第一篇：機(jī)電一體化1.概論

1序言及概論

序言

一、對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的初步了解

什么是機(jī)電一體化技術(shù)呢？機(jī)電一體化技術(shù)是在生產(chǎn)、制造機(jī)電一體化產(chǎn)品過程中使用的各種現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)。

那么哪些是機(jī)電一體化產(chǎn)品呢？日本學(xué)者高森 年在他的著作中說：“當(dāng)今世上只要是使人感到比較靈活、靈巧便利的機(jī)械都是基于機(jī)電一體化技術(shù)制造的，這樣的說法毫不過分。”因此可在自己感興趣的領(lǐng)域想象。實(shí)際上，機(jī)電一體化在家用電器、各種車輛、工廠設(shè)備、航天航空等各種領(lǐng)域、場(chǎng)所都得到了廣泛的應(yīng)用。

如家用照相機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)、無人駕駛的汽車、全自動(dòng)的玩具小車、工廠化流水線作業(yè)設(shè)備、航天器、火星探測(cè)器及機(jī)器人等。

綜上所述，機(jī)電一體化產(chǎn)品是機(jī)械裝置和電子裝置的有機(jī)結(jié)合而形成的。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)等互相結(jié)合的各種技術(shù)的統(tǒng)稱。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu)越性

列舉出一系列實(shí)例后，這些機(jī)械都是機(jī)電一體化產(chǎn)品，由此可見機(jī)電一體化產(chǎn)品在各行各業(yè)都得到了非常廣泛的應(yīng)用。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品有逐步取代傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品的趨勢(shì)，這完全取決于機(jī)電一體化技術(shù)所存在的優(yōu)越性和潛在的應(yīng)用性能。這些機(jī)電一體化產(chǎn)品，它們有哪些優(yōu)越性呢？它比一般機(jī)械產(chǎn)品及傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品突出的優(yōu)越性具體體現(xiàn)在：

（1）精度提高

機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而實(shí)現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床的加工精度比一般手工操作的機(jī)床的加工精度大大提高。

（2）功能增強(qiáng)

機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。例如電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時(shí)電流的測(cè)量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能，使得其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大。全自動(dòng)洗衣機(jī)比一般的洗衣機(jī)增加了根據(jù)衣物自動(dòng)檢測(cè)水量的電子裝置，非常方便；許多自動(dòng)化設(shè)備都比一般的機(jī)械產(chǎn)品增加了許多功能。

（3）改善操作性和使用性

機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。

（4）提高生產(chǎn)率和降低成本

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng)化，使生產(chǎn)能力得以大大提高。例如數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高5-6倍；柔性制造系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備利用率可提高1.5-3.5倍，機(jī)床數(shù)量可減少約50%，節(jié)省操作人員數(shù)量約50%，縮短生產(chǎn)周期40%，使加工成本降低50%左右。

（5）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和改善勞動(dòng)條件

許多繁重的體力勞動(dòng)通過計(jì)算機(jī)完成，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。在煙霧、粉塵、毒氣等環(huán)境中長(zhǎng)期工作對(duì)人體健康有害。那么用相應(yīng)的機(jī)器人或其它機(jī)電一體化產(chǎn)品代替人完成在這種惡劣環(huán)境中的工作非常必要。

（6）提高安全性和可靠性

機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時(shí)，能自動(dòng)采取保護(hù)措施，避免和減少人身和設(shè)備事故的發(fā)生，顯著提高設(shè)備的使用安全性。機(jī)電一體化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機(jī)械產(chǎn)品數(shù)控機(jī)床中的可動(dòng)構(gòu)件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，產(chǎn)品的故障率低，壽命得到了提高。

（7）簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和減輕重量

用電子裝置代替了機(jī)械裝置，大大地簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，也減輕了重量。

（8）調(diào)整和維護(hù)方便

機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)，可通過改變控制程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對(duì)象，只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入，即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取較大的措施，使工作恢復(fù)正常。

（9）智能化程度大大提高

許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都模仿人的各種感官和動(dòng)作，智能化程度大大提高。

總之，機(jī)電一體化正向著輕、薄、細(xì)、小巧、自動(dòng)化方向發(fā)展。

三、機(jī)電一體化產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)

性能是由結(jié)構(gòu)決定的，機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)越性是由組成機(jī)電一體化產(chǎn)品的特殊的結(jié)構(gòu)決定的。

機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實(shí)現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性，而實(shí)現(xiàn)這種多功能一般需要機(jī)電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動(dòng)力功能、檢測(cè)功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。以機(jī)器人為例來說明（播放機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的實(shí)例）。

通過機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)例子來分析機(jī)電一體化產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)，首先要有具體的操作執(zhí)行裝置及相應(yīng)的機(jī)械聯(lián)接如機(jī)器人的機(jī)械手及機(jī)器本體，相當(dāng)于人體的“手足及骨胳”；要實(shí)現(xiàn)與人相近的功能，本身就必須能夠?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行多種判斷，如機(jī)器人上臺(tái)階，它必須先判斷臺(tái)階的位置，再如一個(gè)生產(chǎn)工廠中的零件自動(dòng)輸送系統(tǒng)，要在給定的兩個(gè)工位上做出正確的停止判斷，在工件裝載完成時(shí)刻，還要能夠迅速做出開始運(yùn)動(dòng)的判斷。如果沒有傳感器發(fā)回的各種信息，機(jī)器人和自動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)判斷是不可能的，這樣的傳感器相當(dāng)于人的“感官”；若完成某個(gè)動(dòng)作，要對(duì)從傳感器傳來的信息進(jìn)行正確地分析、判斷，然后形成某種控制，這部分處理控制裝置相當(dāng)于人的“大腦”（包括軟件程序）；接下來要對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)出的信息進(jìn)行響應(yīng)，完成具體的動(dòng)作，這需要類似于人的“內(nèi)臟及血液系統(tǒng)”的動(dòng)力系統(tǒng)提供能量。除了“手足”、“感官”、“大腦”、“內(nèi)臟”外，要使這些部分能夠有機(jī)協(xié)調(diào)地工作，就必須將上述的功能元素連接起來，這部分稱為接口裝置，它相當(dāng)于人體中傳遞信息的神經(jīng)系統(tǒng)。

因此，機(jī)電一體化是由機(jī)械裝置（執(zhí)行、傳動(dòng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)——“手足及骨胳”）、檢測(cè)裝置（“感官”）、控制裝置（“大腦”）、伺服驅(qū)動(dòng)裝置（驅(qū)動(dòng)電機(jī)等——“內(nèi)臟及血液系統(tǒng)”）和接口裝置（“神經(jīng)系統(tǒng)”）等幾部分組成。

