時(shí)間：2023-08-08 17:10:02
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)電一體化的要求，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
Abstract: Taking electromechanical integration control system as an example, this paper discussed the connection technology dividing it into man-machine connection and the mechanical and electrical connection, and based on this, it analyzed the impact of the mechanical and electrical connection technology to electromechanical integration and put forward that the mechanical and electrical connection technology promoted the development of electromechanical integration inevitably.
關(guān)鍵詞: 機(jī)電一體化;接口技術(shù);人機(jī)接口;機(jī)電接口
Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection
中圖分類(lèi)號(hào):TH16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)14-0044-01
0引言
機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等各種技術(shù)融合為一體的綜合系統(tǒng),其構(gòu)成要素與子系統(tǒng)之間的接口部分就顯得極為重要。在機(jī)械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)各種技術(shù)的復(fù)合過(guò)程中,接口技術(shù)很重要,機(jī)電接口技術(shù)是解決如何把機(jī)電及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)有機(jī)地融為一體,從而設(shè)計(jì)出最優(yōu)的機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究領(lǐng)域,其性能的好壞對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能起著決定性作用。
1機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在早期的機(jī)電一體化系統(tǒng)中,機(jī)械部分的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中心。電能僅用于驅(qū)動(dòng),為系統(tǒng)提供動(dòng)力。利用直流電動(dòng)機(jī)的變速功能雖然可以簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),但因?yàn)闊o(wú)法控制運(yùn)動(dòng)部件的行程,因而程序自動(dòng)化仍然是系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不再是機(jī)械運(yùn)動(dòng)鏈的起點(diǎn),而成為聯(lián)結(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力以及控制的接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)已從“純”機(jī)械的設(shè)計(jì)延伸到控制領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)、數(shù)字電路、傳感器以及自動(dòng)控制理論已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師不可或缺的知識(shí)基礎(chǔ)。信息技術(shù)和軟件設(shè)計(jì)已經(jīng)成為表達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和協(xié)調(diào)自動(dòng)化工作的重要工具。機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過(guò)程。產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)提出了不斷改進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)性能和發(fā)展控制算法的要求,而性能優(yōu)良的伺服驅(qū)動(dòng)既拓展了機(jī)械系統(tǒng)的功能、簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu),又要求機(jī)械系統(tǒng)具有合理的慣量和更好的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。傳感器的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)確保了系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行,反饋的信息通過(guò)閉環(huán)確保了先進(jìn)控制理論的實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)品的質(zhì)量要求。機(jī)、電、信息的密切交叉已經(jīng)使機(jī)電一體化系統(tǒng)中各部分的互相聯(lián)結(jié)和影響成為設(shè)計(jì)必須綜合考慮的重要內(nèi)容。機(jī)電接口技術(shù)作為機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的核心已經(jīng)受到專(zhuān)家和學(xué)者越來(lái)越多的關(guān)注。
2機(jī)電接口技術(shù)的內(nèi)涵
機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng),其子系統(tǒng)之間的接口極為重要,從某種意義上說(shuō),機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是接口的設(shè)計(jì)。但現(xiàn)在對(duì)于機(jī)電接口技術(shù)的研究較少,通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)和歸納,我們提出了機(jī)電接口技術(shù)的概念,形成了如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。
2.1 機(jī)電接口技術(shù)的內(nèi)涵機(jī)電接口技術(shù)是一門(mén)新興的技術(shù),它研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中各組成部分(子系統(tǒng))和各組成技術(shù)之間的接口問(wèn)題。研究這門(mén)技術(shù)是為了更有效地進(jìn)行系統(tǒng)中信息能量的交互,融合各種技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)接口(簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)電接口)的功能機(jī)電接口傳遞和轉(zhuǎn)換信息和能量,并將機(jī)電一體化各組成技術(shù)的特性融為一體。機(jī)電接口包括硬件和軟件,硬件主要在子系統(tǒng)之間或人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間建立連接,為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉(zhuǎn)換提供物理通道。軟件主要是提供系統(tǒng)信息交互、轉(zhuǎn)換、調(diào)整的方法和過(guò)程,協(xié)調(diào)和綜合機(jī)電一體化組成技術(shù),使各子系統(tǒng)集成并融合為一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)新的功能。
2.3 機(jī)電接口的分類(lèi)①人―機(jī)接口。人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間的接口,通過(guò)此接口,可以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),控制其運(yùn)行過(guò)程,即通過(guò)人―機(jī)接口能夠使系統(tǒng)按照人的意志進(jìn)行工作。人-機(jī)接口是雙向的,硬件包括輸入/輸出設(shè)備,主要有顯示屏、鍵盤(pán)、按鈕等。②動(dòng)力接口。動(dòng)力源連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接口,為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供相應(yīng)的動(dòng)力。根據(jù)系統(tǒng)所需的動(dòng)力類(lèi)型不同如直流電、交流電、氣動(dòng)、液壓等,動(dòng)力接口的形式也有很大的不同。但動(dòng)力接口有一個(gè)共同的特點(diǎn),能夠通過(guò)較大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三處,控制系統(tǒng)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到傳感器、傳感器到控制系統(tǒng)。智能接口的應(yīng)用情況相對(duì)比較復(fù)雜,但可以得出它的一些共性:智能接口傳遞和轉(zhuǎn)換各種信息,按照不同技術(shù)的要求改變信息形式,使不同的子系統(tǒng)、不同的技術(shù)能夠集成在一起,形成完整的系統(tǒng)。通常,智能接口是軟件表現(xiàn)出的功能連接。④機(jī)―電接口。執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感器之間的接口。將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的信號(hào),或?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成傳感器所需的信號(hào)。
3機(jī)電接口技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展的影響
社會(huì)需求推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足日益增加的社會(huì)需求時(shí),機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)、信息技術(shù)等結(jié)合形成的機(jī)電一體化技術(shù)就成了機(jī)械技術(shù)發(fā)展的必然。相應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)部的接口也就變得越來(lái)越復(fù)雜。機(jī)電一體化技術(shù)的各組成技術(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)行得非常深入且日趨成熟,同時(shí),人們也意識(shí)到單純發(fā)展和研究各組成技術(shù)并不能保證機(jī)電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。而機(jī)電接口技術(shù)正為它們提供了一種有效的方法來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)研究,并將系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成和融合理論應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中。目前,機(jī)電一體化正在向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展,智能化必然要求系統(tǒng)各部分的結(jié)合要更加緊密,信息傳遞和反饋更加迅速準(zhǔn)確。從機(jī)電一體化發(fā)展方向?qū)C(jī)電接口技術(shù)的要求來(lái)看,機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展已經(jīng)成為必然,同時(shí),機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展也必然對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展起促進(jìn)作用。
4結(jié)論
機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)不斷融合各種新技術(shù)、新知識(shí)發(fā)展起來(lái)的。因此,從機(jī)械技術(shù)發(fā)展起來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)的復(fù)雜性和多學(xué)科性就決定了此技術(shù)的研究重點(diǎn)是各種技術(shù)在機(jī)械技術(shù)上的融合與創(chuàng)新。機(jī)電接口技術(shù)是研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口問(wèn)題,使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢,使系統(tǒng)各部分有機(jī)的結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。機(jī)電接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來(lái)越重要。同時(shí)機(jī)電接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展,促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)理論的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]李運(yùn)華等.機(jī)電控制.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.
