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畢業(yè)設(shè)計(論文)GRADUATEDESIGN(THESIS)設(shè)計（論文）題目XXXXXXXXXX學(xué)生XX學(xué)習(xí)中心XXXXXXXXX專業(yè)XXXXXXX層次XXX二〇XX年XX月XX日機電一體化論文一、前言機電一體化是以機械電子技術(shù)和計算機科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合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。而機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上采用微電子技術(shù)和計算機技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。使機械工業(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“機械電氣化”邁入了機電一體化為特征的發(fā)展階段。因此機電一體化是在機械產(chǎn)品中的機構(gòu)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)和計算機技術(shù)、并將機件裝置和電子設(shè)備以及計算機軟件等有機結(jié)合起來構(gòu)成的系統(tǒng)總稱。根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標標，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)。二、統(tǒng)攬機電一體化涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化發(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。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)，
摘要：機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。文章概述機電一體化的核心技術(shù)，分析機電一體化發(fā)展進程，提出機電一體化向智能化邁進的趨勢。
關(guān)鍵詞：機電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進程；發(fā)展趨勢
機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機電一體化的核心技術(shù)
1.機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計算機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、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)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(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)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
4.自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(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、補償、再現(xiàn)、檢索等。
5.傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。
6.伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機電一體化的發(fā)展進程
1.數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。
2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴展、具有強烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、機電一體化向智能化邁進
20世紀90年代后期，各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，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)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：
1.智能化：是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，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。
2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.微型化：興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。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。
4.綠色化：機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。
5.系統(tǒng)化：其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進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)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產(chǎn)品。
結(jié)束語：
當然，機電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(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)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻：
[1]王靜。淺析機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].同煤科技。2006.（4）
[2]石美峰。機電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考[J].山西焦煤科技。2007.（3）
機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景
摘要:機電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。文章簡述了機電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域,并指出其發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:機械工業(yè);機電一體化;數(shù)控;模塊化
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。
在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(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“機械電氣化”邁入了“機電
一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處
理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發(fā)展,必須從以下
幾方面著手。
(一)機械本體技術(shù)
機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進,還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。
(二)傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈
敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾
有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前
有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信
息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢
測技術(shù)。
(三)信息處理技術(shù)
機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、
信息處理設(shè)備(特別是微型計算機)的普
及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體
化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包
括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理
的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速
度,并解決抗干擾及標準化問題。
(四)驅(qū)動技術(shù)
電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用,但
在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問
題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器
的電機以及控制專用組件-傳感器-電
機三位一體的伺服驅(qū)動單元。
(五)接口技術(shù)
為了與計算機進行通信,必須使數(shù)據(jù)
傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同
一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,
而且可以簡化設(shè)計。目前,技術(shù)人員正致
力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解
決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕
器的大容量化、小型化、標準化等問題。
(六)軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為
了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的
效率,要逐步推行軟件標準化,包括程序
標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推
行軟件工程等。
二、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
(一)數(shù)控機床
數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)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,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
準,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)和實現(xiàn)二、三維加工
過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊
控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模
塊化設(shè)計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也
加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。
5、能實現(xiàn)多過程、多通道控制,即具
有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)
或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具
破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集
成到系統(tǒng)中去。
6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強了系統(tǒng)
組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、以單板、單片機作為控制機,加上專
用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
(二)計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)
的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它
打破原有部門之間的界線,以制造為基干
來控制“物流”和“信息流”,實現(xiàn)從經(jīng)營
決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備、生產(chǎn)實驗到生
產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提
高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到
更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得
到更大的發(fā)揮。
(三)柔性制造系統(tǒng)(FMS)
柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系
統(tǒng),主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料
盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。
它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配
部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工
件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改
頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
(四)工業(yè)機器人
第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人,
它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動,對工作
環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活
性;第2代機器人帶有各種先進的傳感元
件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信
息,通過計算機處理、分析,做出一定的判
斷,對動作進行反饋控制,表現(xiàn)出低級智
能,已開始走向?qū)嵱没?第3代機器人即智
能機器人,具有多種感知功能,可進行復(fù)雜
的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨
立行動,與第5代計算機關(guān)系密切。
三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機電一體化將朝
著以下幾個方向發(fā)展。
(一)智能化
智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自
動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀機電
一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度
的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的
集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)
造了條件,有力地推動著機電一體化產(chǎn)品
向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品
可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取
代制造工程中人的部分腦力勞動。
(二)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),進行任意的
剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)
控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功
能大大加強,一般除RS232等常用通信
方式外,實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要
的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一
體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予
機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性
顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根
據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型
機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
(三)微型化
微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微
機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機
電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微
電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過
1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于
微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、
運動靈活等特點,可進入一般機械無法進
入的空間并易于進行精細操作,故在生物
醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國
防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。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。
(四)模塊化
模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個
發(fā)展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。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)具有標準機械接口、電氣接
口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)
品單元是一項復(fù)雜而重要的事,它需要制
訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配
和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用
標準單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不
斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
(五)網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化
有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
機電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的
方式也不同。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。
(六)綠色化
工業(yè)的發(fā)達使人們物質(zhì)豐富、生活舒
適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴
重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化
是時代的趨勢,其目標是使產(chǎn)品從設(shè)計、
制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極
小,資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的
綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,
報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制
造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述,機電一體化是眾多科學(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。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)
略性的變革,使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)
計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新
一代機電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機
械設(shè)備的要求,而且是推動機械產(chǎn)品更新
換代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)
的必由之路。
參考文獻:
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機械工業(yè)出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化,2006(6).
