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现代科学技术的发展极大地推动了不同科学的交叉和渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。机电一体化作为一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。了解和掌握机电一体化技术的应用和未来发展前景，也是当前机械工程领域关注和研究的重点课题之一。
1.机电一体化的发展进程
20世纪60年代以来，新兴的电子技术已经被初步运用到机械产品的各种性能中，并实现了机械产品与电子技术的初步结合，该阶段为机电一体化的发展奠定了坚实的技术基础；而当时间推进到20世纪80年代末期，各领域机电一体化技术和产品已经逐渐被各国家人民广泛接受；而到了20世纪90年代末，机电一体化技术开始朝着智能化方向快速发展，光学、通信技术已经进入到机电一体化，在成功实现细微加工技术的基础上，机电一体化的学科体系已经形成，该体系与发展趋势一并被列入业内研究的重点。
而在我国，直到20世纪80年代初这方面的研究和应用才刚开始起步，虽然取得了一定成果，但其相比较欧美、日本等国家，机电一体化这一颇具交叉综合性的学科研究和在各领域的技术应用，仍存在相当的差距，要想取得新的进步和发展，并赋予这一新型学科新的内容，还需在对该学科进行深入研究的基础上，加大相关技术的发展和应用。
2. 机电一体化的技术应用
机电一体化技术的应用领域十分广泛，主要应用在数控机床、计算机集成制造系统（CIMS）、柔性制造系统（FMS）、工业机器人等方面。它在应用技术方面主要包括软件和硬件两个大的方面，其在不同领域中的具体应用的核心技术包括：
2.1在现代机械制造业中的应用
机械制造业的市场竞争局面紧张，而在传统的机械制造行业中，规模和经济基础是决定市场占有率的关键，而社会发展到今天，制造业已经打破了单纯依靠人力生产的技能传统，取而代之的是电子计算机技术、敏捷制造、柔性制造、并行工程和计算机数字控制技术等高新技术制造系统占据了信息竞争主导地位，起到了促进生产模式创新和发展的作用。
2.2在钢铁企业中的应用
机电一体化技术在钢铁企业中的应用主要是计算机集成制造系统，是将人、生产经营、生产管理和整个生产管理过程的全方面有效连接的一种控制系统。从原料进入生产企业，到原料的加工生产和成品的发货等全方面加以监控的新技术应用。
2.3在饮料食品行业中的应用
机电一体化作为一种应用发展最快的新技术，在饮料食品行业的包装机械开发、设计和制造等方面也被广泛引入，大大提高了生产加工的自动化水平，提升了生产能力和管理效率，为企业在行业中的优势竞争地位奠定了基础。
此外，机电一体化的技术应用还包括在现场总线技术方面和交流传动技术方面的应用。现场总线技术其实就是将新型的信号传输技术替换成现场总线技术的一种方法，在有效控制的基础上实现双向的信息传送。而交流传动技术则是将矢量控制技术进行实用化应用的代表，是数字技术发展的产物，在未来，还将取代直流传动技术。
3. 机电一体化技术的未来趋势
当前，光机电一体化技术作为一种新兴的学科，在多年的发展后逐步形成了一种新兴产业，并逐渐受到人们的重视。同时这也决定了当代机电一体化技术的未来发展趋势：
3.1 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程，这一重要发展趋势将给所有机电一体化企业带来光明的发展前景。使得产品种类和生产厂家繁多、单元复杂的机电一体化产品更好的被整合，对开发研制新产品和进一步扩大生产规模都将有极强的推动作用。而为了更好的避免利益冲突，还应该相应的制定相关必要的国际或国内生产标准。相关标准的制定，对生产标准机电一体化单一的企业和对生产机电一体化产品的企业来说，都会有利无害。
3.2智能化
在21世纪智能化已然成为机电一体化技术发展的一个重要方向。这一时期的人工智能应用在机电一体化技术应用研究中备受关注，其中最为典型的技术应用代表当属机器人和数控机床的智能化应用。尽管在当前的技术条件下，机器人不可能达到与人完全相同的智能，但是其智能化的拟人应用是完全有可能，并在现实的生产生活中也有必要的，如何在理论控制的基础上行，达到更高的控制目标，将是机电一体化技术智能化应用的一个重点。
3.3微型化
在20世纪80年代末期，机电一体化技术已经开始朝着微型及其和微观领域发展，国外更是兴起了一种较为微电子机械系统（MEMS）的机电一体化产品，这种体积小、耗能少、而且运动灵活的这款新产品逐渐朝着微米、纳米级发展，并彰显其在生物医疗、军事和信息等方面应用的巨大优势，势必成为未来的一大发展趋势。但需要注意的是，这一技术的突破发展也存在一定的技术瓶颈。
3.4网络化
20世纪90年代，计算机技术应用方面开始出现了网络技术，其在工业生产和科学技术及各领域的广泛应用，极大地影响了人们的日常生活，同时也加剧了企业间的全球化竞争趋势，使得各企业在面临严峻挑战的同时也带来了极大的发展机遇。这也就预示着，一旦研制出质量可靠、功能独特的新的机电一体化产品，其畅销度将快速覆盖全球。特别是在网络日益普及并形成了计算机技能家电系统的今天，家电已经和家庭网络密切相连，这也就预示着机电一体化产品只有朝着网络化方向发展，才能在高科技技术的应用中满足人们的便利需求和使用快乐。
3.5绿色化
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【 key words 】 integrates light, technical characteristics, current situation, development trend
中图分类号：R-1 文献标识码：A 文章编号：
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机电一体化产品简单的理解就是机械产品与电子产品的融合，机械技术与电子技术的融合，机械零件与电子元件的融合。两者共同完成某一机电功能。这也只能是传统意义上的机电一体化产品的定义。
现实生活中的机电一体化产品举不胜数。我们日常生活中使用的空调、洗衣机、微波炉、油烟机、吸尘器、电吹风等都是典型的机电一体化产品；在机械制造领域中广泛使用的各种铸造设备、锻造设备及机床、数控加工中心等也是典型的机电一体化产品；在工程机械领域中的挖掘机、装载机、起重机、搅拌站、桩工机械、路面机械等，都是用得较为广泛的机电一体化产品；在冶金设备领域，高炉、转炉、连铸机、轧钢机等更是高度机电一体化产品。
一、机电一体化产品的技术构成
机电一体化技术是各种高新技术的融合体，它主要包括以下几方面技术：机械技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机与信息技术等交叉融合的系统技术等。
（一）机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，实现从机械原理的选择到机械结构的设计和机械零件的选材，都能达到最优化配置；并且保证最佳的使用性能与寿命；在维修保养上最大限度地做到简洁、明快，甚至达到免维护。
（二）自动控制技术
自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用自动控制装置使生产过程或生产机械自动地按照某种规律运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。
（三）传感检测技术