本小節(jié)主要從機(jī)電一體化的相關(guān)基本概念、機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征、機(jī)電一體化的最新發(fā)展趨勢(shì)等三個(gè)方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)做較為全面的介紹，接下來(lái)詳細(xì)介紹。
1.1機(jī)電一體化的基本概念
機(jī)電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)屬于機(jī)械領(lǐng)域，其定義版本較多，其中一種較為權(quán)威的定義表述如下：機(jī)電一體化一般是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)與功能擴(kuò)展中，應(yīng)用機(jī)械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，把機(jī)械系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行集成化，并且與安裝在計(jì)算上的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)雙向通信，一般來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)也是一門(mén)交叉學(xué)科技術(shù)，涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù)，機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)等，機(jī)電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)整體并內(nèi)嵌入機(jī)械系統(tǒng)中。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征
機(jī)電一體化技術(shù)作為一門(mén)應(yīng)用廣泛的技術(shù)，有其自身的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料，本文總結(jié)出了機(jī)電一體化技術(shù)的3個(gè)主要特點(diǎn)，接下來(lái)詳細(xì)說(shuō)明如下。（1）應(yīng)用的廣泛性：機(jī)電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多，是一門(mén)涉及多學(xué)科的交叉技術(shù)，正是由于這一特點(diǎn)，使得機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械工程的應(yīng)用范疇，當(dāng)然，本文的研究重點(diǎn)還是放在機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。（2）具有很強(qiáng)的邏輯性：由于機(jī)電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合，應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域中，把系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和上位機(jī)軟件控制合為一體，也就是形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，從這個(gè)層面來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)具有很強(qiáng)的邏輯性，或者說(shuō)擁有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。（3）機(jī)電一體化具有很強(qiáng)的最優(yōu)化建模理論：機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系，相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻(xiàn)，限于論文篇幅，在這里不再累述。
1.3機(jī)電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系，隨著我國(guó)高新技術(shù)不斷發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上，機(jī)電一體化的最新的發(fā)展趨勢(shì)是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)也朝著無(wú)線(xiàn)控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。
2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)分析
本小節(jié)在上文介紹機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上探討機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合實(shí)際，本文從機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析、機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用、機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡(jiǎn)單論述機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)，下面詳細(xì)討論。
2.1機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析
在國(guó)外，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域較早，通過(guò)查閱資料得知，美國(guó)在上世紀(jì)90年代就把自動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用與機(jī)械制造領(lǐng)域，我國(guó)相對(duì)起步晚，但是起點(diǎn)較高，20世紀(jì)60年代，我國(guó)通過(guò)引進(jìn)蘇聯(lián)控制設(shè)備，逐漸把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域，并在20世紀(jì)80年代，實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，隨著科技不斷進(jìn)步，以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機(jī)電一體化技術(shù)，這使得機(jī)電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機(jī)，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.2機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用
機(jī)電一體化在機(jī)械工程領(lǐng)域很重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)床控制上，現(xiàn)代機(jī)床控制要求精度高、速度快、智能化高，這就要求現(xiàn)代機(jī)床的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性，機(jī)電一體化技術(shù)由于采用計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，處理速度快，精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片，抗干擾能力強(qiáng)。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機(jī)械工程領(lǐng)域，還大量應(yīng)用于相關(guān)機(jī)械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域，通過(guò)實(shí)際調(diào)查得知，我國(guó)全自動(dòng)包裝機(jī)已經(jīng)全部采用機(jī)電一體化技術(shù)，由于包裝機(jī)械不但設(shè)計(jì)機(jī)械工程知識(shí)，還涉及機(jī)電控制技術(shù)，微機(jī)處理技術(shù)等，所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任，機(jī)電一體化技術(shù)由于是一門(mén)交叉學(xué)科，所以具有很強(qiáng)的靈活性，所以機(jī)電一體化技術(shù)較好的解決了這個(gè)問(wèn)題，機(jī)電一體化把軟件控制和機(jī)械控制結(jié)合起來(lái)，融為一體，通過(guò)上位機(jī)軟件來(lái)控制包裝機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景
通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)的調(diào)查研究，本文認(rèn)為，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點(diǎn)：（1）專(zhuān)用化趨勢(shì)不斷加強(qiáng)：隨著機(jī)電一體化應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域的不斷深化，機(jī)電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專(zhuān)用化趨勢(shì)。（2）智能化不斷加強(qiáng)：近年來(lái)，隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化領(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢(shì)。（3）能耗低：節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境成為全社會(huì)的共識(shí)，在這種背景下，機(jī)電一體化技術(shù)積極加強(qiáng)自身改革，不斷研發(fā)新技術(shù)，把能耗進(jìn)一步降低。
4結(jié)論
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù) 人才需求 調(diào)研
【中圖分類(lèi)號(hào)】G717 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）17-0027-05
一 調(diào)研目的
調(diào)研吳中區(qū)及周邊機(jī)電類(lèi)企業(yè)，通過(guò)對(duì)企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)、用人層次、招聘途徑、員工培訓(xùn)以等各個(gè)方面的調(diào)研，分析企業(yè)對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)人才需求、崗位要求、素質(zhì)能力等方面的要求，探尋機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵問(wèn)題和教學(xué)體系設(shè)計(jì)的思路，調(diào)整我校機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)下一步建設(shè)和發(fā)展的方向，為我校機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)辦出特色、辦出成效，為人才培養(yǎng)目標(biāo)的修訂奠定基礎(chǔ)。
二 調(diào)研對(duì)象
調(diào)研對(duì)象為機(jī)電類(lèi)國(guó)有、民營(yíng)、外資等企業(yè)人事經(jīng)理、部門(mén)經(jīng)理、技術(shù)骨干、我校機(jī)電專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生。具體企業(yè)有蘇州新火花機(jī)床有限公司、蘇州寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司等企業(yè)。
三 調(diào)研方法
1.典型調(diào)研
重點(diǎn)調(diào)查與我校機(jī)電專(zhuān)業(yè)長(zhǎng)期緊密合作的企業(yè)。調(diào)研該企業(yè)的生產(chǎn)崗位，崗位要求，企業(yè)招聘要求，員工的學(xué)歷結(jié)構(gòu)，企業(yè)管理制度，企業(yè)文化生活等。采用企業(yè)參觀、企業(yè)骨干訪談等形式。
2.重點(diǎn)調(diào)研
重點(diǎn)調(diào)查近兩年機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生。調(diào)研畢業(yè)生所在的企業(yè)、工作崗位、崗位要求、企業(yè)管理、企業(yè)文化等。
3.抽樣調(diào)研
針對(duì)開(kāi)辦本專(zhuān)業(yè)來(lái)，抽樣采集優(yōu)秀企業(yè)生的典型案例。調(diào)研優(yōu)秀畢業(yè)生成長(zhǎng)過(guò)程中，基本素養(yǎng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)等要素與個(gè)人成才的關(guān)系。
四 調(diào)研內(nèi)容
1.現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是提高現(xiàn)代化制造產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要手段。隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類(lèi)變得越來(lái)越廣泛，在各行各業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)、制造、運(yùn)行與維修及其他環(huán)節(jié)中都占據(jù)了極其重要的戰(zhàn)略地位。用高新技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，而且新技術(shù)本身也要形成產(chǎn)業(yè)化。
2.人才供需狀況
調(diào)研蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，裝備制造產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)所占比重較高，圖1說(shuō)明蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中裝備產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)占到35%。
3.崗位技能情況
本次主要調(diào)研17家企業(yè)，了解企業(yè)的主要生產(chǎn)產(chǎn)品，企業(yè)的基本性質(zhì)，企業(yè)的主要崗位，以及主要崗位的基本要求等。表1為調(diào)研企業(yè)的主要信息。
蘇州市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“中職機(jī)電專(zhuān)業(yè)‘工學(xué)六合一’人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐研究”（批準(zhǔn)號(hào)：130502171）
本次對(duì)近兩年的畢業(yè)生調(diào)查中，對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)所覆蓋的職業(yè)崗位群進(jìn)行匯總。用人單位對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生所開(kāi)設(shè)的崗位分布情況如下表2所示。機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生主要從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)等相關(guān)的崗位，也有部分營(yíng)銷(xiāo)及售后服務(wù)和生產(chǎn)管理工作。
在近兩年機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生調(diào)查中，不同性質(zhì)的企業(yè)對(duì)近年來(lái)我校畢業(yè)生的整體素質(zhì)和能力基本肯定，各單位對(duì)我校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的崗位能力提出不同的要求，見(jiàn)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)崗位專(zhuān)項(xiàng)能力表。
五 調(diào)研分析
1.從業(yè)人員分析
企業(yè)中，目前招聘人員的途徑主要是通過(guò)傳統(tǒng)媒體廣告招聘、校園招聘會(huì)、人才資源中介機(jī)構(gòu)、內(nèi)部員工推薦、現(xiàn)場(chǎng)招聘會(huì)、網(wǎng)絡(luò)招聘等形式。職業(yè)學(xué)校學(xué)生主要以校園招聘會(huì)招聘為主。圖2為企業(yè)員工招聘渠道與招聘數(shù)量比例圖。
圖2 企業(yè)員工招聘渠道
對(duì)于各個(gè)崗位人才層次需求，不同類(lèi)型的企業(yè)需求有很大的不同，但是總體趨勢(shì)是：技術(shù)工人的人才層次集中在高職和中專(zhuān)學(xué)生，現(xiàn)場(chǎng)管理人員集中在高職和本科學(xué)生；設(shè)計(jì)人員通常集中在本科生。其中調(diào)研的13家企業(yè)普遍認(rèn)為高職學(xué)生基本素質(zhì)好，基本功扎實(shí)，自我學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，業(yè)務(wù)能力提升快，有團(tuán)隊(duì)合作精神，也更便于管理，而且到具體崗位后，上手較快，并能勝任多個(gè)崗位需求。圖3為企業(yè)員工學(xué)歷層次分布圖。
圖3 企業(yè)員工學(xué)歷層次分布
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)管理人員來(lái)說(shuō)，企業(yè)偏向選擇高職生和本科生，這部分人員都需要從基層做起，了解具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，能在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工人解決生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)于選擇高職還是本科生，企業(yè)的使用部門(mén)更多的是要看其工作中的表現(xiàn)和適應(yīng)能力，并不是太注重其學(xué)歷。圖4為企業(yè)員工技能等級(jí)分布圖。
