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篇1

[關(guān)鍵詞]機電一體化 創(chuàng)新 發(fā)展方向

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）17-0388-01

隨著我國社會市場經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，科學技術(shù)水平得到了進一步提高，對機械制造企業(yè)提出了更高的要求。機械制造企業(yè)面臨著激烈的市場競爭，“機電一體化”已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢。通過將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進行有機地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)，實現(xiàn)機電一體化的現(xiàn)代化設(shè)備。

1 我國機電一體化的現(xiàn)狀分析

1.1 先進的機械制造技術(shù)

國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展過程中，將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與先進技術(shù)成果相結(jié)合，形成了高效、靈活的制造技術(shù)。早在21世紀70年代，我國就已經(jīng)制定并實施了準時生產(chǎn)制，將這種制度引用于自動化裝置的生產(chǎn)中，能夠大幅度提高生產(chǎn)效率，是一種科學的管理手段。到了80年代，我國機械制造企業(yè)開始改造制造裝置，提高了制造水平，進而保證了產(chǎn)品的更好的質(zhì)量和更優(yōu)異的性能，適應(yīng)市場的發(fā)展需求。

1.2 自動控制儀器儀表與固態(tài)傳感器

機電一體化的發(fā)展，使得微處理技術(shù)應(yīng)用于儀表中，降低了儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，增加了儀器儀表的柔度、精度和可靠性。市場上涌現(xiàn)了一大批自動化控制儀表，具有存儲記憶、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、自動控制等功能。此外，機電一體化促使固態(tài)傳感器的發(fā)展，傳統(tǒng)的力平衡機械傳感器已經(jīng)被取締，發(fā)展成為了電容式、石英諧振式、半導(dǎo)體壓阻式等固態(tài)傳感器，代表了先進科學技術(shù)。

1.3 機器人的智能化、微型化技術(shù)

我國機電一體化向著智能化、微型化發(fā)展，在機器人開發(fā)方面也是如此。我國機械制造的機器人具有人的情感、思維，體現(xiàn)了機器人的高級智能。機械制造企業(yè)利用標準的機器人控制器，可以迅速組成完成某種作業(yè)的多功能機器人。

2 機電一體化的創(chuàng)新

2.1 結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新

機電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新，主要包括產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)、動力配置、傳動方式、周邊設(shè)備接口形式等。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新對于機械制造企業(yè)是非常重要的，通過結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，才能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的改進和產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新。

2.2 功能的創(chuàng)新

在功能方面，機電一體化需要充分考慮使用者和社會的要求，改進產(chǎn)品的制備工藝，完善產(chǎn)品的功能，開發(fā)出更加優(yōu)異性能的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品功能的創(chuàng)新，機械制造企業(yè)既可以對原有的產(chǎn)品進行更新?lián)Q代，也可以重新研制具有新功能的產(chǎn)品，能夠保證企業(yè)的戰(zhàn)略性目標和持續(xù)發(fā)展，提高企業(yè)的市場競爭力。

2.3 造型的創(chuàng)新

在機電一體化產(chǎn)品的外觀是使用者首先觀察到的，美觀的造型能夠使人更加喜愛產(chǎn)品。因此，機械制造企業(yè)要創(chuàng)新產(chǎn)品的外形，重視產(chǎn)品周邊裝置的接口和機電之間的耦合，使得產(chǎn)品的美觀和功能共存。例如，可以采用機電一體化CAD虛擬原型法、計算機輔助造型等方法進行產(chǎn)品外觀的設(shè)計，增加產(chǎn)品外觀的美感。

2.4 材料的創(chuàng)新

機電一體化產(chǎn)品的材料創(chuàng)新包括兩個方面：一是選擇具有特殊性能的新材料，如耐腐蝕、耐高溫、高強度、體積小、質(zhì)量輕的材料；二是研發(fā)適用于產(chǎn)品的新材料，如納米材料、陶瓷材料、智能材料、高分子材料、金屬化合物等。

2.5 控制系統(tǒng)的創(chuàng)新

控制系統(tǒng)作為機電一體化產(chǎn)品的核心組成部分，受到微電子技術(shù)的影響，機電一體化產(chǎn)品逐漸采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、適用控制等策略，贏得了更廣泛的市場。

2.6 傳感元件的創(chuàng)新

傳感器具有微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的特點，是一種機電一體化產(chǎn)品。近年來，傳感器的發(fā)展迅速，對于新型傳感器的需求也不斷增加，機電一體化產(chǎn)品要積極研發(fā)高性能傳感器，促進產(chǎn)品的創(chuàng)新，保證企業(yè)的發(fā)展前景。

3 機電一體化的發(fā)展方向

3.1 智能化

智能化是機電一體化產(chǎn)品的重要發(fā)展方向，采取先進的科學技術(shù)，根據(jù)產(chǎn)品的使用場合，賦予產(chǎn)品一定的智能化，使產(chǎn)品具有人的邏輯思維能力。與人類的智能相比，機電一體化產(chǎn)品的智能化是低級的，只能實現(xiàn)人的一小部分智能。

3.2微型化

機電一體化產(chǎn)品的微型化發(fā)展主要是指不超過1立方厘米的產(chǎn)品，發(fā)展方向是納米級和微米級尺寸。微型化的機電一體化產(chǎn)品具有體積小、運動靈活、節(jié)約能耗的特點，在信息、軍事、醫(yī)療領(lǐng)域具有相當高的優(yōu)勢。

