机电一体化研究

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机电一体化研究范文第1篇

随着煤矿资源开采难度的加深，机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是，机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前，许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究，以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展，减少煤矿工作中安全事故的发生，提高工作安全，提高工作人员的生命安全，并在此基础上，有效地提高工作效率，使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去，实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此，在今后的机电一体化技术改革创新中，机电一体化技术要提高其通信能力，要加强对危机预警软件的开发研究，研究出新的安全监控系统，提高煤矿机器人工作的智能多样化。

2煤矿机械与机电一体化技术

2.1安全监控技术

煤矿工作是在井下进行，由于井下环境恶劣，存在着许多的不安全因素，对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控，并及时地预警给煤矿施工人员，有利于工作人员及时作出防范措施，从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术，能够有效地提高安全监督系统的工作性能，及时地对设备故障进行排查，对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来，并能够自动化地对设备异常进行纠正，对设备故障发出警报，以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行，给工作人员的生命安全带来威胁，造成企业巨大的经济损失。

2.2节能损耗技术

煤矿工作进行中，因为煤矿机械设备的性能不高，操作难度比较大，常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率，减少工作运行中能源损耗，就要加强对煤矿工作的管理，还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一，传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引，液压技术具有不稳定性，导致牵引力不足，为了提供充足的牵引力，需要提供大量的能源消耗能量来进行补充，且对设备的损害大，导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引，因为电流具有稳定性，所以能够提供平稳的牵引力，有效地降低设备在工作过程中的磨损程度，减少设备维修的次数，有效地实现了节能损耗，提高了煤矿工作的安全可靠性，提高了煤矿工作的工作效率，促进了企业经济的快速发展。

2.3机械自动化技术

传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工，机械只是起到辅助作用，导致人工的工作强度大，给工作安全和生命安全带来了威胁，不利于提高煤矿工作的工作效率，给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去，能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用，能够使用机器代替人工进行施工，通过对机器人的控制，及时迅速地检测出施工环境的有毒气体，进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度，提高施工人员工作的安全可靠性，还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统，然后提交到施工管理部门处，通过对异常现象进行分析，技术做好防范措施，有利于提高工作质量，保证工作人员的生命安全。

3结语

机电一体化研究范文第2篇

[关键词]煤炭行业；煤炭生产；机电一体化技术

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0033-01

机电一体化技术是在传统机械工程的基础上，通过引进微电子技术的一种新型工业技术，它是融合了电子信息技术、计算机技术、机械工程理论和电气工程技术等方面的一门新兴综合性学科。煤矿综合自动化的基础就是通过煤矿机电一体化技术实现的。这也是实现煤炭行业信息化发展的重要技术支点。通过将机电自动化技术投入到煤炭行业中，大大提升了我国煤炭行业的综合实力和国际竞争力，为实现煤炭行业的产业升级和结构优化奠定了坚实的基础。

一、机电一体化的内容

随着机电一体化的深入应用，推动了我国的机电一体化向微型化、系统化、智能化、网络化的方向发展，同时这也对传统煤炭行业产生很大的冲击。通过机电一体化技术的应用，大大改善了煤炭行业的工作情况和安全系数，同时在能源损耗和安全生产等方面也产生了较好的效果。为传统的煤炭行业注入了新鲜血液的同时，也为我国的经济转型做出了不可磨灭的贡献。

二、煤炭机电一体化技术研究的意义

（一）提高煤炭行业的工作效率

在传统的半自动手工作业时期，煤炭企业的生产状况存在严重的滞后性。由于生产的各个环节基本上主要通过人力作业进行生产工作，在设备过于简陋的条件下，工人的劳动强度高同时劳动效率低下。机电一体化技术的发展和应用，使得大量的新型机械设备投入到煤炭的生产和运输工作中，也彻底改变了煤矿的作业模式，将工人从繁重的劳动中解放出来，大幅度提升了煤矿企业的工作效率[1]。