圖4 企業(yè)員工技能等級(jí)分布
2.課程設(shè)置分析
根據(jù)調(diào)研，明確機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)主要面向的職業(yè)與崗位，掌握具體崗位主要業(yè)務(wù)工作。表4為機(jī)電一體化職業(yè)崗位分析表。
結(jié)合企業(yè)具體崗位要求，將其細(xì)分于專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)，
并機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的職業(yè)能力與課程相對(duì)應(yīng)。
3.招生就業(yè)分析
2013、2014年我校招收的590名五年一貫制學(xué)生中，機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)人數(shù)穩(wěn)定于13%。圖5為2013、2014年江蘇省吳中中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校五年制專(zhuān)業(yè)招生比例。
近兩年，機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)學(xué)生共190人，就業(yè)率100%，專(zhuān)業(yè)對(duì)率92%。在175名專(zhuān)業(yè)對(duì)口人名中，按機(jī)電產(chǎn)品制造、機(jī)電產(chǎn)品維修、機(jī)電產(chǎn)品銷(xiāo)售三個(gè)就業(yè)方向，見(jiàn)圖6：機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)就業(yè)方向比例圖。
4.同類(lèi)院校分析
我校周邊開(kāi)設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)學(xué)校有蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州相城中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校，它們都是江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院的分院或辦班點(diǎn)，它們具有相同的機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案。我校五年一貫制按江蘇城市職業(yè)學(xué)院招生，在江蘇城市職業(yè)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的框架內(nèi)，結(jié)合我校的特色，制訂出符合我區(qū)及蘇州市對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的需求而開(kāi)發(fā)的人才培養(yǎng)方案。
以開(kāi)發(fā)的兩分人才培養(yǎng)方案進(jìn)行對(duì)比，我校的人才培養(yǎng)方案在修訂中，更具特色，主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）崗位任務(wù)與職業(yè)能力更加細(xì)化。我校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)在崗位工作任務(wù)與職業(yè)能力的分析上，圍繞機(jī)電產(chǎn)品安裝與調(diào)試、機(jī)電設(shè)備維護(hù)與維修、機(jī)械零部件生產(chǎn)、機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與管理、機(jī)電產(chǎn)品售后服務(wù)等核心崗位，更加具體，對(duì)職業(yè)能力要求與素質(zhì)更加細(xì)化，培養(yǎng)方向更加清晰。（2）職業(yè)能力結(jié)構(gòu)更加真實(shí)。我校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)將職業(yè)能力培養(yǎng)細(xì)分為專(zhuān)業(yè)能力、社會(huì)能力、方法能力的三個(gè)維度，并呈現(xiàn)出具體的內(nèi)涵。人才培養(yǎng)方案的實(shí)施更具可操作性。（3）課程的教學(xué)內(nèi)容與要求更具針對(duì)性。我校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)所包含的課程從課時(shí)分配、主要教學(xué)內(nèi)容及要求、教學(xué)實(shí)施建設(shè)、考核方法等方面進(jìn)行描述，為課程實(shí)施帶來(lái)更大的便利。
六 調(diào)研結(jié)論
1.人才培養(yǎng)定位準(zhǔn)確
在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，我校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)以“培養(yǎng)與我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng)，德、智、體、美全面發(fā)展，具備良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)，從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)等相關(guān)崗位的技術(shù)工作，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理一線(xiàn)需要的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才”，作為人才培養(yǎng)目標(biāo)，定位清楚，方向明確，符合企業(yè)、學(xué)生、家長(zhǎng)的要求。
2.人才培養(yǎng)途徑有效
我校在該專(zhuān)業(yè)的開(kāi)辦中，主要通過(guò)以下途徑來(lái)完成人才培養(yǎng)。
第一，以專(zhuān)業(yè)建設(shè)提升專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵。在學(xué)校宏觀調(diào)控下，機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)緊抓各種機(jī)遇，以專(zhuān)業(yè)建設(shè)為抓手，全面提升機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵。在專(zhuān)業(yè)建設(shè)中，積極參與省市級(jí)各項(xiàng)評(píng)估，反復(fù)錘煉機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的辦學(xué)能力。近年來(lái)，專(zhuān)業(yè)教學(xué)設(shè)施設(shè)備得到不斷充實(shí)，師資隊(duì)伍不斷壯大，教學(xué)管理更加規(guī)范，學(xué)生就業(yè)形勢(shì)更加喜人。2013年機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)被評(píng)為省品牌專(zhuān)業(yè)。
第二，以課程改革促進(jìn)教學(xué)效果。加強(qiáng)校企合作，在“工學(xué)六合一”教學(xué)模式下，開(kāi)展課程改革。以機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案為綱領(lǐng)，開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)，以建設(shè)校級(jí)、區(qū)級(jí)、市級(jí)精品課程為抓手，建設(shè)校本特色教材、課程資源庫(kù)。
以校企聯(lián)動(dòng)、引入企業(yè)生產(chǎn)案例改革實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)。建立學(xué)校專(zhuān)業(yè)教師與企業(yè)工程師聯(lián)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)，指導(dǎo)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)生技能訓(xùn)練。將企業(yè)生產(chǎn)案例引入校園，轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，貫穿于實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，提高學(xué)生技能訓(xùn)練的針對(duì)性與實(shí)效性。通過(guò)第三方（企業(yè)工程師、區(qū)技能鑒定員）對(duì)技能訓(xùn)練進(jìn)行考核，提高考核的公平性。
第三，以技能競(jìng)賽提升實(shí)踐能力。校技能節(jié)中車(chē)工、鉗工、維修電工等項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)，為機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)生技能的選擇提供很大的平臺(tái)。積極參與蘇州市技能競(jìng)賽，更大程度地提升師生技能的水平。
第四，以“三創(chuàng)”基地引導(dǎo)創(chuàng)業(yè)意識(shí)。機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)所在系部，建立了學(xué)校“車(chē)娛水”洗車(chē)行、“衣香坊”洗衣房，為機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供了創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。課余時(shí)間在“三創(chuàng)”基地工作，提高學(xué)生創(chuàng)業(yè)意識(shí)，增加了創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)，提高服務(wù)能力。
3.教學(xué)改革成效明顯
機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，推動(dòng)教學(xué)工作必須進(jìn)行一系列的改革。首先是建設(shè)好一支教師隊(duì)伍。一方面以名師工作培養(yǎng)班、青年教師培養(yǎng)班的開(kāi)設(shè)，梳理我校教師教育教學(xué)理念，增加現(xiàn)代職業(yè)教育改革意識(shí)。另一方面通過(guò)一些培訓(xùn)，提高教師職業(yè)教育的各項(xiàng)能力。其次是大力提升課堂教學(xué)效果。結(jié)合職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn)，加強(qiáng)理實(shí)一體化、項(xiàng)目化教學(xué)，轉(zhuǎn)換教師角色，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)。再次大力改革評(píng)價(jià)方式。將結(jié)果性考核轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程性考核，嘗試學(xué)校考核轉(zhuǎn)變?yōu)榈谌娇己耍瑥亩鴮?shí)現(xiàn)學(xué)生考核的合理性、公平性。
4.師資實(shí)力雄厚
機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)有著一支知識(shí)扎實(shí)、技能過(guò)硬、理念先進(jìn)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，能夠勝任好機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的各項(xiàng)教育教學(xué)工作。第一，校內(nèi)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師現(xiàn)有24人，師生比1∶16，其中研究生學(xué)歷（碩士學(xué)位）達(dá)到29%，高級(jí)職稱(chēng)達(dá)到8.3%以上，獲得機(jī)電專(zhuān)業(yè)相關(guān)的技師資格達(dá)到100%。第二，兼職教師團(tuán)隊(duì)。聘用蘇州新火花機(jī)床有限公司高級(jí)工程師高×強(qiáng)等8名企業(yè)專(zhuān)家、蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫×芳博士等4名高職校教授參與教育教學(xué)工作。外聘教師為該專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)注入更多新鮮的元素，為辦出特色專(zhuān)業(yè)提供有力的保障。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)：應(yīng)用研究；
中圖分類(lèi)號(hào)：TP271+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
機(jī)電一體化經(jīng)歷了自然產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，20世紀(jì)年代70初，經(jīng)日本科技工作者系統(tǒng)地概括和總結(jié)，形成了比較完整的機(jī)電一體化概念，越后由于大規(guī)模集成電路技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)震，使得機(jī)電結(jié)合的形式更加靈活活，內(nèi)容更加豐富，應(yīng)用更加廣泛。我國(guó)的機(jī)電—體化經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展取得了重大進(jìn)展，主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面。
1 機(jī)電一體化的內(nèi)容
1.1機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)用機(jī)械、電子等有關(guān)技術(shù)，使機(jī)械、電子有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)，主要包括技術(shù)原理和使用機(jī)電一體化產(chǎn)品（或系統(tǒng)）得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)技術(shù)群（族）的總稱(chēng)。
1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）由若干具有特定功能的機(jī)械和電子要素組成的有機(jī)整體，具有滿(mǎn)足人的使用要求的最佳功能，機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）。主要是指機(jī)械系統(tǒng)（或部件）與微電子系統(tǒng)（或部件）相互置換和有機(jī)結(jié)合，從而賦予新的功能和性能的新一代產(chǎn)品，有良好的人機(jī)協(xié)作關(guān)系。一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)主要是由機(jī)械裝置、執(zhí)行裝置、動(dòng)力源、傳感器、計(jì)算機(jī)這5個(gè)要素構(gòu)成。
1.3機(jī)電一體化工程（ 機(jī)械電子工程）是機(jī)械工程與電子工程的綜合集成，即給定機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）“目的功能”與“規(guī)格”后，機(jī)電一體化技術(shù)人員利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的整個(gè)過(guò)程體系。機(jī)電一體化工程是系統(tǒng)工程在機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）中的具體應(yīng)用。
1.4機(jī)電一體化思想體現(xiàn)了“ 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理”和“綜合集成技巧”。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。從某種意義上講、機(jī)電一體化思想相當(dāng)于“一體化”思想。它帶來(lái)了諸如光電機(jī)一體化、機(jī)電液一體化、科工貿(mào)一體化、人機(jī)一體化等技術(shù)及其產(chǎn)品。
2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向
由于機(jī)電一體化技術(shù)是多學(xué)科技術(shù)交融的技術(shù)，因此其發(fā)展的程度必然受制于其相應(yīng)支撐技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也必然促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
2．1智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，而機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是其重要應(yīng)用。這里所說(shuō)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)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新方法，模擬人類(lèi)智能，使它具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)、思維和決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。
2．2模塊化
機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)繁多。讓它們自由地交換信息是一項(xiàng)十分復(fù)雜的事，因此有必要研制具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口或電氣動(dòng)力接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品。如果機(jī)電產(chǎn)品能夠象“搭積木”那樣讓需求者根據(jù)要求自由組合，那么無(wú)論是對(duì)資源的節(jié)約，還是服務(wù)于各行各界，都有著其巨大的作用。
