机电一体化技术现状与发展趋势

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1、机电一体化技术现状与发展趋势　　【摘要】随着科学技术的进步和发展，各学科之间的渗透与交叉，加之计算现状和发展趋势机技术快速向机械工业的渗透，使机械工业的生产方式和管理体系发生了重大变化，使工业生产迈向机电一体化阶段。而目前机电一体化技术正日益得到重视和广泛应用，已成为现代技术和经济发展中不可缺少的一种高新技术。基于此，本文对机电一体化技术的现状和发展趋势进行了研究。【关键词】机电一体化技术现状发展趋势中图分类号：O421+.4文献标识码：A文章编号：机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。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

2、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，使机械工业的技术结构、产品机构、功能构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。一、机电一体化的发展阶段8机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。上世纪60年代以前为第一阶段（亦可称为初级阶段）。在这一时期，人们不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。上

3、世纪70～80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化发展提供了充分的物质基础。第三阶段，上世纪90年代后，机电一体化技术开始向智能化方向迈进，进入深入发展时期。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。机电一体化技术的现状81989年在日本东京召开的第一届

4、国际先进机电一体化学术会议，是机电一体化向纵深发展的标志，各国政府也开始有计划地推动和发展机电一体化技术和产品。目前，日本和美国在机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位。美国商务部有关研究报告显示，日美两国机电一体化技术的基础研究、超前开发与形成产品等三方面进行了比较，结论是除机器视觉与软件外，日本的基础研究与美国是可以比拟的。当前，他们都将智能传感器、计算机芯片制造技术、具有触觉和人机对话功能的人工智能工业机器人、柔性制造系统等列为高技术领域的重大研究课题，并投入大量资金支持发展相关技术。在世界范围来看：机电一体化产品几乎遍及所有制造业领域，机电一体化

5、制造已从单机向整个制造业的集成化过渡，激光技术和微细加工技术发展迅猛，带动了大量高新技术的兴起。我国从20世纪80年代初开始进行机电一体化的研究和应用，国务院成立了机电一体化领导小组并将其列为“863计划”，在制定“九五”规划和2010年发展纲要时，就充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作。虽然目前国内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，但随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家高技术重点研究领域，给予优

6、先支持，并取得了一定的成绩。8主要表现在：数控技术方面，通过近十几年来努力，使得我国普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级0.01μm；工业机器人方面，我国从事机器人研发的单位有200多家，专门从事机器人产业开发的企业有50家以上，中国市场上总共拥有近十万台工业机器人，其中完全国产化的工业机器人在行业集中度占30%左右；计算机集成制造系统（CIMS）方面，全国已有20多个省市、10多个行业、200多家不同规模和类型的企业通过实施CIMS应用示范工程，取得了巨大的经

7、济效益，应用已经扩展到机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、冶金、石油、化工等诸多领域,正得到各行各业越来越多的关注和投入。三、机电一体化的发展趋势1、智能化发展。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。随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的飞速发展，以全数字式现场总线技术为代表现场控制仪表8、设备大量应用，使得传统的现场控制技术及现场控制设备发生了巨大的变化。电子技术的

8、飞速发展及在机械上的广泛应用，使得机械