（二）提高煤炭生产过程中的安全系数

煤矿工作的安全工作和运行，关系到企业的正常发展和职工的生命安全，同时还关系到职工的家庭幸福美满，也影响着国家的煤炭工业的顺利发展。而机电一体化技术在煤炭生产的应用，为煤炭生产的安全提供了重要的技术保障。

（三）增加煤炭行业的产出和收益

随着机电一体化技术的应用，推动了煤炭产量的大幅度提升，也为企业带来了显著的经济效益，同时也帮助员工增加了收入，改善了生活水平。由于煤炭企业经过一系列的发展，带动了相关企业和服务业的发展，为社会提供了更多的就业岗位和机会，推动了社会和经济的发展。

三、煤炭机电一体化技术研究的进展

（一）运输机械的机电一体化

1.胶带运输机

目前情况下，我国的皮带传输机设备大都是通过进口来实现的。主要的系统有美国道奇公司的CST系统以及交流变频交流电带电气控制系统。这些传输系统都在效率、速度、开始和停止等方面做到了很好的平衡。CST系统作为一个通过机械齿轮进行减速的系统，拥有超过90%的传输效率；通过连续的检测和控制，使得驱动器在动力性能和负载强度上具有较强的均衡性；通过对各个工作环节的监控，一旦发现设备运转出现异常现象，计算机根据相关数据分析对设备发出停止工作的指令，并将故障原因及时总结归纳。CST技术是是煤矿机电一体化技术应用的基础和核心所在，也表现出机电一体化技术的优越性和高效性。我国新研制的数字控制系统，能够在传输速度、电枢电流以及磁场电流等方面，对胶带运输机进行监控工作。由于该系统在自我诊断和自我保护等方面都有较为完善的能力，所以在我国六安、平顶山等矿区都得到了较为普遍和正确的使用，赢得了使用单位的一致好评[2]。

2.矿井轨道运输机械

近些年来，我国在矿用电机车技术的转型上主要体现在以下几个技术层面：通过电子计算机技术、微电子集成技术以及电力电子技术，运用计算机的系统控制建立强大的直流机车，这方面的技术已经在矿区得到了普及和推广。在实际应用中，中国矿大研制的开关磁阻电机机车在大屯煤电（集团）有限责任公司的工业试用过程中表现良好。通过计算机或者PLC建成的另外一种矿山机动车，主要通过“信、集、闭”等方面的强化，同样在我国的煤炭行业应用中也得到了不错的反响。

（二）采掘机械的机电一体化

1.刮板运输机

刮板运输机是整个机电一体化研究进程最慢的部分和设备。在国内刮板运输机的应用中，主要以进口的CST系统刮板运输机为主，其他的绝大多数都是是对传统运输机进行改良后的结果。例如，国产的KJ63面部综合监控系统，就是将检测设备安放到刮板运输机的轴承上面，实现对刮板运输机的实时监控。但是由于刮板运输机的工作环境过于恶劣，导致监控系统的传感器安装和维护工作出现不小的难度。

2.掘进机械

高速隧道机在机电一体化研究的进程中也是较为缓慢的，神华集团神东煤炭分公司大柳塔煤矿，通过引进久益环球（天津）装备制造有限公司的连续采矿机，通过电子计算机系统的监控，能够实现日常工作的具体情况监测和转载机连动的具体功能。其挖掘速度基本上可以实现100m/天的速度。煤炭总院太原分院设计的PLC系统主要用于对捆进机的控制，但是其具有一个很重要的缺陷――不能对工作状态进行监测工作[3]。