2．3 網(wǎng)絡(luò)一體化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，推進(jìn)了全球化的進(jìn)程。而基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，讓家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能。把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)(Computer Integrated ApplianceSystem，CIAS)，使人們無(wú)論在家里還是在外面，都能隨時(shí)享受各種機(jī)電產(chǎn)品帶來(lái)的好處。因此，機(jī)電_體化產(chǎn)品無(wú)疑會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
2．4微機(jī)電化
微機(jī)電化指的是機(jī)電系統(tǒng)主要裝置的特征尺寸在亞微米至亞毫米范圍。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品由于體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在軍事、生物醫(yī)療、航空、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
2．5 綠色化
綠色化主要是指產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，而且是低能耗、低材耗、協(xié)調(diào)而可再生的產(chǎn)品。
3機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
在人們的日常生活當(dāng)中，自動(dòng)機(jī)械、信息處理設(shè)備、辦公室設(shè)備、車(chē)輛電子設(shè)備、醫(yī)療器械、光學(xué)裝置、智能家電、樓宇安全系統(tǒng)等機(jī)電一體化系統(tǒng)都離不開(kāi)執(zhí)行元件為其提供動(dòng)力。而執(zhí)行元件和電子控制裝置之間是無(wú)法直接連接的，因此需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)部件。該驅(qū)動(dòng)部件在電子控制裝置的控制下，接收指令，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，從而得到目標(biāo)輸出。電子控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框架見(jiàn)圖1。
對(duì)于精密傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，需要在執(zhí)行元件輸出終端進(jìn)行傳動(dòng)測(cè)量，如測(cè)量其位置、速度、加速度，同時(shí)將所測(cè)得的數(shù)據(jù)反饋給電子控制裝置，讓其進(jìn)行比較，進(jìn)行誤差修正控制，最終實(shí)現(xiàn)精密傳動(dòng)。電子閉環(huán)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框架見(jiàn)圖2。
當(dāng)有多個(gè)執(zhí)行元件，其輸出動(dòng)作規(guī)律各不相同時(shí)，一方面要根據(jù)各執(zhí)行元件工作情況來(lái)考慮其控制的形式，另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯(lián)系。如果它們之間沒(méi)有聯(lián)系，可以讓它們單獨(dú)來(lái)工作，也可以通過(guò)構(gòu)建PC機(jī)上位控制來(lái)統(tǒng)一管理。圖3為PC機(jī)二級(jí)管理的多驅(qū)動(dòng)電子閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。若工作聯(lián)動(dòng)內(nèi)容經(jīng)常變化，就應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)可以直接識(shí)別聯(lián)動(dòng)輸出的軟件，將聯(lián)動(dòng)輸出寫(xiě)入軟件當(dāng)中，讓其直接轉(zhuǎn)化為控制程序，這樣就能靈活地應(yīng)對(duì)動(dòng)作輸出的需求。圖4為裝載了位置控制模塊的PC機(jī)二級(jí)管理多驅(qū)動(dòng)電子閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
上述機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，僅論述了如何將傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)等技術(shù)簡(jiǎn)單的融合，各部件都是以模塊形式搭建的，而模塊間的信號(hào)傳輸及所涉及到的接口技術(shù)和信息處理技術(shù)是其中的重點(diǎn)。所以，在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用中，以全局最優(yōu)的觀念去設(shè)計(jì)機(jī)電一體化產(chǎn)品，并且解決好每個(gè)功能模塊信息處理和傳輸?shù)膯?wèn)題，是能夠迅速地利用好機(jī)電一體化技術(shù)的方法。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，是人們?yōu)榱藵M(mǎn)足社會(huì)日益豐富的需求而不斷地對(duì)已有的技術(shù)進(jìn)行變革創(chuàng)新并且使它們有機(jī)結(jié)合的一門(mén)綜合性技術(shù)。。因此，機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)我們?nèi)祟?lèi)的發(fā)展有著極其深遠(yuǎn)的意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，使自動(dòng)化的發(fā)展提升具有良好的技術(shù)支持，并在機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，有效減少人力物力在生產(chǎn)加工中的多余消耗，并降低了安全問(wèn)題發(fā)生的幾率，因此在煤炭行業(yè)、建筑行業(yè)中創(chuàng)造了巨大社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)包含信息傳感器技術(shù)、電工電子技術(shù)、接口技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并能夠綜合應(yīng)用在實(shí)際操作中。
1.機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍
1.1建筑材料
在當(dāng)前建筑施工的工作中，對(duì)建筑材料的要求也越來(lái)越高，且建筑材料作為建筑施工中比例較多的內(nèi)容，對(duì)其的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)也更高。要想保證建筑材料能夠有更高的質(zhì)量發(fā)展特征，就要確保機(jī)電一體化的技術(shù)能夠在建筑材料中得到科學(xué)應(yīng)用[1]。此外，建筑材料的選擇調(diào)配對(duì)建筑質(zhì)量有直接影響，若是材料調(diào)配沒(méi)有滿(mǎn)足規(guī)定要求，將會(huì)減少建筑工程中的使用壽命，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患，從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。正因如此，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)到建筑材料中，就能實(shí)現(xiàn)建筑材料的正確配比，以免誤差產(chǎn)生，進(jìn)而推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展。
1.2自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)與數(shù)控機(jī)床
作為一個(gè)生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)在產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)機(jī)床的使用量非常大，這也造成國(guó)家生產(chǎn)總值的提升。通常情況下，機(jī)床建設(shè)同數(shù)控技術(shù)的發(fā)展具有密切聯(lián)系。在國(guó)家機(jī)電一體化技術(shù)逐步發(fā)展完善的過(guò)程中，機(jī)電技術(shù)也更加成熟，但是綜合水平的發(fā)展依然處于世界的中級(jí)水平，因此對(duì)其要逐步改進(jìn)與完善，進(jìn)而更好推動(dòng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展。此外，機(jī)電一體化在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中也有普遍應(yīng)用，且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的進(jìn)程中，更多的生產(chǎn)設(shè)備與自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)被用于工業(yè)化建設(shè)的工作時(shí)，使工業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步加快。就當(dāng)前階段的發(fā)展來(lái)說(shuō)，工業(yè)化的發(fā)展還具有一定不足，需要在今后的使用過(guò)程中完善人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)計(jì)、邊坡調(diào)速等任務(wù)，從各方面完善機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
1.3鋼鐵行業(yè)
機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用，能夠使生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量得到提升，促進(jìn)鋼鐵行業(yè)能夠超現(xiàn)代化的發(fā)展方向進(jìn)步，就當(dāng)前的發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，鋼鐵行業(yè)中的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用可分成以下幾點(diǎn)：第一，計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的應(yīng)用，使得鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中每個(gè)工作流程能夠緊密連接。第二，現(xiàn)場(chǎng)的總線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用，能夠使設(shè)備鏈路實(shí)現(xiàn)通信數(shù)字化[2]。第三，使用交流傳動(dòng)技術(shù)，能夠替代傳統(tǒng)的電子傳動(dòng)，使生產(chǎn)效率大幅度提升。
1.4工業(yè)機(jī)器人
機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用主要為三個(gè)階段，第一階段中，機(jī)器人對(duì)環(huán)境的適應(yīng)力較差，智能依照規(guī)定要求進(jìn)行動(dòng)作的機(jī)械重復(fù)。第二階段中機(jī)器人已經(jīng)具備初級(jí)的傳感系統(tǒng)，并能夠及時(shí)進(jìn)行信息處理。第三階段的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展，已經(jīng)逐漸進(jìn)入智能化的發(fā)展領(lǐng)域，引出感知能力^強(qiáng)，能夠在較為復(fù)雜的邏輯思維中進(jìn)行合理準(zhǔn)確的科學(xué)分析，使工業(yè)機(jī)器人能夠在使用中發(fā)揮更好的社會(huì)效益，并具備較好的環(huán)境適應(yīng)力。
2.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
2.1綠色化
在人們生活水平逐步提高的同時(shí)，對(duì)環(huán)境發(fā)展的關(guān)注度也越來(lái)越多，因此機(jī)電一體化技術(shù)在今后的改進(jìn)工作中，更應(yīng)注意綠色化的應(yīng)用發(fā)展，最終達(dá)到環(huán)境保護(hù)的最終目標(biāo)。機(jī)電一體化中的綠色發(fā)展方向就是實(shí)現(xiàn)各類(lèi)產(chǎn)品的低能耗、低污染發(fā)展，并減少人們?cè)谑褂弥圃熘谐霈F(xiàn)的健康危害，避免造成環(huán)境污染。綠色化的發(fā)展方向能夠是產(chǎn)品應(yīng)用效率全面提升，并在推動(dòng)生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展、人體身心健康等方面都具有良好作用，總之，機(jī)電一體化的產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。
2.2光機(jī)電一體化
機(jī)電一體化技術(shù)具備強(qiáng)大的功能作用，并在實(shí)際生活、生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮出了自身優(yōu)勢(shì)，人們對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究力度、關(guān)注力度也在逐步提升。目前機(jī)電一體化的應(yīng)用主要包含了信息處理系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)等，其中機(jī)械機(jī)構(gòu)屬于其最主要的結(jié)構(gòu)組成[3]。為更好掌握金銀光學(xué)技術(shù)，促使光機(jī)電一體化的技術(shù)發(fā)展，推動(dòng)機(jī)電一體化走向新的發(fā)展時(shí)期。
2.3智能化
在當(dāng)前信息化技術(shù)飛速發(fā)展的進(jìn)程中，智能化的信息技術(shù)水平也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。因此機(jī)電一體化技術(shù)中，人工智能的科學(xué)應(yīng)用，也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)之一。在充足的理論知識(shí)基礎(chǔ)之上，從多方面思維引進(jìn)，從而達(dá)到機(jī)電一體化技術(shù)的全信息化。智能化作為機(jī)電一體化技術(shù)的信息重要表現(xiàn)，能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、模糊定量、運(yùn)籌學(xué)等進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)的整體發(fā)展，并且在模擬人類(lèi)智能技術(shù)、混沌動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域有了新的研究進(jìn)程，隨著今后機(jī)電一體化研究的逐步深入，也呈現(xiàn)出了“全息”化發(fā)展特征，并在智能化的應(yīng)用領(lǐng)域增強(qiáng)使用效果。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中十分重要的科學(xué)技術(shù)，也屬于全球科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。所以，在以后的發(fā)展應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)更加重視機(jī)電一體化技術(shù)的深入與研究，利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新機(jī)電一體化發(fā)展。促使國(guó)家的生產(chǎn)效力能夠提升也能增大企業(yè)的發(fā)展規(guī)模，提升其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，全面推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)綜合多種科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在技術(shù)發(fā)展的提升過(guò)程中其應(yīng)用水平也能夠不斷進(jìn)步，最終在機(jī)電行業(yè)中發(fā)揮更大作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類(lèi)號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)正以迅猛之勢(shì)進(jìn)行發(fā)展，極大的推動(dòng)了不同領(lǐng)域之間的交叉滲透與融合，機(jī)電一體化就是不同領(lǐng)域之間交融的產(chǎn)物。機(jī)電一體化產(chǎn)品是在原有的機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，融合了微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)的技術(shù)所生產(chǎn)出的新產(chǎn)品。機(jī)電一體化的產(chǎn)品應(yīng)用在工業(yè)上，大大提高了工作效率以及工作的質(zhì)量，已經(jīng)在工業(yè)中得到了普遍的使用。
一、關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)
1、性能得到提高
機(jī)電一體化的生產(chǎn)設(shè)備在原有的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使得它在生產(chǎn)安全以及可靠性的方面都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品一般都具有報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷等功能。在工作期間如果遇到了一些突發(fā)的狀況，比如過(guò)載、過(guò)流、短路等一些問(wèn)題，機(jī)電一體化的產(chǎn)品能夠自動(dòng)采取保護(hù)的措施，盡可能的避免或者是減少設(shè)備和人身的事故，對(duì)于設(shè)備使用的安全性有了顯著的提高。
2、效率得到提高