传感检测技术是机电一体化产品的系统感受器官，它负责把一线的实况用各种信号传递给机电一体化产品的指挥中枢，即计算机或自动控制单元，是将电子系统或光电系统无法处理的外界物理量或化学量转换为电信号的关键技术，它包括：电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、温度传感器及光电式和数字式、波式和射线式传感器，还有相应的测试电路和信号处理技术等。
（四）伺服传动技术
伺服传动技术是指在控制指令的指挥下，控制驱动执行机构，使机械系统的运动部件按照指令要求进行运动。采用不同的分类方法，可以得到不同类型的伺服系统。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有开环、闭环和半闭环三种形式；按被控制量性质不同有位移、速度、力和力矩等伺服系统形式；按驱动方式不同有电气、液压和气压等伺服驱动形式；按执行元件不同分为步进电机伺服、直流电机伺服和交流电机伺服形式。
（五）计算机与信息技术
机电一体化产品中的信息存取、交换、运算、判断与决策、记录等都属于此类范畴，计算机与信息技术在整个机电一体化产品中起到类似于人类大脑和中枢神经的作用，它是指导其它功能部分完成各自任务的总指挥。
二、机电一体化产品的未来发展趋势
“2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议”于2011年8月7日至10日于北京召开。IEEE 机电一体化与自动化国际会议（ICMA）是机电一体化、自动化领域的权威会议，在国际机器人及自动化等领域具有重要影响力。曾在中国、加拿大、中国香港、日本等国家和地区成功举办过7次。来自各国近440名学者参加了会议，围绕智能机电一体化、机器人系统和自动控制方面的最新研究成果及未来发展方向等问题充分交流。从此次会议的议题不难看出机电一体化的发展趋势趋向于智能机电一体化方向。
随着科学技术的飞速发展，机电一体化产品目前不仅向智能化方向发展，而且还向仿生物系统化方向发展，应用范围愈来愈广。
（一）智能化
随着人类文明的进步和科技的超越式发展，人类扮演的角色越来越趋于简单、明了化，人们追求高品质与快节奏的生活与工作方式，那么机电一体的发展也就越来越趋于“傻瓜”式与“一键操作”式，这样能把人类的活动从复杂的按部就班的程序化中解脱出来，用更多的时间来享受生活和工作给我们带来的诸多便捷。未来的机电一体化产品，在开发与设计的时候，顺其自然，第一先考虑的就是智能化。
智能化简单的说就是具有人工智能或模拟人类智能的系统。目前，专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品实现智能化的的主要核心技术。这四种技术相互关联，密切联系。随着机械制造与自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现问题进行分析、判断、推理、构思和决策。可以认为把类似于人类的“大脑”（人类高度文明的汇缩体）装在了机电一体化产品之上，产品随时启动，“大脑”随时工作，去判断人类想要达到的各种需求，并能做出令我们满意的行为。人类的大脑思维系统被模块化的复制到机电一体化产品之上。
目前机电一体化产品的智能化应用已成为趋势， 例如智能机器人和数控机床等。智能机器人是通过视觉、触觉和听觉等各类传感器检测工作状态，根据实际变化过程反馈信息并做出判断与决定。数控机床的智能化体现在各类传感器对切削加工前后和加工过程中的各种参数进行监测，并通过计算机系统做出判断，自动对异常现象进行调整与补偿，以保证加工过程的顺利进行，确保加工精度和质量要求，最后加工出合格的产品。
（二）仿生物系统化
今后的机电一体化对信息的处理会做得更加完美与准确，这就依赖先进的数据处理与模块仿真系统的支持。人们从动物那里获得了启示，依据动物对外界反应的习性与规律，模拟其习惯做法，把其应用到机电一体化方向。比如说我们开发的机电一体化产品，在接受外界刺激的时候，根据动物常规习性和一般反应规律，机电一体化产品应该做出类似于动物的反应动作或程序准备工作，根据目标完成任务独立选择最优的行为动作，来实现目标任务的准确反应与目标的圆满完成。
更准确地说，仿生物系统化是集动物习性、智能化于一身的技术。此类产品如仿生物宠物狗、动物园里的仿生物虎妈妈等，这都是研究的课题。考虑到仿生物系统化研究过程的复杂性，最关键的是被仿的生物习性与要完成的机电一体化产品行为之间的相似性研究与系统模块的生成，仿生物系统化的道路还有很长的路要走。
新的时代脉搏在涌动，赋予我们在新的领域更高层次的挑战，机电一体化的发展也被赋予了崭新的使命。在发展科技不辱使命的前提下，我们更应该注重人性化理念与伦理道德，科技和信息的快速发展带来的绿色压力，充分考虑科技与生存环境的关系，共同建设好一个和诣、健康、高度文明的国家。
参考文献
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[3] 金志向．光机电一体化技术特征和发展趋势[J]．科技咨询导报，2007，（15）．
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（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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[5]黄卫方，龚栋成.如何加强机电一体化的理论与实践结合发展[J].科技风，2013（09）
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一、机电一体化技术的发展现状
机电一体化技术的起步较早，从上世纪60年代开始一些发达国家的工业生产中就已经应用了数控机床的生产方式，而后有了计算机数控机床、柔性制造单元、柔性制造系统、无人化工厂、计算机集成制造系统、纳米技术等。随着科学技术的不断发展，我国机电一体化技术也得到了广泛应用，但是因为许多因素的制约，我国机电一体化技术的总体水平与发达国家相比还有不小的差距。上世纪60年代我国机械行业应用的生产机床仍然是最基本的装备，不仅工艺落后，并且劳动强度较大，生产效率低，严重影响企业自身的经济效益。到90年代后期，机电一体化技术的简单应用逐渐开始发展，一直到现在人工智能技术才得到了广泛的应用，机电一体化技术的发展也加快了速度。
随着机电一体化技术研究的不断深入，该技术在人们生活中得到了广泛的应用，例如电视机、电脑、洗衣机等等；此外，许多工厂的数控机床生产功能的控制等也属于机电一体化应用。目前，随着我国计算机系统技术的不断发展，电子智能技术与机电一体化技术开始逐步结合，使机电一体化技术在智能化发展方面有了显著的进步。例如，智能机器人不仅可以帮助人们清洁家庭卫生，为人们带来乐趣，还可以进行废墟搜救等工作。虽然智能机器人的发展还处于初级阶段，但是随着科学技术的发展，机电一体化技术必将为人类的生活与生产作出更多贡献。
二、机电一体化技术的未来发展方向
21世纪是属于信息化、智能化的新时代，科学技术的发展速度使各种新型技术处于不断改革创新的过程中。将机械技术、电子技术、自动处理技术等相互整合发展产生的新型技术不断推进机电一体化技术的发展。因此，我国必须加强这一方面的理论研究与应用研究工作，进一步缩短与发达国家在机电一体化技术上的差距。以宏观角度研究我国机电一体化的发展现状，科学的预测该技术未来发展方向，对于提高该技术的研发能力具有极大的促进作用。
（一）系统化
将机电一体化技术系统的应用开放化、多样化，不仅能够提高工业生产效率，还能更加方便人们的生活。虽然多种单一的机电一体化产品能够在不同方面满足市场需求，但是多种机电一体化产品的整合运用，则能同时满足实际情况中多个方面的市场需求。针对市场的多样化需求，机电一体化产品也逐渐向系统化方向发展。努力实现不同种类机电一体化产品的兼容并用，是机电一体化技术的必然发展方向。
