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中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0388-01
随着我国社会市场经济的迅猛发展，科学技术水平得到了进一步提高，对机械制造企业提出了更高的要求。机械制造企业面临着激烈的市场竞争，“机电一体化”已经成为一种必然的发展趋势。通过将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，实现机电一体化的现代化设备。
1 我国机电一体化的现状分析
1.1 先进的机械制造技术
国内外机电一体化的发展过程中，将传统的制造技术与先进技术成果相结合，形成了高效、灵活的制造技术。早在21世纪70年代，我国就已经制定并实施了准时生产制，将这种制度引用于自动化装置的生产中，能够大幅度提高生产效率，是一种科学的管理手段。到了80年代，我国机械制造企业开始改造制造装置，提高了制造水平，进而保证了产品的更好的质量和更优异的性能，适应市场的发展需求。
1.2 自动控制仪器仪表与固态传感器
机电一体化的发展，使得微处理技术应用于仪表中，降低了仪表结构设计的难度，增加了仪器仪表的柔度、精度和可靠性。市场上涌现了一大批自动化控制仪表，具有存储记忆、数据采集、数据处理、自动控制等功能。此外，机电一体化促使固态传感器的发展，传统的力平衡机械传感器已经被取缔，发展成为了电容式、石英谐振式、半导体压阻式等固态传感器，代表了先进科学技术。
1.3 机器人的智能化、微型化技术
我国机电一体化向着智能化、微型化发展，在机器人开发方面也是如此。我国机械制造的机器人具有人的情感、思维，体现了机器人的高级智能。机械制造企业利用标准的机器人控制器，可以迅速组成完成某种作业的多功能机器人。
2 机电一体化的创新
2.1 结构的创新
机电一体化产品结构设计的创新，主要包括产品的机械结构、动力配置、传动方式、周边设备接口形式等。产品结构创新对于机械制造企业是非常重要的，通过结构的创新，才能够实现产品的改进和产品设计的创新。
2.2 功能的创新
在功能方面，机电一体化需要充分考虑使用者和社会的要求，改进产品的制备工艺，完善产品的功能，开发出更加优异性能的产品。为了实现机电一体化产品功能的创新，机械制造企业既可以对原有的产品进行更新换代，也可以重新研制具有新功能的产品，能够保证企业的战略性目标和持续发展，提高企业的市场竞争力。
2.3 造型的创新
在机电一体化产品的外观是使用者首先观察到的，美观的造型能够使人更加喜爱产品。因此，机械制造企业要创新产品的外形，重视产品周边装置的接口和机电之间的耦合，使得产品的美观和功能共存。例如，可以采用机电一体化CAD虚拟原型法、计算机辅助造型等方法进行产品外观的设计，增加产品外观的美感。
2.4 材料的创新
机电一体化产品的材料创新包括两个方面：一是选择具有特殊性能的新材料，如耐腐蚀、耐高温、高强度、体积小、质量轻的材料；二是研发适用于产品的新材料，如纳米材料、陶瓷材料、智能材料、高分子材料、金属化合物等。
2.5 控制系统的创新
控制系统作为机电一体化产品的核心组成部分，受到微电子技术的影响，机电一体化产品逐渐采用了神经网络控制、模糊控制、适用控制等策略，赢得了更广泛的市场。
2.6 传感元件的创新
传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化的特点，是一种机电一体化产品。近年来，传感器的发展迅速，对于新型传感器的需求也不断增加，机电一体化产品要积极研发高性能传感器，促进产品的创新，保证企业的发展前景。
3 机电一体化的发展方向
3.1 智能化
智能化是机电一体化产品的重要发展方向，采取先进的科学技术，根据产品的使用场合，赋予产品一定的智能化，使产品具有人的逻辑思维能力。与人类的智能相比，机电一体化产品的智能化是低级的，只能实现人的一小部分智能。
3.2微型化
机电一体化产品的微型化发展主要是指不超过1立方厘米的产品，发展方向是纳米级和微米级尺寸。微型化的机电一体化产品具有体积小、运动灵活、节约能耗的特点，在信息、军事、医疗领域具有相当高的优势。
3.3 模块化
模块化是一种处理复杂系统分解为更好的可管理模块的方式。机电一体化产品的模块化是个复杂的过程，也是非常重要的工程，可以为机械制造企业带来更大的经济效益和社会地位。
3.4 人格化
由于机电一体化产品的服务对象是人，所以，产品的人性化显得越来越重要。同时，很多机电一体化产品是模拟生物制成的，这也决定了产品具有人格化的特点。人格化的机电一体化产品是使用者迫切需要的。
3.5 网络化
现阶段，网络技术的发展带来了巨大的改革，网络成为人们日常生产生活都不可或缺的。新型的机电一体化产品具有优异的性能、可靠的质量，销量必然会很高。基于网络技术的产品将是一大发展趋势。
3.6 带源化
顾名思义，带源化是指产品本身带有能源，是机电一体化产品的发展方向。带源化的机电一体化产品具有独特的优势和好处。
3.7 绿色化
随着人们生活质量的提高，人们越来越关注环保，绿色化产品是符合时展需求的。绿色化是机电一体化产品的新发展方向。绿色化机电一体化产品在产品的设计、生产、使用、销毁的全生命周期过程中，几乎不会对生态环境造成影响。
4 加强机电一体化水平的措施
4.1 加强基础理论的研究
机电一体化是复杂的过程，涉及到不同学科的知识。要想提高机电一体化的水平，必须要加强基础研究，熟练掌握相关领域的知识，具备扎实的专业技术，依靠科学技术的力量，制造出高质量的机电一体化产品。
4.2 重视人才引进和培养
机电一体化产品的创新需要一大批优秀人才的加入。机械制造企业要加强人才引进计划，注重人才的培养，主要是机械设计理论、计算机软件开发能力的培养，对不同层次和岗位的人员进行专业技能培训。
4.3 加强产品开发和技术创新
