机电一体化发展

1、.：.；绪论现代科学技术的不断开展，极大地推进了不同窗科的交叉与浸透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速开展及其向机械工业的浸透所构成的机电一体化，使机械工业的技术构造、产品机构、功能与构成、消费方式及管理体系发生了宏大变化，使工业消费由“机械电气化迈入了“机电一体化为特征的开展阶段。一、机电一体化概要机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处置功能和控制功能上引进电子技术，将机械安装与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化开展至今也已成为一门有着本身体系的新型学科，随着科学技术的不但开展，还将被赋予新的内容。但其根本特征可概括

2、为：机电一体化是从系统的观念出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目的和优化组织目的，合理配置与规划各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，那么成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化涵盖“技术和“产品两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机交融的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所构成的机械

3、电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术开展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是替代和放大的膂力。但是开展到机电一体化后，其中的微电子安装除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处置信息、自动显示记录、自动调理与控制自动诊断与维护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。二、机电一体化的开展情况机电一体化的开展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别

4、是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发形状。由于当时电子技术的开展尚未到达一定程度，机械技术与电子技术的结合还不能够广泛和深化开展，曾经开发的产品也无法大量推行。20世纪7080年代为第二阶段，可称为蓬勃开展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通讯技术的开展，为机电一体化的开展奠定了技术根底。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛开展，为机电一体化的开展提供了充分的物质根底。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代

5、末期在世界范围内得到比较广泛的成认；机电一体化技术和产品得到了极大开展；各国均开场对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。20世纪90年代后期，开场了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深化开展时期。一方面，光学、通讯技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和开展趋势都进展了深化研讨。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域获得的宏大提高，为机电一体化技术开辟了开展的宽广天地。这些研讨，将促使机电一体化进一步建立完好的根底和逐

6、渐构成完好的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开场在这方面研讨和运用。国务院成立了机电一体化指点小组并将该技术列为“863方案中。在制定“九五规划和2021年开展纲要时充分思索了国际上关于机电一体化技术的开展动向和纱丝赡艽 吹挠跋臁矶啻笞盒！芯炕 辜耙恍笾行推笠刀哉庖患际醯姆辜坝米隽舜罅康墓鳎 蝗昧艘欢晒 肴毡镜认冉 蚁啾热杂邢嗟辈罹唷?/div 三、机电一体化的开展趋势机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的开展和提高依赖并促进相关技术的开展和提高。因此，机电一体化的主要开展方向如下：3.1智能化智能化是21世纪机电一体化技术开展的一个重要开展方向。人工

7、智能在机电一体化建立者的研讨日益得到注重，机器人与数控机床的智能化就是重要运用。这里所说的“智能化是对机器行为的描画，是在控制实际的根底上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心思学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判别推理、逻辑思想、自主决策等才干，以求得到更高的控制目的。诚然，使机电一体化产品具有与人完全一样的智能，是不能够的，也是不用要的。但是，高性能、高速的微处置器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，那么是完全能够而又必要的。3.2模块化模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和消费厂家繁多，研制和开发具有规范机械接口、电气接口、动

8、力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项非常复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处置、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械安装。这样，可利用规范单元迅速开发出新产品，同时也可以扩展消费规模。这需求制定各项规范，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的规范，但可以经过组建一些大企业逐渐构成。显然，从电气产品的规范化、系列化带来的益处可以一定，无论是对消费规范机电一体化单元的企业还是对消费机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来愉快的前程。 3.3网络化20世纪90年代，计算机技术等的

9、突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速开展给科学技术、工业消费、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了宏大的变革。各种网络将全球经济、消费连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只需其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器衔接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS)，使人们在家里分享各种高技术

10、带来的便利与高兴。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向开展。3.4微型化微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域开展的趋势。国外称其为微电子机械系统MEMS，泛指几何尺寸不超越1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级开展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵敏，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比较的优势。微机电一体化开展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精细技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。3.5绿色化工业的兴隆给人们生活带来了宏大变化。一方面，物质丰富，生活温馨；另一方面，资源减少，生态环境遭到严重污染。于是，人们呼吁

11、维护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、运用和销毁的生命过程中，符合特定的环境维护和人类安康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的开展出路。机电一体化产品的绿色化主要是指，运用时不污染生态环境，报废后能回收利用。他阅读的这篇免费电子学论文由论文共享网hao31搜集于网络，版权归原作者一切！ 3.6系统化系统化的表现特征之一就是系统体系构造进一步采用开放式和方式化的总线构造。系统可以灵敏组态，进展恣意剪裁和组合，同时寻务虚现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通讯功能的大大加强，普通除

12、RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终运用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模拟生物机理，研制各种机电一体花产品。现实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。四、典型的机电一体化产品机电一体化产品分系统(整机)和根底元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CADCAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及安装、可编程

13、序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、公用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、开展趋势、市场前景分析从略。五、我国开展“机电一体化面临的情势和义务机电一体化任务主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产质量量，把传统工业的技术提高提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。(一)我国“机电一体化任务面临的情势1. 我国用微电子技术改造传统工业的任务量大而广，有难度2. 我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。3. 我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材

14、高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业构造、产品构造虽然几经调整，但由于多种缘由，效果不断不够明显。这里面固然有上级指点部门的政出多门问题，有企业的“故土难离“死守故业问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是开展机电一体化，开发和消费有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、本钱低，且具有柔性，可根据市场需求和用户反映时产品构造和消费过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是处理机电产品多种类、少批量消费的重要出路。同时，可

15、为传统的机械工业注入新颖血液，带来新的活力，把机械消费从繁重的膂力劳动中解脱出来，实现文明消费。另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的种类、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需开展。(二) 我国“机电一体化任务的义务我国在机电一体化方面的义务可以概括为两句话：一句话是广泛深化地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的构成、为我国产业构造和产品构造调整作奉献。总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新颖血液和源动力，又是开启我国机电行业产

16、品构造、产业构造调整大门的钥匙。六、我国开展“机电一体化的对策(一)加强统筹安排，协调开展方案目前，我国从事“机电一体化研讨开发及消费的单位很多。各自都有一套本人的开展战略。各单位的方案由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只思索部分利益，各主管部门的有关方案和规划，也有一致思索缺乏，统筹安排不够的问题，同时短少综观全局的有权威性的开展方案和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进展深化调查研讨、科学分析的根底上，制定出统管全局的“机电一体化研讨、开发、消费方案和规划，防止开发上反复，消费上撞车!(二)强化行业管理，发扬“协会作用目前，我国“机电一体化较热，而按目前的行业划分方法和管理体制

17、，“政出多门是难哆的。因此，我国有必要明确一个“机电一体化行业的统管机构，根据目前 国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建立，赋予其行业管理职能。“协会要进一步扩展指点机构理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建立；要经过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业开展方案、战略规划的拟制；指点行业布点规划的调整，进展开展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关工程的发标、招标任务(三)优化开展环境、增大支持力度优化开展环境指经过宣传群众，呵斥一种社会上下、企业内外都注重、支持“机电一体化开展的气氛，如尽快为外商到我国投资开

18、展“机电一体化产业提供方便；尽能够为兴办开发、消费机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、消费机电一体化产品调配好资源要素等。增大支持力度，在技术政策上，要严厉限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的开展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强迫淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进展改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、运用工程优先立项、优先支持，对在技术开发、运用中做出奉献的单位指点、科技人员进展表扬奖励等。(四)突出开展重点，兼顾“两个层次机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业开展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要留意抓两个层