時間：2023-03-03 15:55:13
導(dǎo)語：在機電一體化的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】機電一體化 電機控制 相關(guān)討論
眾所周知，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代先進生產(chǎn)加工技術(shù)的不斷完善，相關(guān)執(zhí)行機構(gòu)的重要性不言而喻，因為執(zhí)行機構(gòu)在自動控制系統(tǒng)工作中起著至關(guān)重要的作用。但是當(dāng)前我國國產(chǎn)大流量電動執(zhí)行機構(gòu)無論是在相關(guān)控制手段上還是在機械傳動機構(gòu)上都出現(xiàn)明顯落后和偏多的情況，同時電動執(zhí)行機構(gòu)中其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且其可靠性能也相對較低。本文針對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)展的相關(guān)缺陷和不足，對如何采用機電一體化技術(shù)將閥門和控制器進行有機融合進行深度探究。
一、機電一體化發(fā)展歷程與現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展趨勢
從始初的數(shù)控機床逐漸演變?yōu)槲㈦娮蛹夹g(shù)機電一體化并在基礎(chǔ)上沿用了可編程控制器，同時電力電子的出現(xiàn)也會機電一體化的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。還需要強調(diào)的是，現(xiàn)代機電一體化技術(shù)主要是由激光技術(shù)和信息技術(shù)以及相應(yīng)的模糊技術(shù)共同構(gòu)成，其無論是在運轉(zhuǎn)效率上還是在工作質(zhì)量上都有著較大進步。
微控制器在生產(chǎn)數(shù)字化機電產(chǎn)品中起著重要作用，數(shù)控機床施工和機器人施工都是數(shù)字化機電一體生產(chǎn)中的重要表現(xiàn)形式，與此同時，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計算機系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，虛擬設(shè)計技術(shù)以及集成制造技術(shù)都是數(shù)字化機電一體應(yīng)用中的重點環(huán)節(jié)。其優(yōu)點一般具有軟件可靠性、軟件可維護性和軟件自行診斷性以及軟件高可靠性等。新型數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上使遠程操作遠程診斷和遠程修復(fù)成為可能。
智能化就是要求在進行機電產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中其產(chǎn)品又有一定的智能特性，并使相關(guān)產(chǎn)品能夠獨立進行邏輯思考和自主決策。CNC中的人機對話功能就是機電產(chǎn)品智能化的的一種重要表現(xiàn)形式，其會在設(shè)置智能工藝數(shù)據(jù)庫的同時使產(chǎn)品使用和產(chǎn)品操作以及產(chǎn)品維護帶來較大便利。需要強調(diào)的是，模糊控制技術(shù)、灰色理論技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和小波理論技術(shù)以及混沌分岔技術(shù)都是機電一體化產(chǎn)品智能化的幾種體現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上為機電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了有力基礎(chǔ)。
因為生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的商家和種類相對較多，那么在進行研制機械接口和研制動力接口以及開發(fā)環(huán)境接口的過程中就會產(chǎn)生一定的困難，具有集減速變頻調(diào)的動力驅(qū)動單元以及需要進行視覺信息處理和圖像信息識別等工作就是其中廠商研制開發(fā)機電一體化產(chǎn)品中的典型實例。
二、硬件控制與相關(guān)工作原理分析
（一）機電一體化智能執(zhí)行機構(gòu)主要分為智能控制部分以及智能執(zhí)行驅(qū)動部分兩種，而我們通常所說的控制部分主要包括單片機、IPM逆變器、輸入輸出通道和整流模塊以及報警電路等，而智能執(zhí)行驅(qū)動部分主要是由三相伺報電機結(jié)構(gòu)以及位置傳感器結(jié)構(gòu)二者共同構(gòu)成。
（二）被檢測逆變模塊中的電壓位置信號以及三相輸出電流會被相關(guān)程序轉(zhuǎn)換，并在此過程中傳送相應(yīng)單片機上。而單片機則是用過8255控制PWM波發(fā)生器的，通過其中的光電耦合被逆變模塊IPM所應(yīng)用，這樣就在一定程度上實現(xiàn)了閥位控制工作以及電機變頻調(diào)速工作等。需要注意的是，在逆變模塊進行正常工作的過程中，380V電源調(diào)整模式會將其所需直流電壓信號進行全橋整流。
（三）雙環(huán)控制技術(shù)是進行機電一體化電機控制工作中的主要技術(shù)，其內(nèi)環(huán)和外環(huán)分別為速度環(huán)和位置環(huán)。我們需要了解的是，速度環(huán)的主要工作任務(wù)是將基礎(chǔ)速度與設(shè)定速度進行相互比較，之后通過對PWM波發(fā)生器的載波頻率的變換實現(xiàn)機電一體化電機自動轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，此時的速度調(diào)節(jié)器是以模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法為主要計算手段的。而外環(huán)中的相應(yīng)速度設(shè)定則主要是根據(jù)其當(dāng)前所處位置來完成并在此基礎(chǔ)上形成內(nèi)環(huán)設(shè)定值的。因為流量閥減速和流量閥勻速以及流量閥加速是其機構(gòu)運行中的三個主要運行階段，此時每個階段中的運行時間和運行加速度以及特定位置特定運行的頻率也有所不同，速度給定發(fā)生器的主要工作原理就是當(dāng)實際閥位與相關(guān)給定閥位不等時，其會以恒定加速度為主要加速手段，此時的減速點會根據(jù)相關(guān)閥位值和閥位給定值以及當(dāng)前速度這三者的大小來進行計算并得出具體數(shù)值。
（四）閥門柔性開關(guān)以及閥位極限位置判定是我們在執(zhí)行機構(gòu)是所要考慮的兩項主要技術(shù)因素，閥門柔性開關(guān)的主要功能是當(dāng)閥門開關(guān)的過程中保證閥門不受損傷，正確的做法是，我們應(yīng)該運用微處理器對變頻器輸出電壓和變頻器輸出電流進行相對精準(zhǔn)的計算，并在計算的過程中得出輸出力矩，在得出力矩信息后自動調(diào)節(jié)速度以防止閥門撞擊。閥門全開位置以及閥門全關(guān)位置就是閥門的極限位置，傳統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)中閥位監(jiān)測在監(jiān)測的過程中容易出現(xiàn)閥門松動，我們應(yīng)該運用單片機將兩次監(jiān)測信號進行具體對比，并在確認已達到正確閥門極限位置的同時切斷異步供電電源。
三、結(jié)束語
綜上所訴，機電一體化中的電機控制是當(dāng)下我們要亟待解決的問題，正確的做法是要根據(jù)機電一體化技術(shù)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀作為分析基礎(chǔ)，之后進行對新型電動執(zhí)行機構(gòu)的相應(yīng)合理方案進行較為科學(xué)的制定。本文針對執(zhí)行機構(gòu)發(fā)展的相關(guān)缺陷和不足，對如何采用機電一體化技術(shù)將閥門和控制器進行有機融合進行深度探究，希望為我國機電行業(yè)的發(fā)展貢獻出一份力量。