（二）微型化
将机械技术与电子技术以纳米尺度相融合所产生的产品，就是微型机电一体化产品。简单来说，是将传统尺度的机电一体化产品进行最大限度的缩小，在通常体积上不超过1立方厘米。这种缩小并不是简单的缩小尺寸，而是将传统机械制造方式转变为智能化制造，这已经成为了机电一体化学科中的新型技术。体积小、能耗低、运用灵活等都是微型化机电一体产品的特点，其在医学、军事等领域都已经被广泛运用。例如医疗过程中的微创技术就属于微型机电一体化技术；军事所用的微型间谍窃听器也是微型机电一体化产品。
（三）智能化
机电一体化技术未来发展的重要方向之一必定包含智能化发展。随着计算机技术的快速发展，人们正在不断研发可以在多种领域替代人类智能活动的产品。机电一体化技术智能发展，主要表现在机电产品能产生类似人类逻辑思考及自我决策能力等方面。例如，在数控机床上设置人机对话功能、人类生产模拟程序等，都能给产品的生产操作与维护等工作方面带来极大便利。因此，智能化发展在推动机电一体化技术的发展上可以起到较大的促进作用。
（四）环保化
随着社会的不断发展，自然界的各种资源物质越来越匮乏，环境破坏问题日益严重，人们在寻求发展的过程已经注意到环境保护的重要性，环保成为了各行各业技术发展的重要考虑因素。所以机电一体化技术的发展趋势也必然会朝着环保化前进。机电一体化产品在设计、生产、包装、使用、甚至在销毁的整个过程中，都可以尽量提高对有限资源的利用率，最大限度的减少环境污染问题，并且保证产品质量。环保化机电一体化产品应具有最大限度利用资源、最小限度破坏坏境的特点，这不仅是技术发展的趋势，也是社会可持续发展的需要。
（五）网络化
网络技术随着科学技术的进步也在飞速的发展之中，已经全面渗透到人们日常生活的各方各面，为人类生活与生产提供了极大便利，对其它技术的发展也起到了促进作用，机电一体化技术的未来发展方向也必然会趋于网络化。如今，全球经济的发展十分迅速，市场经济已经逐步由国内市场转向国际市场，机电一体化技术想要掌握最新的发展状况，就必须充分利用网络了解最新技术咨询。研究人员也可以通过网络进行无国界交流，促进机电一体化技术的发展。
结束语
机电一体化技术不仅促进了工业发展，也提高了人们的生活质量。随着科学技术的不断进步，将会有更多的学科技术相互交叉整合，出现更多有利于人类生活与生产的先进技术，机电一体化技术的未来发展前景也会更加广阔。
参考文献
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机电一体化就是将微电子技术引入机械的主功能、动力功能、控制功能、信息功能的研究，并且将机械设备和电子设备通过软件有机结合而构成的系统的总称。机电一体化的目的是在科学专业化和深度专业之间达到平衡和两者的集合，让系统工程以及解决问题方法出现突破。
“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。首先，机电一体化技术并非机械技术、微电子技术以及其它新技术机械的组合或拼凑，而是基于一定的技术研究，将机械、微电子元素有机整合而成的一种综合技术。它的发展进程有别于机械加电气所形成的机械电气化的发展过程。某些机械部件的原有功能可以通过机电一体化中的微电子装置代替，这种装置的应用在一定程度上丰富了机电系统功能，而且机电一体化产品的智能特征改善了机械性能。智能化是机电一体化与机械电气化的本质区别。
2 机电一体化的特点
2.1 具有综合性 从某种意义上讲，机电一体化技术可谓是一种跨学科的边缘科学，它将微电子、计算机等多门技术整合于机械主体构造中，使之形成一套一体化的系统。这套机电一体化系统综合了多门学科的技术优势，这些技术协调运作，彼此取长补短，使整个机电系统的性能得到最大发挥。可以说，机电一体化技术是具有综合性的高水平技术。
2.2 广而强的应用性 机电一体化的目的是基于机械的主体构造通过机电产品的开发，完善机电功能，实现过程控制。机电一体化是当前机械系统的一个主流发展趋势，它与机械系统能够有机融合，打破了行业的限制。智能化是机电一体化的主要特点，计算机技术的引入为智能化开辟了广阔的发展空间。
2.3 多层次的系统化 从本质上讲，机电一体化就是将计算机技术、智能技术等多项技术整合于主体机械，不断优化机械的主体功能，使其形成一套完整的系统。机电一体化注重各种技术（尤其是微电子技术与精密机械技术）的集成，强调主体结构的层次化和系统化。无论从单参数、单击控制到多参数、多级控制，还是从单件单品生产工艺到流畅、自动化的生产线，直至完成整个机电系统的设计，各个层次的开发和应用都会涉及智能化的机电一体化技术。
2.4 整体的最优化 基于系统工程的设计理念，将智能技术、计算机技术等多项技术有机整合，形成整体优势，以提高机电系统的主体性能，提高运行效率和附加值，同时达到节能降耗的目的，保护生态环境。比如，应用数控机床、柔性生产线、工业机器人和计算机管理等高端机电一体化系统后，企业就要及时更新观念，将机电一体化概念引入生产系统，不断优化生产流程，以压缩生产周期，满足不断增长的社会需求。
2.5 使用简易化 从产品开发来看，机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化系统和产品得以实现。作为开发者，除了要具备扎实的理论基础，对于技术架构也要有丰富的积淀，要有创新精神。从用户角度来讲，无需深入学习机电一体化系统的技术原理，只要掌握机电系统的操作规程，能够确保系统操作正确、合规，在人机磨合的过程中形成协作关系即可。
2.6 提高了安全性 机电一体化系统的智能技术使系统具备自我保护功能，可以有效规避运行中的故障或风险，确保系统稳定、安全地运行。一些高端机电一体化系统已实现了全自动操作，而且被广泛应用在海底、高空等恶劣的作业环境中。
2.7 具有高可靠性、高稳定性和长寿命 机电一体化系统发生机械磨损的程度非常小，因而故障少，运行时稳定可靠，系统的服务年限比普通机电系统长。而且某些自诊断、自修复的机电一体化系统甚至可以实现“零故障”。
2.8 具有柔性 柔性是机电一体化系统的特点。根据需要的变化，用机电一体化技术无需改装系统就可以及时地对系统的结构和生产过程作必要的处理，从系统的观点出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智能、调整、修改，因此机电一体化技术是解决多品种、小批量生产的重要途径。
3 机电一体化的发展状况及现状分析
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：①20世纪60年代以前，利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能的初级发展阶段；②20世纪70～80年代以大规模、超大规模集成电路和微型计算机为代表的蓬勃发展阶段；③20世纪90年代后期，机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。现阶段，光学、通信技术等领域正循着机电一体化的发展步伐大踏步迈进，微细加工技术开始在机电行业初露锋芒，光学、通信技术的融入使机电一体化由最初单一的模式逐步衍生出光机电一体化、微机电一体化等多个分支。另一方面，我国现阶段在光纤、人工智能和神经网络等技术领域发展较快，这对机电一体化技术的发展有一定的促进作用。在未来的技术研究领域，机电一体化将有望形成完整的基础科学体系。
4 机电一体化技术未来的发展
