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【论文摘要摘要:先容了光机电一体化技术特征,探究了国内外技术目前状况和发展趋向,指出了未来发展远景和一些重要技术热门。
近些年来,光机电一体化技术得到迅猛发展,在民用产业和军事领域得到广泛地应用。因此,光机电一体化技术成为当今机械产业技术发展的一个主要趋向。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。和传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1 体积小,重量轻,适应性强,操纵更方便
光机电一体化技术使得操纵职员摆脱了以往必须按规定操纵程序或节后频繁紧张地进行单调重复操纵的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操纵程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操纵全自动化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅进步
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平进步,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3 部分硬件实现软件化,智能化程度进步
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋向向"软件化"和"智能化"。
1.4 产品可靠性得到进步,使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命进步,故障率降低,从而进步了产品的可靠性和稳定性。
1.5 融合了多种学科新技术,衍生出很多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的探究开发涉及到很多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术和机械技术各自的上风结合起来,衍生出很多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6 产品系统性增强,各部分系统间协调性要求进步
光机电一体化是一门学科的边沿科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,进步系统协调性。
2.探究目前状况和发展趋向
2.1探究目前状况
自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的进步,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(PC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻产业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。 【
2.2 发展趋向
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热门主要包括摘要:
(1)激光技术
1)高单色性,利用激光高单色性作精密丈量时,可极大地进步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很远间隔传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远间隔激光通讯、激光测距、激光雷达、激光导航以及远控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点四周可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。
4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通讯、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。
(2)传感检测技术
1)激光准直,能够丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准丈量。
2)激光测距,其探测间隔远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受自然影响大。
3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
(3)激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地进步了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
(4)光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在外形记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于低级阶段,假如能发现具有优异光功能特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和和之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引进电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
[1 刘志,朱文坚. 光机电一体化技术,现代制造工程,2001(12)
[2 梁进秋. 微光机电系统国内外探究进展. 光机电信息,2000(8)
[3 宋云夺编译. 光机电一体化业的未来. 光机电信息,2003(12)
[4 左铁钏、施定源、陈铠. 激光加工技术的上风及在产业生产中的应用. 激光杂志,1999(4)
[关键词]机电一体化 发展趋势 应用领域 发展要求
[中图分类号]TH-39 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）04-0110-01