參考文獻：
[1]李曉華，尹項根，陳德樹.中小型電動機綜合保護[J].電力自動化設(shè)備2000（5）
關(guān)鍵詞：機電一體化；信息技術(shù)；數(shù)控機床
機電一體化就是將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進行有機的結(jié)合，并應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備可以說都是機電一體化的設(shè)備。
機電一體化也稱為機械電子學(xué)，是由英文單詞Mechanics（機械學(xué)）的詞頭和Electronics（電子學(xué)）的詞尾組合而成的新詞，即Mechatronics。機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設(shè)計》的副刊上，隨著機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機電一體化的概念被世界各國所承認和應(yīng)用。隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，機電一體化技術(shù)也獲得了高速發(fā)展，并對現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生了重要影響。
1 機電一體化的含義
在人類漫長的發(fā)展歷史中，有一種“看不見的思想”推動著技術(shù)的進步和發(fā)展，而這種“看不見的思想”就是人們追求的“精益求精”的思想，也正是這種思想使人們創(chuàng)造了一個又一個技術(shù)奇跡，也正是“精益求精”的思想迫使人們?nèi)ヌ岣吖ぷ餍剩瑥亩鴦?chuàng)造了機電一體化技術(shù)。
機電一體化在國外被稱為“Mechatronics”，這個詞是由英文單詞Mechanics（機械學(xué)）的詞頭和Electronics（電子學(xué)）的詞尾組合而成的新詞，意思是機械技術(shù)和電子技術(shù)的有機結(jié)合。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一技術(shù)已經(jīng)得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認和應(yīng)用，我國的工程人員將這一名稱譯為“機電一體化技術(shù)”，機電一體化技術(shù)又稱為機械電子技術(shù)，是機械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物，是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。
2 機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史
機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程，大致可以分為三個階段。
20世紀60年代以前是第一階段，這一階段是機電一體化的初創(chuàng)階段，也就是電子技術(shù)開始在機械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，因此，可以稱其為“萌芽階段”。在這一時期，電子技術(shù)研究的初步成果開始被人們用來完善機械產(chǎn)品的相關(guān)性能。尤其是第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，更是刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)了一些機械性能相當(dāng)優(yōu)良的軍事用途的機電產(chǎn)品。戰(zhàn)后，這些軍事用途的機電產(chǎn)品轉(zhuǎn)為民用，對經(jīng)濟的恢復(fù)和技術(shù)的進步起到了積極的促進作用。
20世紀70年代到80年代是第二階段，這一階段機電一體化獲得了蓬勃發(fā)展，因此，可以稱其為“蓬勃發(fā)展階段”。在這一時期，人們已經(jīng)開始主動地去利用電子技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，也就是人們常講的3C（Compute、Control、Communication Techology，簡稱3C）技術(shù)的發(fā)展成果來研究新的機電一體化產(chǎn)品。
20世紀90年代至今，是機電一體化技術(shù)發(fā)展的第三階段，這一階段智能化技術(shù)在機電一體化技術(shù)中得到了良好的應(yīng)用，因此，這一階段可以稱其為“智能化階段”。這一時期，由于人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)等的發(fā)展，為機電一體化帶來了巨大的發(fā)展空間。而目前，隨著機械技術(shù)與激光-微電子等技術(shù)的結(jié)合，光機電一體化技術(shù)將會成為機電一體化技術(shù)未來發(fā)展的重要方向。光機電一體化技術(shù)包括產(chǎn)品和技術(shù)兩方面：光機電一體化產(chǎn)品是集光學(xué)、機械、微電子、自動控制和通信技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，具有豐富的功能和很高附加值；光機電一體化技術(shù)是指其技術(shù)原理和使光機電一體化產(chǎn)品得以實現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。隨著機電一體化技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，光機電一體化技術(shù)將會獲得巨大的發(fā)展空間。
3 機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合， 它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。[1]21世紀，隨著科學(xué)技術(shù)和人們的環(huán)保意識的提升，機電一體化的發(fā)展趨勢主要是智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化及綠色化。
3.1 智能化
智能化是21世紀機電一體化發(fā)展的重要趨勢。隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化的智能化在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，機器人就是機電一體化的重要體現(xiàn)。機器人就是通過計算機技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等自動執(zhí)行工作的機器裝置，它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。機器人的主要任務(wù)就是協(xié)助或代替人類的工作，尤其是一些危險場合，如高電壓環(huán)境、核電站等，都需要機器人來完成人類不適宜的工作。隨著機器人性能的提高，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域，機器人都有著非常重要的用途。
3.2 數(shù)字化
數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M制代碼，引入計算機內(nèi)部，進行統(tǒng)一處理，這是數(shù)字化的基本過程。21世紀是信息時代，信息的數(shù)字化越來越受到人們的重視。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，也為數(shù)字化設(shè)計和制造提供了重要手段，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有具有高可靠性、易操作性、可維護性以及自診斷能力等。
