第一篇：機(jī)電一體化認(rèn)識(shí)

機(jī)電一體化認(rèn)識(shí)

機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文簡述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展背景。綜述了國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。機(jī)電一體化技術(shù)是跨學(xué)科技術(shù)，近年來發(fā)展迅速。其發(fā)展趨勢是光機(jī)電一體化、柔性化、智能化、仿生物系統(tǒng)化、微型化

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 技術(shù) 現(xiàn)狀 產(chǎn)品 制造技術(shù) 發(fā)展趨勢

0．緒論

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1．機(jī)電一體化概要

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。

機(jī)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。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，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(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)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(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)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眼神，具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2．機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)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。

20世紀(jì)70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；②機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；③各國均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。

20世紀(jì)90年代后期，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，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。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。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小

組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。

3．機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

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。因此，機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下：

3.1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，則是完全可能而又必要的。

3.2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。

3.3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、教育義舉人么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)間的競爭也將全球化。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)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，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)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.4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

第二篇：對(duì)機(jī)電一體化的認(rèn)識(shí)

對(duì)機(jī)電一體化的認(rèn)識(shí)

引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化 ”為特征的發(fā)展階段。

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、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。

機(jī)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。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，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(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)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(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

機(jī)械工業(yè)是整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的裝備工業(yè)，是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。沒有“精良”的機(jī)械工業(yè)，其它工業(yè)的“精良”就無從談起。因此，“精益求精”地把基礎(chǔ)搞好，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)有非常重要的意義。機(jī)電一體化技術(shù)的構(gòu)成問題就有了一個(gè)共同的思想基礎(chǔ)。機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：⑴機(jī)械本體技術(shù)⑵傳感技術(shù)⑶信息處理技術(shù)⑷驅(qū)動(dòng)技術(shù)⑸接口技術(shù)⑹軟件技術(shù)。

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢

復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)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。

20世紀(jì)70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；②機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；③各國均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。

20世紀(jì)90年代后期，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，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。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。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。

從方法學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)遵循以下設(shè)計(jì)原理：

⑴ 整體最優(yōu)化原理

機(jī)電一體化技術(shù)要求從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合機(jī)械技術(shù)和信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)化。

⑵ 智能化原理

這是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向。

⑶ 仿生原理

如果說智能化是“仿人智能”，那么“仿生”便是對(duì)所有生物行為的模仿。生物世界是億萬年生物進(jìn)化的結(jié)果，是“適者生存”這條自然規(guī)律“精雕細(xì)刻”的結(jié)果，是人類的學(xué)習(xí)寶庫。現(xiàn)代信息技術(shù)和機(jī)械技術(shù)使這一“模仿”比較容易，成為可能。

⑷ 柔性化原理

也可稱之為“軟化原理”。由于使用了微電子技術(shù)，可以而且應(yīng)當(dāng)盡量用軟件功能代替硬件功能。因?yàn)椤败浕笨梢允箼C(jī)械系統(tǒng)近乎完全“貼近”實(shí)際工況的需要，極大地提高產(chǎn)品的性能。例如，加工中心機(jī)床、電梯的“加減速無感控制”、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴技術(shù)、汽車的防抱死裝置?，都廣泛地采用了軟件控制原理。

⑸ 融合原理

也可稱之為“合二為一原理”。這里指的是產(chǎn)品的各個(gè)部分的相互融合。例如，機(jī)械傳動(dòng)部分的軸與電動(dòng)機(jī)的軸的聯(lián)接，傳統(tǒng)方法是用聯(lián)軸節(jié)。在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中，就可以把電機(jī)設(shè)計(jì)成機(jī)械傳動(dòng)的一部分，在一些家電、航空航天和紡織機(jī)械等產(chǎn)品中，已經(jīng)這樣設(shè)計(jì)了，并且取得節(jié)材、節(jié)能和提高性能的顯著效果。