机械工程与电子工程通过一控制程序使二者有机地结合在了一起，发挥出了两者在各自领域无法实现的作用。这是现代科学技术发展需求共同作用的结果，随着这一作用的不断发展与深入，机电一体化必将与更多高新技术相结合，向着更广阔的方向发展。
机电一体化技术与产品承载着物质、信息与能量之间的交流，这种交流使之成为了一门艺术或者一门“哲学”。这门“哲学”的发展体现了机电一体化的发展方向与科技创新方向。而随着机电一体化的探索与改革，这个专门培养相关高技术人才的专业也必将做出相应的调整来满足其需要。本文在查阅相关文献的基础上，预就机电一体化的发展趋势、应用以及其专业的发展要求做出概述。
一、机电一体化的未来发展趋势
机电一体化技术发展核心是微电子技术、电力电子技术的研发和应用，特别是微型计算机、微处理器的应用尤为重要。因此它未来的发展趋势主要有：
（一）可监控性与灵活性
机电产品可监控性的优点是便于运行状态的掌握、故障及时反馈与处理，便于安全生产与日常维护，延长机电的使用寿命。机电产品的可监控性在一定程度上又决定了其具备一定的灵活性，自主地处理一些事件。另一方面，机电一体化的灵活性也表现在其形式与样式的灵活性上。
（二）人性化与智能化
柔性制造系统使机电一体化产品更加人性化与个性化成为了可能，而人与产品之间的沟通与交流已经成为时代潮流。近年来，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程序创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。
（三）安全可靠性与绿色化
机电一体化不断的发展过程，在一定程度上就是其安全可靠性的一个演变过程。而绿色化是时代的趋势，在保障机电产品安全有效生产的基础上，做好产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个运行周期中的绿色化已成为必然趋势。
二、机电一体化技术的应用领域
由于和信息科技的不断交融，智能化与可监控性的不断提高，机电一体化技术除了在传统的制造业，特别是数控机床的制造上发挥作用外，它在其他领域的应用也越来越受到重视，主要表现在以下几个方面：（1）工具类机器建设和用于工艺过程自动化的设备；（2）智能机器人；（3）航空、空间和军事技术；（4）交通运输、通信设备；（5）办公设备；（6）医疗器械；（7）其他。
三、机电一体化专业发展要求
机电一体化水平在一定程度上反映了一个国家的现代化水平。较之国际先进的技术与专业配置水平，我国在这一方面做的还不够。这就要求我们应该做到以下几个方面：
（一）重视科研投入与科技创新
由于现阶段发展水平等因素的限制，我国在机电一体化方面的投入还显不足，如智能机器人，先进的医疗器械的研发等。在研究与模仿的基础上，更应该注重创新，掌握自主的知识产权。
（二）深入加强各学科之间的交叉
机电一体化中的核心技术主要有机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术、软件技术，涉及多个领域多个学科。有目的的、有侧重点的、自觉地进行学科之间的交叉，也是机电一体化个性化与人性化、灵活性趋势的要求。
（三）合理安排课程与科目设置，增强学生的动手灵活性
国内由于各方面的原因，其专业课程的设置总是出现滞后性。而看到该专业发展前景的学校，在自身师资、教学资源不足的基础上盲目扩展专业，也是造成滞后性的原因，也是造成学生动手操作性差的原因。
（四）加大对机电一体化实验室的投入
在机电方面优秀的学校，都有其执行器、传感器、微控制器等方面的匹配实验室，体系之间相互沟通，形成了良性循环。国内的许多院校存在着实验设备陈旧、破损率高等问题，因此加大其相应实验室的投入就显得很必要。
（五）加强学校与企业的沟通与联系，建立校企反馈制度
机电一体化的出现是源于实际生产的需要，所以其专业的发展是相对较晚的。这也说明生产的需要，可以为研究提供灵感与素材，而专业的发展反过来为企业生产提供相应的人才与技术指导。所以，加强校企之间的联系是学校与企业的双赢模式。
（六）拓展国内外学术与实践的交流平台
加强建立国内外学术与实践的交流平台，可以准确及时地了解机电一体化最新发展动态与前沿技术，有力地把握专业发展方向与科研目标。另外，跟踪优秀大学同类专业的改革动态，引进先进的教材和教学资料与设备，注重培养学生的实际能力，也是提高我国机电一体化专业水平与素质的重要步骤。
【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。
近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2 功能增加，精度大幅提高
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。
1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状
自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2 发展趋势
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：
（1）激光技术
1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术
1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
[1] 刘志，朱文坚. 光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）
[2] 梁进秋. 微光机电系统国内外研究进展. 光机电信息，2000（8）
[3] 宋云夺编译. 光机电一体化业的未来. 光机电信息，2003（12）
【关键词】机电一体化；信息网络；人工智能
当前人类已经步入了网络信息时代，互联网的出现使许多原本没有交集的领域相互交织、相互渗透。机电一体化正是计算机网络与微电子技术和机械工程的融合而衍生出来的一个新兴视角。作为机械工业市场的一颗新星，通过改善机械工程领域的技术结构、产品功能、生产方式等问题，机电一体化技术不但提高了社会生产率更为社会经济效益做出了突出贡献。机电一体化的推出，不但提高了生产力、促进了工业发展，也实现了人通过发出指令达到远程控制机械设备的梦想。