3.3 網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)化就是指利用通信技術(shù)和計算機技術(shù)，把分布在不同地點的計算機及各類電子終端設(shè)備互聯(lián)起來，按照一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達到所有用戶都可以共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。20世紀90年代中期，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機整體，實現(xiàn)資源的全面共享和有機協(xié)作，使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息，給世界帶來了巨大的變革，也給機電一體化的發(fā)展帶來了重大影響，如可以通過網(wǎng)絡(luò)對機電一體化的設(shè)備進行遠程控制。機電一體化的產(chǎn)品很多，我們以數(shù)控機床為例來說明。
數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。
3.4 微型化
近年來，作為機電一體化技術(shù)的重要分支的微機電系統(tǒng)，得到了迅猛發(fā)展。微機電系統(tǒng)是微電路和微機械按功能要求在芯片上的集成，尺寸通常在毫米或微米級，自八十年代中后期崛起以來發(fā)展極其迅速，被認為是繼微電子之后又一個對國民經(jīng)濟和軍事具有重大影響的技術(shù)領(lǐng)域，將成為21世紀新的國民經(jīng)濟增長點和提高軍事能力的重要技術(shù)途徑。
由于微機電系統(tǒng)具有體積小、重量輕、能耗低、耐用性好、價格低廉、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域等有著廣闊的應(yīng)用前景。雖然目前技術(shù)上還存在一定困難，但取得技術(shù)上的重大突破已經(jīng)為期不遠。
3.5 多樣化
未來的機電一體化裝置將會越來越強化其與生命機體的相似性，它高度依賴于信息，具有相當(dāng)高的智能，能夠?qū)W習(xí)和積累經(jīng)驗，有靈活適應(yīng)環(huán)境的能力，并能根據(jù)需要和具體條件進行決策、指揮并完成某些任務(wù)。[2]這些在技術(shù)上雖然有一定難度，但其部分功能已經(jīng)得以實現(xiàn)。人們正在研究如何用機電一體化技術(shù)取代人體的大部分器官，如人造假肢，過去只是外表和真肢相似的機械化裝置，而目前，已經(jīng)研究出可以和身體器官相連的裝置，這種假臂的手非常靈活，甚至可以操作樂器等。
3.6 綠色化
綠色設(shè)計就是指充分利用資源來獲得綠色產(chǎn)品的設(shè)計。在漫長的人類發(fā)展史中，工業(yè)設(shè)計為人類創(chuàng)造了現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境，與此同時，也加速了資源、能源的消耗，并對地球的生態(tài)平衡造成了嚴重破壞。但地球上的一次性資源、能源畢竟有限，隨著世界人口的日益增多和人們對物質(zhì)生活越來越高的要求，這種高投入高輸出發(fā)展模式能否持續(xù)下去、還能持續(xù)多久，已成為國際社會的重點研究課題。[3]鑒于此，綠色設(shè)計也就成了機電一體化發(fā)展的重要方向。綠色設(shè)計反映了人們對于現(xiàn)代科技文化所引起的環(huán)境及生態(tài)破壞的反思，要求世界各國要合理的利用資源，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)粗放式的發(fā)展模式，采用以資源、能源高效利用為特色的集約型發(fā)展模式，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
4 機電一體化的重要應(yīng)用
機電一體化技術(shù)自問世以來獲得了迅猛發(fā)展，推動了機械工業(yè)的良好發(fā)展，新產(chǎn)品層出不窮。無論是軍事還是經(jīng)濟，亦或是生產(chǎn)、生活，機電一體化都在時刻推動著社會的發(fā)展。
4.1 數(shù)控機床
數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。數(shù)控機床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、機床主體和其他輔助裝置。數(shù)控機床工作時，不需要工人直接去操作機床，要對數(shù)控機床進行控制，必須編制加工程序。零件加工程序中，包括機床上刀具和工件的相對運動軌跡、工藝參數(shù)和輔助運動等。數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心。現(xiàn)代數(shù)控裝置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，這種CNC裝置一般使用多個微處理器，以程序化的軟件形式實現(xiàn)數(shù)控功能，因此又稱軟件數(shù)控（Software NC）。伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分，用于實現(xiàn)數(shù)控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統(tǒng)的作用是把接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大、整形處理后，轉(zhuǎn)換成機床執(zhí)行部件的直線位移或角位移運動。機床主機是數(shù)控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺、主軸箱、進給機構(gòu)、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數(shù)控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。輔助裝置是保證充分發(fā)揮數(shù)控機床功能所必需的配套裝置，常用的輔助裝置包括：氣動、液壓裝置，排屑裝置，冷卻、裝置，回轉(zhuǎn)工作臺和數(shù)控分度頭，防護，照明等各種輔助裝置。
4.2 工業(yè)機器人
工業(yè)機器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器人。工業(yè)機器人是工業(yè)物流自動化中的重要裝置之一，是當(dāng)今世界新技術(shù)革命的一個重要標(biāo)志。[4]工業(yè)機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運行，現(xiàn)代的工業(yè)機器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動。20世紀40年代中后期，機器人的研究與發(fā)明得到了更多人的關(guān)心與關(guān)注。50年代以后，美國橡樹嶺國家實驗室開始研究能搬運核原料的遙控操縱機械手。1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念，并申請了專利。1959年UNIMATION公司的第一臺工業(yè)機器人在美國誕生，開創(chuàng)了機器人發(fā)展的新紀元。UNIMATION的VAL（very advantage language）語言也成為機器人領(lǐng)域最早的編程語言在各大學(xué)及科研機構(gòu)中傳播，這也是各個機器人品牌的最基本范本。
5 結(jié)束語
機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。應(yīng)當(dāng)指出，機電一體化是機械理論與計算機和網(wǎng)絡(luò)等信息理論的結(jié)合，是機械設(shè)計理論的發(fā)展，而不是取代。當(dāng)然，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻
[1]梁俊彥，李玉翔，林樹忠.機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].科技資訊，2007.