4.1 智能化 智能化是当前机电一体化技术领域的一个未来发展趋势。智能化是运用控制理论，将计算机科学、混沌动力学、模糊数学、人工智能、心理学、生理学以及运筹学等多个学科有机整合，智能模拟人类的逻辑思维、判断推理和自主决策等能力，以便得到更高的控制目标。按照目前人工智能技术的研究状况，未来时间将有可能发展高性能、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，这是人工智能技术研究的一个必然的发展趋势。
4.2 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，需要针对各个研究项目制定不同的标准，各部件、单元或借口才能很好的完成配型。但是由于该技术领域存在利益纷争，当前国内外尚未形成一套统一的标准。但是模块化的生产理念已逐渐被机电生产领域认可，在未来的机电一体化研究领域，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
4.3 网络化 网络技术在上世纪九十年代风靡全球，带动了科技研究、工业生产、政治、军事、教育等众多领域的技术研究或经济模式的革新。机电一体化产品的市场前景是广阔的，产品一经研发，配以网络技术辅助推广，必将在短时间内成为业界瞩目的焦点。基于网络技术的远程控制终端设备就属于机电一体化产品其中的一类。另外，现场总线和局域网技术在机电领域的应用，恰恰是机电一体化产品网络化发展趋势的最好印证。
4.4 微型化 微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势，泛指几何尺寸不超过1cm3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，但其技术应用尚存在微机械技术这一发展瓶颈，在未来的发展进程中还有待进一步研究。
4.5 绿色化 绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，资源利用率大幅提高，有利于节约生产成本，而且健康环保，对生态环境的影响程度较小。无论是生产成本角度来考虑，还是从生态保护的角度来分析，机电一体化产品绿色化已是机电研究领域的必然趋势，具有广阔的开发前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
4.6 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。另外，通信功能除了rs232外，还有rs485、dcs人格化。
5 结语
机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科学技术的进步。系统工程、控制论和信息论是机电一体化的理论基础，也是机电一体化技术的方法论。微电子技术的发展，半导体大规模集成电路制造技术的进步，则为机电一体化技术奠定了物质基础。现代产品的机电一体化进入到实用阶段。机械工程及自动化专业人员掌握机电一体化技术与应用中的理论和方法对今后的工作是非常有用的。
参考文献：
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[2]赵再军.机电一体化概论[M].浙江大学出版社，2004.
[3]赵建民.国内外机电一体化发展概况[J].机电一体化，1996（05）.
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区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一，针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程，例如，在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中，要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化，这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元，进一步的提高各个单元的性能，也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密，使一个区域模块更加有效的运行，只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用，提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等，经过研究和推理，可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向，随着未来技术发展的不断深入，机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。
3环保绿色化
机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化，丰富了人们的的物质生活，同时也给人们的生活环境带来了负面影响，资源的过度开发利用，加重了生态环境的负担，近些年来，越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性，人们环保意识的增强，要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染，因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点，人们环境保护意识的提高，造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值，设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景，也成为未来竞争的关键所在。
4网络化
计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛，这也促进了机电一体化系统的进一步的发展，计算机网络技术的兴起及发展，给人们的生产、生活带来了巨大的变革，机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响，机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入，使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国，这也为我国进行深入的研究提供了便利条件，促进了国内机电一体化技术的发展，机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成，因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展，目前，利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场，和生产商之间的技术交流，计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展，也会继续为人们提供更多、更优质的服务。
5微型精密化
机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展，机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等，这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步，应用范围也逐渐扩大，因此，机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力，但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾，因此需要相关的研究人员不断努力，不断提高我国先进的技术发展。