(1)機(jī)械系統(tǒng)

機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)接等機(jī)械部分。這部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。除一般性的機(jī)械強(qiáng)度、剛度、精度、體積和重量等指標(biāo)外，機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)是模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，以便于機(jī)械系統(tǒng)的快速組合和更換。

機(jī)電一體產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)由傳動(dòng)、導(dǎo)向、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要性，有時(shí)把執(zhí)行機(jī)構(gòu)單獨(dú)作為一部分結(jié)構(gòu)討論。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件，常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對(duì)象不同而有較大的差異。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者，其性能好壞決定著整個(gè)產(chǎn)品的性能，因而是機(jī)電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。

(2)動(dòng)力系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）

動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能，去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。功能系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源。機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等。

(3)傳感與檢測(cè)系統(tǒng)

傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測(cè)定的物理量，同時(shí)利用檢測(cè)系統(tǒng)的功能對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)定，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需的各種信息。傳感與檢測(cè)系統(tǒng)的功能一般由測(cè)量?jī)x器或儀表來實(shí)現(xiàn)，對(duì)其要求是體積小，便于安裝與聯(lián)接、檢測(cè)精度高、抗干擾等。

(4)信息處理及控制系統(tǒng)

根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測(cè)系統(tǒng)反饋的信息，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策，以對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行施以按照要求的控制，實(shí)現(xiàn)控制功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。硬件一般包括輸入/輸出設(shè)備、顯示器、可編程控制器和數(shù)控裝置。機(jī)電一體化產(chǎn)品要求信息處理速度高，A/D和D/A轉(zhuǎn)換及分時(shí)處理時(shí)的輸入/輸出可靠，系統(tǒng)的抗干擾能力強(qiáng)。

機(jī)電一體化產(chǎn)品的幾個(gè)組成部分在工作時(shí)相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過各種接口及其組成相應(yīng)的軟件有機(jī)的結(jié)合在一起，構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部匹配合理，外部效能最佳的完整產(chǎn)品。

四、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

機(jī)電一體化產(chǎn)品是由多種技術(shù)以及相關(guān)的組成部分構(gòu)成的綜合體，而機(jī)電一體化技術(shù)是由多種技術(shù)相互交叉、相互滲透形成的一門綜合性邊緣技術(shù)，它所涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛。概括起來，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)包括下述六個(gè)方面。

（1）精密機(jī)械技術(shù)

機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)，因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品的主功能和構(gòu)造功能大都以機(jī)械技術(shù)為主來實(shí)現(xiàn)。在機(jī)械傳動(dòng)和控制與電子技術(shù)相互結(jié)合的過程中，對(duì)機(jī)械技術(shù)提出了更高的要求，如傳動(dòng)的精密性和精確度的要求與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)相比有了很大的提高。在機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)中，新材料、新工藝、新原理以及新結(jié)構(gòu)等方面在不斷地發(fā)展和完善，以滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品對(duì)縮小體積、減輕重量、提高精度和剛度及改善工作性能等方面的要求。

（2）檢測(cè)與傳感器技術(shù)

在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，工作過程的各種參數(shù)、工作狀態(tài)以及工作過程有關(guān)的相應(yīng)信息都要通過傳感器進(jìn)行接收，并通過相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)量，然后送入信息處理裝置以及反饋給控制裝置，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工作過程的自動(dòng)控制。機(jī)電一體化產(chǎn)品要求傳感器能快速和準(zhǔn)確

地獲取信息并且不受外部工作條件和環(huán)境的影響，同時(shí)檢測(cè)裝置能不失真地對(duì)信息信號(hào)進(jìn)行放大和輸送以及轉(zhuǎn)換。

（3）自動(dòng)控制技術(shù)及信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化產(chǎn)品中的自動(dòng)控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、校正、補(bǔ)償?shù)取Ｓ捎跈C(jī)電一體化產(chǎn)品中自動(dòng)控制功能的不斷擴(kuò)大，使產(chǎn)品的精度和效率都在迅速提高。通過自動(dòng)控制，使機(jī)電一體化產(chǎn)品在工作過程中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并自動(dòng)實(shí)施切換，減少了停機(jī)時(shí)間，使設(shè)備的有效利用率得以提高。由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，自動(dòng)控制技術(shù)越來越多地與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合在一起，它已成為機(jī)電一體化技術(shù)中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)的難點(diǎn)在于現(xiàn)代控制理論的工程化和實(shí)用化，控制過程中邊界條件的確定，優(yōu)化控制模型的建立以及抗干擾等。

機(jī)電一體化產(chǎn)品中的信息處理技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過程中，與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動(dòng)控制有關(guān)的信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策分析等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，實(shí)現(xiàn)信息處理技術(shù)的主要工具是計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括硬件和軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，計(jì)算機(jī)信息處理裝置是產(chǎn)品的核心，它控制和指揮整個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行。因此，計(jì)算機(jī)應(yīng)用及其信息處理技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中最關(guān)鍵的技術(shù)，它包括目前廣泛研究并得到實(shí)際應(yīng)用的人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

（4）伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)

伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要是指機(jī)電一體化產(chǎn)品中的執(zhí)行元件和驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中的技術(shù)問題，它涉及設(shè)備執(zhí)行操作的技術(shù)，對(duì)所加工產(chǎn)品的質(zhì)量具有直接的影響。機(jī)電一體化產(chǎn)品中的執(zhí)行元件有電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓等類型，其中多采用電動(dòng)式執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)裝置主要是各種電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源電路，目前多采用電力電子器件及集成化的功能電路構(gòu)成。執(zhí)行元件一方面通過接口電路與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，接受控制系統(tǒng)的指令，另一方面通過機(jī)械接口與機(jī)械傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作。因此，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)直接影響著機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能執(zhí)行和操作，對(duì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)定性能、操作精度和控制質(zhì)量等具有決定性的影響。

（5）系統(tǒng)總體技術(shù)

