摘要：机电一体化是现代科技发展的必然结果，简述了机电一体化技术的基本概况和发展脉络。对国内外机电一体化技术现状进行了分析了机电一体化技术发展趋势。

关键词：机电一体化；技术；现状；产品；发展趋势

机电一体化概念

机电一体化是指在机构得主功能功能处理功能功能等方面引进电子技术，将机械装置与电子化设计和软件相结合所构成的总称。机电一体化发展到现在也成为了一门自成体系的新学科，而且随着科学技术的发展，它还会被赋予新的内容。但其基本特征可以概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术技术控制技术技术技术测控技术电子技术技术变换技术编程技术技术，按照系统功能目标组织目标，对各功能单元进行合理配置和布局，在多功能、高高可靠、低能耗的意义上实现特定的功能价值，使整个系统的系统工程技术达到最优化。由此产生的功能系统，则成为机电或机电一体化产品。所以“机电一体化”涵盖了“技术”和“产品”两方面的内容。

2.机电一体化的发展状况

机电一体化的发展一般可分为三个阶段。

20世纪60年代以前为第一阶段一阶段阶段。在这一时期，人们自觉地利用电子技术的初步成果来提高机械产品的性能。尤其是在第二次世界大战期间，战争激发了机械产品与电子技术的结合机电结合的军事技术在战后转为民用，这对经济在战后的复苏起到了积极的促进作用。

上世纪70～80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。在此期间，计算机技术技术技术的发展奠定了机电一体化发展的技术基础。大规模、超大规模集成电路和微机的快速发展发展机电一体化提供了充足的物质基矗

上世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深度发展期。一方面，光学、通信技术等已经进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化方面崭露头角，光机电一体化一体化等新的分支出现;另一方面，对机电系统的建模设计、分析与整合方法、机电系统的学科体系与发展趋势等方面进行了深入的研究。

3.机电一体化的发展趋势

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。因此，机电一体化的主要发展方向如下：

3.1智能化

21世纪机电一体化技术发展发展方向。机电一体化建设者对人工智能的研究越来越重视，机器人和数控机床的重要的应用。这里所说的“智能”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新方法，模拟人的智能，使其具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求获得更高的控制目标。诚然，要让机电一体化的产品拥有与人完全一样的智能是不可能的，也是没有必要的。但是，高性能、高速的微处理器让机电一体化的产品具备了低级智能或者人的部分智能，这是完全可能的，也是必须的。

3.2模块化

模块化是一项重要的有难度的工程。由于机电一体化产品种类繁多，生产厂家众多，因此，具有标准机械接口接口接口接口的机电一体化产品单元的研制与开发，是一件非常复杂却又十分重要的事情。如开发集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别、测距等功能的控制单元，能完成典型操作的各种机械装置等。这样可以利用标准单位快速开发新产品，同时也能扩大生产规模。这就需要制定各种标准，使各个部件和单元之间的匹配以及接口。由于利益冲突，国际或国内这方面的标准近期很难制定，但通过一些大企业的组建可以逐步形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的效益可以肯定，无论是生产标准机电一体化单元的企业，还是生产机电一体化产品的企业，规模化都将使机电一体化企业的前景一片光明。

3.3网络化

20世纪90年代，计算机技术等方面的卓越成就是网络技术。网络技术的兴起和迅猛发展，给科技、工业生产、政治、军事、教育等日常生活带来了翻天覆地的变化。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将在全球范围内展开。一旦机电一体化的新产品开发出来，只要其功能独特、质量可靠，很快就能畅销全球。由于网络的普及，各种基于网络的远程控制监控技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化的产物。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络（home net）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（computer integrated appliance system， CIAS），使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。所以，机电产品无疑是朝着网络化的的。

3.4微型化

微型化起于20世纪80年代末，是指机电一体化发展到微机领域的趋势。国外称之为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不大于1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级方向发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军工、信息化等方面都有着其它产品无法比拟的优势。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的是精细加工工艺，也就是超精密工艺，包括两大类：光刻工艺工艺。

3.5绿色化

工业的发达，给人们的生活带来了翻天覆地的变化。一方面物质充裕，生活宽裕;另一方面，资源减少，严重污染生态环境。由此，人们呼唤环保资源，回归自然。绿色产品的概念就是在这样的应运而生的，绿色是大势所趋。在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，绿色产品符合特定的环境保护和人类健康的要求，无害或极少危害生态环境，极高的资源利用率。设计绿色机电一体化产品，大有可为。机电一体化产品绿色化主要是指在使用时不对生态环境造成污染，报废后可以循环使用。

3.6系统化

系统化的一个表现特征是系统结构进一步采用了开放式、模式化的总线结构。该系统能够灵活组态，任意裁剪组合，同时寻求实现多子系统协同控制和一体化管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品和人的一体化的人格化有两层意思：一是人格化。一层是机电产品的最终使用对象是人，如何赋予机电产品人的智能、情感和人性越来越重要，尤其是对家庭机器人来说，它的高层次是人机合一。另一层则是仿制生物机理，开发出多种机电一体化花卉产品。事实上，很多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

结语

综上所述，机电一体化的出现并非孤立，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。当然，还有很多与机电一体化相关的技术，而且随着科技的发展，各种技术相互融合的趋势会越来越明显，机电一体化广阔的发展前景也会愈加光明。