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所谓的机电一体化技术，指的是利用电子信息技术，改善生产机械的可控性、自动化和生产效能。而且，在机电一体化的实际应用中，其表现也非常令人满意。随着我国经济规模的进一步扩大，对机电一体化的发展水平也提出了更高的要求。而作为机电一体化技术发展的后起之秀，中国在这方面的进展也表现出了一些独特的特点。
1.我国机电一体化技术的发展现状分析
1.1.发展速度很快
自从我国实施改革开放的战略国策以来，经过长期的中外技术交流，我国机电一体化技术获得了长足的进步。而且，随着我国机械技术和电子信息技术的进一步发展，机电一体化技术的前进步伐也越来越快。这主要得益于以下几个因素：首先，我国政府对机电一体化的研究非常重视。无论在研究资金还是在研究人员上，都给予了鼎力支持。特别在新的发展时期，国家对机电一体化研发的投入进一步加大，使得我国机电一体化的发展没有了后顾之忧；其次，我国经济对机电一体化技术的需求非常强烈。《资本论》中说：只有有需求，才会有供应。随着我国社会生产水平的进一步提高，机电一体化的需求市场也越来越大。在市场需求的强烈刺激下，机电一体化技术的快速发展也在情理之中；最后，国内外在机电一体化技术方面的交流也日益频繁。由于我国在机械和电子信息技术技术水平方面和发达国家存在着很大的差距，通过广泛而深入的技术交流，我国可以在吸收国外先进技术的技术上进行进一步的消化，从而促进我国机电一体化技术的快速发展。
1.2.整体技术水平仍然不高
虽然我国机电一体化技术的发展速度非常快，但由于发展起点比较低，发展时间也不长，使得我国机电一体化技术整体水平仍然不高。特别在电子信息技术的发展水平上，与国外先进技术相比差距多达二三十年。由于电子信息技术是机电一体化技术的核心，一旦这方面存在落后，就会在很大程度上降低机电一体化的整体发展水平。而且，机电一体化发展中还存在发展不平衡的情况。例如，在尖端信息技术方面，尤其在集成电路和超高集成电路方面，整体发展水平并不落后，有些还走在了世界前列。但是，在机械技术和控制技术方面，发展步伐就慢得多了。特别在机械技术的发展上，甚至落后于韩国等中等发达国家。总而言之，我国机电一体化技术整体技术水平仍然不高，还需要科研部门继续努力。
2.我国机电一体化技术的未来发展趋势探讨
2.1.模块化发展
所谓模块化，指的是在机电产品生产过程中，将复杂的零部件简单化，尽量减少零部件的数量，并尽可能地统一规格，从而提高机电一体化技术的发展水平以及机电产品的生产效率。在传统技术状态下，由于机电一体化产品的零部件比较多，规格在比较复杂，不仅使得机电产品的运行效率不够高，也在很大程度上影响了生产效率。为了进一步提高机电技术的整合水平，业界提出了机电一体化技术模块化的发展思路。在西方发展国家，机电一体化模块化技术已经发展到了相当高的水平，并且取得了非常好的经济效益，对促进机电一体化技术发展的作用也非常明显。但是，我国模块化技术的发展还处在概念研究阶段，还没有投入到实际应用中。因此，模块化是我国机电一体化技术的未来重点发展方向之一。
2.2.智能化发展
智能是知识以及运用知识解决问题的总和，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。使机电一体化产品具有智能化，就是使机电一体化产品具有人的部分智能，即一定的分析、思考、独立判断能力。机电一体化技术的智能化发展水平，代表了一个国家机电技术整体实力。而且，机电技术的智能化所带来的好处也是显而易见的：一方面，智能化的机电产品能够在很大程度上代替认的职能，从而节约大量的人力资源。而且，智能化程度较高的机电产品还能够独立完成一些比较危险的生产任务，从而在最大程度上保证生产人员的安全；另一方面，智能化机电技术能够大幅度地提高生产效率。智能化机电技术的中央处理系统能够自主地处理生产任务，能够组织生产流水线，还能够处理一些生产故障。这种智能化的机电一体化技术能够很容易实现高速自主生产，其生产效率是传统生产方式的数倍甚至数十倍。虽然我国在机电一体化智能技术方面的研究取得了不小的进步，且逐渐开始了实际应用。但是，这种机电产品的整体技术水平不够高，生产成本也比较高昂。因此，在未来的一段时间内，智能化和降低应用成本，是机电一体化技术发展的重要任务。
2.3.微型化发展
随着集成电路和超高集成电路的不断发展，电子元器件的体积越来越小，质量也越来越轻，使得机电一体化技术呈现出了微型化的发展趋势。机电一体化技术的微型化有两大好处：一方面，更小的体积不仅使得机电一体化产品更加便于安装和应用，也能够在很大程度上降低生产使用成本。例如美国研发出的微型无人机，体积仅仅只有一只蜜蜂大小，但它的探测和侦查能力却非常强大，而成本仅仅几十美元，堪称微型机电技术的典范；另一方面，机电一体化技术的微型化，还有助于大幅度地降低能量消耗。传统的机电设备一般体积比较庞大，单位时间内需要消耗大量的电能或者油料，而且操作也不够灵活。而在机电技术微型化之后，不但能量消耗大幅度降低，而且灵活性也大大增强，拓展了机电技术的应用范围。因此，机电技术微型化，是我国科研工作者的努力方向之一。
2.4.人性化发展
发展机电一体化技术，开发机电一体化产品，其最终目的是为人类服务，离开了以人为本这个原则，任何技术、产品都是没有前途的，因此，如何赋予机电一体化产品的人性显得越来越重要。这就需要，一方面，机电一体化产品将模仿生命机体实现某功能；另一方面，机电一体化产品将注重产品和人的关系，体现出人—机—环境的高度协调性。例如，在国内某大型电器生产企业，就十分看重机电一体化技术和人的有效契合。在布置生产线的过程中，无论在设备的选型上，还是在安装调试上，都以“最方便”工人操作作为主要的参考因素。特别是为了进一步实现“人机合一”，该企业还按照人因管理的理念，要求机电设备的生产厂家针对本企业公认的一些特点，进行特殊化改造，使得工人在操纵这些机电生产设备时，不仅能够很快做到得心应手，还大大节省了体力和精力。
2.5.绿色化发展
现代工业在提高人们生活水平的同时，也带来了非常严重的环境污染。随着可持续发展理念的提出，绿色发展就成了各行各业共同的目标。机电一体化技术也是一样，绿色化的发展是一条必走之路。因此，我国的科技工作者在研究机电一体化技术时，务必要本着节约能源、节约材料和少用或者不用有毒材料的原则，进行家电产品的研发与制造。特别是在生产机电产品电路板的过程中，应当尽可能地降低有毒重金属的使用量，同时尽量应用可降解的高分子合成材料，从而实现环境友好化。
3.结束语：在科研工作者的不写努力下，我国机电一体化技术在智能化、微型化和模块化等方面取得了重大进步。相信在未来的一段时间内，我国一定能够赶上国际先进水平，从而促进我国的经济发展。
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随着人类文明社会的进步，科学技术也越来越急速前进，而机电一体化也由最初简单的电子和机械相结合的产品变为现在的高科技、高性能产品。在机电一体化产品的进化过程中，先是与时俱进，由最初的简单机电一体化产品采用微处理器使得其得以在更多途径上运用，后来又因为有人研究出了光电元件，机电一体化便及时广泛运用到产品开发过程中，之后又随着计算机网络的发展而采用更加高科技的远程控制，使得产品性能得到改善。而后又随着现代化科技的发展，使得机电一体化产品的发展步伐不断的加快。近年来，机电一体化产品中的微电子机械系统的研究更是受到了广泛的重视。