系統(tǒng)總體技術(shù)是從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法，將機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體功能分解成若干功能單元，找出能夠完成各個(gè)功能的可能技術(shù)方案，再把功能與技術(shù)方案組合成方案組進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、綜合優(yōu)選出適宜的功能技術(shù)方案。系統(tǒng)總體技術(shù)的主要目的是在機(jī)電一體化產(chǎn)品各組成部分的技術(shù)成熟，組件的性能和可靠性良好的基礎(chǔ)上，通過協(xié)調(diào)各組件的相互關(guān)系和所用技術(shù)的一致性來保證產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠、高效率和操作方便等。系統(tǒng)總體技術(shù)是最能體現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)特點(diǎn)的技術(shù)，也是保證其產(chǎn)品工作性能和技術(shù)指標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。

五、本門課程的主要內(nèi)容

1概論

2機(jī)械系統(tǒng)

3檢測(cè)系統(tǒng)

4伺服系統(tǒng)

5接口技術(shù)及元件

6控制系統(tǒng)

7機(jī)電一體化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

8機(jī)電一體化典型實(shí)例

六、本門課程的性質(zhì)及學(xué)時(shí)分配

機(jī)電一體化技術(shù)屬于必修課，共50學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)44學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)。

1概論

1.1 機(jī)電一體化的含義

Mechatronics是機(jī)械電子學(xué)或機(jī)械電子技術(shù)的意思，也稱機(jī)電一體化，是Mechanics（機(jī)械學(xué)）和Electronics（電子學(xué)）兩詞的合成詞，20世紀(jì)70年代由日本人首先開始使用。機(jī)電一體化的定義是：“機(jī)械工程和電子工程相結(jié)合的技術(shù)，以及應(yīng)用這些技術(shù)的機(jī)械電子裝置。”

機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科。

“機(jī)電一體化”包含兩個(gè)含義：“機(jī)電一體化技術(shù)”和“機(jī)電一體化產(chǎn)品”。機(jī)電一體化技術(shù)是以電子技術(shù)特別是微電子技術(shù)為主導(dǎo)的多種新興技術(shù)與機(jī)械技術(shù)交叉、融合而成的綜合性高技術(shù)，是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是包括機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)在內(nèi)的一種高新技術(shù)。近年來，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域在不斷地?cái)U(kuò)大和完善。

機(jī)電一體化產(chǎn)品是把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品的上，即在傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品中采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。初級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品是指采用微電子技術(shù)代替和完善機(jī)械產(chǎn)品中的一部分，以提高產(chǎn)品的性能；而高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品是利用機(jī)電一體化技術(shù)使機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化，使產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

從現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品和技術(shù)角度看，日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所于1981年提出的定義體現(xiàn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品及其技術(shù)的基本內(nèi)容及特征，即“機(jī)電一體化這個(gè)詞乃是在機(jī)械主功能、動(dòng)力功能、信息與控制功能上引進(jìn)了電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子設(shè)備以及軟件等有機(jī)結(jié)合而成系統(tǒng)的總和。”因此，機(jī)電一體化是在機(jī)械產(chǎn)品中的機(jī)構(gòu)主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，并將機(jī)械裝置和電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)軟件等有機(jī)結(jié)合起來構(gòu)成的系統(tǒng)總稱。90年代國際機(jī)器和機(jī)械理論研究會(huì)給它下了一個(gè)定義：機(jī)電一體化是精密機(jī)械工程、電子控制和系統(tǒng)思想在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中協(xié)同結(jié)合。”

目前機(jī)電一體化的研究和開發(fā)主要包括計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/輔助制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等。機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的特點(diǎn)是產(chǎn)品和系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是機(jī)構(gòu)中所有部分功能共同作用的結(jié)果，這與傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備中機(jī)械與電子系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立、可以分別工作具有本質(zhì)的區(qū)別。

1.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類

機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。

（1）按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機(jī)械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。

②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測(cè)量?jī)x等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。

③機(jī)電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。

④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗(yàn)機(jī)。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、磁帶錄像機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)等。這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信息類信號(hào)來控制。

（2）按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)電結(jié)合程度，可將其分成下述三類。

①功能附加型：在原機(jī)械產(chǎn)品上、采用微電子技術(shù)、增加產(chǎn)品的功能、提高產(chǎn)品的性能。如：電子稱、數(shù)顯量具、全自動(dòng)洗衣機(jī)、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床等。

②功能替代型：采用微電子技術(shù)及裝置取代原產(chǎn)品中的機(jī)械控制功能、信息處理功能或主功能、使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、提高性能。如：自動(dòng)照相機(jī)、電子縫韌機(jī)、電子石英鐘等。

③機(jī)電融合型：根據(jù)產(chǎn)品的功能、性能要求及技術(shù)規(guī)范、專門設(shè)計(jì)的或具有特定用途的集成電路來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中的控制和信息處理等功能使機(jī)與電在更深層次上有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)品。如：傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、攝像機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、數(shù)控機(jī)床等。

根據(jù)產(chǎn)品的服務(wù)領(lǐng)域和對(duì)象，可將機(jī)電一體化產(chǎn)品分成工業(yè)生產(chǎn)類、運(yùn)輸包裝類、儲(chǔ)存銷售類、社會(huì)服務(wù)類、家庭日常類、科研儀器類、國防武器類以及其它用途類等不同的種類。

1.3 機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法和步驟

與常規(guī)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法相比較，機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有著本質(zhì)上的區(qū)別。常規(guī)機(jī)械產(chǎn)品一般是先用單純機(jī)械設(shè)計(jì)的方法構(gòu)思和設(shè)計(jì)，再為這個(gè)純粹的機(jī)械設(shè)計(jì)選配適宜的電氣設(shè)備。這種方法實(shí)際上是面向設(shè)計(jì)者的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。相比之下，機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者必須同時(shí)具備各門工程技術(shù)和電子技術(shù)以及自動(dòng)控制等多種技術(shù)，必須綜合運(yùn)用這些技術(shù)來解決設(shè)計(jì)中的問題。機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是面向產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，它要求設(shè)計(jì)者具有綜合能力、視野開闊，具有綜合利用機(jī)械設(shè)計(jì)和電氣控制設(shè)計(jì)方面的知識(shí)和能力。機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)通常由多個(gè)環(huán)節(jié)相互配合而構(gòu)成。

機(jī)電一體化產(chǎn)品常用的設(shè)計(jì)方法有兩種，一種方法為開發(fā)性設(shè)計(jì)即跟據(jù)功能和性能要求、在沒有任何樣板可供參照情況下、設(shè)計(jì)出創(chuàng)新產(chǎn)品。這種設(shè)計(jì)方法要求設(shè)計(jì)者有豐富想象力、扎實(shí)基礎(chǔ)理論知識(shí)、敏銳市場(chǎng)洞察力。另一種方法為適應(yīng)性設(shè)計(jì)即在原有產(chǎn)品總的方案原理不變情況下，對(duì)產(chǎn)品的某些局部加以變動(dòng)或改進(jìn)，以增加功能、提高性能和質(zhì)量或降低成本。這種方法要求設(shè)計(jì)者對(duì)原有產(chǎn)品及相關(guān)的市場(chǎng)需求變化和技術(shù)進(jìn)步有充分的了解和掌握。