[2]張楊林.機電一體化技術(shù)進展及發(fā)展趨勢[J].機械制造，2005.
[3]周琴.機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].機械，2010.
[4]王恒升.機電一體化及其應(yīng)用[J].機床電器，1998.
關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)
前言:隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，由氣動技術(shù)、液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等學(xué)科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術(shù)，已成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分。
1、機電一體化概述
機電一體化是指在機構(gòu)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(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(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:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(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、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值, 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),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(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(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)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、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產(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,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2、機電一體化技術(shù)發(fā)展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
2.1.光機電一體化。一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此，引進光學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源（動力）系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。
2.2.自律分配系統(tǒng)化――柔性化。未來的機電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成 “自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)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(tǒng)的適應(yīng)能力（柔性），又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。如日本福島核電站在遭受地震和海嘯沖擊后，電站的核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)陷入癱瘓，堆內(nèi)氣壓過高而被迫打開閥門減壓；因放出的氣體含有氫氣而造成若干機組爆炸的事故。究其原因就是其反應(yīng)堆系統(tǒng)的柔性不足，未能完整地考慮其外部環(huán)境可能發(fā)生的狀況。
2.3.全息系統(tǒng)化――智能化。今后的機電一體化產(chǎn)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(shù)、信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
2.4.“生物一軟件”化―仿生物系統(tǒng)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(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)（工作）時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）工作時，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)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(lǐng)域稱為“生物――軟件”或“生物系統(tǒng)”，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(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長的道路要走。
2.5.微型機電化――微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)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(zhí)行機構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件，這樣的元件對發(fā)展軍事工業(yè)、極端環(huán)境下的民用機械、醫(yī)療應(yīng)用有非常重要的意義。這種微型機械學(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。
3、我國發(fā)展“機電一體化”面臨的形勢和任務(wù)
機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進步提高一步；二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
3.1我國“機電一體化”工作面臨的形勢
(1). 我國用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度.
(2). 我國用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。
(3). 我國用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此需花大力氣搞好研究、做反求工程等以掌握核心科技。
3.2 我國“機電一體化”工作的任務(wù)
我國在機電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻。
總之，機電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟我國機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
關(guān)鍵詞：機電一體化；自動控制技術(shù)；發(fā)展趨勢
機電一體化的外文名詞是Mechantronics，起源于日本，是取英語Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的，表示機械學(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。目前，國內(nèi)外對機電一體化的涵義有各種各樣的認識，其各自的出發(fā)點和著眼點不盡相同，再加上機電一體化本身的涵義還在隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷被賦予新的內(nèi)容。機電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，不斷地推動不同學(xué)科的交叉和滲透，從而導(dǎo)致整個工程領(lǐng)域的技術(shù)革命。
1.機電一體化概要
機電一體化是指在機構(gòu)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(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。機電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個方面，只是機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其他新技術(shù)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(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械。機電一體化系統(tǒng)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能。
2.我國機電一體化的現(xiàn)狀
世界范圍內(nèi)機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。第一階段也稱為初級階段。20世紀60年代以前由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。第三階段，20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。
計算機數(shù)控機床（CNC）是一種由計算機或?qū)Ｓ秒娮佑嬎阊b置控制的高效自動化機床。它綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、自動控制、精密測量和機械設(shè)計等方面的最新成就，是典型的機電一體化產(chǎn)品，是機床發(fā)展的必然趨勢。
