机电一体化应用及发展趋势
[摘要]：迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。

在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生机向前发展，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。

在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、生产机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

[关键词]：机电一体化技术历史应用发展趋势
中图分类号：o421+.4 文献标识码：o 文章编号：
1009-914x（2012）12- 0167 -01
一、机电一体化发展历程
自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。

“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。

当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。

国内早期将“电机一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使
用。

二、机电一体化技术的主要应用领域
1、数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多cpu、多主总线的体系结构。

开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

2、计算机集成制造系统（cims）
cims的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。

它打破原有部门之间的界限，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。

企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

3、柔性制造系统（fms）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。

它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工作，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

4、工业机器人
第i代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对于工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处里、分析，作出一定的判断，对于作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景
1、智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。

近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。

智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

2、微型化
微型化机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。

由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。

目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的
机械元件。

3、模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制定一系列标准，以便各部件单元的匹配和接口。

机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

4、网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化化方向发展。

机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。

由于网络的普及，基于网络的各种远控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。

5、绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。

绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。

机电一体化产品的绿色化主要是使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。

绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

四、我国“机电一体化”面临的形势及其相应对策
1、加强统筹安排，协调发展计划
目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。

各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题。

因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车。

2、强化行业管理，发挥“协会”作用
目前，我国“机电一体化”较热，因此有必要明确一个“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的特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。

“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和覆盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……
3、优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能半兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体
化产品调配好资源要素等。

五、结束语
机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代，机电一体化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。

机电一体化不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。

在走向高智能化的时代补发下，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献：
1.李建勇，机电一体化技术【m】，北京科学出版社，2004；
2.李运华，机电控制【m】，北京航空航天大学出版社，2003
3.苪延年，机电一体化系统设计【m】，北京机械工业出版社，2004；
4.王中杰，余章雄，柴天佑，智能控制综诉【j】，基础自动化，2006；
5.章浩，张西良，周士冲，机电一体化技术的发展与应用【j】，农机化研究，2006；
6.梁俊彦，李玉翔，机电一体化技术的发展及应用【j】，科技资讯，200
7.。