機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的步驟一般分為：

(1)產(chǎn)品可行性研究

通過實(shí)際調(diào)查和研究，掌握對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，進(jìn)行可行性論證，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方案，其中包括預(yù)測(cè)投資總額、組成部件價(jià)格、產(chǎn)品的性能價(jià)格比以及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等。

(2)基本設(shè)計(jì)階段

在基本設(shè)計(jì)階段要提出必需的主要技術(shù)，其中包括硬件技術(shù)和軟件技術(shù)兩個(gè)方面。硬件包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)元件和控制元件，軟件包括操作系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。在進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須提出幾個(gè)方案進(jìn)行比較，從中選出較優(yōu)的方案。

(3)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段

詳細(xì)設(shè)計(jì)包括業(yè)務(wù)分工、程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、外圍設(shè)備設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全保護(hù)設(shè)計(jì)等。在開發(fā)性產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，要擬定產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)參數(shù)，通過計(jì)算選定所用的設(shè)備，從而進(jìn)一步完成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)和性能設(shè)計(jì)以及控制設(shè)計(jì)等。

(4)實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)

這一階段的工作主要包括產(chǎn)品工作性能檢驗(yàn)和改進(jìn)以及產(chǎn)品性能評(píng)價(jià)。產(chǎn)品工作性能檢驗(yàn)的目的是進(jìn)行生產(chǎn)周期和生產(chǎn)率測(cè)定，進(jìn)行故障分析的考察故障時(shí)間等。改進(jìn)是指對(duì)產(chǎn)品存在的問題提出改進(jìn)措施以提高產(chǎn)品的性能。產(chǎn)品的性能評(píng)價(jià)包括技術(shù)評(píng)價(jià)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。這一階段是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的總結(jié)階段，目的是通過對(duì)已決定的操作系統(tǒng)的具體使用，檢驗(yàn)其實(shí)際的使用價(jià)值。

在機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，要正確處理好質(zhì)量與成本、市場(chǎng)需求與技術(shù)可能性、長(zhǎng)期發(fā)展和短期利益之間的關(guān)系，在滿足市場(chǎng)需要的前提下，使產(chǎn)品具有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)又要符合當(dāng)前實(shí)際情況和技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性，以保證產(chǎn)品獲得最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

第二篇：第二部分機(jī)電一體化概論

2014年對(duì)口升學(xué)考試大綱《機(jī)電一體化概論》

掌握機(jī)電一體化的基本概念、基本原理和基本知識(shí)，了解機(jī)電一體化的發(fā)展方向；理解機(jī)電一體化的分類；掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備初步的學(xué)科融合的思維能力和相應(yīng)的實(shí)踐應(yīng)用能力。

機(jī)電一體化概論（60分）

1.機(jī)電一體化的定義與發(fā)展（5分）

（1）理解機(jī)電一體化的含義。

（2）了解機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。

2.機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能及組成（5分）

（1）了解機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能。

（2）掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成。

3.機(jī)電一體化系統(tǒng)的分類（10分）

（1）熟悉生產(chǎn)過程機(jī)電一體化的組成。

（2）熟悉典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用。

4.機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)及實(shí)例分析（40分）

（1）了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng)功能的符號(hào)。

（2）了解機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和使用能源的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類。

（3）理解電動(dòng)傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

（4）理解液壓傳動(dòng)工作原理和驅(qū)動(dòng)方式。

（5）理解氣壓傳動(dòng)的工作原理和特點(diǎn)。

（6）了解常用傳感器的種類，能根據(jù)控制要求選擇傳感器，熟悉傳感器采集信號(hào)的處理過程。

（7）理解接口的概念和功能，熟悉接口的分類，認(rèn)識(shí)常用的接口IC。

（8）了解伺服驅(qū)動(dòng)的概念，理解伺服系統(tǒng)的組成和工作過程，熟悉伺服電機(jī)的特點(diǎn)和工作原理。

（9）理解自動(dòng)門的機(jī)械組成、電氣組成及主要功能，會(huì)選擇相應(yīng)器件。

第三篇：機(jī)電一體化概論第三章第四節(jié)復(fù)習(xí)題

第三章第四節(jié)復(fù)習(xí)題

1、計(jì)算機(jī)包括那幾部分?

2、計(jì)算機(jī)輸入輸出裝置包括那幾部分？

3、處理器由__________和__________組成。處理單元由__________和__________組成。

4、總線包括__________、__________、__________。

5、接口的定義？接口的功能？

6、波形整形可用__________和__________整形。

7、聯(lián)絡(luò)？

8、防止干擾的對(duì)策有哪些？防止干擾的方法有哪些？

9、光電耦合器的信號(hào)流方向是__________的。

10、接口技術(shù)？接口技術(shù)的分類？

11、并行接口的傳輸是__________和__________。數(shù)字量一般指以__________位二進(jìn)制所表示的數(shù)字信號(hào)，開關(guān)量只有__________個(gè)狀態(tài)的信號(hào)。

12、__________標(biāo)準(zhǔn)是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)的串行數(shù)據(jù)傳輸用的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，__________是日本的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

13、在計(jì)算機(jī)與控制對(duì)象的連接距離長(zhǎng)得控制場(chǎng)合，要用__________接口，__________接口將來自計(jì)算機(jī)的__________轉(zhuǎn)換為__________，用通信電纜來傳輸，接收端將收到__________，用__________轉(zhuǎn)換為__________輸入計(jì)算機(jī)中。

14、RS-232傳輸距離最大規(guī)定為__________。更長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸則應(yīng)使用__________或__________接口。

15、__________是計(jì)算機(jī)與檢測(cè)裝置或檢測(cè)裝置相互之間傳輸數(shù)據(jù)用的8位并行接口，__________是美國HP公司的名稱。GP-IB信號(hào)用__________電平，采用__________，信號(hào)線有__________根數(shù)據(jù)總線，__________根聯(lián)絡(luò)總線，__________根管理總線，__________根地線，共__________根。