1.机电一体化在现代企业中发挥的作用
1.1增强企业市场竞争力
机电一体化简单解释来讲就是通过综合利用微电子技术、计算机技术、机械工程技术以及控制工程技术等各方面因素，对企业的整个生产系统进行资源的合理配置。将数控技术运用于传统制造业是现代科技的一项重要突破，这不单单帮助企业提高了生产效率、缩短了生命周期，也让产品质量和档次得到明显提升，无形中使企业的市场竞争力得到增强。
1.2强化企业问题处理能力
智能技术的出现使高速化、连续化、复杂化的工业企业能够在更短的时间内对技术问题进行处理。专家系统、模糊控制功能和神经网络等智能技术的出现对企业的生产、控制、设备维护和质量诊断等工作的开展提供了极大的方便。将生产测试过程集合成为一个综合的一体化系统，不仅大大增强了各部分工作之间的紧凑性和连贯性，也让企业能对出现问题的阶段做出迅速反应并使其能够有针对性的予以修缮。这种监视集中但控制分散而且故障影响面积较小的操作措施使系统的可靠性显著提高。
1.3实现资源共享
为了保障企业能够提供经营、管理、决策的最有利环境，机电一体化实现了现场仪器与控制室设备的互联，这种控制一体化构想的出现，将人与人、人与生产经营合理的融合成一个整体，使不同厂家之间的产品兼容、互换与共享不再是梦想。这种共享形式的出现极大地提高了企业生产率、人员利用率并在节能减耗上做出了一定贡献。如此以往企业资金周转速度将得到明显提升，这在实现企业整体优化、提升企业综合效益方面都将画上浓墨重彩的一笔。
2.机电一体化的发展现状
机电一体化属于当今的新型控制技术，它的发展大致分为四个阶段。
首先，在电子技术已经开始发展成熟的20世纪中叶，人们为了完善产品性能开始将电子技术应用于工业企业，并取得了较好的成效。加上当时计算机技术日趋成熟人们开始考虑将电子信息技术与工业产业进行融合，由此，1952年第一台数控车床于美国出现，并引起了社会的广泛关注。
到了20世纪中后期，经过了多年的发展与完善，机电一体化技术开始趋于成熟，各国对于该项技术的兴趣得到了极大的提高。从60年代PCL投入生产到70年代汽车工业中机电一体化构想的应用再到80年代数控技术日益成熟，此项技术迅速成为发展机械工业技术的关键。
到了20世纪90年代后期，伴随着光学、电子通信以及细微加工技术的加入，机电一体化开始进入深度发展阶段。编程语言的多样化趋势，PLC在系统结构和编程语言上的质的突破以及多CPU和分布式替代原有单机结构主导市场前端，种种发展现状都让机电一体化技术逐步开始成为数控技术的主导。
90年代后期，人们开始引入信息技术到机电一体化理念，更加智能化、自动化的机械系统让该技术越发受到人们的青睐。就像控制机器人一样，通过微传感器和执行器技术的引入，企业已经开始实现对于机械设备的远程控制。机电一体化在人工智能技术、神经网络技术和光纤技术的迅速兴起下获得了更加广阔的施展空间，这使机电一体化发展成为一门完整的科学体系又迈了一大步。
3.机电一体化的未来发展趋势
经过半个世纪的历练，机电一体化技术已经在各个方面的都得到了很好的完善，通过在数控机床、柔性制造体系、计算机集成制造系统以及工业机器人中的综合应用，机电一体化程度已经成为提高企业集成度、合理优化企业资源发挥企业竞争实力的重要标准。
3.1智能化
人工智能一直是近年来各界研究者关注的重点，通过利用数控设备让机器来代替人类完成一些难度较高的工作是学者们致力研究的热点课题。智能化简单描述起来就是在控制理论的基础上，通过人工智能、运筹学、模糊数学以及心理学等多种科学的综合运用，对机械设备的各种行为进行描述，让机器模拟人类智能从而让机电一体化系统具有推理和判断能力，以便人类能够更加自由的控制设备行为。这不但是机械工业领域研究的重点内容也是社会各个领域关注的焦点。
3.2绿色环保
机电一体化的出现火速赢得大家的好评，究其原因，一方面源于该项技术对于人类物质生活的极大丰富做出了突出贡献，另一方面，机电一体化的实现使得资源过度开发等生态问题得到了有效改善。随着可持续发展理念的提出，人们的环保意识不断增强，对于生态环境的呵护越来越成为人们关注的重点，“绿色环保”将成为未来发展的一大亮点。目前，环保已经被提到日程上来，任何符合环保理念的设计注定被人们所追捧，任何危及社会环境不利于可持续发展建设的产品也注定将被市场所淘汰。因此，在这种全球化大背景下，绿色环保的机电一体化产品的市场将一片繁荣。
3.3网络化
机电一体化系统的火速发展离不开计算机技术的支撑。几年来，计算机网络技术发展日趋完善，人类活动的各个领域均离不开网络的辅助，尤其在实现远程网络控制方面更是对机电一体化技术产生了深远影响。除此之外，为使我国机电一体化技术的发展跟上国际步伐，计算机网络技术的引入至关重要。网络化不单纯需要网络将外界发展信息提供给国内企业更要帮助国内机电一体化产品打开国外市场。就目前发展看来，机电一体化技术已经实现了技术沟通零距离，如果能够实现设备无人值守式运行，那么机电一体化技术势必将为人类的生活提供更多难以预计的便利。
3.4模块化
模块化管理在机电一体化产品的研发中属于比较复杂但实用性很强的工程。对于各个控制单元、动力单元做出相应的标准化衡量，使各单元之间的匹配性能更加良好，保证机电一体化系统下的各个模块能够机密联系是实现模块化发展的首要任务。模块化性能的实现不但可以方便机电一体化产品的应用，也简化了产品装配和维修步骤。由此看来，机电一体化模块将是未来机电一体化产品发展的主要方向，而该模块化目标的实现要以引进大量先进技术和工艺为前提。
4.小结
机电一体化发展至今已经逐渐成为了一门有着自身体系的系统科学，随着科技社会的不断进步，也毕竟被赋予新的内容。在信息技术高速发展的背景下，智能化、系统化、微型化、模块化和绿色环保化将是机电一体化产品发展的主要方向。多种学科下的综合发展才使机电一体化技术得以形成，所以作为各个领域的综合发展的结晶，机电一体化产品有着其他产品所无法比拟的优点。本着以提高社会生产效率、促进工业企业快速发展的目标，机电一体化产品的开发将会成为工业社会发展进步的重要标志。我们需要熟知的是，智能一体化产品的出现必将使人们的生活条件得到极大提升，大力推动机电一体化系统的发展，是促使机械工业企业开辟新领域的必由之路，也是振兴机械工业企业的必由之路。
【参考文献】
[1]方贵盛.机电一体化专业实验室建设与管理[J].实验室研究与探索，2011，30（12）：67-68.