汽車的機電一體化中心內(nèi)容是以微機為中心通過自動控制來改善汽車的性能，增加汽車的功能，實現(xiàn)汽車降低油耗，減少排氣污染，提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年，國際各大汽車公司都加大了對汽車機電一體化的研究，使其發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。
工業(yè)機器人（IR）一般應(yīng)由機械系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成，是一種能模擬人的手、臂的部分動作，按照預(yù)定程序、軌跡及其要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置，是具有發(fā)展前途的機電一體化典型產(chǎn)品。
3.機電一體化的發(fā)展趨勢
3.1自律分配系統(tǒng)化
未來的機電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)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(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放和模塊化的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組套，進行任意裁減和組合，同時要求實現(xiàn)多坐標(biāo)系列控制功能的NC系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強，即網(wǎng)絡(luò)化趨勢。
3.3人工智能化
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(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)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(biāo)。高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)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。
3.4全息系統(tǒng)化
機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也由簡單的“從上到下”的形勢而變?yōu)閺?fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
3.5綠色化
環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今人類社會面臨的三大主題。
3.6微型機電化
微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.7面向21世紀的制造模式
一次制造成功，采用成組技術(shù)和分組作業(yè)方式，按質(zhì)、按量、按時完成，做到零廢品、零庫存、零設(shè)備故障、零環(huán)境污染，從以“技術(shù)”為中心向以“人”為中心轉(zhuǎn)變，從“金字塔式多層次管理”向“網(wǎng)絡(luò)式管理”、由順序工作方式向并行工作方式、由固定組織
加工向敏捷制造加工轉(zhuǎn)變。
4.結(jié)語
機電一體化的出現(xiàn)并不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念正在發(fā)生著革命性的變化。21世紀，機電一體化技術(shù)將扮演機械工業(yè)的主角，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯。我國可以利用后發(fā)的成本優(yōu)勢和廣闊的市場潛力，用全新的方式和更短的時間研發(fā)更多具有知識產(chǎn)權(quán)的機電一體化產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
【關(guān)鍵詞】機電一體化 發(fā)展歷程 關(guān)鍵技術(shù) 發(fā)展趨勢
機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設(shè)計》的副刊上，隨著機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)在的機電一體化技術(shù)，是將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進行有機地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。它不是上述技術(shù)的簡單拼湊，而是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，合理配置各功能單元，使得整個系統(tǒng)具有高質(zhì)量，高可靠性的特點。
機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力但是發(fā)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，還能賦撲許多新的功能，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等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延仲，還是人的感官與頭腦的眼神，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(zhì)區(qū)別。現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機電一體化的設(shè)備。
1.機電一體化的發(fā)展過程
機電一體化經(jīng)歷了長期的產(chǎn)生于發(fā)展過程，大致分為三個階段：
萌芽階段：20世紀60年代以前為萌芽階段。由于電子技術(shù)發(fā)展迅速，人們逐步使用電子技術(shù)的初步成果完善機械產(chǎn)品的性能。特別是第二次世界大戰(zhàn)后，機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合使得許多性能優(yōu)良的產(chǎn)品出現(xiàn)，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)和技術(shù)的進步起到了積極的作用。
蓬勃發(fā)展階段：20世紀70年代至20世紀80年代是蓬勃發(fā)展階段。在這一階段，人們主動地利用新技術(shù)的巨大成果創(chuàng)造新的機電一體化產(chǎn)品。應(yīng)該特別指出的是，日本在推動機電一體化技術(shù)的發(fā)展方面起了主導(dǎo)作用。日本政府于1971年3月頒布了《特定電子工業(yè)與特定機械工業(yè)振興臨時措施法》，要求企業(yè)界“應(yīng)特別注意促進為機械配備電子計算機和其他電子設(shè)備，從而實現(xiàn)控制的自動化和機械產(chǎn)品的其他功能”。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為基點一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
智能化階段：從20世紀90年代開始至今稱為智能化階段。機電一體化技術(shù)向智能化新階段邁進。人工智能技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的新天地。大量的智能化機械產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。出現(xiàn)了“模糊控制”和“混沌控制”等新概念。
機電一體化的目的是使系統(tǒng)高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化，并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向輕薄短小巧化方向發(fā)展，不斷滿足人們的生活多樣化需求和生產(chǎn)的省力化、自動化需求。因此，機電一體化的研究方法并不是拼拼湊湊的“混合”設(shè)計法，應(yīng)該從系統(tǒng)的角度出發(fā)，采用現(xiàn)代設(shè)計分析方法，充分發(fā)揮邊緣學(xué)科技術(shù)的優(yōu)勢。
2.機電一體化發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)
機電一體化發(fā)展所采用微電子技術(shù)必須解決一些共性關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)包括檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密機械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。各部分所包括的內(nèi)容如下：
檢測傳感技術(shù)：檢測傳感器的檢測對象有位移、壓力、溫度、速度、加速度、流量等物理量，其檢測精度的高低直接影響機電一體化產(chǎn)品的性能好壞。檢測傳感技術(shù)的主要難點在于提高可靠性、精度和靈敏度。
信息處理技術(shù)：信息處理技術(shù)包括信息的輸入、變換、運算、次數(shù)和輸出技術(shù)。信息處理是否及時正確，直接影響機電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，因而成為機電一體化產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)。在信息處理技術(shù)方面存在的問題有減輕重量、提高處理速度、提高可靠性和抗干擾能力以及標(biāo)準(zhǔn)化、提高操作性及便于維修保養(yǎng)等。