3.3 模塊化

模塊化是一種處理復(fù)雜系統(tǒng)分解為更好的可管理模塊的方式。機電一體化產(chǎn)品的模塊化是個復(fù)雜的過程，也是非常重要的工程，可以為機械制造企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益和社會地位。

3.4 人格化

由于機電一體化產(chǎn)品的服務(wù)對象是人，所以，產(chǎn)品的人性化顯得越來越重要。同時，很多機電一體化產(chǎn)品是模擬生物制成的，這也決定了產(chǎn)品具有人格化的特點。人格化的機電一體化產(chǎn)品是使用者迫切需要的。

3.5 網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)階段，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的改革，網(wǎng)絡(luò)成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活都不可或缺的。新型的機電一體化產(chǎn)品具有優(yōu)異的性能、可靠的質(zhì)量，銷量必然會很高?；诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)品將是一大發(fā)展趨勢。

3.6 帶源化

顧名思義，帶源化是指產(chǎn)品本身帶有能源，是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向。帶源化的機電一體化產(chǎn)品具有獨特的優(yōu)勢和好處。

3.7 綠色化

隨著人們生活質(zhì)量的提高，人們越來越關(guān)注環(huán)保，綠色化產(chǎn)品是符合時展需求的。綠色化是機電一體化產(chǎn)品的新發(fā)展方向。綠色化機電一體化產(chǎn)品在產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、使用、銷毀的全生命周期過程中，幾乎不會對生態(tài)環(huán)境造成影響。

4 加強機電一體化水平的措施

4.1 加強基礎(chǔ)理論的研究

機電一體化是復(fù)雜的過程，涉及到不同學科的知識。要想提高機電一體化的水平，必須要加強基礎(chǔ)研究，熟練掌握相關(guān)領(lǐng)域的知識，具備扎實的專業(yè)技術(shù)，依靠科學技術(shù)的力量，制造出高質(zhì)量的機電一體化產(chǎn)品。

4.2 重視人才引進和培養(yǎng)

機電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新需要一大批優(yōu)秀人才的加入。機械制造企業(yè)要加強人才引進計劃，注重人才的培養(yǎng)，主要是機械設(shè)計理論、計算機軟件開發(fā)能力的培養(yǎng)，對不同層次和崗位的人員進行專業(yè)技能培訓。

4.3 加強產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新

機械制造企業(yè)要加強產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品的先進性。機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)和創(chuàng)新是國家發(fā)展和企業(yè)發(fā)展的共同需要。企業(yè)要根據(jù)市場的需要，致力于現(xiàn)有產(chǎn)品的生產(chǎn)，同時，要研制并開發(fā)多功能的新產(chǎn)品，有利于企業(yè)戰(zhàn)略性發(fā)展目標的實現(xiàn)，以便于企業(yè)社會競爭力的提升。

5 結(jié)論

我國機電一體化的現(xiàn)狀，主要體現(xiàn)在先進的機械制造技術(shù)、自動控制儀器儀表與固態(tài)傳感器、機器人的智能化、微型化技術(shù)。機械制造企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能的、造型、材料、控制系統(tǒng)和傳感元件，進而實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新。

機械制造企業(yè)要加強基礎(chǔ)理論的研究，重視人才引進和培養(yǎng)，加強產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，提高企業(yè)的機電一體化水平。

參考文獻

[1] 王宣銀，陶國良，陳鷹. 機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向[J]. 機電一體化，2012，06：5-8.

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關(guān)鍵詞：機電一體化；特征；發(fā)展趨勢

隨著日新月異的技術(shù)更新，機電一體化發(fā)展對不同學科交叉滲透也有著推動。機械工程當中的微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)發(fā)展，為機電一體化發(fā)展目標實現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標，在機電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，就能提高生產(chǎn)力水平。從理論上對機電一體化技術(shù)發(fā)展研究分析，就能從理論層面提供支持依據(jù)。

一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程和主要的內(nèi)容分析

1.機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程分析

機電一體化主要是電子技術(shù)和機械設(shè)備的有機結(jié)合，從而將機械設(shè)備的動力以及電子技術(shù)的信息處理功能充分發(fā)揮，實現(xiàn)自動化的工作目標。機電一體化是建立在綜合應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的，在當前已經(jīng)成為獨立的學科，從技術(shù)層面來說，主要體現(xiàn)在對機電一體化的產(chǎn)品有效實現(xiàn)和使用發(fā)展。而從產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面來說，就是機械系統(tǒng)和微電子系統(tǒng)結(jié)合構(gòu)成的新系統(tǒng)，這就成為了有著新功能的產(chǎn)品。機電一體化的進一步發(fā)展過程中，在功能系統(tǒng)的作用發(fā)揮上比較突出。機電一體化實際是綜合技術(shù)的融合，并非是簡單化的拼湊，而是將各個領(lǐng)域的優(yōu)勢相結(jié)合，實現(xiàn)概念上以及技術(shù)上的融合。我國的機電一體化發(fā)展經(jīng)歷了幾個重要階段。上世紀80年代，學術(shù)界對機電一體化進行了研究，經(jīng)過了幾十年的努力，在理論上以及技術(shù)層面上都實現(xiàn)了長足發(fā)展，在數(shù)控技術(shù)方面的市場占有率也逐年提高，機械生產(chǎn)能力也有了大幅度提高。工業(yè)機器人的實際生產(chǎn)應(yīng)用，對控制系統(tǒng)以及軟件編程技術(shù)的應(yīng)用等，都從很大程度上促進了生產(chǎn)效率的提高。在計算機集成制造系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展上也取得了矚目成績，已經(jīng)在多個制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用。