（三）供电设备的机电一体化

1.智能化开关系统

随着高效采煤技术的发展以及井下供电量的增大，对隔爆型磁力起动器的安全和可靠性能提出了新的要求。在智能化开关系统方面，由于国内在相关技术方面拥有不错的优势，所以国内很多厂家也投入了大量的人力、物力和财力进行相关的产品开发。由中国矿业大会和兖矿集团共同开发和研制的矿用隔爆兼本质安全智能真空磁力起动器，就具有较高的工艺和技术水平。其主要采用当前较为流行的全数字化技术进行相关的控制工作，能够实现控制、测量、保护、通讯、等功能。同时，通过屏幕和键盘，实现多种控制模式之间的相互切换，大大方便了开关操作的便捷性和适用性[4]。

2.井下电网智能监测系统

井下电网监控系统是通过计算机软件对整个矿井电网进行系统的监控、显示、记录和存储工作，同时对整个地下电网系统的运转和绝缘情况、整体电网的运行参数，进行有效的监管工作。当井下电网出现故障的时候，监测系统会对相关的事故做出报警和故障意见，同时也可以通过和上级矿务局的电力系统进行联网，推动煤炭电网管理的发展，保证企业在经济、安全、可靠的前提下，提升企业的劳动生产率，帮助企业实现经济效益的提升。

结束语

在煤炭自动化发展的过程中，机电一体化技术起到了不可忽视的作用，通过机电一体化技术的应用，能推动煤炭行业向高效化、安全化、现代化的转型和变革，实现煤炭企业经济效益提升的目标。

参考文献：

[1]陈进勇.机电一体化技术的发展趋势与分析[A].第十五届中国科协年会论文集[C].2013.

[2]张义.机电一体化技术的应用分析[J].数字化用户，2014，20（11）

机电一体化研究范文第3篇

关键词：机电一体化；应用；发展趋势

中图分类号：TM文献标识码：A文章编号：1673-9671-(2012)042-0113-01

20世纪60年代以来，随着计算机技术、电子技术以及微电子、信息技术的飞速发展，传统的机械制造技术得到了迅速的发展，逐步形成了一门新的技术——机电一体化技术。机电一体化技术是将机械制造技术电子技术相结合，将两者作为发展的主体，在多门学科之间形成相互渗透与结合，并逐步获得完胜，形成一门新兴的边缘性学科。尤其是伴随着光学技术、接口技术以及自动控制技术的发展，机电一体化技术得到了最大程度的

发展。

1机电一体化技术的应用

1.1机电一体化技术在机械制造行业中的应用

机械制造行业作为一种传统的制造业，在产业发展的过程中发挥着基础性的作用。而企业生产出的机械产品要想在市场竞争中获得应有的竞争力，就必须采用机电一体化技术，实现机械产品的智能化、信息化、模块化、网络化和绿色化。在发展的过程中必须得到机电一体化技术的有效支撑。尤其是随着生物科学技术、纳米技术以及信息技术的进一步发展，使得机械制造行业开始走向精密化、绿色化和智能化的发展道路。机电一体化技术的核心部件是微处理器，该设备将数据通讯、微型计算机以及仪表等联合控制起来，提高了机械制造产品的加工精度，提高了产品的质量，给产品可靠性的提高创造了条件。

例如，机电一体化技术在数控机床中的广泛引用，使得数控机床经过三十多年的发展，其结构操控、功能以及控制精度等方面都有明显的提高。例如：在总线布置方式、模块化控制、结构的紧凑型设计等方面有明显的提升。数控机床中，通过采用多个CPU、多条控制总线的开放性设计方式，使得硬件的体系结构以及各种功能性模块更加具有层次性和相互兼容性，极大的提高了用户的使用效益，提高了机床的智能化程度。同时，在加工过程中的动态仿真方面，由于可以通过引入在线诊断、模糊控制等多种智能控制策略，对机床的可操作性起到了极大的提升作用。机床中大容量的存储器以及模块化设计的软件有效的丰富了数控功能和程序，能够实现多过程、多程序的控制机制。同时，机床控制系统中的多级网络可以实现系统加工复杂工件的能力。

