机电一体化论文
目录...................................1
论文摘要
1，机电一体化技术发展历程.............................................................................................................................................................
1.1光机电一体化
1.2系统化的自律分发
1.3全息系统化-智能.........................四
1.4“生物-软件”——仿生系统化
1.5微电脑电化学
2.机电一体化技术的主要应用领域
2.1数控机床
2.2计算机集成制造系统(CIMS)
2.3柔性制造系统(FMS)
2.4工业机器人
3.机电一体化技术的发展前景
3.1智能
3.2系统化
3.3小型化
3.4模块化
3.5联网
3.6绿化6
4.我国“机电一体化”的形势、任务和对策..........................
4.1情况
4.2任务-7。
4.3对策-7。
结论
谢谢你……谢谢你……谢谢你……谢谢你
参考................................10
摘要
迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。它已广泛应用于人们生活的各个领域，并正以旺盛的生命力发展着，不仅深刻地影响着全球科技、经济、社会和军事的发展，也深刻地影响着机电一体化的发展趋势。
现代科学技术的发展极大地促进了不同学科的交叉和渗透，引起了工程领域的技术变革和革命。在机械工程领域，由于微电子和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透，机械工业的技术结构、产品组织、功能与组成、生产方式和管理体制都发生了巨大的变化，工业生产进入了以“机械电气化”为特征的发展阶段。
关键词:机电一体化技术，历史，应用，发展趋势
机电一体化的应用及发展趋势
1，机电一体化技术的发展
自电子技术出现以来，电子技术与机械技术的结合就开始了，但半导体集成电路，尤其是以微处理器为代表的大规模集成电路，在“机电一体化”技术之后取得了显著的进步，引起了广泛的关注。“mechatronics”一词是日本安川电机公司在20世纪60年代末注册商业时首次提出的。当时和70年代，人们总把机电一体化看成是机械和电子的结合。在中国早期，“机电一体化技术”和“机电一体化”是一起使用的，但近年来，“机电一体化”更受欢迎。
20世纪80年代，信息技术出现了。微处理器性能提高，被更先进的机电一体化产品采用，如数控机床、工业机器人、汽车电子控制系统等。微型计算机作为一项关键技术引入飞机系统后，机电系统在高度控制、排气控制、振动控制和安全气囊等方面得到了广泛的应用。
关于“机电一体化”一词的由来，众说纷纭。早在1971，日本杂志《机械设计》的副刊中就提出了“电子学”一词。从图47.6-1可以看出，它是集机械技术、电子技术和信息技术于一体的新技术。用机电一体化技术设计制造的产品称为机电一体化产品。
从系统科学的角度来看，机电一体化产品也可以称为机电一体化系统，是集机械部件和电子部件于一体的复合系统。
信息技术不同程度地驱动机械系统使用数据库，甚至洗衣机和其他消费品也使用数据库驱动的系统。这样，机电一体化系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计与控制的实施变得日益重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了“光机电一体化”这一新领域。
20世纪90年代，通信技术已经进入机电一体化，与虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制网络化机电一体化越来越受欢迎。一些机电一体化机器可以用于这两个目的，而另一些机器在性能上更通用。特别是微传感器和执行器技术的发展，基于光刻技术的半导体技术与传统的机电一体化小型化方法的结合，创造了以精密工程和系统集成为特征的机电一体化新分支。虽然微加工方法尚未成熟，但它将逐渐成为集成控制系统的一部分。之后机电一体化随着自动化技术的发展而发展，稳步进入21世纪。
1.1光机电一体化。
一般的机电一体化系统由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成。因此，引入光学技术，实现光学技术的固有优势，可以有效改善机电一体化系统的传感系统、能量(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。二、机电一体化的发展历程。
1.2自律分配的系统化——灵活性。
在未来的机电一体化产品中，控制和执行系统具有足够的冗余性和很强的灵活性，能够很好地应对突发事件，因此被设计为“自律分配系统”。在自主分布系统中，各子系统相互独立工作，为整体系统服务，有自己的“自律”，可以根据不同的环境条件做出不同的反应。其特点是子系统可以生成自己的信息，并附加给定的信息。大前提下，具体的“动作”是可以改变的。这样，系统的适应性(灵活性)明显增加，整个系统不受一个子系统故障的影响。
1.3全息系统化-智能化。