2.國外機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國外的機電一體化技術(shù)發(fā)展可以分為三個階段：第一階段又稱之為初級階段，出現(xiàn)在20世紀60年代以前，這一時期是機電一體化技術(shù)的雛形，是人們不自覺地利用電子技術(shù)并且傳承下來；第二階段稱之為發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀80年代末期，機電一體化技術(shù)的各項產(chǎn)品都有著很大的發(fā)展；第三階段是深入發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀90年代后期，世界各國都開始研發(fā)和關(guān)注機電一體化的技術(shù)和新產(chǎn)品。日本東京在1989年召開的第一屆國際先進機電一體化學術(shù)會議，可以稱為機電一體化技術(shù)發(fā)展階段的標志，世界各國也從此大力推動和發(fā)展機電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。在深入發(fā)展時期，機電一體化技術(shù)進入了向智能化方向的新階段，一方面出現(xiàn)了光學、通信技術(shù)、微細加工技術(shù)等新的機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品，另一方面對機電一體化技術(shù)的學科體系和研究方法也進行了深入的探討。在目前，機電一體化產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位是日本和美國。

3.國內(nèi)機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國的機電一體化技術(shù)與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，如當前國內(nèi)外在開發(fā)煤礦機電大功率厚煤層電牽引采煤機的機電一體化新技術(shù)方面。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是總體技術(shù)上，國外Eickhoff公司開發(fā)的SL500系列采煤機，截高范圍2.0m～6.0m，可達截割功率2×825kW，而國內(nèi)引進6LS3，6LS5和7LS5型6臺，SL500型3臺，EL3000型1臺，最大裝機總功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用壽命方面；二是工況檢測、故障診斷技術(shù)上，目前國外使用微機控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點多等特點，而國內(nèi)卻達不到這一水平；三是自動調(diào)高技術(shù)上，基于位置傳感器和計算機的記憶截割技術(shù)在國外比較容易實現(xiàn)，而國內(nèi)在研采煤機仍未實現(xiàn)記憶截割。

4.機電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析

機電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對電子以及機械技術(shù)的應(yīng)用下，能將兩者得以有機結(jié)合，就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。因此，機電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個層面的內(nèi)容。機電一體化系統(tǒng)，也就是產(chǎn)品方面，是通過多個特定功能機械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體，使人們的實際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執(zhí)行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。除此之外，機電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機電一體化的思想也簡稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對人機一體化以及機電液一體化等發(fā)展目標都能有效實現(xiàn)。機電一體化工程作為電子和機械工程集合，通過機電一體化技術(shù)設(shè)計制造體系應(yīng)用，在實際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。

二、機電一體化產(chǎn)品特征類別和核心技術(shù)分析

1.機電一體化產(chǎn)品特征類別分析

機電一體化的產(chǎn)品特征也比較鮮明。機電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡單，產(chǎn)品的輕細巧等特征比較突出，并且比較容易實現(xiàn)標準化、模塊化的設(shè)計制造。機電一體化的產(chǎn)品記憶以及信息處理功能比較突出，能夠?qū)a(chǎn)品的高效性以及智能化的優(yōu)勢充分發(fā)揮，并能起到自動監(jiān)視的功能和診斷功能等，在產(chǎn)品的安全可靠性上也能有效提高，可通過負荷以及運行情況加以有效調(diào)整控制。另外，機電一體化的產(chǎn)品類型也比較多。機械產(chǎn)品當中一部分控制功能及機構(gòu)用電子裝置替代，其中比較常見的有機電一體化照相機以及打印機等產(chǎn)品。此外，比較典型性的產(chǎn)品有著較為完整性的結(jié)構(gòu)，其中比較常見的就是工業(yè)機器人以及自動繪圖機等。簡單地依靠機械以及電子無法制造這些產(chǎn)品，兩者結(jié)合，就能夠大大提高可運行效率。還是一種類型是通過微電子裝置替代原設(shè)備的信息處理機構(gòu)，比較常見的產(chǎn)品有全電子式電話交換機以及電機調(diào)速裝置等內(nèi)容。

2.機電一體化核心技術(shù)分析

機電一體化的核心技術(shù)比較多。計算機和信息技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)，能夠發(fā)揮信息交換以及存取和運算等作用。計算機以及信息技術(shù)當中的專家系統(tǒng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)也是比較常用的。機電一體化核心技術(shù)中的系統(tǒng)技術(shù)，是通過整體概念對多種相關(guān)技術(shù)進行組織應(yīng)用的，其中接口技術(shù)就是比較常用的。為保障計算機的通信，要對數(shù)據(jù)傳遞格式進行規(guī)格化以及標準化呈現(xiàn)。目前這一應(yīng)用技術(shù)中的開發(fā)成本比較低，在高速串行接口的應(yīng)用方面比較突出。機電一體化核心技術(shù)當中的機械本體技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)。這一技術(shù)主要應(yīng)用于對性能的改善以及質(zhì)量的減輕等層面。當前的機械產(chǎn)品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產(chǎn)品質(zhì)量，要在結(jié)構(gòu)上加以優(yōu)化，并加強非金屬材料的應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用響應(yīng)速率得到了很大提高，在整體的效率上也得到了有效提高。機電一體化核心技術(shù)當中的信息處理技術(shù)以及傳感技術(shù)也是比較常見的應(yīng)用技術(shù)。信息處理技術(shù)的應(yīng)用中，將微型計算機在實際工作中加以科學應(yīng)用，就能從整體上提高信息處理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干擾能力。而傳感核心技術(shù)的應(yīng)用有著高靈敏度以及抗干擾能力，在當前的技術(shù)進一步升級下，對光纖電纜傳感器的應(yīng)用比較重要。另外，機電一體化核心技術(shù)當中的軟件技術(shù)以及驅(qū)動技術(shù)也是較為常用的技術(shù)。軟件技術(shù)應(yīng)用是和硬件協(xié)調(diào)應(yīng)用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產(chǎn)維修效率，以及軟件的標準化應(yīng)用是發(fā)展的重要課題。在驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用下，在響應(yīng)速度上也能有效提高，對控制專用組件以及傳感器和電機三位一體的作用發(fā)揮也比較重視。