機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理的功能和自動(dòng)控制的功能。新產(chǎn)品的檢測(cè)和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過(guò)自動(dòng)控制的系統(tǒng)對(duì)機(jī)械進(jìn)行控制，使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作，可以精確的完成來(lái)自控系統(tǒng)設(shè)定的動(dòng)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。
3使用性能得到提高
機(jī)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(tái)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(jìn)行操作的時(shí)候簡(jiǎn)單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦荆娮涌刂葡到y(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。
4、功能得到提高
機(jī)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(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機(jī)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(dòng)化和功能水平上都有了很大的提高。
5、維護(hù)得到提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時(shí)候，是可以通過(guò)改變程序的控制來(lái)達(dá)到改變工作方式的目的。因此，更加的適應(yīng)不同對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動(dòng)監(jiān)視的功能和自動(dòng)化檢驗(yàn)的功能，可以在工作的過(guò)程中針對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題自動(dòng)采取措施，使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)
機(jī)電一體化的產(chǎn)品是通過(guò)自身內(nèi)部各個(gè)組成部分功能的綜合與協(xié)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn)它自身的功能。從機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)方面來(lái)看，該產(chǎn)品具有智能化、自動(dòng)化以及多功能等特點(diǎn)，但是想要實(shí)現(xiàn)這種多功能基本需要該類(lèi)產(chǎn)品中擁有五種內(nèi)部的功能，就是主功能、檢測(cè)功能、動(dòng)力功能、控制功能以及執(zhí)行的功能，而機(jī)電一體化產(chǎn)品或者系統(tǒng)都是由這些功能的組成部分和技術(shù)構(gòu)成的。
1、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)
機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動(dòng)、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對(duì)于機(jī)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(lái)實(shí)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。
2、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力功能和能量都是由動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)完成的。動(dòng)力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類(lèi)的動(dòng)力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)等。
3、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測(cè)的系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為能夠測(cè)定的物理量，這個(gè)過(guò)程都是由傳感器完成的。而檢測(cè)的系統(tǒng)就是對(duì)這些物理量進(jìn)行精確的測(cè)定，從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個(gè)種類(lèi)的信息。
4、機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理
為了滿(mǎn)足機(jī)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(cè)和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息，然后對(duì)這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策，對(duì)正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制，達(dá)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(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。
5、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動(dòng)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(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動(dòng)部件，經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。
三、機(jī)電一體化未來(lái)的發(fā)展方向
1 機(jī)電一體化的智能化
機(jī)電一體化技術(shù)中一個(gè)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(jī)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(jī)床與機(jī)器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新的思想與方法，對(duì)人類(lèi)智能進(jìn)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(dá)到更高的控制目標(biāo)，更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。
2機(jī)電一體化的模塊化
由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類(lèi)比較多，所以十分有必要研制和開(kāi)發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時(shí)還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以方便各個(gè)部件，單元的匹配和接口。模塊化將會(huì)為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。
3機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問(wèn)世，只要是擁有獨(dú)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(huì)風(fēng)靡全球。現(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(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時(shí)期，而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，因此機(jī)電一體化肯定也會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。
4機(jī)電一體化的微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展，國(guó)外稱(chēng)之為微電子，它的特點(diǎn)是體積小，耗能少，運(yùn)動(dòng)靈活。
5機(jī)電一體化的系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的特征之一就是將系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)更進(jìn)一步采用開(kāi)放式與模式化的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以進(jìn)行靈活的組態(tài)，裁剪和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制以及進(jìn)行綜合管理。第二個(gè)特征就是它的通信功能得到了加強(qiáng)。
總結(jié)：
經(jīng)過(guò)本文的分析，可以看出，機(jī)電一體化并不是一個(gè)孤立的個(gè)體，是一個(gè)由很多科學(xué)與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物，隨著時(shí)代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求，機(jī)電一體化的發(fā)展是必然的，因此機(jī)電一體化的技術(shù)將會(huì)有著廣闊的發(fā)展前景。
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計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程有機(jī)的結(jié)合在了一起，逐漸形成了機(jī)電一體化技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用給我國(guó)的機(jī)械行業(yè)帶來(lái)了非常顯著的效果，使得機(jī)電的生產(chǎn)效率得到了提升，降低了原材料的消耗，也進(jìn)一步的減輕了工作人員的工作強(qiáng)度，可以說(shuō)機(jī)電一體化是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合的綜合性高新技術(shù)。
1機(jī)電一體化
機(jī)電一體化這一技術(shù)的切入點(diǎn)是在系統(tǒng)工程當(dāng)中，主要結(jié)合了機(jī)械、電子技術(shù)等先進(jìn)的綜合性技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)可以說(shuō)是對(duì)相關(guān)技術(shù)原理以及機(jī)電產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)總稱(chēng)，機(jī)電一體化產(chǎn)品則是由多個(gè)具有特殊功能的電子元器件所組成的有機(jī)的整體，這一整體能夠很好的滿(mǎn)足人們的使用要求，我們知道機(jī)電一體化技術(shù)的組織結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，整體來(lái)看是由五個(gè)主要的部分構(gòu)成，它們分別是機(jī)電機(jī)械裝置、傳感器、機(jī)電執(zhí)行裝置、動(dòng)力源和計(jì)算機(jī)。
2機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)
（1）功能全。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有其他產(chǎn)品不具備的優(yōu)點(diǎn)，像記憶、控制、信息的處理等等，這樣也能夠使產(chǎn)品的性能會(huì)提高到一個(gè)層次，更加的多元化、智能化。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。現(xiàn)階段的機(jī)電一體化產(chǎn)品正在向著輕、薄、細(xì)的方向發(fā)展，所以機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造也是采用的標(biāo)準(zhǔn)化的方法進(jìn)行的。（3）具備自我監(jiān)控功能。這一功能是目前大部分的機(jī)電產(chǎn)品所不具備的，機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)監(jiān)視功能可以讓自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。從而進(jìn)一步的保障了產(chǎn)品的安全。
3我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考
近幾年，我國(guó)對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究有了很大的進(jìn)步，比如我國(guó)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品就已經(jīng)成功的占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)，隨著機(jī)電一體化進(jìn)程的不斷加快，生產(chǎn)效率的提高，會(huì)有很多外國(guó)市場(chǎng)也會(huì)被成功占據(jù)，而機(jī)電一體化中最明顯的一個(gè)成果就是國(guó)產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機(jī)的成功研制，這一技術(shù)的出現(xiàn)讓我國(guó)的煤礦機(jī)電一體化上升到了另一個(gè)層次上，但是在不斷發(fā)展的同時(shí)，煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品還是出現(xiàn)了一些問(wèn)題，像煤礦核心部分的國(guó)產(chǎn)化水平還是相對(duì)較低的，單機(jī)很多都沒(méi)有通信功能，可以說(shuō)這些機(jī)電是處于自動(dòng)化的狀態(tài)，但是通信是封閉的，雖然說(shuō)設(shè)備的監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)很多，但是很多都沒(méi)有得到有效的利用。所以說(shuō)在發(fā)展我國(guó)的機(jī)電一體化產(chǎn)品的時(shí)候，在技術(shù)上還是要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：（1）任何一個(gè)裝置都是要有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，這樣才可以進(jìn)一步的增加機(jī)電一體化產(chǎn)品供需比例，不至于比例太過(guò)失調(diào)；（2）增加機(jī)電一體化產(chǎn)品的通信功能，這樣才能夠讓機(jī)電一體化產(chǎn)品在今后的運(yùn)用中更能夠適應(yīng)綜合自動(dòng)化的需要。
4機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化是目前集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的交叉綜合，機(jī)電一體化的發(fā)展也進(jìn)一步的促進(jìn)著相關(guān)電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，基于此種情況，機(jī)電一體化的發(fā)展方向也被奠定，主要方向體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）光機(jī)電一體化。這一系統(tǒng)主要部件為傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)，因此運(yùn)用光機(jī)電一體化技術(shù)能夠改善機(jī)電一體化的信息處理系統(tǒng)的相關(guān)性能，也正是因?yàn)楣鈾C(jī)電一體化的特殊性能，使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)也正向著這一方向發(fā)展。（2）技術(shù)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展也進(jìn)一步的促進(jìn)者科學(xué)技術(shù)、政治領(lǐng)域的變化，這樣一來(lái)，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也在不斷的出現(xiàn)多元化的趨勢(shì)，可以說(shuō)只要有機(jī)電一體化產(chǎn)品被研發(fā)出來(lái)，只要是質(zhì)量可靠的，基本上都會(huì)快速的暢銷(xiāo)，這也是網(wǎng)絡(luò)的功勞，因此機(jī)電一體化產(chǎn)品的大方向就是向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。（3）全球系統(tǒng)化、智能化。從目前的情況來(lái)看。機(jī)電一體化產(chǎn)品的全息特征已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)，而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化的水平也變得越來(lái)越高，使得很多的機(jī)電一體化產(chǎn)品具備了判斷推理，自主決策等功能，以此來(lái)獲得更高的控制目標(biāo)。（4）微型機(jī)電化。這里主要指的是尺寸不會(huì)超過(guò)1厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，也就是說(shuō)機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程正在向著納米的方向發(fā)展，使得機(jī)電一體化的機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器等部件都能夠有效的結(jié)合在一起，最重要的是體積很小，因此我們說(shuō)微型及電話(huà)也是機(jī)電一體化的一個(gè)重要的發(fā)展方向。（5）機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色發(fā)展。機(jī)電一體化的發(fā)展給我國(guó)的工業(yè)發(fā)展帶來(lái)了巨大的便捷，同時(shí)也給人們的生活帶來(lái)了巨大的變化，使得人們的生活越來(lái)越豐富，但是在舒適生活的背后，資源也正在逐漸的減少，生態(tài)環(huán)境遭受到了前所未有的打擊，基于此種情況，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了保護(hù)環(huán)境的重要，要把對(duì)自然地傷害彌補(bǔ)上，也正是在這樣的一種思想促使下，綠色產(chǎn)品的概念隨之產(chǎn)生，可以說(shuō)在環(huán)境異常緊張的今天，綠色化的發(fā)展時(shí)將來(lái)時(shí)展的大趨勢(shì)。