⑹ 可再生原理

可再生原理要求：從開始設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)產(chǎn)品生命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品殘存部分的可分解性和再生利用問題。在一些國家已經(jīng)制定了有關(guān)產(chǎn)品可回收的法律。可以預(yù)見，在不久的將來，我國也一定會(huì)制訂要求產(chǎn)品可回收的法律。

⑺ 美學(xué)原理

人們的生活本身就追求美好。用機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，除了完美的性

能之外，還要求設(shè)計(jì)者從美學(xué)的角度出發(fā)，使其無論在色彩方面，或是在造型方面都與環(huán)境相協(xié)調(diào)，柔和一體，小巧玲瓏、精益求精。使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來說還是一種藝術(shù)享受。

機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)的得到了很大的應(yīng)用。經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：

① 總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。② 開放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。

③ WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。

④ 大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。

⑤ 能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

⑥系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。

⑦以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

隨著機(jī)電一體化的深入發(fā)展，它的發(fā)展越來越表現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、自源化、人性化、微型化、綠色化的趨勢。

我國用機(jī)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。

我國用機(jī)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(duì)環(huán)境污染嚴(yán)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(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”的問題，但不可否認(rèn)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。答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機(jī)電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、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(shí)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(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí)，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來，實(shí)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(jī)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(jìn)口量都比較大，因此亟需發(fā)展。

我國在機(jī)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(jī)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(jī)電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代。總的目的是促進(jìn)機(jī)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(xiàn)。

總之，機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，又是開啟我國機(jī)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。

第三篇：機(jī)電一體化認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)論文

題目(中)從生產(chǎn)線角度淺談機(jī)電一體化技術(shù)

(英)Mechtronics Used in Production Lines

姓名與學(xué)號(hào)

林嘉穎 3090100768

指導(dǎo)教師

林勇剛

年級(jí)與專業(yè)

機(jī)械電子工程0902

時(shí)間

2011年7月12日

機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告

一 摘要

機(jī)電一體化不僅是一門技術(shù)，而且是一門科學(xué)問題和方法學(xué)問題。在生產(chǎn)線中的許許多多工序都涉及到機(jī)電一體化技術(shù)，同時(shí)整條生產(chǎn)線也運(yùn)用了機(jī)電一體化的思維方式，組成一個(gè)巨大的一體化系統(tǒng)，使生產(chǎn)效率提高，成本大大降低。本文將通過三個(gè)案例分析，淺析現(xiàn)代化生產(chǎn)線中機(jī)電一體化技術(shù)及思維的應(yīng)用，并根據(jù)各個(gè)案例的特點(diǎn)，就個(gè)人所見所聞提出一些改進(jìn)方案，從而總結(jié)出機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)及發(fā)展趨勢。

二 關(guān)鍵詞

生產(chǎn)線 自動(dòng)化 機(jī)電一體化

三 引言

2011年7月8日至7月10日，我們先后在杭州娃哈哈集團(tuán)，杭州鋼鐵集團(tuán)公司，杭州通用能源技術(shù)開發(fā)有限公司進(jìn)行為期三天的機(jī)電一體化認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。

在此期間，我們參觀了娃哈哈機(jī)械工程公司，參觀了模具生產(chǎn)車間，對(duì)模具的生產(chǎn)過程有了感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)參觀了娃哈哈的瓶裝礦泉水及飲料的流水生產(chǎn)線，了解了飲料的整個(gè)生產(chǎn)過程；在杭州鋼鐵集團(tuán)公司，我們了解到電爐煉鋼的方法，高速線材的生產(chǎn)方法以及鋼鐵冶煉的過程；在杭州通用能源技術(shù)開發(fā)有限公司，我們認(rèn)識(shí)了模塊化生產(chǎn)鏈的架構(gòu)，并參觀了火力，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)架精加工車間。