三、機電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢探究

1.機電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分析

機電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對我國的經(jīng)濟水平提高起到了積極促進作用。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用在當前社會發(fā)展中的作用也愈來愈突出。通過多年的發(fā)展以及技術(shù)優(yōu)化，機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床的應(yīng)用使之結(jié)構(gòu)、功能和控制精度等都得到了有效提高，在總線式以及緊湊型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用下，使得數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化。應(yīng)用CPU以及多主總線體系結(jié)構(gòu)，進行開放性設(shè)計等，能提高接口的標準化，實現(xiàn)使用效益最大化呈現(xiàn)。通過智能化以及WOP的實現(xiàn)，機電一體化數(shù)控機床系統(tǒng)就能實現(xiàn)二維以及三維的動態(tài)加工仿真。信息存儲大容量的模塊化設(shè)計使得控制功能也得到了有效提高，可有效實現(xiàn)多過程以及多通道控制。例如：當前市場上的CK0632數(shù)控機床就是采用機電一體化設(shè)計的數(shù)控機床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機床主軸采用高度精密滾動軸承之承，回轉(zhuǎn)精度高。機訂導(dǎo)軌采用耐磨鑄鐵，經(jīng)過超音頻淬火能夠長期穩(wěn)定地保證機床加工精度。CK0632數(shù)控機床機床也可實現(xiàn)自動控制，完成車削多種零件的內(nèi)外圓、端面、切槽、任意錐面、球面、及各種公英制圓、圓錐螺紋等工序。此外，CK0632數(shù)控機床還有配有完備的S.T.M.功能，可以發(fā)出和接收多種信號控制自如的加工過程。目前，CK0632數(shù)控機床廣泛應(yīng)用于電器、儀表儀器工業(yè)、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機械、五金工具及其他高精度復(fù)雜零件的加工制造。機電一體化在工業(yè)機器人領(lǐng)域當中的應(yīng)用也比較突出，第二代機器人的設(shè)計中，對各種傳感元件進行了科學應(yīng)用，這樣在作業(yè)的信息獲得以及操作對象的信息獲得都比較方便。計算機技術(shù)的應(yīng)用能準確判斷分析對操作信息的處理，并進行反饋控制。在第三代的機器人設(shè)計中，就通過多感知功能的應(yīng)用，有效實現(xiàn)復(fù)雜化的邏輯思維以及判斷和決策等，在作業(yè)的獨立性層面有著充分體現(xiàn)。

2.機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著時展以及技術(shù)進步，機電一體化技術(shù)也會向著智能化方向邁進。這也是當前的機電一體化和傳統(tǒng)機械自動化的重要不同。近些年，我國在處理器技術(shù)上的進步以及傳感器系統(tǒng)的集成化目標實現(xiàn)，對機電一體化的智能化發(fā)展目標實現(xiàn)提供了有力支持。智能化機電一體化目標實現(xiàn)和實際的應(yīng)用，對人的操作和工作量的減少能發(fā)揮積極作用，可有效減少人的腦力勞動。機電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展將實現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當前的發(fā)展比較迅速。進入新的時代，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，機電一體化的網(wǎng)絡(luò)化目標將得到實現(xiàn)，在遠程控制技術(shù)的應(yīng)用作用上將更加突出，同時會提高機電一體化的功能性以及安全性。機電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化趨勢比較突出，也就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的模式化以及開放式的總線結(jié)構(gòu)應(yīng)用，對系統(tǒng)的靈活性組態(tài)就有著鮮明呈現(xiàn)。在系統(tǒng)化的發(fā)展中，能加強通信功能，可實現(xiàn)遠程以及多系統(tǒng)的通信。不僅如此，機電一體化的發(fā)展也會向著微型化方向邁進。這主要體現(xiàn)在電子部件的微型化，在產(chǎn)品的體積層面不斷縮小等。這樣就會促進機電一體化的設(shè)備運行效率提高，靈活性更加突出。

四、小結(jié)

綜上所述，機電一體化的發(fā)展中，技術(shù)的升級進步對機電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進作用。我國在機電一體化的發(fā)展中有了長足進步，但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對機電一體化的技術(shù)進行研究分析，就能為實際機電一體化發(fā)展提供理論支持，帶動我國機電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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[4]繆學勤.工業(yè)4.0推動機電一體化走向智能技術(shù)系統(tǒng)[J].自動化儀表,2016(37)．