16、連接到計(jì)算機(jī)的1根GP-IB電纜，可經(jīng)過各種裝置與多臺(tái)外圍設(shè)備連接，裝置之間的傳輸距離盡管是4米以下，由于可經(jīng)過裝置向其他裝置傳輸，因此，規(guī)定的輸送電纜的長(zhǎng)度合計(jì)可達(dá)__________米，并且連接裝置的規(guī)定臺(tái)數(shù)包括計(jì)算機(jī)最多可達(dá)__________。

17、__________是可用程序選擇功能的串行數(shù)據(jù)通信IC。

18、__________是可用程序選擇功能的并行輸入輸出接口IC。

19、__________是中斷控制用的IC。

20、中斷？

21、A-D裝換IC是將來自傳感器等的__________轉(zhuǎn)換為__________的電路所用的IC。

第四篇：機(jī)電一體化

只要你學(xué)會(huì)了機(jī)電一體化的所有課程已經(jīng)很不錯(cuò)了，機(jī)電一體化課程畫法幾何與機(jī)械制圖、工程力學(xué)、電工電子技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、液壓傳動(dòng)、金屬材料與金屬工藝學(xué)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制原理、機(jī)床電氣控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控系統(tǒng)及應(yīng)用、可編程器原理及應(yīng)用、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造等，你是學(xué)習(xí)上面這些內(nèi)容嗎？如果是的話，就可以找機(jī)電廠，電廠，電氣控制設(shè)備廠，或普通工廠的機(jī)電維修等工作，在工作中，就學(xué)點(diǎn)電氣自動(dòng)化的知識(shí)，這樣深化你的機(jī)電一體化的知識(shí)。只要你認(rèn)真領(lǐng)會(huì)了機(jī)電一體化化的實(shí)踐知識(shí)，去到那里都會(huì)很容易找到工作的。因?yàn)楝F(xiàn)在的社會(huì)都是機(jī)電自動(dòng)化的社會(huì)了。現(xiàn)在中型的小工廠都會(huì)用得上 機(jī)電一體化，只要有控制機(jī)械的工廠都可以去實(shí)踐學(xué)習(xí)。剛開始就是不求工資的高低，只要在實(shí)踐中深化自己，有了第一次的就業(yè)經(jīng)驗(yàn)，第二次就也就會(huì)很容易了，因?yàn)檎衅傅娜艘话愣紩?huì)問你第一次在那里工作。工作的情況，經(jīng)驗(yàn)的，你就要好好展示你的才華了。

管理員也可以呀，專門搞畫法幾何與機(jī)械制圖、工程力學(xué)，C語言程序設(shè)計(jì)等工作，專門專業(yè)是很不錯(cuò)的，將來社會(huì)所有工廠都會(huì)陸續(xù)進(jìn)行改造為機(jī)電一體化控制。前景無限呀。

至今機(jī)電一體化發(fā)展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。對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的基本與成長(zhǎng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,并闡述了機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程及未來的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化是現(xiàn)代技術(shù)的必然結(jié)果,機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的核心技術(shù),機(jī)電一體化專業(yè)人才也是現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的核心人才。現(xiàn)從機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀、前景等方面談機(jī)電一體化技術(shù)以及培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)發(fā)展需要機(jī)電一體化專業(yè)高職人才的必要性。機(jī)電一體化是我國制造業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)專業(yè)之一.但我國目前這個(gè)專業(yè)高層次人才奇缺,高精尖方向大部分都被國外控制.因此,如果想在這個(gè)方面發(fā)展,如果有碩士研究生學(xué)歷,并有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),甚至是博士研究生,那么前途無量的.機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢(shì)探析

【論文關(guān)鍵詞】：光機(jī)電一體化；技術(shù)特征；發(fā)展

【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。

近些年來，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1 體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平提高，運(yùn)算速度加快，通過電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)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(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向“軟件化”和“智能化”。

1.4 產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動(dòng)部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實(shí)行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2 發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來越受到高度重視。

從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)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(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)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(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測(cè)技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)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(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉志，朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）

宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來.光機(jī)電信息，2003（12）

左鐵釧、施定源、陳鎧.激光加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用.激光雜志，1999（4）

王家淳.激光焊接技術(shù)的發(fā)展與展望.激光技術(shù)，2001（2）

第五篇：機(jī)電一體化

機(jī)電一體化

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展。現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。

具體內(nèi)容

（1）機(jī)械技術(shù)

（2）計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)

（3）系統(tǒng)技術(shù)

（4）自動(dòng)控制技術(shù)

（5）傳感檢測(cè)技術(shù)

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù)

階段

1、模型階段

2、測(cè)試階段

3、原型階段

組成要素與四大原則

1.五大組成要素

2.四大原則 選型與設(shè)計(jì)

課程簡(jiǎn)介

就業(yè)前景

發(fā)展方向

光機(jī)電一體化技術(shù)

具體內(nèi)容

（1）機(jī)械技術(shù)

（2）計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)

（3）系統(tǒng)技術(shù)

（4）自動(dòng)控制技術(shù)

（5）傳感檢測(cè)技術(shù)

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù) 階段

模型階段

測(cè)試階段

原型階段

組成要素與四大原則

1.五大組成要素 2.四大原則 選型與設(shè)計(jì) 課程簡(jiǎn)介 就業(yè)前景 發(fā)展方向

光機(jī)電一體化技術(shù) 展開

定義：機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息

機(jī)電一體化

技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。是現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。

中國機(jī)電設(shè)計(jì)邁入PLM全新階段，正挑戰(zhàn)著了前所未有的，不可預(yù)測(cè)的難題，一個(gè)個(gè)久戰(zhàn)沙場(chǎng)經(jīng)久不衰精兵良將正褪去了昨日英雄的光環(huán)，唯有CAMEL VIEW 能夠勝任軍統(tǒng)三國，光復(fù)舊業(yè)的重任，此時(shí)數(shù)系科技與德國iXtronics GmbH公司攜手共同開拓機(jī)電設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新篇章，CAMEL VIEW 作為機(jī)電一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品性能的測(cè)試、驗(yàn)證、通過都是一體化的，流程化的、規(guī)范化的，在滿足用戶設(shè)計(jì)的前提下，數(shù)值實(shí)驗(yàn)的仿真與結(jié)果的驗(yàn)證無不精確化，支持復(fù)雜環(huán)境下，多工況，多耦合場(chǎng)設(shè)計(jì)。