机械制造企业要加强产品开发和技术创新，提高产品的先进性。机电一体化产品的开发和创新是国家发展和企业发展的共同需要。企业要根据市场的需要，致力于现有产品的生产，同时，要研制并开发多功能的新产品，有利于企业战略性发展目标的实现，以便于企业社会竞争力的提升。
5 结论
我国机电一体化的现状，主要体现在先进的机械制造技术、自动控制仪器仪表与固态传感器、机器人的智能化、微型化技术。机械制造企业创新产品的结构、功能的、造型、材料、控制系统和传感元件，进而实现机电一体化产品的创新。
机械制造企业要加强基础理论的研究，重视人才引进和培养，加强产品开发和技术创新，提高企业的机电一体化水平。
参考文献
[1] 王宣银，陶国良，陈鹰. 机电一体化的创新及发展方向[J]. 机电一体化，2012，06：5-8.
关键词：机电一体化；特征；发展趋势
随着日新月异的技术更新，机电一体化发展对不同学科交叉渗透也有着推动。机械工程当中的微电子技术以及计算机技术发展，为机电一体化发展目标实现奠定了基础，能够实现技术结构的优化目标，在机电一体化的技术应用下，就能提高生产力水平。从理论上对机电一体化技术发展研究分析，就能从理论层面提供支持依据。
一、机电一体化技术发展历程和主要的内容分析
1.机电一体化技术发展历程分析
机电一体化主要是电子技术和机械设备的有机结合，从而将机械设备的动力以及电子技术的信息处理功能充分发挥，实现自动化的工作目标。机电一体化是建立在综合应用技术基础上发展的，在当前已经成为独立的学科，从技术层面来说，主要体现在对机电一体化的产品有效实现和使用发展。而从产品的基础层面来说，就是机械系统和微电子系统结合构成的新系统，这就成为了有着新功能的产品。机电一体化的进一步发展过程中，在功能系统的作用发挥上比较突出。机电一体化实际是综合技术的融合，并非是简单化的拼凑，而是将各个领域的优势相结合，实现概念上以及技术上的融合。我国的机电一体化发展经历了几个重要阶段。上世纪80年代，学术界对机电一体化进行了研究，经过了几十年的努力，在理论上以及技术层面上都实现了长足发展，在数控技术方面的市场占有率也逐年提高，机械生产能力也有了大幅度提高。工业机器人的实际生产应用，对控制系统以及软件编程技术的应用等，都从很大程度上促进了生产效率的提高。在计算机集成制造系统的优化发展上也取得了瞩目成绩，已经在多个制造生产领域的发展中得到了广泛应用，发挥着重要作用。
2.国外机电一体化技术发展现状
国外的机电一体化技术发展可以分为三个阶段：第一阶段又称之为初级阶段，出现在20世纪60年代以前，这一时期是机电一体化技术的雏形，是人们不自觉地利用电子技术并且传承下来；第二阶段称之为发展阶段，出现在20世纪80年代末期，机电一体化技术的各项产品都有着很大的发展；第三阶段是深入发展阶段，出现在20世纪90年代后期，世界各国都开始研发和关注机电一体化的技术和新产品。日本东京在1989年召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，可以称为机电一体化技术发展阶段的标志，世界各国也从此大力推动和发展机电一体化的技术和产品的研发。在深入发展时期，机电一体化技术进入了向智能化方向的新阶段，一方面出现了光学、通信技术、微细加工技术等新的机电一体化技术和产品，另一方面对机电一体化技术的学科体系和研究方法也进行了深入的探讨。在目前，机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位是日本和美国。
3.国内机电一体化技术发展现状
我国的机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距，如当前国内外在开发煤矿机电大功率厚煤层电牵引采煤机的机电一体化新技术方面。主要表现在以下几个方面：一是总体技术上，国外Eickhoff公司开发的SL500系列采煤机，截高范围2.0m～6.0m，可达截割功率2×825kW，而国内引进6LS3，6LS5和7LS5型6台，SL500型3台，EL3000型1台，最大装机总功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用寿命方面；二是工况检测、故障诊断技术上，目前国外使用微机控制、传感器多、信息量大、显示屏大、显示点多等特点，而国内却达不到这一水平；三是自动调高技术上，基于位置传感器和计算机的记忆截割技术在国外比较容易实现，而国内在研采煤机仍未实现记忆截割。
4.机电一体化技术主要内容分析
机电一体化技术涉及的内容比较丰富。机电一体化技术方面主要从系统工程角度分析。在对电子以及机械技术的应用下，能将两者得以有机结合，就能充分发挥综合技术的应用优势。因此，机电一体化技术涵盖技术以及产品两个层面的内容。机电一体化系统，也就是产品方面，是通过多个特定功能机械以及电子技术要素构成的整体，使人们的实际生产制造的需求得到满足。机电一体化系统所涵盖的装置要素比较多，其中的执行装置以及传感器等都是比较重要的装置要素。除此之外，机电一体化内容中的系统设计思想也比较重要。这就涵盖了控制论以及系统工程方法论等内容。机电一体化的思想也简称为一体化思想。这一思想的应用对人机一体化以及机电液一体化等发展目标都能有效实现。机电一体化工程作为电子和机械工程集合，通过机电一体化技术设计制造体系应用，在实际应用中的作用发挥也比较显著。
二、机电一体化产品特征类别和核心技术分析
1.机电一体化产品特征类别分析
机电一体化的产品特征也比较鲜明。机电一体化产品的结构比较简单，产品的轻细巧等特征比较突出，并且比较容易实现标准化、模块化的设计制造。机电一体化的产品记忆以及信息处理功能比较突出，能够将产品的高效性以及智能化的优势充分发挥，并能起到自动监视的功能和诊断功能等，在产品的安全可靠性上也能有效提高，可通过负荷以及运行情况加以有效调整控制。另外，机电一体化的产品类型也比较多。机械产品当中一部分控制功能及机构用电子装置替代，其中比较常见的有机电一体化照相机以及打印机等产品。此外，比较典型性的产品有着较为完整性的结构，其中比较常见的就是工业机器人以及自动绘图机等。简单地依靠机械以及电子无法制造这些产品，两者结合，就能够大大提高可运行效率。还是一种类型是通过微电子装置替代原设备的信息处理机构，比较常见的产品有全电子式电话交换机以及电机调速装置等内容。