机电一体化是机电一体化技术和产品的总称。其中，机电一体化技术是指机电一体化的相关研究、制作、发展并推出使用的工作；而产品则是包括了所有的机电一体化相关产品。
1 国外的机电一体化现状
1.1 制造技术
国外的机电一体化产品的制造技术一直很先进，具体的便是指在发展传统的机电一体化过程对机械电子、信息、能源还有各种材料以及管理技术等不断的吸收与采用，综合用于机电一体产品的研究与制造过程，使得机电一体化产品生产过程更加的优质、低耗、高效、灵活、清洁，以此来使得制造技术更加先进。
在20世纪70年代，机电一体化的产品制造过程中，采用了JIT（即“准时生产制”）来提高企业生产的整体工作效率，从而实现TQM（即“全面质量管理”）。这就是国外的先进制造技术的初始时期的状态，那时候国外已经出现了计算机的集成制造系统之类的观念，后来到了20世纪80年代的时候，大多数用户对机电一体化产品的价格、生产时间，特别是产品的质量的要求越来越苛刻，而企业管理人为了在这种市场竞争中稳固自己企业的地位，争先恐后的开始改造自己的生产设备，并且提高产品的设计、制造的技术，还加强了企业的组织与管理能力，使得自己的企业能在社会发展中有快速的应变能力。由于这种竞争的激烈，掀起了一股制造技术的新浪潮，从而相距的出现了多种先进的机电一体化产品制造技术。例如：柔性制造技术、计算机集成制造技术、计算机辅助技术、资源规划技术、制造加工设备等。后来到了20世纪90年代，信息流被利用到了机电一体化产品的生产过程中，这一种制造技术得到了许多企业管理人与学者的重视，使得这一技术的发展达到了空前的高度。并产生了一些：例如：VM、AM、RPM、CE之类的一些新技术。
而我国自20世纪70年代开始进行了CAD、CAM技术的主要研究工作，这些研究工作主要集中于我国的例如清华、浙大、华中理工等大学的相关研究。而我国目前业已经推出了国产的CAD、CAM的软件、硬件操作平台与操作系统。另外我国对于CIMS（即“计算机制造系统”）的相关的研究工作非常的重视，许多的高等院校过时专业的研究所都成立的有计算机制造系统的科研中心。
1.2 传感技术与自动化仪表技术
随着机电一体化的快速发展，使得仪器、仪表的发展步伐更加迅速。我们将微处理器也应用到了一起仪表中，使仪表的重量和体积都缩减了很多的同时，也使得结构设计的难度大大降低，更为突出的是在优化了仪器、仪表的同时还降低了这些产品的制作成本。因此，市面上又开始销售多种类型的以微处理器为核心的仪器仪表、传感器，例如生物传感器、集成光学传感器以及智能传感器等，其中生物传感器甚至具备了信息的采集、转换与传输等的一体化功能；智能传感器不仅仅具有存储、记忆、学习与控制的功能，更是随着科技步伐的发展而向着更加智能、微型以及多功能、无线、集成的方向迈进。
1.3 机器人的智能技术
对智能机器人的研究技术一直在进步，这项技术向着智能化、多机化、家庭化、模块化、微型化、极限化等的方向发展着。
2 机电一体化的创新
在这个用户至上的市场经济中，为了满足用户日益增长的需求而立于不败之地，企业要不断地研究开发新产品。因此，我们的机电一体化产品的相关研究工作与开发工作是需要我们去根据市场的需求来对产品的各种功能、性能、材质、解构以及外观等来进行开发与推出更加顺应市场需求的创新产品的。
用户接触到一个产品的时候，对产品的第一印象便是产品的外观，对于产品来说，外观如同面孔一样是非常重要的。一个产品有了令人赏心悦目的外观，便会在第一印象中另用户对其产生好奇心。因此，我们在对机电一体化产品的外观进行设计的时候，非常需要重点进行研究创新设计的。不仅要考虑产品的美观，更是要考虑产品的外观与功能相互融合使用，同时还要考虑兼顾操作时需要用到的接口，以及与本产品的操作方式的适应。
除了对机电一体化产品外观的创新，对于机电一体化产品的功能创新，也是机电一体化能在众多竞争者中脱颖而出的硬件配备。机电一体化的功能是由两种含义组成的。第一种含义是指在对于现有的机电一体化产品的功能进行更加完善的改进与创新，从而使得产品更为符合消费者的要求与使用需求，而第二种含义则是指企业根据社会的需求来创新研发出新的具有更多功能的机电一体化产品。其中第一种含义的创新仅仅是根据原有的机电一体化产品的功能进行更新或者是升级，并不需要耗费太大的人力、物力，几乎是没有任何风险的创新工作。而第二种含义的创新由于是研发新产品，不仅需要投入大量的资金、技术、人力以及时间，更是具有极大风险的创新工作。但是，一个企业想要保持具有活力并且稳定持续的发展，就一定需要不断的研发出具有最新功能的新产品来满足用户的需求，这样才能在众多竞争者中脱颖而出，稳固的生存发展下去。
机电一体化产品的结构也是需要不断创新的，无论是产品设计的改进还是创新，都需要注重结构的创新性设计的。机电一体化的机构包括机械的结构、机械动力的相关配置、以及产品与周边设备的接口形式等。
另外，对于机电一体化产品的材料，我们也是需要对其进行创新的。机电一体化产品的材料的创新是包括了两个方面的。一是指用来研制或是开发机电一体化新产品的新型材料，例如：金属基复合材料、新的金属化合物、智能材料以及纳米材料等的新材料的应用。二是指对于机电一体化新产品的研制工作中，选用重量更轻、体积更小以及能令产品的刚度、强度都更高，或是耐腐蚀、耐高温以及耐磨、抗震等的新材料。
机电一体化产品的人格化不仅包括了赋予产品以人的智慧与情感，使其更符合人们的使用需求，如家庭用的机器人等机电一体化产品。还包括了机电一体化产品的研制过程中，使其模仿自然界生物的机体性能，从而研发出有多种用途的产品，其实据统计，现有的大多数机电一体化产品都是受到动物的特殊功能来研发出来的。
不仅如此，对于机电一体化产品的传感、控制等技术的研制都是需要更加创新。
3 提高我国机电一体化的发展水平
近年来我国的研发部门一直在想方设法的提高我国机电一体化产品的发展水平，使其跟得上世界的潮流。而提高我国的机电一体化产品的质量水平的研究工作，就需要我国的相关研发部门共同来探讨了。
3.1 对机电一体化基础学科的研究工作
机电一体化不仅仅是对机械与电子相关学科进行研究，由于机电一体化产品随着科技的发展越来越与多门学科综合与交叉，因此需要有大量的基础理论和相关的专业基础发展对机电一体化影响非常重大，因为机电一体化的发展是依赖于许多学科的进步而进步的。所以，若是我们想要赶上甚至是超越世界发达国家的机电一体化发展水平，就一定要加强对机电一体化设计有关领域进行研究、开发工作，这样才能用最新的最专业的原理和理论知识来带动我国机电一体化技术研发工作的突破。
3.2 对专业人才的培养工作
在这个人才涌动的21世纪中，许多专业人才都为了有更加发达的研发设备和更加优秀的生活环境而涌向发达国家，使得发展中国家的人才流失相当严重，机电一体化的研发工作更是越来越落后。若想要实现提高机电一体化的发展水平，我国最需要注重的问题便是如何培养并留住人才。因此，我国在对未来人才的教育过程中，要对于学生的机械设计的专业理论、电子控制的基础理论着重的进行培养，并且要培养学生有关机电一体化研究工作中必须必备的专业能力。对于不同层次的人才也要培养其在不同层次的工作岗位的工作能力，并且需要以更好的报酬、生活保障来留住人才来为我国工作。
4 结 语
我们在机电一体化创新发展工作中，一定要掌握现在拥有的产品与技术，并且着眼于未来，用心考虑未来人们的需求以及未来市场的发展方向，从而用心钻研机电一体化产品的创新工作，创造出更多满足于未来世界的机电一体化新产品，从而在竞争激烈的经济全球化市场中脱颖而出，占有牢固的一席之地。
参考文献：
[1] 江凌云.机电一体化技术的发展趋势[J].商情（科学教育家），2008，（4）.