自動控制技術(shù)：自動控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷、校正、補償、再現(xiàn)、檢索等技術(shù)。其技術(shù)難點是現(xiàn)代控制理論的工程化與實用化，以及優(yōu)化控制模型的建立等。
伺服驅(qū)動技術(shù)：伺服驅(qū)動技術(shù)主要是指執(zhí)行元件中的一些技術(shù)問題。伺服驅(qū)動包括電動、氣動、液動等各種類型。希望之星元件滿足小型、重量輕和輸出功率大等三個方面的要求，以及提高對環(huán)境的適應(yīng)性和可靠性。
精密機械技術(shù)：機電一體化產(chǎn)品對精密機械提出的新要求有：減輕重量、縮小體積、提高精度、提高剛度、改善動態(tài)性能等。
系統(tǒng)總體技術(shù)：系統(tǒng)總體技術(shù)是以中國從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點和方法，將總體分解成若干功能單元，找出能完成各個功能的技術(shù)方案，再把功能和技術(shù)方案組合成方案組進行分析、評價和優(yōu)選的綜合應(yīng)用技術(shù)。機電一體化產(chǎn)品要求系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性很好，否則即使各個部分的性能、可靠性都很好，性能和產(chǎn)品也很難保證正常運行。
3.機電一體化發(fā)展趨勢
隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟的進步，對機電一體化技術(shù)提出了許多新的和更高的要求，出現(xiàn)了新的概念。如數(shù)控技術(shù)、CNC、FMS、CIMS及機器人等都被一致認為是典型的機電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)。機電一體化的發(fā)展趨勢有以下幾點：
高性能化：高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。新一代CNC系統(tǒng)就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)急需和人誕生的?？蓪崿F(xiàn)告訴數(shù)據(jù)傳遞，在相當(dāng)高的分辨率情況下，系統(tǒng)仍有高速度，此外其效率也非常高。
智能化：人工智能的研究日益得到重視，其中機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。智能機器人通過視覺，觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態(tài)，根據(jù)實際變化過程反饋信息并作出判斷與決定。數(shù)控機床智能化，使用各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數(shù)進行監(jiān)測，并通過計算機系統(tǒng)做出判斷，自動對異?，F(xiàn)象進行調(diào)整和補償。
此外，機電一體化發(fā)展趨勢還有系統(tǒng)化，輕量化及微型化等
參考文獻：
[1]機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，梁俊彥
[2]機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 張建民 北京理工大學(xué)出版社 2006.2
當(dāng)今時代是一個“百家爭鳴”的科學(xué)技術(shù)時代，各種科技的相互滲透，使得機電一體化技術(shù)在各個領(lǐng)域里都發(fā)揮出了不可替代的作用。
1.1在建筑材料生產(chǎn)中的應(yīng)用目前，我國在施工建設(shè)方面的要求越來越高，相應(yīng)的，對于建筑材料的生產(chǎn)更是提出了較高的要求。這樣一來，機電一體化技術(shù)就成了有關(guān)單位的首要選擇。畢竟機電一體化是一種綜合技術(shù)，其高質(zhì)量、高性能、多功能、低能耗的特性對于建筑材料的生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。此外，材料的級配控制對于現(xiàn)代建筑和公共設(shè)施相當(dāng)重要。一旦有級配誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)，必定會減短建筑和公共設(shè)施的壽命，安全問題就得不到保障。然而，在建筑材料中應(yīng)用機電一體化技術(shù)就可以實現(xiàn)微機控制，使級配的誤差降到最小。
1.2在現(xiàn)代制造業(yè)方面的應(yīng)用現(xiàn)代制造業(yè)強調(diào)有效利用一切資源，逐漸以機器代替人力來獲得生產(chǎn)盈利，綠色的現(xiàn)代化制造具有虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點。下面通過對Li/MnO2扣式電池生產(chǎn)過程的介紹來向讀者說明機電一體化技術(shù)在制造業(yè)方面的應(yīng)用。Li/MnO2扣式電池的生產(chǎn)有以下幾道程序：先上負極片，然后加隔熱板并把電解液注入其中，最后上正極片、滲透。這種自動組裝生產(chǎn)的控制系統(tǒng)通過采用PLC技術(shù)進行控制，通過觸摸系統(tǒng)中的傳感器來監(jiān)測生產(chǎn)過程中的狀態(tài)，一旦有系統(tǒng)故障出現(xiàn)，機械裝置就會自動報警。如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，該系統(tǒng)還會將其自動剔除。漫反射光電開關(guān)、對射光電開關(guān)、磁性開關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力傳感器等原件在PCL控制系統(tǒng)中擔(dān)任著檢測作用，氣缸、沖床、電視、振動料斗、狀態(tài)顯示燈以及聲光報警器等部件在該系統(tǒng)中擔(dān)任著執(zhí)行作用。
1.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
1.3.1分布式控制系統(tǒng)（DCS）一臺中央電腦、若干臺現(xiàn)場測控電腦和智能控制單元，這就是分布式控制系統(tǒng)的組成部件。通過中央電腦對現(xiàn)場測控電腦和智能控制單元的指揮來監(jiān)視、管理、操作和分散控制生產(chǎn)過程。相比集中型控制系統(tǒng)，分布式控制系統(tǒng)具有安全性高、功能強的特點。很顯然，分布式控制系統(tǒng)已成為引領(lǐng)機電一體化系統(tǒng)的潮流。
1.3.2開放式控制系統(tǒng)“開放”意味著解除封鎖、限制。開放式控制系統(tǒng)可以使不同廠家的產(chǎn)品得到互換和兼容，實現(xiàn)資源共享，技術(shù)交流，促進企業(yè)共同進步。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)是開放式控制系統(tǒng)中重要組成部分，其可以實現(xiàn)管理計算機和控制設(shè)備的互聯(lián)，從而集控制與決策、管理、經(jīng)營于一體。
1.3.3計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）計算機集成制造系統(tǒng)是集人、技術(shù)、經(jīng)營三者而成的一種產(chǎn)物。在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用CIMS不僅可以提高勞動生產(chǎn)力，還可以提高員工的技術(shù)水平，可以對企業(yè)的發(fā)展做出極大的貢獻。國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化離不開CIMS技術(shù)，CIMS技術(shù)的應(yīng)用與推廣，還可以提高企業(yè)在國際市場上的競爭力。
1.4在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用眾所周知，煤礦的地下開采作業(yè)是非常危險的，惡劣的環(huán)境和無法預(yù)知的自然災(zāi)害時時刻刻都對工人的人身安全造成威脅。所以，世界各國都在力求尋找一種能夠用機器替代人力的先進技術(shù)。而機電一體化技術(shù)正符合這一技術(shù)要求，可以使井下作業(yè)變得自動化、機械化。井下機器人的智能化操作對煤礦企業(yè)的發(fā)展有著史無前例的重要貢獻。
2機電一體化的發(fā)展方向
2.1綠色化當(dāng)今時代，人類的生活因工業(yè)科技的發(fā)展而發(fā)生著巨大變化。我們在享受著美好生活的同時，更應(yīng)該注意到生態(tài)環(huán)境的污染，地球資源的減少。因此，工業(yè)綠色化已成為人們奮斗的目標(biāo)。綠色的機電一體化產(chǎn)品在這個工業(yè)時代里必將發(fā)揮出重大作用。
2.2光機電一體化組成機電一體化系統(tǒng)的部件有能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)和信息處理系統(tǒng)等。在機電一體化系統(tǒng)中引進光學(xué)技術(shù)，可以把光學(xué)技術(shù)優(yōu)點用于其能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)中，實現(xiàn)由機電一體化向光機電一體化的改進轉(zhuǎn)變。
2.3智能化21世紀是一個智能化的時代，人工智能也逐漸運用于機電一體化技術(shù)中。機電一體化的智能化除了一些控制理論外，還吸收了多方面的新方法、新思維。例如，人工智能、計算機科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等等。盡管機電一體化產(chǎn)品是不可能和人類擁有相同智能的，但是，其高性能的微處理器卻完全有可能使產(chǎn)品具有低級智能。