2.机电一体化核心技术分析
机电一体化的核心技术比较多。计算机和信息技术是比较重要的应用技术，能够发挥信息交换以及存取和运算等作用。计算机以及信息技术当中的专家系统技术以及人工智能技术也是比较常用的。机电一体化核心技术中的系统技术，是通过整体概念对多种相关技术进行组织应用的，其中接口技术就是比较常用的。为保障计算机的通信，要对数据传递格式进行规格化以及标准化呈现。目前这一应用技术中的开发成本比较低，在高速串行接口的应用方面比较突出。机电一体化核心技术当中的机械本体技术是比较重要的应用技术。这一技术主要应用于对性能的改善以及质量的减轻等层面。当前的机械产品通常是将钢材作为主要材料。为减轻产品质量，要在结构上加以优化，并加强非金属材料的应用。这一技术的应用响应速率得到了很大提高，在整体的效率上也得到了有效提高。机电一体化核心技术当中的信息处理技术以及传感技术也是比较常见的应用技术。信息处理技术的应用中，将微型计算机在实际工作中加以科学应用，就能从整体上提高信息处理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干扰能力。而传感核心技术的应用有着高灵敏度以及抗干扰能力，在当前的技术进一步升级下，对光纤电缆传感器的应用比较重要。另外，机电一体化核心技术当中的软件技术以及驱动技术也是较为常用的技术。软件技术应用是和硬件协调应用的。在软件研制成本降低的前提下提高生产维修效率，以及软件的标准化应用是发展的重要课题。在驱动技术的应用下，在响应速度上也能有效提高，对控制专用组件以及传感器和电机三位一体的作用发挥也比较重视。
三、机电一体化技术应用领域和发展趋势探究
1.机电一体化技术应用领域分析
机电一体化技术的广泛应用对我国的经济水平提高起到了积极促进作用。机电一体化技术的应用在当前社会发展中的作用也愈来愈突出。通过多年的发展以及技术优化，机电一体化技术在数控机床的应用使之结构、功能和控制精度等都得到了有效提高，在总线式以及紧凑型的结构应用下，使得数控机床的结构得到了优化。应用CPU以及多主总线体系结构，进行开放性设计等，能提高接口的标准化，实现使用效益最大化呈现。通过智能化以及WOP的实现，机电一体化数控机床系统就能实现二维以及三维的动态加工仿真。信息存储大容量的模块化设计使得控制功能也得到了有效提高，可有效实现多过程以及多通道控制。例如：当前市场上的CK0632数控机床就是采用机电一体化设计的数控机床，外型大气美观，用途广泛，操作方便。机床主轴采用高度精密滚动轴承之承，回转精度高。机订导轨采用耐磨铸铁，经过超音频淬火能够长期稳定地保证机床加工精度。CK0632数控机床机床也可实现自动控制，完成车削多种零件的内外圆、端面、切槽、任意锥面、球面、及各种公英制圆、圆锥螺纹等工序。此外，CK0632数控机床还有配有完备的S.T.M.功能，可以发出和接收多种信号控制自如的加工过程。目前，CK0632数控机床广泛应用于电器、仪表仪器工业、汽车、摩托车配件、轴承照相器材、电影机械、五金工具及其他高精度复杂零件的加工制造。机电一体化在工业机器人领域当中的应用也比较突出，第二代机器人的设计中，对各种传感元件进行了科学应用，这样在作业的信息获得以及操作对象的信息获得都比较方便。计算机技术的应用能准确判断分析对操作信息的处理，并进行反馈控制。在第三代的机器人设计中，就通过多感知功能的应用，有效实现复杂化的逻辑思维以及判断和决策等，在作业的独立性层面有着充分体现。
2.机电一体化技术发展趋势
随着时展以及技术进步，机电一体化技术也会向着智能化方向迈进。这也是当前的机电一体化和传统机械自动化的重要不同。近些年，我国在处理器技术上的进步以及传感器系统的集成化目标实现，对机电一体化的智能化发展目标实现提供了有力支持。智能化机电一体化目标实现和实际的应用，对人的操作和工作量的减少能发挥积极作用，可有效减少人的脑力劳动。机电一体化技术的网络化发展将实现。网络技术在当前的发展比较迅速。进入新的时代，在网络技术的支持下，机电一体化的网络化目标将得到实现，在远程控制技术的应用作用上将更加突出，同时会提高机电一体化的功能性以及安全性。机电一体化技术的系统化趋势比较突出，也就是在系统结构上的模式化以及开放式的总线结构应用，对系统的灵活性组态就有着鲜明呈现。在系统化的发展中，能加强通信功能，可实现远程以及多系统的通信。不仅如此，机电一体化的发展也会向着微型化方向迈进。这主要体现在电子部件的微型化，在产品的体积层面不断缩小等。这样就会促进机电一体化的设备运行效率提高，灵活性更加突出。
四、小结
综上所述，机电一体化的发展中，技术的升级进步对机电一体化设备的优化起到了很大促进作用。我国在机电一体化的发展中有了长足进步，但是在发展中存在着诸多不足。从理论上对机电一体化的技术进行研究分析，就能为实际机电一体化发展提供理论支持，带动我国机电一体化领域的可持续发展。
参考文献：
[1]张立辉.机电一体化技术的发展历程和趋势[J].机械管理开发,2011(1)．
[2]孙玲.大数据时代的计算机信息处理技术分析[J].科技展望,2016(26)．
[3]张振华,赵灿林.浅谈机电一体化技术发展趋势[J].职业,2009(9)．
[4]缪学勤.工业4.0推动机电一体化走向智能技术系统[J].自动化仪表,2016(37)．
1机电一体化的发展现状