4、章浩,張西良,周士沖.機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機化研究,2006(7).
5、梁俊彥,李玉翔.機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].科技資訊,2007(9).
機電一體化畢業(yè)論文
緒論
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(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。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(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“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機電一體化概要
機電一體化是指在機構(gòu)得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(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。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)、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)功能目標和優(yōu)化組織目標，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。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)有純技術(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。即機電一體化產(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。
二、機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，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)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術(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。
20世紀70~80年代為第二階段，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)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認；②機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；③各國均開始對機電一體化技術(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。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，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)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進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)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向.三、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。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下：
3.1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(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。誠然，使機電一體化產(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。
3.2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
20世紀90年代，計算機技術(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、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。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?，F(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)(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computerintegratedappliancesystem,CIAS)，使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(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80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。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。
3.5綠色化
工業(yè)的發(fā)達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)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。
3.6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)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(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，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體花產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。
四、典型的機電一體化產(chǎn)品
機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
五、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。
(一)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，因此亟需發(fā)展。
(二)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。
六、我國發(fā)展“機電一體化”的對策
(一)加強統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃
目前，我國從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問題，同時缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!
(二)強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用
目前，我國“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，我國有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構(gòu)，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。“協(xié)會”要進一步擴大領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)——理事會的代表層面和復(fù)蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機構(gòu)、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點布局的調(diào)整，進行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關(guān)項目的發(fā)標、招標工作……
(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，對有關(guān)機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進行表彰獎勵等。
(四)突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”
機電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，在傳統(tǒng)的機電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。
七、結(jié)語
綜上所述，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。當然，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
創(chuàng)新設(shè)計類
1T卷揚機的設(shè)計
6-C618數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)設(shè)計
CA6140車床經(jīng)濟型數(shù)控改裝設(shè)計
CG2-150型仿型切割機的設(shè)計
PLC控制自動送水系統(tǒng)設(shè)計
JK5型垂直提升機設(shè)計
T6112鏜床液壓系統(tǒng)設(shè)計
Φ1200熟料圓錐式破碎機
播種機的設(shè)計
步進電機控制電路應(yīng)用設(shè)計
21層電梯的控制（電機的選擇人性化控制、舒適設(shè)計）
垂直提升機3.2噸的設(shè)計
糕點切片機
垂直提升機（JM20噸）的設(shè)計
橋式起重機20t設(shè)計及控制
直線熱礦條篩的設(shè)計
直線振動輸送機的設(shè)計
輕型平動搬運機械手的設(shè)計（改進）
取料機液壓系統(tǒng)的設(shè)計
雙齒輥破碎機的設(shè)計
送絲機的設(shè)計
DQL斗輪堆取料機液壓系統(tǒng)設(shè)計改造
CG2-150型仿型切割機的設(shè)計
車床的部分改造
C616車床的橫向伺服進給單元改造
C650臥式普通車床PLC電氣改造
6-C618數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)設(shè)計
C616車床的橫向伺服進給單元改造
CA6140車床經(jīng)濟型數(shù)控改裝設(shè)計
PLC控制類
C650臥式普通車床PLC電氣改造
PLC對XA6132型銑床的電氣改造
PLC鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)
M7475B型磨床的電氣控制的PLC改造
T68型臥式鏜床的PLC控制
印刷機的自動化（或無人）控制
M7475B型磨床的電氣控制的PLC改造
PLC對XA6132型銑床的電氣改造
T68型臥式鏜床的PLC控制
制造、工藝設(shè)計類
柴油機飛輪專用鉆模包括設(shè)備的選擇
車床整體式箱體的加工設(shè)備選擇
典型零件的數(shù)控銑床銑削編程與操作設(shè)計
其他
單片機對步進電機的控制
T6112鏜床液壓系統(tǒng)設(shè)計
單色膠印機的改進
倒檔齒輪自動焊
鍋爐燃燒的自動控制（包括料的自動輸送）
DQL斗輪堆取料機液壓系統(tǒng)設(shè)計改造
LM型立磨液壓力的監(jiān)控系統(tǒng)
基于PRO/E的二級減速器的設(shè)計及仿真
基于PRO/E的絞肉機的設(shè)計及仿真
基于PRO/E的齒輪軸的設(shè)計及齒輪油泵的裝配
基于PRO/E的齒輪油泵的三維設(shè)計
機電我有的，可以給你參考。結(jié)尾是全文內(nèi)容發(fā)展的必然結(jié)果，是文章結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一。現(xiàn)代著名作家?guī)熗釉f：“寫文章不管長短，首先要考慮好結(jié)尾。有了結(jié)尾，如何開頭，中間如何安排，便迎刃而解了。”好的結(jié)尾當如豹尾，響亮有力，令人警醒，催人奮進。如魯迅的《論雷峰塔的倒掉》，結(jié)尾只有兩個字：“活該！”短短兩字，可謂簡潔之至，力透紙背！
機電一體化畢業(yè)論文
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機電一體化畢業(yè)論文：發(fā)展“機電一體化”的思路和對策是一篇關(guān)于機電一體化機電一體化畢業(yè)論文的文章，本文是由范文中國責(zé)任編輯邢楓為您精心挑選，希望本文能幫助到您，感謝本文作者
主題詞：機電一體化、對策
一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機電一體化"技術(shù)之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機電一體化"的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術(shù)為"機電一體化''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發(fā)展趨勢
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.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)。
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。
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：當控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時，生物便"死亡"，而當控制系統(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。
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。這種微型機械學(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。