摘 要：科学技术与信息化技术日新月异的变化，在其推动下，工程领域也得到了迅猛的发展。机械领域的管理体系、生产方式以及产品结构等都发生了翻天覆地的变化，工业生产正式步入到机械电气化朝着机电一体化的过度阶段。本文主要针对机电一体化技术的发展现状与发展趋势进行了详尽的探讨，仅供参考与借鉴。
关键词 ：机电一体化 现状 发展趋势
改革开放三十多年来，我国的国民经济与科学技术水平都得到了显著的提升，处在这样的背景下，机电一体化越来越受到重视，逐渐开始在社会当中各个领域进行渗透，有效推动了各个学科的相互交叉，同时促进了各个学科的有效渗透，对国民经济的建设与发展发挥着巨大的促进作用[1]。但是相较于发达国家来说，我国当前的机电一体化水平仍然存在较大的差距，所以针对机电一体化的发展现状与发展趋势进行探讨具有一定的现实意义。
一、机电一体化技术的发展现状
关于机电一体化的发展大致可以分为三个部分。上个世纪六十年代为第一个部分，在这个阶段，人们开始尝试应用电子技术的初步成果来完善机械产品性能。因为第二次世界大战的刺激，促使电子技术与机械产品进行结合，战争时期的军用技术最终转化为民用技术，该时期的研究基本上处在自发的状态。因为该时期电子技术的发展水平较低，机电一体化无法实现更为深入的发展，其所开发的产品也不能进行有效的推广使用。
上个世纪70-80年代是机电一体化的第二部分。处在这个时期，通信技术、信息化技术以及控制技术都获得了巨大的突破，为机电一体化的发展打下了坚实的基础。Mechatronics最早在日本被人们所接受，直到80年代其才在世界范围内得到广泛的认可，各个国家都开始重视机电一体化技术。
上个世纪90年代末期为机电一体化发展的第三部分。机电一体化技术正式进入了深入发展的阶段。其一，通信技术与光学技术等进入了机电一体化，微细加工技术也开始逐渐推广，开始出现微机电一体化、光机电一体化等相关的分支领域；其二，针对机电一体化系统的分析、集成方法以及建模设计，众多专家与学者开始针对机电一体化的发展趋势与学科体系都进行了深入的研究分析。与此同时，在光钎技术、人工智能技术以及神经网络技术等相关领域的突破，使得机电一体化技术具有极为广阔的发展空间。
我国在机电一体化技术领域的起步较晚，但国家在80年代末期，出台了一系列促进机电一体化技术发展的政策，提出了在汽车电子、数控机床以及工业机器人等6项共性关键技术与15个优先发展领域的研究课题与方向[2]。通过多年的发展，我国在机电一体化技术已经获得了许多突破性的发展，正朝着国际先进水平努力。
二、机电一体化技术的发展趋势
（一）光机电一体化
所谓光机电一体化技术，指的是机械技术、光学技术、控制技术、信息化技术以及微电子技术的有效整合与交叉，是现阶段众多高兴技术设施与高兴技术产业的基础。其主要包含技术与产品两个层面：光机电一体化产品整合了通信技术、自动控制技术、微电子技术、机械技术以及光学技术等新兴技术，具有极高的附加值与功能；相关产品具有操作便捷、寿命长、适应性强、重量轻以及体积小的优势。通过合理应用光机电一体化技术，可以产生极高的附加价值与功能水平，能够为广大用户与生产商带来良好的经济利润。未来，光机电一体化技术的热点包含光能驱动技术、传感检测技术、激光快速成型技术以及激光技术等。
（二）智能化
智能化是现阶段机电一体化技术重要的发展方向，针对人工智能在机电一体化中的应用研究越来越多，当中数控机床与机器人的智能化就是非常重要的应用。该“智能化”是针对机器行为，主要是在控制理论的体系上，充分吸收混沌动力学、生理学、心理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等，使其具有自主决策、判断推理以及逻辑思维等基本能力，以此来获取更高的控制目标。虽然使机电一体化产品获取与人基本相当的智能是不大现实的，同时也是没有必要的，然而，高速、高性能的微处理器给予机电一体化产品低级智能则是非常必要的。
（三）绿色化