未来机电一体化产品的“全息”特征会越来越明显，智能化水平会越来越高。这主要得益于模糊技术和信息技术(尤其是软件和芯片技术)的发展。此外，其系统的层级结构也从简单的“自上而下”的局面转变为复杂冗余的双向连接。
1.4“生物-软件”-仿生系统化。
未来的机电一体化设备对信息的依赖性很强，结构上“静态”时往往不稳定，动态(工作)时则稳定。这有点类似于一个活着的生物:当控制系统(大脑)停止工作时，生物“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物却很有活力。仿生学研究领域已经发现了一些优秀的生物机构，可以为机电一体化产品提供新的躯体，但如何让这些新的躯体拥有鲜活的“生命”还有待进一步研究。这个研究领域被称为“生物-软件”或“生物-系统”，生物的特点是硬件(身体)和软件(大脑)的集成。看来机电一体化产品虽然在向生物系统化发展，但是任重道远。
5.微型计算机电化学-微型化。目前，通过在半导体器件的制造过程中使用蚀刻技术，已经在实验室中制造出亚微米机械部件。当这一成果应用于实际产品时，就不需要区分机械部分和控制器了。到时候机械和电子完全可以“一体化”，机体、执行器、传感器、CPU等等都可以集成在一起，体积很小，形成一个自律的元素。这种微观力学是机电一体化的一个重要发展方向。
2.机电一体化技术的主要应用领域
2.1数控机床
经过40年的发展，数控机床和相应的数控技术在结构、功能、操作和控制精度等方面都有了迅速的提高，具体表现为总线式、模块化和紧凑化的结构，即多CPU、多主总线的体系结构。开放式设计，即硬件架构和功能模块层次分明、兼容并符合接口标准，可以最大限度地提高用户的使用效率。
WOP技术与智能。该系统可提供面向车间的编程技术，实现二维和三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断和模糊控制等智能机制。
海量存储的应用和软件的模块化设计不仅丰富了数控系统的功能，而且增强了数控系统的控制功能。
可实现多工序、多通道控制，即具有一台机床同时完成多项独立加工任务或控制多台、多台机床的能力，将刀具破损检测、物料搬运、机械手的控制集成到系统中。系统的多级网络功能增强了系统组合和复杂加工系统的能力。一种紧凑型数控装置，由单板、作为控制机的单片机、专用芯片和模板组成。
2.2计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS的实现不是现有分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破了原有部门之间的界限，以制造为基础控制“物流”和“信息流”，实现了从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产管理的有机结合。企业整合度的提高可以更好地优化各种生产要素的配置，更大程度地发挥各种生产要素的潜力。
2.3柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是一种计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、托盘、自动搬运小车和自动化仓库组成。它可以根据装配部门的要求，随机、及时、定量地生产其能力范围内的任何工件，特别适用于多品种、中小批量、设计变更频繁的离散零件的批量生产。
2.4工业机器人
1代机器人又称示教再现机器人，只能根据示教反复移动，对工作环境和工作对象的变化缺乏适应性和灵活性；第二代机器人配备了各种先进的传感元件，能够获取工作环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理分析做出一定的判断，并对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已经开始实用化；第三代机器人即智能机器人，具有多种传感功能，能进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在工作环境中能独立行动，与第五代计算机密切相关。
3.机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高技术的发展趋势，机电一体化将向以下几个方向发展。
3.1智能
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近年来，处理器速度的提高、微型计算机的高性能、传感器系统的集成化和智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动了机电一体化产品向智能化发展。智能机电一体化产品可以模拟人类的智能，在一定程度上具备判断推理、逻辑思维和独立决策的能力，从而在制造工程中替代人类的部分脑力劳动。
3.2系统化
系统化的特点之一是系统架构进一步采用开放式、模块化的总线结构。该系统可以灵活配置、任意裁剪和组合，同时寻求实现多个子系统的协调控制和综合管理。第二个特点是通讯功能大大增强。一般来说，除了R S232等常见的通信方式外，实现远程、多系统通信组网所需的局域网也在逐渐被采用。机电一体化在未来会更加重视产品与人的关系。如何赋予机电一体化产品以人类的智能、情感和人性变得越来越重要。机电一体化产品还可以根据某些生物的优良结构来研究一种新的生物类型，使其向生物系统化方向发展。