篇3

1機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

我國在工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)方面存在著一定的問題，其制造水平與發(fā)達國家之間存在較大的差距。但是我國擁有強大的經(jīng)濟市場，這對于機電一體化的發(fā)展起到了一定的促進作用。當今，世界上的經(jīng)濟競爭十分的激烈，我國在工業(yè)制造方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)，只有將我國的機電一體化技術(shù)融入到工業(yè)行業(yè)的制造中來才會提高我國科技的技術(shù)含量，打破傳統(tǒng)的工業(yè)行業(yè)中存在的成本高、技術(shù)含量較低的不良現(xiàn)象。機電一體化的發(fā)展經(jīng)歷了三個重要的時期。最初的階段是簡單的機械與電子的融合，在機電一體化的最初階段人們只是具有了電子與機械相結(jié)合來運用的簡單的構(gòu)想，只是停留在理論思想方面并沒有采取一定的措施來實現(xiàn)電子與機械的相互融合。第二段時期主要是技術(shù)的發(fā)展階段。這個階段出現(xiàn)了很多的理論思想，雖然電子技術(shù)隨著社會的快速發(fā)展也取得了一定的進展但是把理論思想應(yīng)用在實踐中也仍然不能實現(xiàn)電子技術(shù)與機械技術(shù)的相互融合。第三階段就是電子技術(shù)朝著智能化的發(fā)展方向而發(fā)展。當今社會，我國的科學技術(shù)得到迅速的發(fā)展。計算機信息技術(shù)、紅外線感應(yīng)技術(shù)等無不在提醒著我們這是一個智能化的世界。計算機信息技術(shù)、紅外線感應(yīng)技術(shù)在一定程度上推動了機電一體化技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化提供了相應(yīng)的知識理論。目前，機電一體化在社會市場經(jīng)濟的刺激下已經(jīng)實現(xiàn)了在各個行業(yè)中的應(yīng)用。世界上的各個國家都在為機電一體化的發(fā)展提供了人力、物力和財力，其最終的目標就是希望通過機電一體化來實現(xiàn)自己國家的工業(yè)化快速發(fā)展。

2機電一體化的創(chuàng)新發(fā)展趨勢

2.1采取綠色、環(huán)保、輕便和性價比較高的材料

機電一體化在未來的創(chuàng)新方面將會選擇采用較為環(huán)保、輕便和性價比較高的材料。在機電一體化的原材料方面開始有新的突破。比如說，機電一體化的產(chǎn)品可以隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展選擇一些輕便、綠色和性價比較高的原材料，選擇原材料之后可以充分聯(lián)系材料的不同特點來對所生產(chǎn)的產(chǎn)品進行不斷的改進與完善，進而可以保證機電一體化的產(chǎn)品的質(zhì)量并在保證機電一體化產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)之上采用更加典型的新型的材料來不斷地創(chuàng)新產(chǎn)品，比如，可以在機電一體化中引入高分子材料、智能材料和納米材料，這樣可以使材料的得到一定的回收利用并達到環(huán)保、綠色的環(huán)境要求。

2.2在造型和功能上的創(chuàng)新

在我國科學技術(shù)的飛速發(fā)展下，我國在機電一體化產(chǎn)品的方面上開始新的創(chuàng)新，最值得一提的就是在造型和功能方面的創(chuàng)新，機電一體化產(chǎn)品在造型和功能方面上的改進與創(chuàng)新可以較大程度地滿足廣大消費者對產(chǎn)品造型和功能的追求。比如說，在對產(chǎn)品的造型方面的創(chuàng)新時，利用機電一體化的技術(shù)可以有效地提升產(chǎn)品的外在造型的審美高度，最大程度地滿足顧客對產(chǎn)品造型的需求。除此之外，機電一體化也會越來越重視自身產(chǎn)品的功能，會加強對產(chǎn)品功能上的改進與創(chuàng)新。并且機電一體化產(chǎn)品的功能還會為了滿足不同用戶在不同階段的不同的要求來改變產(chǎn)品的功能使得產(chǎn)品的功能變得多樣化與全面化。

2.3機電一體化會實現(xiàn)控制方面的高效化、智能化和便捷性

傳統(tǒng)的機械設(shè)備在操作方面具有較大的繁瑣性，再加上在工作的過程中需要認為實現(xiàn)機器的操作運行。這往往就會提升人工操作機器設(shè)備的危險性。機電一體化就是能較好地避免這些潛在危險的發(fā)生，可以有效地實現(xiàn)在機械設(shè)備的操作運行中的便捷性、安全性、自動化與高效性。比如說，在機電一體化中運用電子技術(shù)、光子技術(shù)或者現(xiàn)代新型的信息技術(shù)并在此基礎(chǔ)之上加以創(chuàng)新就會實現(xiàn)機電一體化的便捷性、智能化與高效性，有利于進一步促進機電一體化的創(chuàng)新發(fā)展的進程。

