機電一體化的產生和發展離不開科學技術的進步，同時社會對一體化的需求為之提供了動力，下面是小編蒐集的一篇關於機電一體化現狀探究的論文範文，供大家閱讀參考。
[摘 要]機電一體化對社會的發展有巨大的推動力，同時也是科技發展的必然結果。本文主要闡述機電一體化的應用領域的現狀，並對其發展趨勢進行簡要的分析。
[關鍵詞]機電一體化 發展趨勢
機電一體化不是機械裝置與電子裝置的簡單組合，是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、資訊感測器技術、介面技術、訊號變換技術等多種技術進行有機地結合，並綜合應用到實際中去的綜合技術。其目的是增加系統的功能，提高其效率、可靠性和效能/價格比，節省原材料和能源，降低生產成本。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化產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，具有智慧化的特徵。現代化的自動生產裝置幾乎可以說都是機電一體化裝置。
1.機電一體化的應用領域
1.1 自動生產
在國民經濟生產和生活中廣泛使用的各種自動機械、自動生產線及各種自動化裝置，是當前機電一體化技術應用的又一具體體現。自動機或生產線中廣泛應用了現代電子技術與感測技術，如可程式序控制器，變頻調速器，人機介面控制裝置與光電控制系統等。機電一體化的應用對生產效率的提高具有顯著的作用。
1.2 機器人
機器人是20世紀人類最偉大的發明之一。從某種意義上講，一個國家機器人技術水平的高低反映了這個國家綜合技術實力的高低。機器人已在工業領域得到了廣泛的應用，而且正以驚人的速度不斷向軍事、醫療、服務、娛樂等非工業領域擴充套件。毋庸質疑，21世紀機器人技術必將得到更大的發展，成為各國必爭的知識經濟至高點。
在計算機技術和人工智慧科學發展的基礎上，產生了具有感知、思維和行動功能的智慧機器人，是機構學、自動控制、計算機、人工智慧、微電子學、光學、通訊技術、感測技術、仿生學等多種學科和技術的綜合成果。智慧機器人可獲取、處理和識別多種資訊，自主地完成較為複雜的操作任務，比一般的工業機器人具有更大的靈活登、機動性和更廣泛的應用領域。智慧機器人作為新一代生產和服務工具，在製造領域和非製造領域具有更廣泛、更重要的位置，如核工業、水下、空間、農業、工程機械、建築、醫用、救災、排驗、軍事、服務、娛樂等方面，可代替人完成各種工作。同時智慧機器人作為自動化、資訊化的裝置與裝置，完全可以進人網路世界，發揮更多、更大的作用，這對人類開闢新的產業，提高生產水平與生活水平具有十分現實的意義。
1.3 汽車電子化
產品汽車上比較常用的一般有5種儀表和3種相應的`傳惑器，即電流表、機油壓力錶、水溫表、燃油表、車速里程錶等指示儀表和機油壓力感測器、水溫感測器和油量感測器。目前，電子化儀表已經取代機械式儀表。這是由於機械式儀表一旦出現故障將很難處理，而電子化儀表則不同。採用電子化儀表不僅可以改進駕駛員的目視性，還有助於汽車儀表的多樣化。
2.機電一體化的發展趨勢
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、資訊處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴於相關技術的進步與發展。
2.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷髮展的數控機床和機器人;而計算機網路的迅速崛起，為數字化設計與製造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機整合製造等。數字化要求機電一體化產品的軟體具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機介面。數字化的實現將便於遠端操作、診斷和修復。4.3網路化20世紀末，網路技術的迅速發展給世界帶來了巨大的變革，同樣也給機電一體化技術以重大影響，由於網路的普及，基於網路的各種遠端控制和監視技術方興未艾。通過網路對機電一體化裝置進行遠端控制，例如當代數控機床配裝的CNC系統不少具有乙太網介面，可以直接連入企業內部的區域網，實現製造過程的整合，當然進一步還要通過企業的主幹通訊網實現製造環境與企業級的ERP等系統的整合。在此基礎上，再通過因特網就可以實現企業間的網路化了。此外，基於PC的CNC系統連線調製和通訊軟體，還能借助因特網進行遠端診斷。