3.3小型化
微机电一体化系统是机电一体化的一个新的发展方向，是微机械技术、微电子技术和软件技术的高度集成。从国外来看，MEMS的几何尺寸一般小于1cm ^ 3，正在向微米、纳米方向发展。微机电集成系统具有体积小、能耗低、移动灵活等特点。，可以进入普通机械无法进入的空间，易于进行精细操作，因此在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域具有广阔的应用前景。目前，通过在半导体器件的制造过程中使用蚀刻技术，已经在实验室中制造出亚微米机械部件。
3.4模块化
模块化也是机电一体化产品的发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类繁多，生产厂家众多，研发具有标准机械接口、电气接口、电源接口、信息接口的机电一体化产品单元是一件复杂而重要的事情。它需要制定一系列标准，以方便组件和单元的匹配和接口。生产机电一体化产品的企业可以利用标准机组快速开发新产品，同时可以不断扩大生产规模。
3.5联网
网络技术的飞速发展对机电一体化产生了巨大的影响，使其向网络化方向发展。机电一体化产品种类繁多，面对网络的方式也各不相同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监控技术方兴未艾，而远程控制终端设备本身就是机电一体化产品。
3.6绿化
工业的发展使人们物质丰富，生活舒适，但也减少了资源，严重污染了生态环境，绿色产品应运而生。绿色化是大势所趋，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个生命周期对生态环境没有或很少危害，资源利用率高。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，报废时可以回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
五、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务
机电一体化的工作主要包括两个层面:一是用微电子技术改造传统产业，目的是节约能源和材料，提高工作效率和产品质量，提高传统产业的技术进步；二是发展自动化、数字化、智能化的机电产品，促进产品升级换代。
4.我国“机电一体化”的形势、任务和对策。
4.1情况。
我国用微电子技术改造传统产业的工作量大面广，难度大。在中国，用机电一体化技术加速产品升级和提高市场份额的呼声和压力很高。
在中国，用技术含量和附加值低、能耗、水耗和耗材高、污染扰民责任重的机电一体化产品替代产品意义重大。在中国的工业体系中，能源和水的消耗大户以及污染环境的企业仍占相当大的比重。近年来，虽然我国产业结构和产品结构进行了多次调整，但由于种种原因，效果一直不够明显。当然，这里面有很多是上级部门造成的问题，有“离乡难”、“重操旧业”等问题，但也有不优化理想行业、选择心仪产品等不可否认的问题。最好的答案早就摆在了这些企业面前，那就是发展机电一体化，研发生产相关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低、灵活性强。它们可以在不改变设备的情况下，根据市场需要和用户反映的产品结构和生产工艺进行调整和改造。这是解决机电产品多品种小批量生产的重要途径。同时可以为传统机械行业注入新鲜血液，带来新的活力，将机械生产从繁重的体力劳动中解放出来，实现文明生产。
另外，从市场需求来看，由于我国机电一体化产品的研发历史不长，缺口较大，很多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，年进口量比较大，急需发展。
4.2任务
我国机电一体化的任务可以概括为两句话:一是用机电一体化技术广泛而深入地改造传统产业；还有一句话就是大张旗鼓地发展机电一体化产品，推动机电产品升级换代。总体目的是促进机电一体化产业的形成，为我国产业结构和产品结构的调整做出贡献。
总之，机电一体化技术不仅是振兴传统机电行业的新鲜血液和源动力，也是打开我国机电行业产品结构和产业结构调整之门的钥匙。
4.3对策
4.3.1加强统筹安排，协调发展规划。
目前国内从事“机电一体化”研究、开发和生产的单位很多。各有各的发展战略。由于各单位立足点和侧重点的限制，难免只考虑局部利益。各主管部门的相关规划和计划也存在统一考虑、统筹安排不够的问题，缺乏统揽全局的权威发展规划和战略规划。因此，建议主管部门责成有关单位在深入调查和科学分析的基础上，制定出“机电一体化”的总体研发和生产计划，避免开发中的重复和生产中的碰撞！
4.3.2加强行业管理，发挥“协会”的作用
目前国内“机电一体化”火热，但按照目前的行业划分方式和管理体制，“多策”难。因此，中国有必要为机电一体化行业定义一个统一的管理机构。根据当前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业的特点，我们建议尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层次和覆盖面，加强办公室和秘书处建设；要通过其智能办公室和经济实体组织起草“行业”发展规划和战略计划；引导产业布局调整，选择发展突破口，抓好重点项目试点和相关项目招投标...