這次參觀使我們對(duì)機(jī)電一體化概念有了更深入的了解。現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)線可以看作是一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)線都有其特點(diǎn)及發(fā)展趨勢，但它們的的發(fā)展過程中都會(huì)趨向機(jī)電一體化，以達(dá)到高效率低成本的生產(chǎn)目標(biāo)。下面便結(jié)合三天認(rèn)知實(shí)習(xí)中的所見所聞，從生產(chǎn)線角度淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢。

四 正文

4.1 機(jī)電一體化概念

機(jī)電一體化概念在20世紀(jì)70年代由日本人提出，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已普遍應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中。對(duì)于機(jī)電一體化的概念沒有明確的定義，而由日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)提出的概念：是在機(jī)械主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱，被認(rèn)為是較為確切的定義。

機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告

根據(jù)閉環(huán)論，機(jī)電一體化系統(tǒng)分為四個(gè)組成部分（如圖），其中分別要突破的關(guān)鍵進(jìn)行技術(shù)有：機(jī)械技術(shù)，測量技術(shù)，測量與控制技術(shù)，執(zhí)行技術(shù)，接口和集成技術(shù)等。在實(shí)習(xí)中參觀的三家企業(yè)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，也面臨著對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)的解決問題。

4.2 機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用

根據(jù)文獻(xiàn)[3]定義，自動(dòng)生產(chǎn)線是由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將一組自動(dòng)機(jī)床和輔助設(shè)備按照工藝順序聯(lián)結(jié)起來，自動(dòng)完成產(chǎn)品全部或部分制造過程的生產(chǎn)系統(tǒng)。為了使產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量提高，生產(chǎn)成本下降，越來越多的生產(chǎn)線朝著自動(dòng)化生產(chǎn)線方向邁進(jìn)。而一條自動(dòng)化生產(chǎn)線可看成是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，包括了主功能（生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)的功能）、動(dòng)力功能、檢測功能（產(chǎn)品檢測功能）、控制功能（生產(chǎn)線的控制連接系統(tǒng)）和構(gòu)造功能五大部分，每個(gè)部分又相互聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)，檢測，包裝，運(yùn)輸?shù)裙δ埽⒏鶕?jù)產(chǎn)品生產(chǎn)所需，表現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢。機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎遍及所有制造業(yè)領(lǐng)域。正如文獻(xiàn)[2]所言，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家數(shù)控機(jī)床已占機(jī)床總數(shù)的30%~ 40%;工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量在未來10 年將以25% ~ 30% 的速度增長機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，將使自動(dòng)線的靈活性更大，可實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化。而未來的制造業(yè)也將從機(jī)電一體化單機(jī)向整個(gè)制造業(yè)的集成化過渡。下面通過對(duì)三條生產(chǎn)線的分析淺談機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線中的應(yīng)用。

4.3 案例分析——杭州娃哈哈集團(tuán)公司瓶裝飲料生產(chǎn)線

在模具生產(chǎn)車間中，整個(gè)模具生產(chǎn)過程并非屬于自動(dòng)線，但是每個(gè)生產(chǎn)步驟中均使用數(shù)控銑床，使機(jī)電一體化技術(shù)得到應(yīng)用。

在純凈水及碳酸飲料生產(chǎn)線上，我們有幸目睹從制瓶、灌裝到消毒包裝全自動(dòng)的生產(chǎn)過程。據(jù)觀察了解。由于機(jī)電一體化將工業(yè)產(chǎn)品和過程都作為一個(gè)完整的系統(tǒng)看待；因此不同于在模具生產(chǎn)車間的加工工序分道實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，整套生產(chǎn)可以看作是多個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品綜合成一個(gè)巨大的機(jī)電一體化系統(tǒng)，生產(chǎn)線的基本組成如下：