2.4網(wǎng)絡(luò)化20世紀90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、軍事、教學(xué)等方面都有所應(yīng)用。隨著網(wǎng)絡(luò)化的廣泛普及，在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上應(yīng)運而生的高科技技術(shù)也在改變著時代。屬于機電一體化產(chǎn)品的遠程控制終端設(shè)備在各種領(lǐng)域中都發(fā)揮出了其應(yīng)有的價值。由于計算機的推廣應(yīng)用，使人們在家里就能享受到機電一體化帶來的便利。所以，機電一體化的發(fā)展毫無疑問會向著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。
3結(jié)語
【關(guān)鍵字】 機電一體化技術(shù) 要求設(shè)計原則
一、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)要求
機電一體化系統(tǒng)設(shè)計要達到各項技術(shù)指標(biāo)，力求做到系統(tǒng)功能相對齊全，性能指標(biāo)比較合理，實用性強，安全可靠性高，經(jīng)濟效益好。同時，在開發(fā)新產(chǎn)品時，還應(yīng)該與世界同類產(chǎn)品比較，注意他們的技術(shù)特點、先進性（費效比、節(jié)能節(jié)材、工作柔性等）以及社會效益等。
二、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計原則
（一）首先確定一系列的設(shè)計指標(biāo)，在進行機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計，也就是說，對所設(shè)計的系統(tǒng)提出必須滿足的技術(shù)要求，然后才能著手具體系統(tǒng)的設(shè)計。機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)協(xié)同組合的原則。在采用機電一體化技術(shù)新概念進行工程設(shè)計時，為了提高系統(tǒng)的性能和柔性，要求廣泛的物質(zhì)和信息的集成。在整個機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計過程中，都必須考慮機械技術(shù)與電子控制技術(shù)的集成，創(chuàng)造出機械、電子以及軟件等有機結(jié)合的新產(chǎn)品。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計往往伴隨著機械系統(tǒng)的再設(shè)計，而且機械系統(tǒng)的再設(shè)計還不是全部。許多現(xiàn)代的機電一體化工程設(shè)計不是被動的依靠機遇來革新機電產(chǎn)品，而是預(yù)先精心計劃應(yīng)用，并充分集成電子技術(shù)和機械技術(shù)，有目的地創(chuàng)造出最優(yōu)的新產(chǎn)品，以達到新的系統(tǒng)比它們的原有產(chǎn)品更便宜、更簡單、更可靠以及更具有工作柔性。機電一體化技術(shù)方法將給產(chǎn)品設(shè)計帶來各種發(fā)展機會。在進行機電一體化系統(tǒng)設(shè)計時，通常應(yīng)遵循如下原則來處理“機”與“電”的關(guān)系：1.在極端情況下，機械的功能可以完全由微處理機和執(zhí)行器取代，從而使電子產(chǎn)品替代機械產(chǎn)品。2.機械系統(tǒng)可采用機電一體化技術(shù)方法加以簡化。依靠微處理機和執(zhí)行器可以提供諸如輪廓、速度以及定位控制任務(wù)的功能。3.將正常設(shè)計的機械與閉環(huán)控制回路相結(jié)合，可以實現(xiàn)增強機械系統(tǒng)的運動速度、精度以及柔性。在閉環(huán)回路中，固有的比例控制在部件上的應(yīng)力，與終點急剎車的執(zhí)行器相比較，要小得多，因此，有關(guān)的部件可以做得更輕、慣量更小。4.機電一體化技術(shù)設(shè)汁方法應(yīng)在一開始就注意充分發(fā)揮機械和電子的綜合優(yōu)勢，通過機電互補和集成，以求達到設(shè)計出最優(yōu)的新產(chǎn)品，適應(yīng)競爭日益激烈的世界市場。
三、機電一體化系統(tǒng)構(gòu)成
機電一體化系統(tǒng)主要由傳感器、調(diào)理電路、測量系統(tǒng)、系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)、系統(tǒng)頻率響應(yīng)、控制器等等。
（一）傳感器
傳感器在機電一體化系統(tǒng)中起著重要作用。如果沒有傳感器對各種參數(shù)進行精確而可靠的自動檢測，那么信號轉(zhuǎn)換、信息處理、控制器的最佳控制等，都是無法進行和實現(xiàn)的。在機電一體化系統(tǒng)中常用的位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、力、扭矩和壓力傳感器以及溫度傳感器。
（二）調(diào)理電路
傳感元件將被測物理變化過程的信號轉(zhuǎn)化成為各種電路性參數(shù)（如電阻、電容、電感等）或電源性參數(shù)（如電壓、電荷等）形式的信號、但這些信號在種類和強度上一般不能直接地為后面的數(shù)據(jù)處理和顯示等所利用，需要經(jīng)調(diào)理電路進行中間處理。例如將電路性參數(shù)轉(zhuǎn)換為電壓、電流信號；弱小信號放大；減小噪聲或選出有用信號等。主要討論調(diào)理電路中常用的電橋電路、調(diào)制與解調(diào)、放大電路、濾波器電路。
（三）測量系統(tǒng)的組成
測量系統(tǒng)或測量儀器是一種具有標(biāo)定特性并用于測量的裝置，它的輸出量能夠反映測量信息并直接通過顯示裝置力操作者所接受，它由若干個測量裝置與輔助裝置所組成。測量系統(tǒng)是由若干個測量變換單元所組成的，各個單元是以其在測量系統(tǒng)中所起的作用來劃分的，所以這些單元可統(tǒng)稱為功能單元。在對具體的測量系統(tǒng)進行分析時，常?？梢詫⑾到y(tǒng)分解為按一定順序連接起來的功能單元，各種不同用途的系統(tǒng)有白己所特有的功能單元和排列順序。
（四）系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)
機電控制系統(tǒng)的運行在時域中最為直觀。當(dāng)系統(tǒng)輸入某些典型信號時，利用拉氏變換中的終值定理，我們可以了解當(dāng)t時系統(tǒng)的輸出情況，即穩(wěn)態(tài)狀況；但對動態(tài)系統(tǒng)來說，更重要的是要了解系統(tǒng)加上輸入信號后其輸出隨時間變化的情況，我們希望系統(tǒng)響應(yīng)滿足穩(wěn)、準(zhǔn)、快。
（五）系統(tǒng)頻率響應(yīng)
時域瞬態(tài)響應(yīng)法是分析控制系統(tǒng)的直接方法，比較直觀，但是不借助計算機時，分析高階系統(tǒng)非常繁瑣。因此，發(fā)展了其他一些分析控制系統(tǒng)的方法。其中頻域法是一種工程上廣為采用的分析和綜合系統(tǒng)的間接方法。另外，存機械工程中機械振動均頻率特性有著密切的關(guān)系。
（六）控制器
所謂自動控制，就是指應(yīng)用控制裝置自動地、有目的地控制或操縱機器設(shè)備和過程，使之具備一定的狀態(tài)和性能。自動控制的任務(wù)是控制某此物理量按照預(yù)先確定的規(guī)律進行變化?？刂葡到y(tǒng)由控制器和控制對象組成，其中控制對象足指被控制的機器設(shè)備或物體，而所采用的控制裝置就稱力擰制器。
【關(guān)鍵詞】機電一體化 技術(shù) 應(yīng)用
1．機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢。機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展趨勢有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1．1 數(shù)字化。微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)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(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復(fù)。
1．2 智能化。即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
1．3 模塊化。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
1．4 網(wǎng)絡(luò)化。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(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算機為中心的計算機集成家用電器系統(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，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1．5 人性化。機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要。機電一體化產(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，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1．6 集成化。集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。
2．機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用。在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個方面：
2．1 智能化控制技術(shù)（IC）。由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼――連鑄――軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。