5結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞 接口技術(shù)；機(jī)電一體化；應(yīng)用；影響
中圖分類(lèi)號(hào)TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674—6708（2012）76—0144—02
1機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
究竟什么是機(jī)電一體化呢？機(jī)電一體化就是將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合運(yùn)用在一起，對(duì)接口、機(jī)械、微電子、信息、自動(dòng)控制、傳感測(cè)試、電力電子等技術(shù)進(jìn)行綜合的應(yīng)用[1]。隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)，機(jī)電一體化在不斷地向各行業(yè)、各領(lǐng)域進(jìn)軍，比如說(shuō)起重運(yùn)輸、冶金、鑄造、鍛壓、紡織、印刷、輕工、辦公和通訊等所用的機(jī)械類(lèi)行業(yè)，還有機(jī)器人和機(jī)床，以及量?jī)x， 量具、儀表， 低壓電器， 焊接設(shè)備， 電機(jī)傳動(dòng)裝置、電站控制系統(tǒng)、信息裝置、軍事裝備以及醫(yī)療器械、家用電器，機(jī)電一體化正朝著智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、微型化、綠色化等方面發(fā)展。
2 機(jī)電接口技術(shù)的概念及分類(lèi)
2.1 機(jī)電接口技術(shù)的概念
機(jī)電一體化系統(tǒng)可以分為機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)這兩大部分，機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上并不相同，各部分得連接必須具備有一定的條件，這個(gè)連接條件就是我們所說(shuō)的“接口”。機(jī)電一體化系統(tǒng)必須通過(guò)機(jī)電接口進(jìn)行匹配、緩沖、調(diào)整等，因此，我們說(shuō)機(jī)電接口是機(jī)電一體化的重要部分，機(jī)電接口技術(shù)的發(fā)展影響著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。而機(jī)電接口技術(shù)是什么呢？顧名思義，機(jī)電接口技術(shù)就是對(duì)機(jī)電一體化中的每個(gè)系統(tǒng)和各個(gè)組成技術(shù)進(jìn)行連接，尋找連接它們的方式和方法。機(jī)電接口技術(shù)的科學(xué)、合理運(yùn)用能夠?qū)C(jī)電一體化系統(tǒng)中的各種信息、技術(shù)進(jìn)行有效地融合，優(yōu)化機(jī)電一體化的發(fā)展。
2.2 機(jī)電接口的分類(lèi)
機(jī)電接口有四類(lèi)，分別是機(jī)—電接口、人—機(jī)接口、動(dòng)力接口和智能接口。1）機(jī)—電接口對(duì)機(jī)器的控制有著很大的影響，它保證了機(jī)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的連接。能夠轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)信號(hào)變成執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求的信號(hào)、參數(shù)，或者是轉(zhuǎn)換執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)，將其變成為傳感器需要的信號(hào)、參數(shù)；2）人—機(jī)接口是指人和機(jī)電系統(tǒng)的接口， 我們通過(guò)這個(gè)接口， 能夠清楚、明白地觀察機(jī)器各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況， 控制系統(tǒng)的有序運(yùn)行，也就是利用人—機(jī)接口，使機(jī)電系統(tǒng)遵照我們?nèi)说囊庵荆鶕?jù)我們的意愿運(yùn)轉(zhuǎn)。人—機(jī)接口的硬件有輸入設(shè)備和輸出設(shè)備， 主要包括鍵盤(pán)、按鈕和顯示屏等；3）動(dòng)力接口是指動(dòng)力源與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間的接口，它為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供所需的動(dòng)力。不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要的動(dòng)力類(lèi)型并不相同，主要的動(dòng)力類(lèi)型有液壓、氣動(dòng)、交流電、直流電等。動(dòng)力類(lèi)型不同，動(dòng)力接口也就不一樣[2]。但是這些動(dòng)力接口都有一個(gè)相同的特征，那就是可以通過(guò)較大的功率；4）智能接口最主要的有三個(gè)，第一個(gè)是在傳感器與控制系統(tǒng)之間，第二個(gè)是在控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間，第三個(gè)是在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與傳感器之間。智能接口相對(duì)其他的接口比較復(fù)雜， 但是我們也可以看出它的共同特性： 智能接口根據(jù)不同的要求轉(zhuǎn)換、傳遞信息， 將不同的技術(shù)、子系統(tǒng)集合在一起， 形成一個(gè)完整的機(jī)電系統(tǒng)。我們通常知道的軟件功能連接就是運(yùn)用了智能接口。
3 接口技術(shù)的運(yùn)用
我們都知道，機(jī)電接口技術(shù)的運(yùn)用使機(jī)電一體化的功能得到了很大的提高，加速發(fā)展了一體化技術(shù)。接口技術(shù)究竟是如何運(yùn)用到一體化系統(tǒng)當(dāng)中的？1）連接一體化系統(tǒng)當(dāng)中的子系統(tǒng)，將接口作為通道。在一體化系統(tǒng)中，每一個(gè)子系統(tǒng)都要保證彼此連接，使用電子系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行智能化控制， 并將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電流信號(hào)或者模擬電壓，提高信號(hào)輸出和輸入的效果，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中要保證電子系統(tǒng)能夠控制每一個(gè)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述功能需要有連續(xù)的電流，使用接口技術(shù)的接口能夠充當(dāng)這個(gè)通道，操作員正確進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制就能提供平穩(wěn)、連續(xù)的電流，上述功能的實(shí)現(xiàn)也就不成問(wèn)題；2）將接口技術(shù)運(yùn)用于人機(jī)接口，操作員進(jìn)行手動(dòng)接口。操作員根據(jù)工作需求與機(jī)電系統(tǒng)之間進(jìn)行相應(yīng)的操作，完成信息的交換，這種就是通常所說(shuō)的人機(jī)接口。機(jī)電系統(tǒng)使用輸出接口將系統(tǒng)目前的運(yùn)行參數(shù)、結(jié)果以及各種情況、狀態(tài)展示在操作人員面前，操作員按工作要求通過(guò)輸出系統(tǒng)將指令輸入系統(tǒng)當(dāng)中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將指令編成數(shù)據(jù)、信號(hào)， 由接口傳遞到每一個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)輸出相應(yīng)參數(shù)等， 達(dá)到操作員監(jiān)控一體化系統(tǒng)的工作需要；3）接口技術(shù)能夠很好的提高系統(tǒng)的輸出信號(hào)以及信息的質(zhì)量[3]。傳統(tǒng)一體化技術(shù)的接口運(yùn)用還不夠成熟，系統(tǒng)輸出、顯示的信息和數(shù)據(jù)的質(zhì)量不是很高。而接口技術(shù)的提高，使機(jī)電一體化系統(tǒng)提高了信息、數(shù)據(jù)輸出的質(zhì)量。操作員能夠控制信息、數(shù)據(jù)等運(yùn)行，對(duì)這些信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到監(jiān)控生產(chǎn)的目的。
4 運(yùn)用機(jī)電接口技術(shù)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
機(jī)電接口技術(shù)發(fā)展自機(jī)電一體化技術(shù)，在運(yùn)用機(jī)電接口技術(shù)時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1）要選擇匹配、合理的接口技術(shù)，符合機(jī)電一體化的運(yùn)用要求，使各個(gè)子系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠得到更好的使用；2）在運(yùn)用機(jī)電接口技術(shù)時(shí)，為了保證接口技術(shù)的科學(xué)、合理、可靠，必須對(duì)接口技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，及時(shí)、快速地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并迅速的找到科學(xué)的方法來(lái)解決。既保證了機(jī)電一體化系統(tǒng)的正常、有序運(yùn)行，又能為以后接口技術(shù)產(chǎn)生的問(wèn)題提供參考依據(jù)，促進(jìn)接口技術(shù)的發(fā)展；3）在接口當(dāng)中，人機(jī)接口是一種比較常見(jiàn)、常用的接口技術(shù)。因?yàn)樗侨伺c機(jī)電系統(tǒng)的接口，它可以根據(jù)我們?nèi)说囊庵具M(jìn)行調(diào)整、改變，也就是說(shuō)，人機(jī)接口具有可調(diào)性。總之，操作員在使用接口技術(shù)時(shí)，要根據(jù)機(jī)電一體化的要求，選擇匹配、合理的接口技術(shù)，對(duì)接口技術(shù)進(jìn)行及時(shí)、科學(xué)的測(cè)試，根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，保證機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定、合理運(yùn)行。
5 機(jī)電一體化技術(shù)與接口技術(shù)的發(fā)展
在不斷發(fā)展、變化的社會(huì)當(dāng)中，在充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的未來(lái)里，機(jī)電一體化將成為主導(dǎo)。現(xiàn)階段，機(jī)電一體化緊跟大眾的需以及信息技術(shù)的相結(jié)合已經(jīng)不可避免。對(duì)此，受到機(jī)電一體化影響頗多的接口技術(shù)，當(dāng)然也在不斷進(jìn)步[4]。社會(huì)需求推動(dòng)接口技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代人的工作節(jié)奏在加快，為了節(jié)省時(shí)間、提高工作效率，機(jī)電接口的快速發(fā)展已成為大眾的需求。為了一體化的理論研究和發(fā)展能夠在實(shí)際中得到應(yīng)用，機(jī)電接口技術(shù)一定要確保能量和信息的轉(zhuǎn)移以及技術(shù)的集成。從促進(jìn)機(jī)電一體化發(fā)展看，機(jī)電接口技術(shù)要繼續(xù)創(chuàng)新發(fā)展， 機(jī)電接口技術(shù)的研究、實(shí)踐已經(jīng)成為迫切需要， 同時(shí)， 當(dāng)機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展進(jìn)入成熟階段時(shí)，應(yīng)用于機(jī)電一體化，一定會(huì)促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的更好發(fā)展。
6結(jié)論
機(jī)電一體化，是由于傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)的需要，為了尋求更先進(jìn)、有效的技術(shù)，傳統(tǒng)技術(shù)融合社會(huì)發(fā)展各個(gè)階段的各種信息、技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。機(jī)電一體化有它的研究發(fā)展重點(diǎn)，那就是融合、創(chuàng)新各類(lèi)機(jī)械技術(shù)。機(jī)電接口技術(shù)，是研究機(jī)電一體化接口的技術(shù)，該技術(shù)是為了使傳遞和轉(zhuǎn)換信息和能量變得十分快速、順暢， 從而合理、科學(xué)地結(jié)合系統(tǒng)的各個(gè)部分， 構(gòu)成完整的機(jī)電一體化體系。接口技術(shù)發(fā)展于機(jī)電一體化技術(shù)，同時(shí)也促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展。機(jī)電一體化發(fā)展要求接口技術(shù)的提高，對(duì)接口技術(shù)的研發(fā)、創(chuàng)新反過(guò)來(lái)也能夠促進(jìn)了一體化發(fā)展的進(jìn)程。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用分析；
1 機(jī)電一體化概述
日本企業(yè)界在1970年左右最早提出“機(jī)電一體化技術(shù)”這一概念，它是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個(gè)新詞，取名為“Mechatronics”，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)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，成為一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣泛。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化的發(fā)展總共經(jīng)歷了3個(gè)階段。上世紀(jì)60年代以前是機(jī)電一體化發(fā)展第一階段（初級(jí)階段）。這個(gè)時(shí)期，人們主要利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。第二個(gè)階段是上世紀(jì)70-80年代（快速發(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)都得到了快速發(fā)展，為后來(lái)的機(jī)電一體化發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。而大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路與微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，則為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。第三階段則是上世紀(jì)90年代后期至今，這一階段機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)始向智能化方向邁進(jìn)，進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。此時(shí)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(shì)都進(jìn)行了深入研究。我國(guó)則是從上世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。
3 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
（一）機(jī)床數(shù)控領(lǐng)域
機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)有40年的歷史，在技術(shù)領(lǐng)域有了進(jìn)一步的提高，無(wú)論是在結(jié)構(gòu)上功能上還是在操作上都發(fā)展的比較完善。類(lèi)型具有總線(xiàn)式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，在開(kāi)放性設(shè)計(jì)中，這種設(shè)計(jì)硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性的，可以大大提高用戶(hù)的使用效益和智能化的。在機(jī)電一體化的系統(tǒng)研究中分出多級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，這樣能使復(fù)雜加工系統(tǒng)的作業(yè)能力的運(yùn)行。
（二）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的領(lǐng)域及工業(yè)機(jī)器人
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組合不是分散的子系統(tǒng)的組合，它是由全局的實(shí)踐總結(jié)出最優(yōu)的系統(tǒng)的組合，它需要各個(gè)部門(mén)加強(qiáng)溝通，圍繞制造展開(kāi)工作。當(dāng)產(chǎn)品的集成度越高，就能夠使各個(gè)生產(chǎn)要素間的配置更加合理和完善。工業(yè)機(jī)器人首先出現(xiàn)的是不夠靈活的半機(jī)器人，它根據(jù)示范的動(dòng)作進(jìn)行重復(fù)的運(yùn)動(dòng)，在工作中，不會(huì)考慮工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化。而現(xiàn)代的機(jī)器人，里面裝有不同的傳感元件，機(jī)器人可以作業(yè)環(huán)境和對(duì)象做出簡(jiǎn)單的信息判斷，并能做出簡(jiǎn)單的分析。這是機(jī)電一體化發(fā)展的新成果，也是其發(fā)展的前景所在。