3機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向

機電一體化并非是一門獨立的課程，它融入了電子、計算機、機械工程等專業(yè)的知識。隨著信息技術(shù)與電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，計算機技術(shù)和電子技術(shù)逐漸走向智能化、微型化和快速化。因此，集電子、計算機于一身的機電一體化技術(shù)自然也會隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷地發(fā)展。在不久的將來，機電一體化技術(shù)開始邁向智能化、微型化與網(wǎng)絡(luò)化的進程。機電一體化作為一種新型的科技技術(shù)，研究其技能的人員相對而言較少，機電一體化的專業(yè)的研究人員的缺乏是目前阻礙機電一體化發(fā)展進程的較為關(guān)鍵的問題。所以，目前最重要的任務(wù)就是在大力推進機電一體化進程的基礎(chǔ)上建立完善的有關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)部門，為機電一體化技術(shù)培養(yǎng)出所需要的專業(yè)性人才。比如說，可以在各大高校中開設(shè)與機電一體化技術(shù)相關(guān)的專業(yè)科目，鼓勵有關(guān)專業(yè)培訓教育集體的發(fā)展，國家還要給這些相關(guān)的專業(yè)相應(yīng)的政策扶持，為機電一體化技術(shù)人才的培養(yǎng)創(chuàng)造良好的訓練環(huán)境。在這樣的情況下才有可能吸引更多的人去關(guān)注和了解機電一體化的技術(shù)專業(yè)，才會在此基礎(chǔ)之上較快地培養(yǎng)出高素質(zhì)的專業(yè)性人才，從而進一步促進我國機電一體化技術(shù)的發(fā)展進程。

4結(jié)束語

機電一體化的技術(shù)的實現(xiàn)可以進一步滿足大家對產(chǎn)品的更高要求，只有不斷地對機電一體化進行創(chuàng)新才會在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展中適應(yīng)社會的需求。我們要在掌握現(xiàn)有的技能的基礎(chǔ)之上了解市場經(jīng)濟的需求，努力創(chuàng)新，在技術(shù)創(chuàng)新中不斷地創(chuàng)造出更多需求的產(chǎn)品，早日實現(xiàn)在市場經(jīng)濟競爭中的龍頭地位。

作者:張杰 單位:國投大同能源有限責任公司

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：電動機閥門 繼電器保護 機電一體化技術(shù)總結(jié)

1 機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨向

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

1.1 機電一體化技術(shù)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''帶來勃勃生氣；

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.

1.2 機電一體化發(fā)展趨向

1 數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復(fù)。

2智能化

即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

3 模塊化

由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。

2、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

2.1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：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)。 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。

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。

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。

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。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。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。

2.2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。

3 機電一體化中繼電器保護的現(xiàn)狀與發(fā)展

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術(shù)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)[1]，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設(shè)計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

機電一體化的發(fā)展歷程見證了人類走向了高科技的時代，機電一體化化的發(fā)展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。

4 結(jié)語

機電一體化不是孤立的，它是許多科學技術(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。在走向高智能化的時代步伐下，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動的廣闊天地。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。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)。

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[4]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化，2006；

篇5

關(guān)鍵字：機電一體化 機械工程 微電子

1 機電一體化技術(shù)發(fā)展

1.1 數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復(fù)。

1.2 智能化

即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

1.3 模塊化

由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。

1.4 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

2機電一體化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門自成一體的新型學科， 隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展， 必將被賦一予新的內(nèi)容?！?機電一體化” 涵蓋“ 技術(shù)” 和“ 產(chǎn)品” 兩個方面。只是， 機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)， 而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(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。

3 機電一體化中繼電器保護的現(xiàn)狀與發(fā)展

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術(shù)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。

4 繼電保護的未來發(fā)展

繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)的32位微機保護。

天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器（DSP）為基礎(chǔ)的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存（Cache）和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

5 電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高

除了保護的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：（1）具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。（2）尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。（3）采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

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【關(guān)鍵詞】機電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展方向

所謂的機電一體化就是機械、電子、控制、光學、信息、計算機等多種學科融合的新技術(shù)。機電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的工業(yè)上應(yīng)用的也越來越廣泛，機電一體化最早出現(xiàn)于1971年一家日本的雜志上，隨著機電一體化的迅猛發(fā)展，如今人們對機電一體化已經(jīng)有了普遍的認知，機電一體化技術(shù)給機器賦予了人性化與智能化，使得機器不在那么的死板。本文綜合現(xiàn)今我國的技術(shù)對機電一體化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向進行分析。

一、關(guān)于機電一體化的特點

（一）效率得到提高。機電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動處理的功能和自動控制的功能。新產(chǎn)品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機電一體化的產(chǎn)品通過自動控制的系統(tǒng)對機械進行控制，使機械規(guī)范的進行工作，可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率，也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）使用性能得到提高。機電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式，操作臺上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進行操作的時候簡單、方便。機電一體化的產(chǎn)品是以程序為根本，電子控制系統(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進行指揮實現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。

（三）功能得到提高。機電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用，適用面也比較廣泛。原有的機械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù)，單一功能了，具有了復(fù)合的技術(shù)與功能，使得產(chǎn)品的自動化和功能水平上都有了很大的提高。

（四）維護得到提高。機電一體化產(chǎn)品維護和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進行安裝和調(diào)試的時候，是可以通過改變程序的控制來達到改變工作方式的目的。因此，更加的適應(yīng)不同對象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時的需求。機電一體化的的產(chǎn)品具有自動監(jiān)視的功能和自動化檢驗的功能，可以在工作的過程中針對所出現(xiàn)的問題自動采取措施，使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。

二、機電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)

（一）機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)。機械系統(tǒng)主要包括機身、機械傳動、框架以及連接等部分。機械系統(tǒng)部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對于機械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了，需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。

（二）機電一體化產(chǎn)品的動力系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的動力功能和能量都是由動力系統(tǒng)來完成的。動力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅(qū)動電路、電動機等。

（三）機電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測的系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品在運行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進行轉(zhuǎn)換，使其成為能夠測定的物理量，這個過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統(tǒng)就是對這些物理量進行精確的測定，從而為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需要的各個種類的信息。