上个世纪是机械工业迅猛发展的一个世纪，然而当时的发展基本都是建立在耗费巨大能源与资源的基础上。然而许多能源与资源是不可再生的，随着人们对物质生活的要求及人口数量的不断增长，传统的高投入、高输出模式显然已经不能适应当前的社会形式，机电一体化技术的发展自然也不例外。未来，机电一体化技术的发展要避免传统粗放型的模式，必然朝着能源、资源高效利用的集约型模式，绿色化的发展才是机电一体化技术真正实现可持续发展的目标。
（四）网络化
当前这个时代是信息化技术高度发展的时代，在互联网技术的不断普及与发展过程中，市场竞争环境正在发生巨大的变革。网络化在各行各业中的应用越来越广泛，不但企业内部生产管理要进行网络化控制，并且技术服务在鲜花、消费行为网络化、产品销售网络化以及产品设计虚拟化等都会成为未来市场发展竞争的必然趋势。而机电一体化的新产品一经开发，在短时间内就能够畅销全世界。当前基于网络的监视技术与远程控制技术方兴未艾，远程控制的终端设施本身就属于机电一体化产品。此外，局域网技术与现场总线技术的普及使得家用电器正在朝着网络化的趋势进行发展，应用家庭网络把各类家用电器连接成以计算机为核心的计算机集成家电系统，使得人们能够足不出户就能够享受到各种新兴技术所带来的快乐与便利[3]。所以，机电一体化技术未来必然会朝着网络化的趋势发展。
三、结语
总而言之，机电一体化的不断发展并非孤立的，其是众多科学技术共同发展的结晶，同时也是社会生产力发展到某个阶段的必然要求与趋势。在科学技术持续发展的推动下，各个技术进行整合的趋势必然会越来越多，机电一体化技术未来必然拥有极为广阔的发展空间。
参考文献
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[2]贾启升.简述机电一体化技术发展状况及趋势[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊)，2012，01:195-196.
【关键词】机电一体化；现状；方向
一、机电一体化发展现状
（1）起步慢，与发达国家仍有一定差距
机电一体化的发展在国际上主要分为三个阶段，二十世纪六十年代之前为第一个阶段，为机电一体化的起步阶段，人们开始将电子技术小范围的在机械工程领域进行应用，发现机电一体化带来的便利，机电一体化取得了初步成果，二十世纪七十到八十年代为机电一体化发展的第二个阶段，也就是其高速发展的阶段，在这一过程中，计算机技术通信技术和控制技术的蓬勃发展为机电一体化带来了很大的可能性，到了八十年代，机电一体化已经普遍被各国所接受，其产品也被广泛的应用，例如细微加工技术在机电一体化中得到实现，其产品的生产更加的迅速且细致，为提高生产效率带来了机会，而我国也正是从二十世纪八十年代开始才关注起这个领域的发展，尽管很快认识到了机电一体化的重要作用，并迅速成立的研究小组，但是相比日本欧洲等发达国家来说，我们的起步仍然较晚，在很多技术上十分的不成熟，且机电一体化在生产中的各个领域应用不广泛，与其他国家仍然保持着一定的差距，使得我国的机电一体化在发展中仍然面临着较大的问题。
（2）机电一体化成本较高
由于技术发展不完全，很多地方还不太成熟，故我国的机电一体化带来的生产成本十分巨大，其产品取代技术含量较低，对于水电的能耗十分的高，材料的消费也很高，且容易造成环境污染和扰民，近年来，尽管我国不断的对工业结构进行调整，但是仍然存在着分工不合理且消耗成本高的现象，机电一体化工业尤为明显，另外，随着市场化的不断发展，我国机电一体化的产品在国际上的竞争力仍然不太理想，众所周知，机电一体化产品功能强，性能好，质量高，可是中国唯有成本低这一目标达不到，企业缺乏生产成本的节制，并且造成了大量的污染，死守就业，在国际的激烈竞争中必然无法占据有利地位，又由于我国的机电一体化研究时间较短，技术不成熟，在很多方面无法满足世界市场的需求，每年还需要从国外大量的进口，这在很大程度上都给了我国机电一体化行业巨大的压力。
二、未来企业机电一体化的发展方向
（1）加强结合，实现网络一体化