4 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向分析
機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的進(jìn)步的表現(xiàn)，近年來(lái)，機(jī)電一體化在國(guó)內(nèi)外都有了全新的發(fā)展，并且廣泛的被人們用于各個(gè)行業(yè)，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴(lài)并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。
（一）機(jī)電一體化發(fā)展的智能化、數(shù)字化趨勢(shì)
首先機(jī)電一體化發(fā)展的智能化趨勢(shì)。機(jī)電一體化的發(fā)展打破了傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化或者半自動(dòng)化的局面，實(shí)現(xiàn)了智能化，這也是今后機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。嵌入式智能控制的算法運(yùn)用，使機(jī)電一體化的產(chǎn)品發(fā)展為智能化，是模擬人腦的人工智能的產(chǎn)品，它可以根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置來(lái)做出判斷以及決策，可以取代人們的部分腦力勞動(dòng)。其次機(jī)電一體化發(fā)展的數(shù)字化趨勢(shì)。奠定機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)是微控制器及其發(fā)展（如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人）；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起則為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路（如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等）；數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
（二）機(jī)電一體化發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代異軍突起，其興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們的日常生活都帶來(lái)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(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)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(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)（CIAS），使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
（三）機(jī)電一體化發(fā)展的微型化、模塊化趨勢(shì)
首先機(jī)電一體化將向微型化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)的廠家很多，但是如果統(tǒng)一開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械、電氣、動(dòng)力等方面的機(jī)電一體化產(chǎn)品并不是一件容易的事情，制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，才能使各部件、單元匹配成功。機(jī)電一體化的生產(chǎn)商也可以根據(jù)自己產(chǎn)品的需要或者國(guó)外最新的產(chǎn)品的模型來(lái)進(jìn)行創(chuàng)新，更新?lián)Q代自己的產(chǎn)品，并不斷地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，使機(jī)電一體化的發(fā)展走向正規(guī)化和統(tǒng)一化。其次機(jī)電一體化將向微型化方向發(fā)展。在20世紀(jì)80年代末機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展。國(guó)外稱(chēng)其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3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t療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。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(lèi)。
（四）機(jī)電一體化發(fā)展的綠色化、系統(tǒng)化趨勢(shì)
首先機(jī)電一體化發(fā)展的綠色化趨勢(shì)。所謂機(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。工業(yè)經(jīng)濟(jì)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。在人民物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)資源卻在減少，生態(tài)環(huán)境在不斷惡化。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(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)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。其次機(jī)電一體化發(fā)展的系統(tǒng)化趨勢(shì)。系統(tǒng)具有隨時(shí)分解組合的功能，這種功能實(shí)現(xiàn)了多子系統(tǒng)互相調(diào)和以及整合的需要，機(jī)電一體化的系統(tǒng)功能，不但運(yùn)用在通信系統(tǒng)以外，還運(yùn)用在遠(yuǎn)程通訊以及互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，局域網(wǎng)也慢慢的采用。機(jī)電一體化在系統(tǒng)方面未來(lái)的發(fā)展，是會(huì)越來(lái)越考慮人的因素，模擬人的智能的，甚至可以模擬生物的結(jié)構(gòu)來(lái)發(fā)展。
論文摘要：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。此簡(jiǎn)述機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景，綜述國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
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。
1機(jī)電一體化概述
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(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)。
機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(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(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，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。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)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)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)由純技術(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系。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，還被賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、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。也就是說(shuō)，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延伸，智能化特征是機(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)展大體可以分為三個(gè)階段：（1）20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱(chēng)為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)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(zhēng)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)起到了積極的作用。那時(shí)，研制和開(kāi)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(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。（2）20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱(chēng)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)的出現(xiàn)，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：mechatronics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)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。（3）20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)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。
我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“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(guó)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(lái)的影響。許多大專(zhuān)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，取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比，仍有相當(dāng)差距。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
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(lài)并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面：
3．1 智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化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)用之一。這里所說(shuō)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，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)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、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉(zhuǎn)貼于
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(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。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(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。
3．3 網(wǎng)絡(luò)化
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(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，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)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(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)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱(chēng)其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3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、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。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(lèi)。
3．5 環(huán)保化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)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(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)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)展前景。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。
3．6 系統(tǒng)化
未來(lái)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：一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等，顯得越來(lái)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；另一層是模仿生物機(jī)理，研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)而研制出來(lái)的。
綜上所述，機(jī)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(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)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(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)
各種產(chǎn)品和裝置因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，也完成了機(jī)電一體化，從而達(dá)到了自身的整體優(yōu)化，也有利于產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高，并縮短了新產(chǎn)品生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)備周期，使其由科技成果快速向商品轉(zhuǎn)化，從而深刻變革了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。又由于新產(chǎn)品研發(fā)的需要以及發(fā)展高精密設(shè)備的需要，所以未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及其系統(tǒng)必然會(huì)向著智能化、系統(tǒng)化、高性能、微型化、輕量化的方向邁進(jìn)，并最終為國(guó)家?guī)?lái)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
一、機(jī)電一體化的特點(diǎn)分析