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随着现代科学技术的不断发展，不同学科的交叉与渗透也越来越广泛，注定了各个领域的技术革命与发展。在机械工程领域中，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系等发生了翻天覆地的变化，从而将工业生产由"机械电气化"带入了"机电一体化"为特征的发展阶段。
二、概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将会被赋予新的内容。但是它的基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、可靠性高和低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统处于最优化的系统工程技术。由此产生的功能系统，就组成为一个机电一体化系统或者说机电一体化产品。
因此，"机电一体化"涵盖"技术"和"产品"两个方面。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本质区别。机械工程技术是由纯技术发展到机械电气化，仍然属于传统机械。但是发展到机电一体化阶段后，其中的微电子装置除了可以取代一些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。拥有智能化的特点是机电一体化与机械电气化在功能上的一个本质的区别。
三、机电一体化的发展过程
"机电一体化"这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时即70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将"机电一体化技术"与"机械电子学"并用，近年来"机电一体化"更流行使用。
80年代，信息技术崭露头角。微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了"光机电一体化"的新领域。
进入90年代，通信技术进入了机电一体化，机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支"微机电一体化"。虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，稳步进入了21世纪。
四、机电一体化的发展趋势
机电一体化是机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科交叉综合的一门学科，各个学科互相促进、互补不足、相互发展。专家预测，未来机电一体化技术将向以下几个方向发展：
（一）智能化方向
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建设的研究中得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要的应用。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，以求达到更好的控制效果。
今后的机电一体化产品"全息"特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术（尤其是软件及芯片技术）的飞速发展。
（二）光机电一体化方向
一般机电一体化系统是由传感系统、能源、（动力）系统、信息处理系统、机械结构等部件组成。引进光学技术，利用光学技术的先天特点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。
（三）模块化方向
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而又非常重要的事。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，以便各个部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，短时间内很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。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。
（四）柔性化方向
未来机电一体化产品，控制和执行系统有足够的"冗余度"，有较强的"柔性"，能较好地应付突发事件，被设计成"自律分配系统"。在这系统中，各子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的"自律性"，可根据不同环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具有"行动"是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
（五）网络化方向
上个世纪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、教育义举人么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是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络（homenet）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（computerintegratedappliancesystem，CIAS），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朝着网络化方向发展。
（六）微型化方向
微型化兴起于上世纪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（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3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。
（七）仿生物系统化方向
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上处于"静态"时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便"死亡"，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。就目前情况看，机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段很漫长的道路要走。
（八）绿色化方向
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；而另一方面，资源减少，生态环境受到了严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
（九）系统化方向
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，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与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，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。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。
五、结束语
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，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。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，相信随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献