纵观现阶段的各行各业，一个突出的特征就是计算机技术和网络技术的发展突飞猛进，这对于知识经济来说是一个十分有利的机会，而现如今的企业很多通过网络技术和计算机技术的应用实现了新的突破，这对于机电一体化来说也是一个新的灵感，机电一体化尽管将电子技术融入了机械工程领域，但是由于技术不全面而导致的产品不成熟或者竞争力不够的现象普遍存在，当今的企业和单位应当不断思考如何将网络技术和计算机技术有效的融入机电一体化的实践中，综合利用远程控制终端，将机电一体化带上一个新的楼梯，使得机电一体化的产品不断的进入家庭，利用家庭网络来将各种家用电器链接成一个计算机为中心的集成家电系统，使人们在家中就可以享受机电一体化产品与网络技术的有效结合，给生产和生活带来更多的方便。
（2）提高技术，降低能耗
当前中国的企业一个普遍的特点就是生产成本较高，在生产过程中产生大量的能耗，这为中国的企业在国际市场上的竞争造成了很大的负担，无法实现有效的盈利，这与企业的生产计划和发展策略有着直接的关系，由于机电一体化在能耗方面的特点尤为显著，作为机电一体化的企业应当合理制定生产计划，对企业生产的各项指标进行严格的控制，各个车间厂区积极的组织能耗降低的竞赛，对于有效的降低能耗的厂区进行有效的奖励，同时在日常的生产过程中积极的进行技术的学习和探讨，使得优良的技术不仅仅在个别的厂区实施，而是在整个工厂得到普及，使得技术变为企业的利润，让企业能够在技术的不断革新中获得有利的竞争地位。
（3）响应社会，倡导环保
工业化的不段发展给社会带来的巨大的改变，同时也给环境带来了巨大的压力，一方面，人们的物质生活丰富了，生活日渐舒适，但是另一方面资源不断的减少且生态环境受到了严重的污染，现阶段全社会都在呼吁保护环境，作为对资源造成巨大压力的机电一体化行业来说，倡导环保是十分有必要的，在日常的生产中，企业应当不断的进行探索和技术创新，力求建立一套自己的节能减排机制，同时在产品的设计上也要不断将绿色概念应用到其中，无论是在生产制造还是在使用过程中都应当遵循绿色的观念，符合环境保护和人类健康的标准，在产品的材料使用上也要不断的进行研究和开发，同时绿色的的机电一体化，具有远大的发展前途，也可以帮助企业在竞争上获得有利的地位。
（4）改革创新，加强智能
机电一体化在很多的方面还存在着创新的余地，例如随着社会的不断发展，智能化在也成为21世纪的一个发展的方向，人工智能在不断的发展过程中也在机电一体化上得到了广泛的应用，在机床的操作，数控方面人工智能的优势也体现的淋漓尽致，同时仿生物系统化也不断的得到了应用，将数控操作和人工智能进行有效的结合，利用人的生理机能去带给机电一体化新的灵感，让机电一体化的操作更加便利，应用更加广泛。
结语
通过上述分析我们不难看出机电一体化的发展不是一个独立的过程，是历史的必然和社会发展的结晶，随着科学技术的不断发展，机电一体化定会向一个更高的层次发展，而公司和企业若想在此领域取得一定的竞争优势就必须从自身进行改革和创新，不断的探索新的技术，力求将机电技术与网络技术，生物智能等相结合，用技术革新代替能耗盈利，让企业在创新的道路上取胜。
参考文献
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关键词：机电一体化技术 应用 发展趋势
机电一体化技术在经济发展的过程中，使自动化的发展提升具有良好的技术支持，并在机电一体化技术的应用过程中，有效减少人力物力在生产加工中的多余消耗，并降低了安全问题发生的几率，因此在煤炭行业、建筑行业中创造了巨大社会效益与经济效益。机电一体化技术包含信息传感器技术、电工电子技术、接口技术、机械技术等多项技术的有机结合，并能够综合应用在实际操作中。
1.机电一体化的应用范围
1.1建筑材料
在当前建筑施工的工作中，对建筑材料的要求也越来越高，且建筑材料作为建筑施工中比例较多的内容，对其的质量要求标准也更高。要想保证建筑材料能够有更高的质量发展特征，就要确保机电一体化的技术能够在建筑材料中得到科学应用[1]。此外，建筑材料的选择调配对建筑质量有直接影响，若是材料调配没有满足规定要求，将会减少建筑工程中的使用寿命，甚至引发严重的安全隐患，从而产生经济损失。正因如此，应用机电一体化技术到建筑材料中，就能实现建筑材料的正确配比，以免误差产生，进而推动建筑行业的发展。