機(jī)電一體化是一門(mén)新興的邊緣性的技術(shù)學(xué)科，它是由機(jī)械、電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)學(xué)科互相結(jié)合滲透而形成并發(fā)展起來(lái)的，而機(jī)電一體化產(chǎn)品則是運(yùn)用最新的微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)以機(jī)械產(chǎn)品為基礎(chǔ)研發(fā)出來(lái)的新產(chǎn)品。在工程領(lǐng)域?qū)Ω黝?lèi)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用后，再加以借鑒與整合就創(chuàng)造出了現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，所以說(shuō)它是在機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和信息處理、伺服驅(qū)動(dòng)、電力電子等技術(shù)以及系統(tǒng)的總體技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的一項(xiàng)高新技術(shù)。如下特點(diǎn)是機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍具有的：具有可以自動(dòng)監(jiān)視、診斷、報(bào)警、保護(hù)的功能；具有自動(dòng)處理和控制信息的功能，可以通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)確保機(jī)械的操作者按照設(shè)計(jì)要求精確地完成預(yù)先設(shè)定好的程序，以使其不會(huì)依靠主觀思想來(lái)行動(dòng)，從而保證良好的工作質(zhì)量和完美的產(chǎn)品合格率，而機(jī)械控制的靈敏度和檢測(cè)的精確度及范圍也獲得了提高；采用復(fù)合技術(shù)、復(fù)合功能，這脫離了原來(lái)傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品單技術(shù)、單功能的局限，很大程度上提高了產(chǎn)品的功能水平及自動(dòng)化的程度；利用程序控制和數(shù)字顯示技術(shù)，減少了操作的按鈕和手柄的數(shù)目，使操作變得更為簡(jiǎn)單方便；在不同的應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)合，其具有可以自動(dòng)控制、自動(dòng)補(bǔ)償、調(diào)節(jié)、自動(dòng)校驗(yàn)、保護(hù)及智能化等功能，從而能夠迅速的滿(mǎn)足不同用戶(hù)的不同需求；具體的安裝調(diào)試過(guò)程中，可根據(jù)不同用戶(hù)對(duì)象的需要、實(shí)際參數(shù)的變化等來(lái)相應(yīng)的改變控制程序以使其適應(yīng)變化的工作方式。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在操控精度、功能以及構(gòu)造等方面的應(yīng)用效果非常明顯。比如，在構(gòu)造方面，應(yīng)用總線(xiàn)和CPU的體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的模塊化、構(gòu)造緊湊型和總線(xiàn)式。在功能方面，采取開(kāi)放性的設(shè)計(jì)，并采用WOP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床智能化，加上大容量?jī)?chǔ)存器、單片機(jī)組成的控制機(jī)以及單板機(jī)的應(yīng)用，大大提高了數(shù)控機(jī)床技術(shù)的精度，為產(chǎn)品生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。CIMS是指計(jì)算機(jī)制造和集成系統(tǒng)，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在CIMS中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全局動(dòng)態(tài)的綜合化和最優(yōu)化，突破傳統(tǒng)部門(mén)間的界限，保證控制信息流和物流的暢通，將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、經(jīng)營(yíng)決策及經(jīng)營(yíng)管理等有機(jī)結(jié)合，提升企業(yè)的集成度，優(yōu)化配置各生產(chǎn)要素，從而充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)在各要素配置中的作用。FMS是指柔性制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是由料盤(pán)、計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)、機(jī)器人以及自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等部分構(gòu)成，根據(jù)裝配的實(shí)際需求，能隨機(jī)按量生產(chǎn)任何工件，該系統(tǒng)主要適用于批量小、品種多、需要頻繁更改的零散構(gòu)件的生產(chǎn)。加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在FMS中的應(yīng)用，有助于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用主要經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一階段，工業(yè)機(jī)器人按照規(guī)定重復(fù)某一動(dòng)作，對(duì)對(duì)象變更及作業(yè)環(huán)境的應(yīng)變力比較差；第二階段，工業(yè)機(jī)器人擁有較為先進(jìn)的傳感元件，能處理和獲取對(duì)象的一般信息以及作業(yè)環(huán)境相關(guān)情況，反饋信息，并控制動(dòng)作方式，該階段的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)具備低水平的職能，實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化。第三階段，工業(yè)機(jī)器人逐漸向智能化方向發(fā)展，能獲得感知。并能運(yùn)行較為復(fù)雜的邏輯思維，做出科學(xué)準(zhǔn)確的決策和判斷，特別是具備較強(qiáng)的行動(dòng)獨(dú)立性和環(huán)境適應(yīng)性。
三、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前景及趨勢(shì)
第一，高性能化。隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的要求更加嚴(yán)格，為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，新一代的機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)效率、速度、可靠度以及精度的要求非常高。因此，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在高效率、高速度、高可靠度、高精度、高性能化是未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)第二，微型化。微型化主要是指機(jī)電一體化技術(shù)逐漸朝著微型領(lǐng)域或微型機(jī)器方向發(fā)展，源于人們對(duì)先進(jìn)技術(shù)微型化的追求。微型機(jī)電一體化的產(chǎn)品在信息、醫(yī)療以及軍事等方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)是產(chǎn)品耗能低、體積小、運(yùn)動(dòng)靈活，能完成常人無(wú)法完成的任務(wù)。第三，智能化。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向之一，人工智能已引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，智能化包括悼鼗床智能化和機(jī)器人智能化。智能化是針對(duì)機(jī)器行為而言，以控制理論為指導(dǎo)，吸收各種新方法、新思維，模擬人類(lèi)智能，提高推理判斷、邏輯思維及自我決策的能力，提高了控制目標(biāo)。目前，機(jī)電一體化產(chǎn)品還很難具備與人同樣的智能，但可以利用高效率、高性能的微處理器，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高級(jí)智能或人類(lèi)部分智能。第四，網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境發(fā)生巨大的變化，從而為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的融合創(chuàng)造了有利條件。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，涌現(xiàn)出各種遠(yuǎn)程控制技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)，遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備實(shí)際是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品。另外，由于局域網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用，家用電器逐漸朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，利用以計(jì)算機(jī)為中心的集成用電器系統(tǒng)，人們不出門(mén)就能享受各種高科技帶來(lái)的便利。因此，網(wǎng)絡(luò)化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要方向。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，就機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討具有十分重要的意義，我們?cè)谡J(rèn)清機(jī)電一體化技術(shù)概念的同時(shí)還應(yīng)加大對(duì)其的推廣、應(yīng)用和研發(fā)力度，大力發(fā)展市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，以不斷推進(jìn)社會(huì)主義事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
Abstract: The emergence of mechatronics is not isolated, it is the crystallization of many scientific and technological development, social development of productive forces to a certain stage requirements. Articles in the analysis of mechatronics development process, based on the trends of mechatronics.
Keywords: mechatronics; development process; trends
當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，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)方式及管理體系都發(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，機(jī)電一體化產(chǎn)品更是日新月異。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱(chēng)為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)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(zhēng)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(kāi)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(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。20世紀(jì)70―80年代為第二階段，可稱(chēng)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)。
我國(guó)從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)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(guó)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(lái)的影響。許多大專(zhuān)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，取得了一定成果，但與世界先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
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(lài)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：
1、光機(jī)電一體化。
一般的機(jī)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(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此，引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。
2、智能化。
今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。這主要受益于模糊技術(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(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。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)者的研究中只益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的錯(cuò)能化就足螢要應(yīng)朋。這里所說(shuō)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(lèi)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(chéng)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、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(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)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(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)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(kāi)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。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)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)，模塊化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
4、網(wǎng)絡(luò)化。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)及日常生活都帶來(lái)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(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)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(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)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)，使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、微型化。
目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。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(shì)。國(guó)外稱(chēng)其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3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(shì)。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(lèi)。
6、綠色化。
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)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(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)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。
7、仿生物系統(tǒng)化。
今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴(lài)性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類(lèi)似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí)，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(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱(chēng)為“生物――軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體，不可分割。事實(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來(lái)的。未來(lái)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。一層是，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(lái)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；另一層是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。當(dāng)然，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展的趨勢(shì)，但還有一段漫長(zhǎng)的道路要走。
綜上所述，機(jī)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(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。另外，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越廣闊。
參考文獻(xiàn)：
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