我国在工业生产技术方面存在着一定的问题，其制造水平与发达国家之间存在较大的差距。但是我国拥有强大的经济市场，这对于机电一体化的发展起到了一定的促进作用。当今，世界上的经济竞争十分的激烈，我国在工业制造方面面临着巨大的挑战，只有将我国的机电一体化技术融入到工业行业的制造中来才会提高我国科技的技术含量，打破传统的工业行业中存在的成本高、技术含量较低的不良现象。机电一体化的发展经历了三个重要的时期。最初的阶段是简单的机械与电子的融合，在机电一体化的最初阶段人们只是具有了电子与机械相结合来运用的简单的构想，只是停留在理论思想方面并没有采取一定的措施来实现电子与机械的相互融合。第二段时期主要是技术的发展阶段。这个阶段出现了很多的理论思想，虽然电子技术随着社会的快速发展也取得了一定的进展但是把理论思想应用在实践中也仍然不能实现电子技术与机械技术的相互融合。第三阶段就是电子技术朝着智能化的发展方向而发展。当今社会，我国的科学技术得到迅速的发展。计算机信息技术、红外线感应技术等无不在提醒着我们这是一个智能化的世界。计算机信息技术、红外线感应技术在一定程度上推动了机电一体化技术的发展，为机电一体化提供了相应的知识理论。目前，机电一体化在社会市场经济的刺激下已经实现了在各个行业中的应用。世界上的各个国家都在为机电一体化的发展提供了人力、物力和财力，其最终的目标就是希望通过机电一体化来实现自己国家的工业化快速发展。
2机电一体化的创新发展趋势
2.1采取绿色、环保、轻便和性价比较高的材料
机电一体化在未来的创新方面将会选择采用较为环保、轻便和性价比较高的材料。在机电一体化的原材料方面开始有新的突破。比如说，机电一体化的产品可以随着社会经济的不断发展选择一些轻便、绿色和性价比较高的原材料，选择原材料之后可以充分联系材料的不同特点来对所生产的产品进行不断的改进与完善，进而可以保证机电一体化的产品的质量并在保证机电一体化产品质量的基础之上采用更加典型的新型的材料来不断地创新产品，比如，可以在机电一体化中引入高分子材料、智能材料和纳米材料，这样可以使材料的得到一定的回收利用并达到环保、绿色的环境要求。
2.2在造型和功能上的创新
在我国科学技术的飞速发展下，我国在机电一体化产品的方面上开始新的创新，最值得一提的就是在造型和功能方面的创新，机电一体化产品在造型和功能方面上的改进与创新可以较大程度地满足广大消费者对产品造型和功能的追求。比如说，在对产品的造型方面的创新时，利用机电一体化的技术可以有效地提升产品的外在造型的审美高度，最大程度地满足顾客对产品造型的需求。除此之外，机电一体化也会越来越重视自身产品的功能，会加强对产品功能上的改进与创新。并且机电一体化产品的功能还会为了满足不同用户在不同阶段的不同的要求来改变产品的功能使得产品的功能变得多样化与全面化。
2.3机电一体化会实现控制方面的高效化、智能化和便捷性
传统的机械设备在操作方面具有较大的繁琐性，再加上在工作的过程中需要认为实现机器的操作运行。这往往就会提升人工操作机器设备的危险性。机电一体化就是能较好地避免这些潜在危险的发生，可以有效地实现在机械设备的操作运行中的便捷性、安全性、自动化与高效性。比如说，在机电一体化中运用电子技术、光子技术或者现代新型的信息技术并在此基础之上加以创新就会实现机电一体化的便捷性、智能化与高效性，有利于进一步促进机电一体化的创新发展的进程。
3机电一体化产品的发展方向
机电一体化并非是一门独立的课程，它融入了电子、计算机、机械工程等专业的知识。随着信息技术与电子产业的迅速发展，计算机技术和电子技术逐渐走向智能化、微型化和快速化。因此，集电子、计算机于一身的机电一体化技术自然也会随着电子技术和计算机技术的发展而不断地发展。在不久的将来，机电一体化技术开始迈向智能化、微型化与网络化的进程。机电一体化作为一种新型的科技技术，研究其技能的人员相对而言较少，机电一体化的专业的研究人员的缺乏是目前阻碍机电一体化发展进程的较为关键的问题。所以，目前最重要的任务就是在大力推进机电一体化进程的基础上建立完善的有关专业的培养部门，为机电一体化技术培养出所需要的专业性人才。比如说，可以在各大高校中开设与机电一体化技术相关的专业科目，鼓励有关专业培训教育集体的发展，国家还要给这些相关的专业相应的政策扶持，为机电一体化技术人才的培养创造良好的训练环境。在这样的情况下才有可能吸引更多的人去关注和了解机电一体化的技术专业，才会在此基础之上较快地培养出高素质的专业性人才，从而进一步促进我国机电一体化技术的发展进程。
4结束语
机电一体化的技术的实现可以进一步满足大家对产品的更高要求，只有不断地对机电一体化进行创新才会在社会经济的快速发展中适应社会的需求。我们要在掌握现有的技能的基础之上了解市场经济的需求，努力创新，在技术创新中不断地创造出更多需求的产品，早日实现在市场经济竞争中的龙头地位。
作者:张杰 单位:国投大同能源有限责任公司
参考文献：
关键词：电动机阀门 继电器保护 机电一体化技术总结
1 机电一体化技术发展历程及其趋向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1 机电一体化技术发展历程
1.数控机床的问世，写下了"机电一体化"历史的第一页；
2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生气；
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础；
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.
1.2 机电一体化发展趋向
1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2智能化
即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
3 模块化
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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