4.3.3优化发展环境，加大支持力度。
优化发展环境，是指通过向群众宣传，营造全社会，无论是企业内外，都关注和支持“机电一体化”发展的氛围，如为外国投资者尽快在中国投资发展“机电一体化”产业提供便利；尽可能给研发生产机电一体化产品的高科技企业开绿灯；尽力为机电一体化产品的开发和生产配置资源要素。
加大支持力度，在技术政策上，要严格限制发展高耗电、高耗材的传统产品，限制强制淘汰不采用机电一体化技术的落后产品；大力推进机电一体化技术改造传统产业，优先支持机电一体化技术改造传统产业，优先设立和支持相关技术开发应用项目，对在技术开发应用中做出贡献的单位领导和科技人员给予表彰和奖励。
4.3.4突出发展重点，兼顾“两个层次”
机电一体化行业覆盖面很广，我们的财力、人力、物力有限。因此，在把握机电一体化产业发展时，不应该面面俱到，直截了当地描述，而应该分清主次，大胆选择，有所为有所不为。我们应该注意两个层面的工作。第一个层次是“表面”工作，即用电子信息技术改造传统工业，在传统机电设备上植入或嫁接微电子(计算机)器件，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“改进”工作，即在新产品设计之初，“机械”和“电子”统一考虑，使“机械”和“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品至少是实现机电一体化的。
结论
机电一体化的发展历程见证了人类步入高科技时代，机电一体化的发展趋势见证了人类对高智能的向往。
机电一体化不是孤立的，它是许多科技发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在高智能时代，机电一体化技术的广阔发展前景将越来越光明。
心存感激
从选题到资料收集，从动笔到反复修改，经历了喜悦、喧嚣、痛苦、彷徨，在论文写作的过程中心情是如此的复杂。现在有了这篇毕业论文的终稿，我复杂的心情烟消云散，甚至有了一点点成就感。在这里，我有幸得到了小的指导和帮助，有了一个与小接触的宝贵机会。小老师严谨的治学态度在我心中留下了深刻的影响。在今后的日子里，我将学习小老师的求实精神。在此，我真诚地对小老师说:谢谢你，小老师！
在此，同时，我要感谢我的父母和同学程响和顾淑清对我的支持。他们在这篇论文中给了我很大的帮助。我记得每一个在我脆弱和困难的时候帮助过我的人。参考
李建勇。机电一体化技术[M]。北京:科学出版社，2004；
李云华。机电控制[M]。北京航空航天大学出版社，2003；
瑞延年。机电一体化系统设计[M]。北京机械工业出版社，2004；
王中杰，于，柴天佑。智能控制概述[J].基础自动化，2006；
、周、。机电一体化技术的发展与应用[J].农业机械化研究，2006年；
梁俊彦，李宇翔。机电一体化技术的发展与应用[J].科技信息，2007。
[7]www.baidu.com
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