編輯本段介紹

研究將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機(jī)械 裝置中的一種復(fù)合化技術(shù)。俗稱機(jī)電一體化。機(jī)械電子學(xué)(mechatronics)是由機(jī)械學(xué)(mechanics)和電子學(xué)(electronics)兩個(gè)詞結(jié)合而成的新詞。其全稱為機(jī)械電子工程學(xué)，英語為mechanical and electronical engineering。機(jī)

機(jī)電一體化

械電子學(xué)主要研究目的是把機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)地結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)化。機(jī)械電子學(xué)可以充分發(fā)揮機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的各自的長(zhǎng)處和特點(diǎn)，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代。機(jī)械電子學(xué)系統(tǒng)主要由機(jī)械主體、傳感器、信息處理和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分組成。較高級(jí)的系統(tǒng)不但有硬件，而且還有相應(yīng)的軟件,利用軟件技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)硬件難以實(shí)現(xiàn)的功能,使機(jī)械系統(tǒng)增加柔性。典型的機(jī)械電子系統(tǒng)有數(shù)控機(jī)床、加工中心、工業(yè)機(jī)器人等。機(jī)械電子學(xué)技術(shù)除用于單個(gè)機(jī)器、設(shè)備或一般的生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)改造之外，還用于柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、工廠自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化等方面。

編輯本段內(nèi)容 具體內(nèi)容

（1）機(jī)械技術(shù)

機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技

機(jī)電一體化

術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)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(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。

（2）計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)

其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

（3）系統(tǒng)技術(shù)

系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

（4）自動(dòng)控制技術(shù)

其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

機(jī)電一體化

（5）傳感檢測(cè)技術(shù)

傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù)

包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

編輯本段階段 模型階段

模型階段，所有的系統(tǒng)組件都能夠被最優(yōu)化；

在仿真計(jì)算的幫助下，可以測(cè)試和分析這些組件的適用性；監(jiān)測(cè)響應(yīng)頻率；

對(duì)模型進(jìn)行分析。此外，還能夠生成一個(gè)物理/拓?fù)湎到y(tǒng)模型，包括機(jī)械、液壓和控制導(dǎo)向組件。有必要有一個(gè)模型工具，這個(gè)工具支持機(jī)電一體化系統(tǒng)的物理模型，即當(dāng)有實(shí)物和節(jié)點(diǎn)時(shí)，這些模型能夠以1：1來測(cè)試，并且原型設(shè)計(jì)研究階段可以在嚴(yán)酷的實(shí)時(shí)條件下進(jìn)行。

測(cè)試階段

在系統(tǒng)運(yùn)行完模型階段之后，所產(chǎn)生的具體的性能數(shù)據(jù)可以通過試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證。這

機(jī)電一體化

樣就可以測(cè)試和檢驗(yàn)該系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)波動(dòng)的魯棒性，功率儲(chǔ)備及連續(xù)運(yùn)行的特征。這樣做的話，用戶可以進(jìn)行測(cè)試或者使用CAMeL-View TestRig進(jìn)行硬件在回路（的測(cè)試）。要進(jìn)行硬件在回路測(cè)試，相關(guān)裝置的物理特性需要詳細(xì)確認(rèn)，這些裝置必須是建立在測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)之上。識(shí)別經(jīng)過測(cè)試平臺(tái)上測(cè)試過的組件，容許這些組件在模型中被識(shí)別，并確保整個(gè)以系統(tǒng)為基礎(chǔ)的仿真分析布局。

原型階段

成功的測(cè)試之后，就會(huì)建立一個(gè)原型。這里要特別關(guān)注的是模型特性，這些特性特指通過特別費(fèi)力的仿真所決定的特性，比如組件損耗（性能）。這些數(shù)據(jù)結(jié)果，為模型基礎(chǔ)性分析提供服務(wù)，同時(shí)為進(jìn)一步研發(fā)提供知識(shí)基礎(chǔ)。

編輯本段組成要素與四大原則 1.五大組成要素

一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。機(jī)械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分（動(dòng)力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。測(cè)試傳感部分（感知組成要素）對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行

機(jī)電一體化

所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并變成可識(shí)別的信號(hào)，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。控制及信息處理部分（職能組成要素）將來之測(cè)試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)（運(yùn)動(dòng)組成要素）
根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動(dòng)作和功能。

機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由機(jī)械本體、檢測(cè)傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動(dòng)力源5個(gè)組成部分構(gòu)成。

2.四大原則

構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。接口耦合：兩個(gè)需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通過接口耦合來實(shí)現(xiàn)。而兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號(hào)要在兩個(gè)環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞，必須遵循一致的時(shí)序、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時(shí)就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。

能量轉(zhuǎn)換：

兩個(gè)需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動(dòng)器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。

信息控制：在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析、運(yùn)算、判斷、決策，以達(dá)到信息控制的目的。對(duì)于智能化程度高

機(jī)電一體化 的信息控制系統(tǒng)還包含了知識(shí)獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識(shí)驅(qū)動(dòng)功能。

運(yùn)動(dòng)傳遞：運(yùn)動(dòng)傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化。

三、自動(dòng)化技術(shù)：

所謂自動(dòng)化技術(shù)，是指人類利用各種技術(shù)手段和方法來代替人去完成各種測(cè)試、分析、判斷和控制工作，以現(xiàn)實(shí)預(yù)期的目標(biāo)、功能。一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常由多個(gè)環(huán)節(jié)要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行目標(biāo)。

編輯本段選型與設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)各功能元件的選型與設(shè)計(jì)：

1．單片機(jī)選用INTEL公司生產(chǎn)的8031單片機(jī)

單片機(jī)，它主要通過并行8255口擔(dān)負(fù)控制系統(tǒng)的信號(hào)處理：接收系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)矩、閥門開

機(jī)電一體化

啟、關(guān)閉及閥門開度等設(shè)定信號(hào)，并提供三相PWM波發(fā)生器所需要的控制信號(hào)；處理IPM發(fā)出的故障信號(hào)和報(bào)警信號(hào)；處理通過模擬輸入口接收的電流、電壓、位置等檢測(cè)信號(hào)；提供顯示電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)信號(hào)；執(zhí)行控制系統(tǒng)來的控制信號(hào)，向控制系統(tǒng)反饋信號(hào)；