1.2自动生产线与数控机床
作为一个生产大国，我国在产品生产的过程中，对机床的使用量非常大，这也造成国家生产总值的提升。通常情况下，机床建设同数控技术的发展具有密切联系。在国家机电一体化技术逐步发展完善的过程中，机电技术也更加成熟，但是综合水平的发展依然处于世界的中级水平，因此对其要逐步改进与完善，进而更好推动数控机床技术的发展。此外，机电一体化在自动化生产线中也有普遍应用，且在国民经济增长的进程中，更多的生产设备与自动化生产线被用于工业化建设的工作时，使工业化进程进一步加快。就当前阶段的发展来说，工业化的发展还具有一定不足，需要在今后的使用过程中完善人机界面系统设计、边坡调速等任务，从各方面完善机电一体化技术的发展。
1.3钢铁行业
机电一体化技术在钢铁行业中的应用，能够使生产效率、生产质量得到提升，促进钢铁行业能够超现代化的发展方向进步，就当前的发展情况来说，钢铁行业中的机电一体化技术应用可分成以下几点：第一，计算机集成系统的应用，使得钢铁生产过程中每个工作流程能够紧密连接。第二，现场的总线技术应用，能够使设备链路实现通信数字化[2]。第三，使用交流传动技术，能够替代传统的电子传动，使生产效率大幅度提升。
1.4工业机器人
机电一体化在工业机器人中的应用主要为三个阶段，第一阶段中，机器人对环境的适应力较差，智能依照规定要求进行动作的机械重复。第二阶段中机器人已经具备初级的传感系统，并能够及时进行信息处理。第三阶段的工业机器人发展，已经逐渐进入智能化的发展领域，引出感知能力^强，能够在较为复杂的逻辑思维中进行合理准确的科学分析，使工业机器人能够在使用中发挥更好的社会效益，并具备较好的环境适应力。
2.机电一体化的发展趋势
2.1绿色化
在人们生活水平逐步提高的同时，对环境发展的关注度也越来越多，因此机电一体化技术在今后的改进工作中，更应注意绿色化的应用发展，最终达到环境保护的最终目标。机电一体化中的绿色发展方向就是实现各类产品的低能耗、低污染发展，并减少人们在使用制造中出现的健康危害，避免造成环境污染。绿色化的发展方向能够是产品应用效率全面提升，并在推动生态环境的良好发展、人体身心健康等方面都具有良好作用，总之，机电一体化的产品发展趋势具有十分广阔的市场前景。
2.2光机电一体化
机电一体化技术具备强大的功能作用，并在实际生活、生产过程中发挥出了自身优势，人们对机电一体化技术的研究力度、关注力度也在逐步提升。目前机电一体化的应用主要包含了信息处理系统、能源系统、传感系统等，其中机械机构属于其最主要的结构组成[3]。为更好掌握金银光学技术，促使光机电一体化的技术发展，推动机电一体化走向新的发展时期。
2.3智能化
在当前信息化技术飞速发展的进程中，智能化的信息技术水平也有了突飞猛进的发展。因此机电一体化技术中，人工智能的科学应用，也是未来发展的趋势之一。在充足的理论知识基础之上，从多方面思维引进，从而达到机电一体化技术的全信息化。智能化作为机电一体化技术的信息重要表现，能够运用计算机科学、人工智能、模糊定量、运筹学等进行机电一体化技术的整体发展，并且在模拟人类智能技术、混沌动力学等领域有了新的研究进程，随着今后机电一体化研究的逐步深入，也呈现出了“全息”化发展特征，并在智能化的应用领域增强使用效果。
3.结语
综上所述，机电一体化技术是在经济发展进程中十分重要的科学技术，也属于全球科学技术发展的结果。所以，在以后的发展应用过程中，相关部门应当更加重视机电一体化技术的深入与研究，利用先进的技术设备创新机电一体化发展。促使国家的生产效力能够提升也能增大企业的发展规模，提升其社会经济效益，全面推动国家经济的持续发展。机电一体化技术综合多种科学技术的应用优势，在技术发展的提升过程中其应用水平也能够不断进步，最终在机电行业中发挥更大作用。
参考文献
[1].机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].科技创新与应用，2016（8）： 148-148.