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所谓的机电一体化，实际上是以信息技术控制机械的操作，这就要求首先必须发展信息技术，因为信息技术负责机械控制的应用，它包括负责控制方法、数据分析、运行反馈、分析决策等，如果没有先进的信息技术支持，那么机电一体化不能有效率地展开，也不能满足经济的发展与社会的需求，在信息技术发展后，机械技术要同步更新和发展，它需要能满足信息技术的要求，两者同时提高、有效整合，正是未来发展的方向。第一，机电一体化技术要向智能化方向发展。随着科技的进步，目前智能化的研究取究正在不断的发展，人们在信息技术中大量应用到数掘挖掘技术、粗糙集理论等等，这些都是信息技术智能化的基础，它们能让信息技术拥有模拟人一样的思维，同时它具有学习能力、决策能力等。这些先进的信息技术应用到机械设备当中，工作人员可以用程序的方法让机械设备按照预定的流程进行工作。原来这些工作需要耗费大量的人力资源，而现在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同时，人力资源的精减也使管理得到更高的效率，达到企业结构优化、提高经济效益的目的。机械设备不仅向着智能化的方向发展，还向着机械人的方向发展。机器人的行动会更加的灵活，同时也会被赋予人类的一些简单的行为，机器人能提炼出人的思维流程，模拟人类数据分析的方法，它能使智能化向着更进一步的方向发展，比如说机器人拥有自我决策能力以及逻辑判断能力等，可以看到，未来机械设备将来逐渐摆脱人的控制而让这些智能机械人操作。第二，机电一体化技术还要兼顾环保的需求。随着经济的发展与科学的进步，人们已经意识到周围的环境正在变化，日趋减少的自然资源和正在恶化的生存环境是人们必须要去面对的问题，现在人们已经越来越意识到除了要保证科学的发展，同时也要兼顾环保的控制，因此机电一体化在设计过程中，也要注意到环保的理念，使机电一体化设备更能满足人们的需求。要求机电一体化拥有环保的性能，要求设计机电一体化设备时能对资源有效的利用，同时要尽可能做到对废旧的资源能进行再回收、再利用，要能实现使用最小的资源能得到最大的产出效果，机电一体化技术向着环保的方向发展既是企业节省成本的需要，也是社会的整体需求，机电一体化技术只有满足环保的需求才能适应未来经济发展的需求，设备才能持续性发展。第三，网络化发展是机电一体化的趋势。网络技术的发展给人们的生产、生活方式带来巨大的改变，这种改变也对机电一体化带来巨大的影响，比如在机电一体化设备的生产上，人们可以通过网络技术的数据采集与分析，了解到社会对机电一体化设备的需求，生产厂家可以针对此市场需求开发；在机电一体化工艺技术的共享上，由于网络技术能将信息迅速传播，一旦机电一体化设备出现新的工艺、新的设计构思，很快就能被相关人员了解，人们可以通过网络的方式共同探讨；在机电一体化设备的使用上，由于网络技术的迅速发展，未来远程对机电一体化设备进行操作成为可能；同时，由于网络技术与信息技术的结合，当机电一体化设备出现异常状态时，人们可以远程收到机电一体化设备运行的状态数据，对设备进行远程评估与诊断，这些方式将对机电一体化设备的发展产生极大的影响。
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机电一体化是社会生产力发展的产物，也是多门学科交织发展的成果。随着科学技术的快速发展，机电一体化在发展过程中，将会融入越来越多的高科技，从而推动技术的进一步发展。在对机电一体化的应用进行分析，对其发展状态要进行细致的分析，发现其发展过程中存在的问题。在今后的工作中，对机电一体化存在的问题进行进一步的研究和采取措施进行解决。使机电一体化更好更快的发展，从而提高其技术含量，在各个领域中作出更大的贡献。
1、机电一体化的概述
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术融合而成，是一种实用性很强的综合技术[1]。机电一体化是一种全新的综合技术，不是将若干种新技术随意组合与拼凑出来的技术。机电一体化主要有两个方面：技术和产品。机电一体化的产品的特征之一是具有非常强的智能化。当前很多的自动化生产设备都离不开机电一体化，传统的机械生产的竞争优势主要来依靠企业的发展规模、生产量以及调整产业结构实现的，它加强资源的利用率，通过降低成本提高产量和效率以提高经济效益。以机器代替人力，从而转变生产方式，提高经济效益。
现代先进的机械制造业主要以信息为导向，采用先进的生产模式、制造系统、制造技术以及先进的现代管理模式。其主要特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化等[2]。现代制造业的发展，将现代先进的科学技术融入其中，充分利用当前发展迅猛的信息技术，从而进一步提高制造业的发展水平。
2、机电一体化的应用
2.1数控机床
我国的数控机床数量位于世界之首，其生产量飞速增长，位居世界第三。一个国家机床技术的水平主要在于其数控机床技术水平的高低。当前，我国生产的数控机床在国内市场占有31%的份额，其余部分主要被国外产品所占据，我国的高端数控机床主要依赖于进口。通过多年的不懈努力，当前我国的数控机床一体化技术已趋于成熟，但整体实力及水平与国外相比，仍处于劣势。我国的数控机床在未来的发展中，加强检测道具破损、物料搬运以及机械手动控制，从而提高数控机床的利用效率[3]。
2.2自动生产线
自动生产线也是机电一体化技术的重要发展方面。当前我国的国民经济发展过程中，各种自动化生产线和设备运用于生产中。各类饮料食品的生产均运用自动化生产线和设备，生产量得到极大的提高。电子技术和传感技术也应用自动生产线，例如可编程序的控制装置、人机界面系统等，均应用机电一体化技术。
2.3机器人
机电一体化技术应用的一个重要成果是机器人。机器人的发明是二十世纪科技发展的结果。一个国家的综合技术水平，可以根据这个国家机器人的建设以及发展的水平得出答案。在当前的生产发展中，机器人在许多工业领域得到运用，对我国的军事、医疗等各类服务事业发展起到重要作用。随着科学技术的快速发展，机器人及其相关技术影响着人们的生活和工作。机器人的技术融合许多方面的技术，其中包括自动控制、电子计算机、微电子、人工技能、通讯等方面的技术，这些技术融合。机器人可以运用于很多领域之中，完成很多繁杂的工作，提高工作效率和效益，为社会的发展作出重要的贡献。
3、机电一体化发展的趋势
3.1引入光学技术
普通的机电一体化系统主要由传感、能源、信息处理系统以及机械结构等相关不见构成。随着科技的发展，光学技术逐渐引入于机电一体化系统之中。引入光学技术的机电一体化系统的传感、动力、信息处理等系统得到进一步的改进，未来机电产品朝着光机电一体化而发展。
3.2自律分配系统
未来的机电一体化产品，控制系统和执行系统更加的灵活和方便，更够快速的处理突发事件，被称为“自律分配系统”。在此系统之中的各个系统，均能互相独立进行工作，分支系统服务与总系统，并拥有其“自律性”。可以根据具体的情况，作出相应的反应。其特点在于，系统可以根据环境的变化生成属于自己的有关信息，在总的控制之下，改变自己的“行为”。这样的处理方式，使系统更加的灵活，能够快速的适用环境，从而提高工作效率。
3.3智能化
随着机电产品的“全息”功能越来越强，其只智能化水平逐渐提高。模糊、信息技术以及软件、芯片技术的快速发展，推动了机电产品的发展。其内部系统从最初的上下结构已经变成一个复杂的结构，从而使其愈加智能化。
3.4环保化
人类的发展必须以保护环境为前提，环保化，是高科技发展的的根本也是最终追求。随着社会的快速发展，所消耗的资源越来越多，在这样的发展情况之下，如何进行资源回收再利用，提高资源的利用率，减轻环境污染，是今后生产发展需要重视的课题。因此，要求在运用机械设备进行生产的各个环节，都要将环保因素纳入其中。机电一体化技术朝着环保化发展，有利于社会可持续发展。
3.5网络化
随着信息技术的快速发展，机电一体化技术与网络进行良好的融合，从而进一步提高其技术含量。随着网络时代的带来，人们的生产和生活发生了很大的变化，生产、教育、科技、军事等均因为运用网络而进一步发展。远程监控技术的终端设备是以机电一体化技术为基础的设备，而当前远程监控技术的发展积极引入网络技术。因此，机电一体化技术想要与时俱进，进一步提高其竞争、创新力，需要引入网络，促进资源共享，提高其科技含量。
结束语
机电一体化技术的快速发展是社会发展到一定阶段得出的产物，进一步运用于社会各行业的发展之中，创造更多的经济效益，不断的推进社会的发展。在发展机电一体化技术的过程中，要注意将更过的先进技术融入其中，提高其技术含量。在发展的同时，要注意其环保性，将环保元素融入其中，从而和谐可持续发展。
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机电一体化专业课程体系构建是基于学生未来职业要求和技术技能型质量要求的，要充分考虑职业资格考试和技能大赛对教学引领作用，在课程体系中集中体现技术、技能属性。考虑现有机电一体化专业教学模式，将机电一体化专业课程体系构建为“阶段+模块”、“理论+实践”的互补体系。机电一体化专业教学课程阶段主要包括职业基础能力培养阶段、职业专门技术能力培养阶段、职业关键能力培养阶段和职业拓展能力培养阶段四个阶段，对学生在未来职业中所需技术技能进行培养，全面提升学生综合专业能力。机电一体化专业教学课程模块主要包括基础课程、技术课程、实训课程和选项课程四大模块，其中基础课程模块就学生在未来职业中的职业素质和基础能力进行开发培养，切实提高学生职业综合素养；技术课程模块就学生在未来职业中的专业技术能力进行开发培养，主要设置职业技术性课程；实训课程模块就学生在职业技术性课程中所学进行实训教学；选项课程模块就学生在未来职业中具体工作岗位所需设置的课程，具有较强的专业性和技术技能导向性。
3课程体系总体设计
高校机电一体化专业课程体系的总体设计框架是基于机械工程行业需求，强化学生技术、技能基础，拓宽机电专业能力，突出未来职业能力，提高综合专业素质，全面职业发展的课程结构，是面向多方向工作岗位需求，设计大类模块化课程的体系。机电一体化专业课程体系的总体设计包括集“自然科学+人文社会科学+专业思想教育”在内的基础课程教育（一个基础），包括集“电工电子基础平台+机械基础平台+计算机控制技术基础平台”在内的平台课程教育（三个平台），包括集“自动生产线方向+机电一体化设备+模具设计和制造+数控技术应用+计算机辅助机械设计”等多模块课程教育（多模块）。