1.2机电一体化技术在自动控制过程中的应用

自动控制技术在现代机械以及现代机械制造过程中随处可见。在进行机械零部件的加工过程中，传统的人工加工方法存在着工作效率低、合格率低、加工质量不高等问题。而在采用自动控制技术之后，零件加工过程中的零件装夹、对刀以及走刀等多项操作都不需要工人来参与，工人只需要在控制面板输入程序即可实现零部件的加工。在程序输入的过程中，只需要根据加工工艺需要，利用程序来设置好对应的操作流程即可实现对数控机床设备的控制，使之能够自动完成零件的加工过程。而对于加工过程中需要的对各种数据的监控，利用信息反馈技术就能够实现对加工过程中产生的各种数据的实时监控，使得工人不需要测量就能够获得加工中零件的加工状态。同时，在零部件的加工过程中，由于整个加工过程实现了自动化的操作，产品从开始加工直到成型等，不需要任何的人员参与进来，只需要在开始进行对应的设置即可实现控制。这种机电控制技术有效的避免了人为因素的干扰，杜绝了由于人为因素而导致的加工不准确性，大大的提高了产品加工的效率和质量，有效的控制了人力资源的成本。

1.3机电一体化技术在传感检测技术中的应用

在进行产品的加工过程中，经常需要对产品的尺寸规格进行检测，尤其是在进行高精密的机械零部件加工时，对产品的检测是一个不可或缺的过程。在传统的零部件检测过程中，一般都是采用人工的方式进行测量，这种方式不但费力，同时还会由于检测质量不高而导致检测方法的推广问题。尤其是当前大规模生产的问题，导致生产速度跟不上对应的要求和规模。而随着机电一体化技术的不断发展，其在传感技术中得到了迅速的发展，其在产品的检测过程中得到了广泛的应用。

所谓的传感技术，就是利用红外线进行产品，将产品内部的缺陷以及外部的尺寸问题进行检测，其检测的范围、速度和质量都得到了迅速的 提高。尤其是随着现代生产流程的自动控制和自动调节，传感技术是实现自动控制与自动调节的根本。在一定程度上来讲，传感器的检测功能越强，其检测速度也就越快。尤其是一些在生产过程中需要进行淬火等热处理加工的机械制造中，由于加工环境较为恶劣，因此其对传感器检测工作提出了更高的要求，这给精确、快速的获取产品信息，把好质量关提供了一个较好的保障。

2机电一体化技术的发展趋势

2.1微型化

随着机电技术的不断发展，机电一体化技术朝着微型化方面的发展显得更加的明显。尤其是随着精密加工技术的发展以及精密加工的基本要求，通过机电技术来发展微、精加工成为了一个有效的手段。自从美国斯坦福大学1986年研制成功了第一个医用微型探针，美国加州大学1988年研制出了第一台微型电机，国内外在微电子、工艺及微观理论等方面的研究和发展得到了快速的发展，开发出了各种微型电子器件和微型控制系统。例如，各种类型的微型传感器（压电、微加速以及微触觉传感器等），诸如微型齿轮、微型机器人等各种微型构件、系统等。

2.2人性化

未来的机电产品和设备更加的注重人机工程学，要求其能够与人建立起良好的操控兼容性。这是由机电设备产品额的最终服务目的所决定的——起最终都是给人提供服务。这时，人们就会考虑到如何给机电设备产品赋予诸如职能、情感，甚至是“人性”等。同时，还会对造型、色彩等各个方面进行协调，使得人们在使用这些产品的过程中不仅能够实现自己的目的，同时还将带来艺术般的享受，最终实现人机一体化。

2.3光机电一体化

随着光学技术的不但发展，其已经渗透到了各个学科和专业领域当中，成为了一个专业的学科，并逐步的发展成为了一个产业。从当前光学技术的发展现状来看，光机电一体化技术的应用热点主要在这样几个方面：其一，利用激光的高单色性，对零件和产品进行高精密的测量，极大的提高了零件的检测精度和量程；其二，利用激光的高方向性，实现远距离指令的传输，达到远距离的激光通信、激光测距、激光导航以及遥控等；其三，利用激光的高亮度性和能量密度高的特点，将之用来对各种材料和产品进行高精度的加工；其四，利用激光的相干性，其在全息摄像、激光印刷和光学计算机的研制等方面得到广泛的应用。同时，还可以利用激光的准直来实现对机械零部件的垂直度进行检测、远距离测距、光纤探测器的研制等。