2、机电一体化技术的主要应用领域
2.1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。
WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2.2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线，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 机电一体化中继电器保护的现状与发展
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1]，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代，机电一体化化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。
4 结语
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步伐下，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。发展机电一体化，开发和生产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、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
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]芮延年.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.智能控制综述[J].基础自动化，2006；
关键字：机电一体化 机械工程 微电子
1 机电一体化技术发展
1.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3 模块化
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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4 网络化
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使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
2机电一体化的现状和发展趋势
机电一体化发展至今已经成为一门自成一体的新型学科， 随着科学技术的不断发展， 必将被赋一予新的内容。“ 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融合的一种综合技术， 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形成的机械电气化在概念上的根本区别。
3 机电一体化中继电器保护的现状与发展
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。
4 继电保护的未来发展
继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。
天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器（DSP）为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存（Cache）和浮点数部件都集成在CPU内。
5 电力系统对微机保护的要求不断提高
除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：（1）具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。（2）尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。（3）采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。
【关键词】机电一体化 现状 发展方向
所谓的机电一体化就是机械、电子、控制、光学、信息、计算机等多种学科融合的新技术。机电一体化技术在现在的工业上应用的也越来越广泛，机电一体化最早出现于1971年一家日本的杂志上，随着机电一体化的迅猛发展，如今人们对机电一体化已经有了普遍的认知，机电一体化技术给机器赋予了人性化与智能化，使得机器不在那么的死板。本文综合现今我国的技术对机电一体化的现状与发展方向进行分析。
一、关于机电一体化的特点
（一）效率得到提高。机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制，使机械规范的进行工作，可以精确的完成来自控系统设定的动作，从而得到最佳的操作，使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率，也大大的提高了产品的质量。
（二）使用性能得到提高。机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式，操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少，这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本，电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作，系统支持重复操作。