機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告

1主功能：純凈水及碳酸飲料生產(chǎn)。

在整個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（塑料瓶生產(chǎn)），機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能（瓶子整理器，飲料罐裝）化學(xué)能間轉(zhuǎn)變（消毒）機(jī)械能間轉(zhuǎn)變（包裝）等幾個(gè)步驟的能量轉(zhuǎn)變，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了由原材料（塑料，大容量液體）向產(chǎn)品（瓶裝液體）的轉(zhuǎn)變。動(dòng)力功能：

經(jīng)觀察，各個(gè)加工工序均有相應(yīng)的電源提供動(dòng)力，包括傳送帶。而傳送帶作為連接各加工工序的硬件設(shè)施，將前一工序的產(chǎn)品傳送至下一步驟中，作為下一工序的原材料進(jìn)行加工。控制功能：

各工序的控制功能控制了輸入輸出的正常工作。在瓶子整理階段，塑料瓶整理器通過小隔塊及傳送帶的摩擦力將瓶子分別隔開，再用機(jī)械手將瓶子抓起，排好序列。整個(gè)過程中需要由控制系統(tǒng)控制輸入量正常進(jìn)給（瓶子正常下落到傳送帶上）傳送帶按照要求速度傳輸，機(jī)械手上安裝傳感器，當(dāng)檢測到有瓶子時(shí)，能夠及時(shí)架起瓶子，進(jìn)行整理。

而在整條自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)保證線內(nèi)的機(jī)床、工件傳送系統(tǒng)，以及輔助設(shè)備按照規(guī)定的工作循環(huán)要求正常工作。比如在完成灌裝消毒工序后瓶子被整理成三個(gè)一列的形式，但在貼標(biāo)簽工序中需要瓶子單個(gè)進(jìn)入加工程序，此時(shí)便要靠傳送帶調(diào)整瓶子的擺放方式，使瓶子按照要求的速度單個(gè)進(jìn)入貼標(biāo)簽工序。檢測功能

整個(gè)生產(chǎn)線中多處用到機(jī)械手，而每個(gè)機(jī)械手中如果安裝傳感器進(jìn)行檢測，將使整個(gè)生產(chǎn)線更柔性化。比如在裝箱工序中十二只機(jī)械手會(huì)將產(chǎn)品夾起放入箱子中。如果已在機(jī)械手中安裝傳感器，而并非靠時(shí)間來控制機(jī)械手的位移及動(dòng)作，便會(huì)使整個(gè)工序更趨向智能化，失誤率也更低。

在經(jīng)過上述簡單的分析后，我們可以看到娃哈哈整個(gè)加工生產(chǎn)線自動(dòng)化程度非常高，但也有繼續(xù)改進(jìn)的空間，如提高檢測信息的精確性且能自動(dòng)檢測各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程全自動(dòng)無人監(jiān)控檢測；設(shè)備多功能化，一體多用，適應(yīng)多種液體、多種瓶型的灌裝和封口，以適應(yīng)時(shí)刻變化的市場需求；提高生產(chǎn)產(chǎn)品的合格率，以符合節(jié)能環(huán)保的要求。

4.4 案例分析——杭州鋼鐵集團(tuán)公司電爐煉鋼生產(chǎn)線及高線生產(chǎn)線

電爐煉鋼生產(chǎn)線

電爐煉鋼法主要利用電弧熱，以廢鋼為原料進(jìn)行冶煉。根據(jù)文獻(xiàn)[4]，電爐煉鋼一定的優(yōu)勢：鐵原料、還原劑、燃料等種類廣泛，比較靈活易得生產(chǎn)中產(chǎn)生的, 以及粉塵較少, 對(duì)環(huán)境的污染較小，開爐停爐靈活，操作方便。

在電爐煉鋼生產(chǎn)線中，我們看到了機(jī)電一體化技術(shù)的典型應(yīng)用：通過計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手進(jìn)行氧氣補(bǔ)給。其機(jī)械本體為機(jī)械手，動(dòng)力系統(tǒng)推測為電動(dòng)，經(jīng)過溫度氣流等傳感器，將信息反饋到計(jì)算機(jī)上，在經(jīng)過信息處理后形成工作人員界面上的圖文資料，工作人員再經(jīng)過對(duì)信息的判別控制機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)及氧氣進(jìn)給量。