伴随着机电一体化技术的不断发展，各种不同的产品逐步的实现了机电一体化，在提高产品质量的同时也提高了产品的生产质量，加快了科技成果向产品的转化效率。同时，机电一体化技术也逐步的向着控制系统模块化、绿色化等方向发展，正改变着整个制造业的发展。

参考文献

[1]陈菊华.浅析机电一体化技术及其应用[J].中国科技信息,2008,13:132-133.

机电一体化研究范文第4篇

关键词：石油机械设备 机电一体化 概念 应用

一、前言

近年来，我国的石油工业依然保持着旺盛的发展势头，不断为国家经济的发展注入活力，伴随着科技的发展和进步，石油机械在技术水平和制造工艺上却没有将最新创新和发展成果应用于生产实践中以适应石油工业的发展要求。目前看来，机电一体化是我国石油机械制造的重要发展方向，电子技术的引入使得机械的性能得以在软件和硬件两方面获得极大地提升，从而将传统的机械转变为智能机械。使石油作业可以更为高效、可靠、灵活，并且具备较高的精度及较为简化的结构。

二、机电一体化的概念及特征

机电一体化技术是目前机械制造行业的新技术类型，它是将微电子、电工电子、机械、信息、接口、信号变换及传感器技术进行有机结合的一门综合技术，可以说，目前的现代自动化生产设备大部分属于机电一体化设备[1]。进一步来讲，它是把电子器件的控制及信息处理功能融合或附加于机械装置之上，使得机械不再完全依靠人工进行操作，转而拥有了一定的“智能”。

机电一体化技术大致包括如下几种技术类型：

首先是机械技术。基于机电一体化的机械技术往往通过一些科技手段来满足结构、性能及材料上的进一步需求，以便机械向着重量更轻、体积更小、精度更高、刚度更强以及性能更优良的方向转变。一般来说，机械技术往往借助电脑技术的辅助，因为常常需要采用专家系统或人工智能技术的配合。

其次是电脑技术。机电一体化技术离不开电脑技术的重要作用。电脑技术也可以叫做计算机的信息处理技术。主要包括信息的存取、交换、判断、运算及决策，也包括人工智能、专家系统以及神经网络等技术类型。

第三是系统技术。系统技术涉及到整体概念，是将整体概念应用在相应技术上的过程，因为它从系统目标和全局角度出发，把总体进行分解，使其变成互相联系的一些功能单元。一般来说，接口技术是其中比较重要的方面，能够帮助总体系统的各部之间形成有机连接。

第四是自动技术。自动技术包括范围是比较广泛的，控制理论是自动技术的基础，在此之上可以设计出相应的系统，并通过现场的调试等进行不断的完善，最终满足机械制造的目标和要求。控制技术主要包括一些高精度的定位、自适应及速度控制，也包括自诊断校正、再现、补偿及检索等方面的技术。

第五是传感技术。传感技术与系统息息相关，对于系统来说，它相当于人的眼睛、鼻子、耳朵等感受器官，是能够帮助系统完成自动调节及自动控制的关键技术。通常意义上，传感技术的功能越强也就意味着系统自动化程度越高。目前，包括石油工业在内的很多工业都受到传感器功能强度的制约。传感器需要经受得住环境的严酷考验并能够精确、快速地获得信息，从而保障机电一体化维持在较高的水平。