关键词：机电一体化；市政工程；机电产品
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.085
0 引言
就目前来说，科学技术的发展速度已经能够满足不同学科的交义运用。机电一体化技术的发展就充分体现了这一发展状态，尤其是在市政施工中的应用过程中。由于市政施工具有施工环境复杂以及建设项目多的特点，使得机电一体化的多元化作用得到了充分的发挥。文章对机电一体化技术未来发展方向进行了阐述，分析过程指出，机电一体化技术应朝着微型化、智能化、模块化、数字化、网络化以及人性化的开发方向发展。
1 机电一体化技术概述
就目前来说，机电一体化的运用范围十分广泛。其又被称为机械电子学，主要是以微电子技术、信息技术的形式服务于机械工程领域。主要应用的机械工程领域是系统的自动化和智能化两方面，这就意味着其是基于计算机技术、自动化技术以及传感器技术结合而成的综合性技术。在市政工程的施工中，机械一体化的运行好坏直接决定了实际的施工质量。从传统的方面讲，过去的市政工程机械运行都是纯机械式的，这就意味着其运行比较笨重，操作也不够便捷。随着社会的进步，科技的发展，当将机电一体化技术应用到市政工程的建设过程中后。市政工程建设的机械化发展方向也朝着智能化、远程控制化以及节奏紧凑化的方向迈进。这种发展状态，不仅保证了工程的建设质量，还在一定程度上减少了机电一体化操作人员的劳动量。由此可以看出，机电一体化技术在市政工程建设过程中的应用，极大的推动了施工建设的效率[1]。此外，随着机电一体化技术的不断更新换代，其燃油的消耗情况也得到了有效控制。
2 机电一体化技术在市政施工中的应用
2.1 提高施工智能化
智能化控制是市政施工进行机电一体化的发展目标。具体应用过程即利用电子信息技术和机械控制技术，实现机械运行的智能化的管理。施工智能化是指，工程施工过程针对不同的情况下，可能出现的问题进行预先设计。当工程施工对系统当前的运行情况进行评估，并研究出简单的运行模式变化规律，这就实现了机电一体化技术提高工程施工智能化的基本需求。然而，现阶段，机电一体化技术应用了模糊数学、模拟智能、计算机技术以及传感技术等，这些技术使得工程施工应用机电一体化的发展方向朝着智能化迈进。
2.2 形成作业模块化
市政工程施工机电一体化技术的应用，其发展的前景是广阔的，具体包括：控制和操作模式的简化。换句话说就是智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合，以此进行特定工况下的作业，如： 铺设沥青的工序采用联合沥青摊铺设备，在模块化控制的情况下，可根据不同的工程需求对摊铺设备进行模式设定，即在某个工段采用固定的速度、作业形式等。这样在该路段就可进行无干扰的作业，同时在自动检测系统的辅助下，可以将施工过程完全交给机械来完成[2]。
2.3 实现节能减排
机电一体化技术可以降低工程施工机械的能源消耗，而且在未来的机电一体化技术发展中将会得到进一步的提高。此外，将工程施工的机械运行实现高度智能化，可以为将机械的运行带来多功能化发展。这样一来，就可以利用较少数量的智能化施工机械完成大量的工程量，这无疑是对资源的最大节约。与此同时，高效的工程施工作业也在很大程度上减少了对生态环境的破坏。具体体现在减少机械设备的存放场地以及减少施工人员生活对周围环境的影响。
3 机电一体化在未来的发展方向
由于机电一体化技术的独特性，使其应用于工程施工时有着发展的综合性。机电一体化作为综合性发展的科学技术，它还能够以不同发展的方向向前发展。具体来说，当机电一体化技术向着微型化、智能化以及模块化方向发展时，就会使得被应用的工程项目呈现集成化建设。这是使工程项目的建设成果实现整体的模块化，这一平台的建成可以将机电一体化技术发挥出多项功能。在机电一体化技术的具体应用过程中，需要制造专用工具从而服务于工程项目的具体建设。而实现了模块化的机电一体化技术，在应用于具体建设时就可以通过更换不同的模块来进行操作。这样一来，就可以在很大程度上扩大机电一体化产品的应用范围。
此外，随着信息时代的到来，人们对于快捷化、人性化服务的需求越来越高。这就要求机电一体化技术的发展，还应朝着网络化、数字化以及人性化的方向发展迈进。机电一体化技术的数字化可以实现对机电产品的远程控制，这就意味着其机电产品的运行是以人的意志为转移的，从而在一定程度上使应用的工程项目更具人性化建设[3]。 对于机电一体化的网络化发展，其可以实现了多个机电产品的联合工作。这就可以使机电产品能够完成一系列的复杂任务，在一定程度上降低了工作人员的劳动强度和设备的运行风险。
机电一体化技术朝着上述几个方向发展，是未来对其进行科学技术研究的主要内容。因为这些方向可以使其应用的范围和使用的领域更加多元化。尤其是机电产品一机多用的功能，在很大程度上减少了设备的重复使用。而且，还使能源得到了更有效的利用，所以，这是实现机电一体化产品绿色发展的重要发展方向。
4 结束语
总而言之，机电一体化技术在各个领域的应用，都在一定程度上推进了其行业的发展速度。尤其是对于市政工程的施工过程来说，由于其建设的重要性，机电产品的应用则为其带来了快速发展的契机。所以，我们务必要顺应时代科学技述的发展潮流，提高对机电一体化技术的认识。并将其投入到现代化的建设当中，使其发挥出综合性的作用。
参考文献：
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