機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告

個(gè)人認(rèn)為該系統(tǒng)的改進(jìn)方向有：信息采集的精確度及頻率的提高，對(duì)信息的智能化處理以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，產(chǎn)生緊急情況時(shí)的安全警報(bào)與自動(dòng)關(guān)閉保護(hù)系統(tǒng)，及提高機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的精準(zhǔn)性以提高氧氣等原料的利用率，降低能耗等。高速線材生產(chǎn)線

參考文獻(xiàn)[5], 高速線材的生產(chǎn)流程如下：

如果我們?cè)俅螌⒄麠l生產(chǎn)線看作是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，它的基本構(gòu)成將可以分為： 主功能：將小型軋鋼變?yōu)榫€材，實(shí)現(xiàn)每秒產(chǎn)量112米的生產(chǎn)效率。具體的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能間的轉(zhuǎn)變及機(jī)械能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化（在加熱爐中還存在熱能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)化）。

動(dòng)力功能：電動(dòng)，在長520余米的生產(chǎn)線中，為粗軋，中軋，精軋等各個(gè)部分提供動(dòng)力支持。在杭州鋼鐵集團(tuán)中有專門的發(fā)電場進(jìn)行供電，滿足巨大的需求量。

檢測功能：在生產(chǎn)線中對(duì)各道工序的產(chǎn)品進(jìn)行各參數(shù)（如直徑，重量，韌性，塑性，內(nèi)部性能等）進(jìn)行檢測并進(jìn)行一定的修復(fù)。在檢測功能中我們看到還需要工作人員的參與和調(diào)試維護(hù)，控制整個(gè)生產(chǎn)過程。

控制功能：通過預(yù)先設(shè)定的程序?qū)ιa(chǎn)線中各部分進(jìn)行時(shí)間速度上的控制，若是根據(jù)檢測到的剛調(diào)參數(shù)進(jìn)行速度的分配,并調(diào)節(jié)飛剪的相關(guān)技術(shù)參數(shù),將可使一條生產(chǎn)線生產(chǎn)多種規(guī)格鋼絲.當(dāng)然這仍需要在機(jī)械系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn).生產(chǎn)線的各個(gè)部分仍需要控制技術(shù)的支持,如文獻(xiàn)[6]中提到的控制冷卻工藝的采用:根據(jù)生產(chǎn)需要控制冷卻速度，保證所有硬線鋼和軟線鋼的生產(chǎn).同時(shí)智能調(diào)節(jié)溫度將進(jìn)一步降低能耗，滿足低耗能的發(fā)展趨勢。

在整個(gè)生產(chǎn)線中有多處應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù),使生產(chǎn)效率得以提高,但其中仍需要工作人員的檢測調(diào)控,可見在信息采集,自動(dòng)化控制等方面還存在一定的改進(jìn)空間，如對(duì)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)檢測信息的完備性與準(zhǔn)確性，同時(shí)能夠自動(dòng)判別信息，對(duì)信息進(jìn)行有效的處理，再根據(jù)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，使之實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的完全自動(dòng)化。

4.5 案例分析——杭州通用能源技術(shù)開發(fā)有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線

通用能源公司生產(chǎn)線的最大特點(diǎn)是生產(chǎn)的模塊化，比如在車間中看到的一臺(tái)發(fā)電機(jī)，杭州公司只負(fù)責(zé)制造機(jī)架，而通用公司在世界各地的分公司將完成其他各個(gè)部分的制造，最后在奧地利完成整臺(tái)機(jī)組的組裝。這種模塊化的生產(chǎn)在一定程度上使生產(chǎn)率得到提高，各地的資源得以最合理的利用。我認(rèn)為這條貫穿全球的生產(chǎn)線也應(yīng)用了機(jī)電一體化的思維：將整個(gè)系統(tǒng)看做是有機(jī)的整體，通過應(yīng)用機(jī)械，電子，計(jì)算機(jī)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)商之間信息的交流，產(chǎn)品的調(diào)配，勞動(dòng)力的設(shè)置等等，當(dāng)然這其中將涉及到更多科技以外的管理技術(shù)。而這種模塊化的發(fā)展趨勢是機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一。