2．三相PWM波發(fā)生器 PWM波的產(chǎn)生通常有模擬和數(shù)字兩種方法。模擬法電路復(fù)雜，有溫漂現(xiàn)象，精度低，限制了系統(tǒng)的性能；數(shù)字法是按照不同的數(shù)字模型用計(jì)算機(jī)算出各切換點(diǎn)，并存入內(nèi)存，然后通過查表及必要的計(jì)算產(chǎn)生PWM波，這種方法占用的內(nèi)存較大，不能保證系統(tǒng)的精度。為了滿足智能功率模塊所需要的PWM波控制信號(hào)，保證微處理器有足夠的時(shí)間進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)、保護(hù)、控制等功能，文中選用MITEL公司生產(chǎn)的SA8282作為三相PWM發(fā)生器。SA8282是專用大規(guī)模集成電路，具有獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)微處理器接口，芯片內(nèi)部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。

3．智能逆變模塊IPM 為了滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)體積小，可靠性高的要求，電機(jī)電源采用智能功率模塊IPM。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要適用功率小于5．5kW的三相異步電機(jī)，其額定電壓為380V，功率因數(shù)為0．75。經(jīng)計(jì)算可知，選用日本產(chǎn)的智能功率模塊PM50RSA120可以滿足系統(tǒng)要求。該功率模塊集功率開關(guān)和驅(qū)動(dòng)電路、制動(dòng)電路于一體，并內(nèi)置過電流、短路、欠電壓和過熱保護(hù)以及報(bào)警輸出，是一種高性能的功率開關(guān)器件。

4．位置檢測(cè)電路 位置檢測(cè)電路是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要組成部分，它的功能是提供準(zhǔn)確的機(jī)電一體化

位置信號(hào)。關(guān)鍵問題是位置傳感器的選型。在傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中多采用繞線電位器、差動(dòng)變壓器、導(dǎo)電塑料電位器等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動(dòng)變壓器由于線性區(qū)太短和溫度特性不理想而受到限制。導(dǎo)電塑料電位器目前較為流行，但它是有觸點(diǎn)的，壽命也不可能很長(zhǎng)，精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖數(shù)字式傳感器，這種傳感器是無觸點(diǎn)的，且具有精度高、無線性區(qū)限制、穩(wěn)定性高、無溫度限制等特點(diǎn)。

5、電壓、電流及檢測(cè) 檢測(cè)電壓、電流主要是為了計(jì)算電機(jī)的力矩，以及變頻器輸出回路短路、斷相保護(hù)和逆變模塊故障診斷。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為0～50Hz，采用常規(guī)的電流、電壓互感器無法滿足要求。為了快速反映出電流的大小，采用霍爾型電流互感器檢測(cè)IPM輸出的三相電流，對(duì)于IPM輸出電壓的檢測(cè)采用分壓電路。

6)、通訊接口為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和遠(yuǎn)程控制，選用MAX232作為系統(tǒng)的串行通訊接口，MAX232內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的電平轉(zhuǎn)換電路，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉(zhuǎn)換為RS－232標(biāo)準(zhǔn)電平，把其它微機(jī)送來的RS－232標(biāo)準(zhǔn)電平轉(zhuǎn)換成TTL電平給8031，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其它微機(jī)間的通訊。

7．時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路主要用來提供采樣與控

制周期、速度計(jì)算時(shí)所需要的時(shí)間以及日歷。文中選用時(shí)鐘電路DS128

機(jī)電一體化

87。DS12887內(nèi)部有114字節(jié)的用戶非易失性RAM，可用來存入需長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)。

8．液晶顯示單元 為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能，選用MGLS12832液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態(tài)顯示方式。通過菜單選擇，可分別對(duì)閥門、力矩、限位、電機(jī)、通訊和參數(shù)等信號(hào)進(jìn)行設(shè)置或調(diào)試。并采用文字和圖形相結(jié)合的方式，顯示直觀、清晰。

9．程序出格自恢復(fù)電路為了保證在強(qiáng)干擾下程序出格時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)地恢復(fù)正常，選用MAX705組成程序出格自恢復(fù)電路，監(jiān)視程序運(yùn)行。如圖2-3所示，該電路由MAX705、與非門及微分電路組成。工作原理為：一旦程序出格，WDO由高變低，由于微分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變?yōu)楦唠娖剑_2電平的這種變化使“與非”門輸出一個(gè)正脈沖，使單片機(jī)產(chǎn)生一次復(fù)位，復(fù)位結(jié)束后，又由程序通過P1．0口向MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平，程序出格自恢復(fù)電路繼續(xù)監(jiān)視程序運(yùn)行。

編輯本段課程簡(jiǎn)介

核心課程

機(jī)械制圖、電氣CAD工程實(shí)踐、電工技術(shù)基礎(chǔ)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械加工工藝、數(shù)控機(jī)床編程、單片機(jī)原理與應(yīng)用、電子技術(shù)基礎(chǔ)、檢測(cè)與傳感技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)床電氣控制(電機(jī)與電氣控制)、PLC、電力電子技術(shù)、數(shù)控加工工藝與編程、數(shù)控機(jī)床與維修、機(jī)電一體化技術(shù)（機(jī)電控制技術(shù)）、自動(dòng)化控制原理（PC控制與組態(tài)）、供配電技術(shù)等。

實(shí)訓(xùn)課程

電工技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、金工實(shí)習(xí)、電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)、液壓傳動(dòng)實(shí)訓(xùn)、電力拖動(dòng)控制線路實(shí)訓(xùn)、PLC編程實(shí)訓(xùn)、數(shù)控機(jī)床維修實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)實(shí)訓(xùn)、職業(yè)生涯規(guī)劃、大學(xué)生涯規(guī)劃、職業(yè)環(huán)境認(rèn)知、成功素養(yǎng)拓展、工作能力提升、激情自主創(chuàng)業(yè)、求職過程勝出、初涉職場(chǎng)轉(zhuǎn)型等。

專業(yè)軟件

設(shè)計(jì)制圖：AUTO CAD、UG、solidworks、3ds max等

編程仿真：PLC編程setp7（西門子PLC組態(tài)編程調(diào)試軟件）、；51單片機(jī)編程keil（AT89系列、8051內(nèi)核）仿真Proteus（很多單片機(jī)支持C++，包括凌陽十六位單片機(jī)）；數(shù)控編程仿真斯沃?jǐn)?shù)控、宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)；維修仿真數(shù)控機(jī)床維修仿真軟件。

PC組態(tài)軟件：wincc(西門子)、組態(tài)王、昆侖組態(tài)等。

電子仿真：NI Multisim、Proteus 等

液壓與氣動(dòng)仿真：AMEsim、MSC等

培養(yǎng)目標(biāo)與就業(yè)方向

1、培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)、電、液一定的理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐技能。