（四）機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理。為了滿足機電一體化產(chǎn)品的功能和要求，信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息，然后對這些信息進行一些處理、運算和一些決策，對正在運行按照要求進行控制，達到控制的功能。在產(chǎn)品中，信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計算機的軟件、計算機的硬件以及各種接口組成的。

（五）機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)。機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)想要完成要求的動作，控制信息占據(jù)這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。 機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)基本都是運動部件，經(jīng)常性的采用電液、機械、氣動等機構(gòu)。

三、機電一體化未來的發(fā)展方向

（一）機電一體化的智能化。機電一體化技術(shù)中一個重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機電一體化的研究建設(shè)的重視，最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機床與機器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計算機科學、運籌學、心理學、模糊學、混沌動力學等新的思想與方法，對人類智能進行模擬，致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達到更高的控制目標，更好的為工業(yè)加強效率。

（二）機電一體化的模塊化。由于現(xiàn)在生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發(fā)有著標準的機械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時還需要制定各項標準，這樣可以方便各個部件，單元的匹配和接口。模塊化將會為機電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。

（三）機電一體化的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀90年代是計算機等最為突出的成就。機電一體化的新產(chǎn)品一旦問世，只要是擁有獨特的功能，并且可靠性比較高，質(zhì)量能夠保證，相信很快就會風靡全球?，F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時期，而遠程的終端本身就是一種機電一體化的產(chǎn)品，因此機電一體化肯定也會向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。

（四）機電一體化的微型化。微型化興起于20世紀80年代末，是指機電一體化向微型化的方面發(fā)展，國外稱之為微電子，它的特點是體積小，耗能少，運動靈活。

四、小結(jié)

經(jīng)過本文的分析，可以看出，機電一體化并不是一個孤立的個體，是一個由很多科學與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物，隨著時代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求，機電一體化的發(fā)展是必然的，因此機電一體化的技術(shù)將會有著廣闊的發(fā)展前景。

篇7

一、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

20世紀70年展起來的機電一體化技術(shù)是綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)產(chǎn)生的一種系統(tǒng)工程技術(shù)。是多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物，并不斷地通過學科交叉、技術(shù)融合與創(chuàng)新持續(xù)發(fā)展。

機電一體化技術(shù)經(jīng)過近40年的發(fā)展已經(jīng)取得了豐碩的成果，由單一品種逐步發(fā)展到大中型品種乃至成套設(shè)備或大系統(tǒng)。電子技術(shù)在機械產(chǎn)品上的應(yīng)用幾乎達到了無孔不入的程度，并且品種不斷增多，水平也不斷提高，不僅對世界經(jīng)濟的發(fā)展起到了巨大的推動作用，而且給人們的生活帶來了很大的方便和享受。

隨著科學技術(shù)特別是精密機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)的不斷進步，機電一體化技術(shù)也在快速發(fā)展，其發(fā)展趨勢是：在性能上向高精度、高效率、高智能化方向發(fā)展；在功能上向小型化、輕型化、多功能的方向發(fā)展；在層次上向復(fù)合集成、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

二、機電一體化專業(yè)的人才能力定位

高職機電一體化專業(yè)主要培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才，是他們具備必要的基礎(chǔ)理論知識、較寬的專業(yè)知識、較強的工作現(xiàn)場技術(shù)應(yīng)用能力。高職機電一體化人才應(yīng)具備的知識與能力：

1.知識結(jié)構(gòu)

具有必備的文化基礎(chǔ)知識；具有一定的政治理論知識和人文知識；具有所需的機械制造、液壓與氣壓傳動等方面的基本知識；具有電工、電子、自動控制等方面的基本知識；具有計算機應(yīng)用技術(shù)的基本知識；具有數(shù)控機床加工與編程、數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM的基本知識；具有數(shù)控技術(shù)綜合應(yīng)用的基本知識；具有車間生產(chǎn)技術(shù)管理的基本知識。

2.能力結(jié)構(gòu)

（1）社會能力。具備從事職業(yè)活動所需要的行為能力，具體包括口語表達能力、人機對話能力、英語會話與閱讀能力、意志品德、獲得知識的學習能力、解決問題的方法能力、分析問題的思維能力、開展活動的組織能力、團結(jié)共事的協(xié)作能力、開拓發(fā)展的創(chuàng)新能力。

（2）基礎(chǔ)能力。具備從事職業(yè)活動所需的各項基礎(chǔ)能力，具體包括機械制造、電氣控制與計算機應(yīng)用三項基礎(chǔ)能力。

（3）專業(yè)能力。具備從事職業(yè)活動所需要的專業(yè)技能。

三、機電一體化專業(yè)發(fā)展的不足

加入WTO后，中國的制造業(yè)得到了進一步的升級和現(xiàn)代化，這將使機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)的聯(lián)系變得越來越緊密，并對機電一體化專業(yè)培養(yǎng)的人才提出了更高的要求，也將使機電一體化專業(yè)的發(fā)展方向受到影響。

原有的人才培養(yǎng)模式對學生專業(yè)實踐技能的培養(yǎng)不夠重視，其教學體系還未完全轉(zhuǎn)移到以培養(yǎng)人才綜合素質(zhì)、崗位技能為主的現(xiàn)代職業(yè)教育體系上來，而且在專業(yè)教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等方面也未有較大突破，職業(yè)教育的本質(zhì)特征未能充分體現(xiàn)。