2．2 分布式控制系統(tǒng)（DCS）。分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
中圖分類號： TH-39 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：
現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)正以迅猛之勢進行發(fā)展，極大的推動了不同領(lǐng)域之間的交叉滲透與融合，機電一體化就是不同領(lǐng)域之間交融的產(chǎn)物。機電一體化產(chǎn)品是在原有的機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，融合了微電子技術(shù)與計算機的技術(shù)所生產(chǎn)出的新產(chǎn)品。機電一體化的產(chǎn)品應(yīng)用在工業(yè)上，大大提高了工作效率以及工作的質(zhì)量，已經(jīng)在工業(yè)中得到了普遍的使用。
一、關(guān)于機電一體化技術(shù)的特點
1、性能得到提高
機電一體化的生產(chǎn)設(shè)備在原有的基礎(chǔ)上加以改進，使得它在生產(chǎn)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(chǎn)品一般都具有報警、自動監(jiān)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(fā)的狀況，比如過載、過流、短路等一些問題，機電一體化的產(chǎn)品能夠自動采取保護的措施，盡可能的避免或者是減少設(shè)備和人身的事故，對于設(shè)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(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。機電一體化的產(chǎn)品通過自動控制的系統(tǒng)對機械進行控制，使機械規(guī)范的進行工作，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。
3使用性能得到提高
機電一體化的設(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行操作的時候簡單、方便。機電一體化的產(chǎn)品是以程序為根本，電子控制系統(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進行指揮實現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。
4、功能得到提高
機電一體化的設(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。原有的機械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機電一體化的設(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。
5、維護得到提高
機電一體化產(chǎn)品維護和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進行安裝和調(diào)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(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、機電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)
機電一體化的產(chǎn)品是通過自身內(nèi)部各個組成部分功能的綜合與協(xié)調(diào)來實現(xiàn)它自身的功能。從機電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)方面來看，該產(chǎn)品具有智能化、自動化以及多功能等特點，但是想要實現(xiàn)這種多功能基本需要該類產(chǎn)品中擁有五種內(nèi)部的功能，就是主功能、檢測功能、動力功能、控制功能以及執(zhí)行的功能，而機電一體化產(chǎn)品或者系統(tǒng)都是由這些功能的組成部分和技術(shù)構(gòu)成的。
1、 機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)
機械系統(tǒng)主要包括機身、機械傳動、框架以及連接等部分。機械系統(tǒng)部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對于機械的結(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。
2、 機電一體化產(chǎn)品的動力系統(tǒng)
機電一體化產(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、電動機等。
3、 機電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測的系統(tǒng)
機電一體化產(chǎn)品在運行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進行轉(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行精確的測定，從而為機電一體化產(chǎn)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(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理
為了滿足機電一體化產(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(chǎn)品中，信息處理以及控制系統(tǒng)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(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)
機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(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。 機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)基本都是運動部件，經(jīng)常性的采用電液、機械、氣動等機構(gòu)。
三、機電一體化未來的發(fā)展方向
1 機電一體化的智能化
機電一體化技術(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)控機床與機器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計算機科學(xué)、運籌學(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，得已達到更高的控制目標(biāo)，更好的為工業(yè)加強效率。
2機電一體化的模塊化
由于現(xiàn)在生產(chǎn)機電一體化產(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。模塊化將會為機電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。
3機電一體化的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(chǎn)品一旦問世，只要是擁有獨特的功能，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)的各種遠程操控和監(jiān)控技術(shù)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(chǎn)品，因此機電一體化肯定也會向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)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(fā)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(tǒng)化
系統(tǒng)化的特征之一就是將系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)更進一步采用開放式與模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以進行靈活的組態(tài)，裁剪和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)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(jié)：
經(jīng)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(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，機電一體化的發(fā)展是必然的，因此機電一體化的技術(shù)將會有著廣闊的發(fā)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(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報, 2008,(02) .
[2] 董軍. 淺析機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 科技信息(學(xué)術(shù)研究), 2008,(03) .
[3] 張鑫. 淺談機電一體化的發(fā)展及趨勢[J]. 黑龍江科技信息, 2011,(06) .
[4] 胡家華. 機電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè), 2011,(21) .