可見遠端控制的終端裝置本身就是機電一體化產品，現場匯流排和區域網技術使家用電器網路化成為可能，利用家庭網路把各種家用電器連線成以計算機為中心的計算機整合家用電器系統，使人們在家裡可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網路化方向發展。
2.2 人性化
近幾年，處理器速度的飛速提高和微機的高效能化，為嵌入智慧控制演算法(專家系統、模糊邏輯、神經網路、遺傳演算法及其混合技術等)創造了條件，再加上感測器系統的整合化與智慧化，有力地推動著機電一體化產品向智慧化方向發展，使其具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力。智慧化發展的結果出現了智慧機器人、智慧醫用器械、智慧探測儀等等。智慧機器人可以獲取、處理和識別多種訊號，自主地完成較為複雜的操作任務，比一般工業機器人具有更大的靈活性、機動性和更廣泛的用途。在本世紀，具有像人的四肢、靈巧的雙手、雙目視覺、力覺及觸覺感知功能的仿人型智慧機器人必將被研製出來。
機電一體化產品的最終使用物件是人，如何給機電一體化產品賦予人的智慧、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的效能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
2.3 光機電一體化
光機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合，是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎。它包括產品和技術兩方面：光機電一體化產品是集光學、機械、微電子、自動控制和通訊技術於一體的高科技產品，具有很高功能和附加值;產品具有體積小、重量輕、適應性強、使用壽命長、操作更方便的特點。光機電一體化技術是指其技術原理和使光機電一體化產品得以實現，使用和發展的技術。只要合理採用這種技術，便能夠產生很高的功能水平和附加價值，給生產商和使用者帶來巨大的經濟效益。光機電一體化的未來技術熱點主要包括：鐳射技術、鐳射快速成型技術[1]、感測檢測技術以及光能驅動技術。比如說鐳射打孔、刻槽、標記、光化學沉積，還可以製造光制動器和光機器人[2]等。 2.4 綠色化
綠色設計，是指以高效利用資源和能源獲得綠色產品為目的的設計。在20世紀，機械工業獲得了飛速的發展，其發展模式基本是以大量消耗資源、能源為代價來取得的。但地球上的一次性資源、能源畢竟有限，隨著世界人口的日益增多和人們對物質生活越來越高的要求，這種高投入高輸出發展模式能否持續下去、還能持續多久，已成為國際社會的重點研究課題，分析論證表明：改變高投入高輸出的傳統粗放型發展模式，採用以資源、能源的高
效利用為特色的集約型發展模式，是實現可持續發展的根本出路。綠色產品是人類實現可持續發展、擁有高質量生存環境、享受健康生活的必然要求，也是未來技術經濟發展的大勢所趨。
2.5 自律分配系統化(柔性化)
今後的機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的“冗餘”，更“靈活”，能更好地應付突發事件，被設計為“自律分配系統”。在自律分配系統中，各系統相互獨立工作，子系統為總系統服務，有其自身的“自律性”。根據不同的環境條件的不同反應。它的特點是，系統可以生成自己的資訊和附加資訊，在總的前提下，可以改變的“行動”。在這種方式中，顯著提高了系統的適應性，靈活的，而不是因為對整個系統的一個子系統的故障。
同時，機械裝置製造商要具備根據使用者的要求而為使用者定製的能力。實現柔性化的必要條件是產品設計必須貫徹模組化的設計理念。在機械產品設計中，廣泛採用基於 PLC、PCC、(可程式計算機控制器)、PCS(過程控制系統)、FCS(現場匯流排控制系統)的解決方案，以及變頻調速、交流伺服調速的普及化，不僅使裝置的自動化水平大大提高，而且使機械結構，特別是機械傳動機構大大簡化。
3.結語
機電一體化的產生和發展離不開科學技術的進步，同時社會對一體化的需求為之提供了動力。另一方面，機電一體化的發展又不斷促進科學技術的進步和社會需求。機電一體化已經顯示出了強大的生命力，並會一次又一次地衝擊傳統市場和行業，使國民經濟的各個領域發生深刻的改革，對技術思想、生產方式和產業結構造成重大的影響。
參考文獻
[1]裘加傑.機電一體化的未來發展趨勢探微[J].大眾科學，2007，(4)：85.
[2]徐嘉元，曾家駒，主編.機械製造工藝學(含夾具設計)[M].北京：機械工業出版社，2009.