（三）功能得到提高。机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用，适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术，机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术，单一功能了，具有了复合的技术与功能，使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。
（四）维护得到提高。机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多，产品在进行安装和调试的时候，是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此，更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能，可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施，使其恢复正常的工作状态。
二、机电一体化产品的结构
（一）机电一体化产品的机械系统。机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分，因此对于机械的结构要求也就更高了，需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。
（二）机电一体化产品的动力系统。机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源，一般的都是以电力为主的，比如电源、驱动电路、电动机等。
（三）机电一体化产品的传感与检测的系统。机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换，使其成为能够测定的物理量，这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定，从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。
（四）机电一体化产品的控制系统以及信息处理。为了满足机电一体化产品的功能和要求，信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息，然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策，对正在运行按照要求进行控制，达到控制的功能。在产品中，信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。
（五）机电一体化产品的执行机构。机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作，控制信息占据这重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。 机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件，经常性的采用电液、机械、气动等机构。
三、机电一体化未来的发展方向
（一）机电一体化的智能化。机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视，最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化，以控制理论为基础，融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法，对人类智能进行模拟，致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力，得已达到更高的控制目标，更好的为工业加强效率。
（二）机电一体化的模块化。由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多，所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准，这样可以方便各个部件，单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。
（三）机电一体化的网络化。网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世，只要是拥有独特的功能，并且可靠性比较高，质量能够保证，相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及，以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期，而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品，因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。
（四）机电一体化的微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，是指机电一体化向微型化的方面发展，国外称之为微电子，它的特点是体积小，耗能少，运动灵活。
四、小结
经过本文的分析，可以看出，机电一体化并不是一个孤立的个体，是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物，随着时代的发展以及生产力的需求，机电一体化的发展是必然的，因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。
一、机电一体化的发展现状及趋势