機(jī)械電子工程暑期實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告

在通用公司的模型精加工車間，我們看到了大型模型的測量工具，大型數(shù)控銑床，數(shù)控鏜床，大型焊接機(jī)等各類設(shè)備中許多都采用了數(shù)控技術(shù)，但在工件檢測，以及焊接方面仍不能達(dá)到智能化。根據(jù)文獻(xiàn)[1]，我們可看出，對(duì)于目前的一些人工參與的工序，可以通過智能工程實(shí)現(xiàn)智能化，使焊接等工藝成為智能加工工藝（如研發(fā)出機(jī)械手根據(jù)焊接母材的不同情況選擇焊接方法，調(diào)整運(yùn)動(dòng)速度等）將使機(jī)電一體化技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。

五 結(jié)論

綜上所述，機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械工程，電氣工程，計(jì)算機(jī)科學(xué)等多種學(xué)科的協(xié)調(diào)集成并非簡單的堆積，在各條生產(chǎn)線中，機(jī)電一體化技術(shù)不僅應(yīng)用于生產(chǎn)線的各個(gè)子部分，同時(shí)其理念及技術(shù)也應(yīng)用與生產(chǎn)線的組織架構(gòu)中，使生產(chǎn)效率得到大幅提高。

同時(shí)機(jī)電一體化技術(shù)將朝著智能化，集成化，綠色化，模塊化等方向發(fā)展，繼續(xù)完成優(yōu)化生產(chǎn)的使命。

六 參考文獻(xiàn)

[1] 《試論機(jī)電一體化的發(fā)展方向》 朱志成 [2] 《機(jī)電一體化技術(shù)探討》葛運(yùn)生 [3] 百度百科——自動(dòng)生產(chǎn)線詞條

[4] 《轉(zhuǎn)底爐直接還原一電爐煉鐵流程與高爐煉鐵流程的對(duì)比》秦廷許 馬鞍山鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院

[5] 《大規(guī)格線材生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)》陳文灶(攀鋼集團(tuán)公司線材廠)[6] 《酒鋼新高速線材生產(chǎn)線工藝特點(diǎn)與技術(shù)裝備》孫競(酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司)[7] 浙江大學(xué)通識(shí)課程《機(jī)電一體化》課件 祝長生

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)的基本與成長進(jìn)行了簡要介紹,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。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，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。

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、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

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)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

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

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量時(shí)，可極大地提高測量精度和量程。

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）傳感檢測技術(shù)

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

2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，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，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（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）傳感檢測技術(shù)

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù)

階段

1、模型階段

2、測試階段

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）傳感檢測技術(shù)

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù) 階段

模型階段

測試階段

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)測的難題，一個(gè)個(gè)久戰(zhàn)沙場經(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）傳感檢測技術(shù)

傳感檢測技術(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，可以測試和分析這些組件的適用性；監(jiān)測響應(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)行測試或者使用CAMeL-View TestRig進(jìn)行硬件在回路（的測試）。要進(jìn)行硬件在回路測試，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試平臺(tái)的基礎(chǔ)之上。識(shí)別經(jīng)過測試平臺(tái)上測試過的組件，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，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、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．位置檢測電路 位置檢測電路是執(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，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 檢測電壓、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IPM輸出的三相電流，對(duì)于IPM輸出電壓的檢測采用分壓電路。

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、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)間的競爭也將全球化。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)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，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。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。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。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。