用的最低损耗量来进行工程建设，最大限度的降低了物料，建设成本损耗。
三、机电一体化具体应用领域分析
（一）监控领域应用
不仅仅是提升整体的工程建设效率，机电一体化技术还能维护建设过程中的设备运行，通过一体化技术来对工作环境中的建设仪器，设备进行技术，故障检测，一般情况下，当出现检测故障时情况时，检测仪器通过警示，声音，调节亮度等对外播报，便与技术维修人员更快的针对故障部位进行维修，在保障建设效率的同时降低建设损耗。而监控管理过程也能更为直观的了解到建设进程从而依此制定后续的建设方案。
（二）调整施工精度领域应用
在过去传统的工程建设中，在面临建设精确数据时需要进行更多的人工演算，在出现设计误差和偏差情况下，都有可能差之毫厘失之千里。从而影响到整体的工程建设质量。而引入机电一体化技术后，能够更好的对建设施工过程进行精确调控。
（三）节能领域应用
在减少能源损耗，最大限度的运用已有材料方面，机电一体化技术可以很好的通过精确的电子计算来对现有物料配比，分配其建设任务。保持当前的各项建设数值维持在临界工作值，在保证建设效率的同时最大限度的节省了建设生产所需材料。与旧式的工程建设相比，不仅是建设效率的提高，建设材料的节省，还能将当前的建设材料最大限度的使用，将各级建设环节紧密结合。
四、机电一体化应用领域趋势与发展方向
（一）机电一体化的应用趋势
就目前来看，机电一体化技术在今后的网络信息安全维护，微电子技术，传感器方面的应用将会有较好的发展前景。
伴随着当前社会的不断发展，计算机网络，互联网系统受众越来越广。所以，结合时代发展大环境，将机电一体化技术同网络安全技术捆绑发展。实现一加一大于二的发展建设。在保障机电一体化技术的市场竞争力的同时，更为便易的为网络用户服务，保障其活跃用户黏性。而机电一体化技术与微电子领域相结合，将其使用模式优化，更加灵巧，轻便。除此之外，机电一体化技术与传感器的联合应用，提高了操作精确性。
（二）机电一体化的发展方向
长久来看，机电一体化的今后发展延生方向有微型化，系统化和智能化三类。伴随着当今社会科学技术的不断发展，成熟，人们更倾向于使用便捷，操作简单，轻巧灵便的工具。通过运用机电一体化技术将其与微型设计结合，必将受到人们喜爱，推广。从工程建设方面来看，整体的操作流程繁琐复杂，为了达成对各个操作建设环节的进度了解，从而更好的制定后续的建设方案，采用机电一体化技术对其调控，管理，整合建设施工的各项建设任务。此外，当前网络的不断发展，各项行业，建设设计都讲求人工智能。在人工智能领域，结合机电一体化技术发展，提高生产效率，降低能源损耗。
结语
结合上述，本文文章旨在探讨在工程建设，机电制造，设计中机电一体化技术的合理应用。在了解机电一体化运用技术后将其合理科学的结合到工程建设环节，提高建设效率降低物料损耗，提高建设精确性。在今后的发展过程中可与微型电子，人工智能领域相结合。彰显其良好的发展前景。同时，通过本篇文章的表诉，为后续的研发人员做前行调查。望后续能有更多的专家学者投身于新型机电一体化技术运用不同的建设领域中。促进机械，机电建设行业发展。
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