20世纪70年展起来的机电一体化技术是综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术产生的一种系统工程技术。是多种技术交叉融合的产物，并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展。
机电一体化技术经过近40年的发展已经取得了丰硕的成果，由单一品种逐步发展到大中型品种乃至成套设备或大系统。电子技术在机械产品上的应用几乎达到了无孔不入的程度，并且品种不断增多，水平也不断提高，不仅对世界经济的发展起到了巨大的推动作用，而且给人们的生活带来了很大的方便和享受。
随着科学技术特别是精密机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步，机电一体化技术也在快速发展，其发展趋势是：在性能上向高精度、高效率、高智能化方向发展；在功能上向小型化、轻型化、多功能的方向发展；在层次上向复合集成、系统化的方向发展。
二、机电一体化专业的人才能力定位
高职机电一体化专业主要培养技术应用型人才，是他们具备必要的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场技术应用能力。高职机电一体化人才应具备的知识与能力：
1.知识结构
具有必备的文化基础知识；具有一定的政治理论知识和人文知识；具有所需的机械制造、液压与气压传动等方面的基本知识；具有电工、电子、自动控制等方面的基本知识；具有计算机应用技术的基本知识；具有数控机床加工与编程、数控技术、CAD/CAM的基本知识；具有数控技术综合应用的基本知识；具有车间生产技术管理的基本知识。
2.能力结构
（1）社会能力。具备从事职业活动所需要的行为能力，具体包括口语表达能力、人机对话能力、英语会话与阅读能力、意志品德、获得知识的学习能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、开展活动的组织能力、团结共事的协作能力、开拓发展的创新能力。
（2）基础能力。具备从事职业活动所需的各项基础能力，具体包括机械制造、电气控制与计算机应用三项基础能力。
（3）专业能力。具备从事职业活动所需要的专业技能。
三、机电一体化专业发展的不足
加入WTO后，中国的制造业得到了进一步的升级和现代化，这将使机械技术、微电子技术、计算机技术、信息技术的联系变得越来越紧密，并对机电一体化专业培养的人才提出了更高的要求，也将使机电一体化专业的发展方向受到影响。
原有的人才培养模式对学生专业实践技能的培养不够重视，其教学体系还未完全转移到以培养人才综合素质、岗位技能为主的现代职业教育体系上来，而且在专业教学内容、教学方法、教学手段等方面也未有较大突破，职业教育的本质特征未能充分体现。
四、机电一体化专业的发展方向
我国现代机电一体化的发展需要大量的机电现代化技术人才，而这些人才的培养大都归于高职教育。为了高速度、高质量的培养机电一体化人才，政府部门、教育部门以及企业用人单位应当联合起来，促进机电一体化高职教育在以下几方面的发展：
1.加强联合，协调发展
目前，全国各地从事机电一体化教育及生产开发的单位很多，并且都有一套发展策略和计划。用人单位、教育部门应联合起来，根据不同层次的对象采取不同的教学方式。可采用一年制短训班、两年制班、三年制大专班、五年制大专班、四年制本科班，制订出合理的教学计划和教学大纲。企业用人单位可以为教学部门提供教学使用设备，教学部门为企业用人单位提供人才，互惠互利。
2.优化发展环境，加大支持力度
（1）优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视并大力支持“机电一体化”发展的氛围。如尽快为外商到中国投资发展“机电一体化”产业提供方便，尽可能为兴办开发、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。
（2）增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业的改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
（3）在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发放贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。
3.加强师资队伍建设，增大“双师型”师资比例
师资是实现培养目标和培养计划的关键，建设一支专兼职结合，结构合理，具有较高教学水平和较石室工程实践经验，较高工程素质的“双师型”教师队伍，是高职教育发展的核心环节。
4.重视实验实训基地建设
实践教学课时安排要把握以下两个原则：一是“保量”原则，在课时数量上应占整个教学计划总课时的50%以上，以充分体现职业教育特色；二是“适时”原则，根据各个教学模块单元的知识和能力要求，及时跟上教学实践环节，强调知识与能力的结合，增强实践教学的时效性和教学效果。
（1）校内实验实训条件。对机电一体化专业主干课程和各专业特色课程，均按课程教学大纲中的统一要求配齐实验实训设备。校内应建立多个实验实训室，不仅要提供教学实验实训，还应对学生进行电工上岗证培训和中级证培训。
（2）校外实训基地。本着资源共享、互惠互利的原则，加强与企业的联系。学校应与企业建立广泛联系与合作，将企业作为学校的校外实习基地。实训教学中，一方面聘请经验丰富的工程师来校指导学生实习实训；另一方面安排学生到企业实习，最大限度地缩短毕业生的试用期，提高毕业生的就业竞争力。
【关键词】 ：机电一体化；技术原理；发展方向
[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