四、機電一體化專業(yè)的發(fā)展方向

我國現(xiàn)代機電一體化的發(fā)展需要大量的機電現(xiàn)代化技術(shù)人才，而這些人才的培養(yǎng)大都歸于高職教育。為了高速度、高質(zhì)量的培養(yǎng)機電一體化人才，政府部門、教育部門以及企業(yè)用人單位應(yīng)當聯(lián)合起來，促進機電一體化高職教育在以下幾方面的發(fā)展：

1.加強聯(lián)合，協(xié)調(diào)發(fā)展

目前，全國各地從事機電一體化教育及生產(chǎn)開發(fā)的單位很多，并且都有一套發(fā)展策略和計劃。用人單位、教育部門應(yīng)聯(lián)合起來，根據(jù)不同層次的對象采取不同的教學方式。可采用一年制短訓班、兩年制班、三年制大專班、五年制大專班、四年制本科班，制訂出合理的教學計劃和教學大綱。企業(yè)用人單位可以為教學部門提供教學使用設(shè)備，教學部門為企業(yè)用人單位提供人才，互惠互利。

2.優(yōu)化發(fā)展環(huán)境，加大支持力度

（1）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)外都重視并大力支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍。如盡快為外商到中國投資發(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。

（2）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；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)的改造，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。

（3）在經(jīng)濟政策上，要多給機電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發(fā)放貸款要多向機電一體化技術(shù)改進、生產(chǎn)合資和機電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項目上傾斜；成立“機電一體化”發(fā)展基金，支持機電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。

3.加強師資隊伍建設(shè)，增大“雙師型”師資比例

師資是實現(xiàn)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)計劃的關(guān)鍵，建設(shè)一支專兼職結(jié)合，結(jié)構(gòu)合理，具有較高教學水平和較石室工程實踐經(jīng)驗，較高工程素質(zhì)的“雙師型”教師隊伍，是高職教育發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。

4.重視實驗實訓基地建設(shè)

實踐教學課時安排要把握以下兩個原則：一是“保量”原則，在課時數(shù)量上應(yīng)占整個教學計劃總課時的50%以上，以充分體現(xiàn)職業(yè)教育特色；二是“適時”原則，根據(jù)各個教學模塊單元的知識和能力要求，及時跟上教學實踐環(huán)節(jié)，強調(diào)知識與能力的結(jié)合，增強實踐教學的時效性和教學效果。

（1）校內(nèi)實驗實訓條件。對機電一體化專業(yè)主干課程和各專業(yè)特色課程，均按課程教學大綱中的統(tǒng)一要求配齊實驗實訓設(shè)備。校內(nèi)應(yīng)建立多個實驗實訓室，不僅要提供教學實驗實訓，還應(yīng)對學生進行電工上崗證培訓和中級證培訓。

（2）校外實訓基地。本著資源共享、互惠互利的原則，加強與企業(yè)的聯(lián)系。學校應(yīng)與企業(yè)建立廣泛聯(lián)系與合作，將企業(yè)作為學校的校外實習基地。實訓教學中，一方面聘請經(jīng)驗豐富的工程師來校指導(dǎo)學生實習實訓；另一方面安排學生到企業(yè)實習，最大限度地縮短畢業(yè)生的試用期，提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。

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【關(guān)鍵詞】 ：機電一體化；技術(shù)原理；發(fā)展方向

[Abstract] in: with the rapid development and wide application of computer technology, electromechanical integration technology have hitherto unknown development, become an integrated computer and information technology, automatic control technology, sensor technology, servo drive technology and mechanical technology, cross system technology, is currently the light mechanical and electrical integration of technology development, application range and more extensive. This paper introduces the principle of the electromechanical integration technology, constitute the five elements of mechatronic system and four principles, development direction of electromechanical integration technology and prospects of the comprehensive exposition.

[keyword]: in mechanical and electrical integration; technology; development direction

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

機電一體化又稱機械電子學，英語名稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。

機電一體化技術(shù)是在以微型計算機為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展向機械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透并與機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ)，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質(zhì)運動，能量變換進行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來愈廣，現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎可說都是機電一體化的設(shè)備。

一、機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素

機電一體化系統(tǒng)一般可分為機械本體、動力驅(qū)動部分、檢測傳感部分、控制及信息處理部分和執(zhí)行機構(gòu)五個組成部分，即一個機電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動力組成要素、感知組成要素、職能組成要素、運動組成要素五大組成要素有機結(jié)合而成。

1、機械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構(gòu)，一般包括機身、框架、支撐、聯(lián)接等。

2、動力驅(qū)動部分（動力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。

3、檢測傳感部分（感知組成要素）對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測，并變成可識別的信號，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。

4、控制及信息處理部分（職能組成要素）將來自檢測傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、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，控制整個系統(tǒng)有目的的運行。

5、執(zhí)行機構(gòu)（運動組成要素）根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動作和功能。

二、機電一體化技術(shù)的四大原則

構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循接口耦合、能量轉(zhuǎn)換、運動傳遞與信息控制四大原則。

1、接口耦合：兩個需要進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現(xiàn)。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準確的交換、傳遞，必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進行交換與傳遞。

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

3、運動傳遞：運動傳遞使構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。

4、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、儲存、分析、運算、判斷、決策，以達到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅(qū)動功能。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

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、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)。機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，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。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：

（一）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的研究中日益得到重視，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、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、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，則是完全可能而必要的。

（二）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。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。

（三）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、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。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)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)，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)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

（四）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)，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。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。

（五）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，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。機電一體化的人格化有兩層含義。一是機電一體化產(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。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產(chǎn)品。