2．具有機(jī)械加工設(shè)備的初步操作技能和數(shù)控加工、數(shù)控編程的能力。

3．具備從事機(jī)電技術(shù)必需的理論知識(shí)和綜合職業(yè)能力的機(jī)電設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備和生產(chǎn)線的運(yùn)行與維護(hù)人員，并具有設(shè)備改造能力的高等技術(shù)綜合性應(yīng)用型人才。

4．能在機(jī)電設(shè)備制造企業(yè)、從事機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、企業(yè)與車間生產(chǎn)技術(shù)管理等工作，以及機(jī)電一體化設(shè)備的安裝、調(diào)試、維修、銷售及管理；普通機(jī)床的數(shù)控化改裝等。

編輯本段就業(yè)前景

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱.目前實(shí)操性人才缺乏,各企業(yè)高薪聘請(qǐng)機(jī)電一體化專業(yè)人才,在深圳地區(qū)例如:富士康、三星、華為、等一線企業(yè)擁有大量高薪職位就業(yè)前景十分廣闊.以下由工控行業(yè)網(wǎng)為您進(jìn)行的機(jī)電一體專業(yè)就業(yè)前景的方向分析。

機(jī)電一體專業(yè)就業(yè)方向

1、從事機(jī)電一體化液體灌裝生產(chǎn)線及商品包裝自動(dòng)化機(jī)械運(yùn)行、維護(hù)、管理、技術(shù)改造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才.可在大型啤酒、飲料、食品及商品包裝生產(chǎn)企業(yè)從事現(xiàn)代化自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線的維護(hù)和管理工作,也可在相關(guān)的自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線的生產(chǎn)廠家或設(shè)計(jì)部門、營(yíng)銷單位從事技術(shù)工作.2、機(jī)電一體化專業(yè)(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造方向)

從事機(jī)電產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)與計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM),并熟練使用和維修數(shù)控加工設(shè)備的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才.可在模具設(shè)計(jì)也制造、機(jī)械加工、塑料、五金、電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)生產(chǎn)等企業(yè)從事數(shù)控機(jī)床的加工工藝設(shè)計(jì)編程,數(shù)控機(jī)床的調(diào)試、維護(hù)及加工操作,從事生產(chǎn)和技術(shù)管理工作,也可以從事國內(nèi)外數(shù)控設(shè)備的營(yíng)銷工作.3、機(jī)電一體化專業(yè)(模具CAD/CAM方向)

從事利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才.可在模具、機(jī)械、五金、塑料、家電等生產(chǎn)企業(yè)從事模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造等方面的技術(shù)工作,也可在企事業(yè)單位從事與本專業(yè)有關(guān)的經(jīng)營(yíng)、管理工作.4、機(jī)電一體化專業(yè)(機(jī)電CAD技術(shù)方向)

在機(jī)電一體化產(chǎn)品、設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、維修、管理、技術(shù)改造與服務(wù)過程中專門從事用電腦繪圖設(shè)計(jì)、信息處理和資料管理的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才.可在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造與裝備行業(yè)、模具制造業(yè),輕工、家用電器、電子制造業(yè)從事設(shè)計(jì)、制造、技術(shù)改造、產(chǎn)品營(yíng)銷、設(shè)備管理與維護(hù)等工作.機(jī)電一體專業(yè)就業(yè)前景

有關(guān)研究報(bào)告顯示機(jī)電一體化“一詞最早是日本提出的,在上世紀(jì)80年代初,日本名古屋大學(xué)最早設(shè)置了機(jī)電一體化專業(yè).如今已改稱為”機(jī)械電子工程“專業(yè);在高職高專則仍延用機(jī)電一體化專業(yè)名稱.機(jī)電一體化專業(yè)是精密機(jī)械--電子技術(shù)(含電力電子)--計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物,屬高新技術(shù),也是當(dāng)前發(fā)展最快的技術(shù)之一,它是先進(jìn)制造技術(shù)的主要組成部分.它的發(fā)展推動(dòng)了當(dāng)前制造技術(shù)的迅速更新?lián)Q代,是產(chǎn)品向高、精、快迅速邁進(jìn),使勞動(dòng)生產(chǎn)率迅速提高.由于我國逐漸成為世界制造業(yè)基地加上傳統(tǒng)企業(yè)面臨大規(guī)模的技術(shù)改造與設(shè)備更新,國內(nèi)急需大量先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)人才.因此該專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)前景很好,而且待遇也高.畢業(yè)生主要在各行政、企業(yè)、事業(yè)單位從事機(jī)械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調(diào)試以及技術(shù)管理等工作.機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)前景到底怎樣呢?市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè),適應(yīng)范圍很廣,學(xué)生在校期間除學(xué)習(xí)各種機(jī)械、電工電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、檢測(cè)傳感等理論知識(shí)外,還將參加各種技能培訓(xùn)和國家職業(yè)資格證書考試,充分體現(xiàn)重視技能培養(yǎng)的特點(diǎn).學(xué)生畢業(yè)后主要面向珠江三角洲各企業(yè)、公司,從事加工制造業(yè),家電生產(chǎn)和售后服務(wù),數(shù)控加工機(jī)床設(shè)備使用維護(hù),物業(yè)自動(dòng)化管理系統(tǒng),機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、改造、技術(shù)支持,以及機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、銷售、經(jīng)營(yíng)管理等等。[1] 編輯本段發(fā)展方向

機(jī)電一體化向智能化方向邁進(jìn).20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)注六個(gè)發(fā)展方向：

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：

1．智能化。智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)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)。誠然，使機(jī)電一體化產(chǎn)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(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而必要的。

2．模塊化。模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3．網(wǎng)絡(luò)化。20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4．微型化。微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)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(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)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。

5．綠色化。工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。

6．系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一是機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。

編輯本段光機(jī)電一體化技術(shù)

光機(jī)電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的相互交叉與融合，是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。它包括產(chǎn)品和技術(shù)兩方面：光機(jī)電一體化產(chǎn)品是集光學(xué)、機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制和通信技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品，具有很高功能和附加值；光機(jī)電一體化技術(shù)是指其技術(shù)原理和使光機(jī)電一體化產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)，使用和發(fā)展的技術(shù)。

光機(jī)電一體化技術(shù)是由光學(xué)，光電子學(xué)，電子信息和機(jī)械制造及其他相關(guān)技術(shù)交叉與融合構(gòu)成的綜合性高新技術(shù)是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。它豐富和拓寬了光機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)涵和外延。