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
机电一体化又称机械电子学，英语名称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。
机电一体化技术是在以微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展向机械工业领域迅猛渗透并与机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广，现代化的自动生产设备几乎可说都是机电一体化的设备。
一、机电一体化系统的五大组成要素
机电一体化系统一般可分为机械本体、动力驱动部分、检测传感部分、控制及信息处理部分和执行机构五个组成部分，即一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、感知组成要素、职能组成要素、运动组成要素五大组成要素有机结合而成。
1、机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括机身、框架、支撑、联接等。
2、动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。
3、检测传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。
4、控制及信息处理部分（职能组成要素）将来自检测传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。
5、执行机构（运动组成要素）根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。
二、机电一体化技术的四大原则
构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循接口耦合、能量转换、运动传递与信息控制四大原则。
1、接口耦合：两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。
2、能量转换：两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。
3、运动传递：运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
4、信息控制：在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。
三、机电一体化技术的发展方向
20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信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发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。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，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有：
（一）智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而必要的。
（二）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、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分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、图像处理、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装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
（三）网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，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，只要其功能独到，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使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
（四）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发展的趋势。国外称其为微电子机械系统，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发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，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
（五）系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，特别是“人格化”发展引人注目，即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。一是机电一体化产品的最终使用对象是人，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。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。
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