第六是伺服技术。伺服技术主要是为了完成电信号向机械动作的转变，它包括液压、气动、电动等不同类型的部件和传动装置，会影响到系统的控制质量、动态性能与功能。这几种技术都是机电一体化技术中必不可少的重要组成部分，对于机械的机电一体化水平具有十分重要的影响。对于石油工业来说，应用智能化的机电一体化技术对于提升石油工业的发展水平具有十分重要的意义。

三、机电一体化技术在石油机械制造中的应用

石油行业具有较高危险性、较大工作量以及较低劳动效率，并且还要消耗掉大量能源，十分有必要采用机电一体化技术进行作业，以便改善以上的弱点。因为石油采集等涉及到的机械类型比较多，无论是陆地采集还是海上采集，地面设备还是地下设备都需要极高的精度和良好的设备性能。此外，石油采集等过程中还涉及到精密的仪器和大型的设备，有的设备是固定的，有的设备是车装或是船载的，这些设备都是单纯凭借人力难以使其高效、协调运转的。故而，机电一体化技术的出现对于石油机械设备制造业来说是一个良好的发展契机，应积极对原有的机械设备进行改造，从而提升整个行业的工业水平，在这个过程中应注意以下几点原则：

强化认识原则。机电一体化技术属于近年来兴起的一种高科技智能技术，它的优势虽然很明显，但是有很多从事了多年石油采集工作的员工对此并不一定有较为清晰的认识。而且有一部分员工可能也不乐于接受新鲜事物，所以要加强对机电一体化技术的宣传和学习，需要员工能够适应新的技术手段所带来的新的工作方式。

进行实地调研。实地调研是为了对整个行业的薄弱点与优势进行充分的了解。这样才能够有针对性地对产品进行设计、引入和推广。经过野外的实地调研以后，获得一份较为准确的调研报告，确定对机电一体化技术最需要的作业环节和内容，从而有针对性地进行引进。

做好规划。设备的更新需要相对长期的变更过程，比如仪表、电子及机械等多个部门之间需要协调发展才能最终实现全面性的机械设备升级，但这必然不是短期内能够实现的目标[2]。所以需要制定一个科学的规划，针对野外调查报告中的结论以及公司发展的实际情况等进行综合性考虑，可以先从一些普及率比较高、成本比较低、并且相对简单的产品入手，采用分阶段和分步骤的方式逐渐更换及改造目前的设备。

实用性原则。机电一体化技术虽然具有极大的优势，但也不能盲目地推广，在对机电一体化石油机械设备的引进中务必要注意实用性原则。可以采取试点的方式进行试验，如果效果良好的话再进行进一步的推广。比如说先从石油化工设备入手，或是从随钻测试、计算机操作、泵站台、转油站以及对成套的车装设备进行控制等都是比较不错的切入方式。一旦切入以后要进行充分的观察和研究，分析该设备在实际运转中的不足及优势，在此基础上再进行相关的推广工作。

四、结语

近年来，我国的石油机械设备的发展一直比较缓慢，这是由多种复杂原因共同造成的。但是毋庸置疑，能够提升生产力和劳动效率的新技术必然是任何行业发展的未来方向，亦即机电一体化技术及设备在石油机械行业中必将得到越来越广泛的应用。对此，我国的石油机械制造业应积极抓住这一发展契机走上飞速发展的轨道。

参考文献

[1]毛加佳.探究石油机械机电一体化[J].科学导报，2013，（9）：264.

机电一体化研究范文第5篇

关键词：机电一体化；技术；现状；制造技术；发展趋势

中图分类号：TH-39　文献标识码：A　文章编号：1672-3198(2009)04-0286-01

1　机电一体化概要

“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是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根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某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。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2　机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉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。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

20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、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：①mechatronics一词首先在日本被普遍接受。大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。

20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。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时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，不取得了一定成果难；但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

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

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者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。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，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，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，则是完全可能而又必要的。

3.2　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是一项十分复杂但又是非常重要的事。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，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期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。

3.3　网络化

20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、教育义举人民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，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。3，4微型化

微型化兴起于20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，泛指几何尺寸不超过1cms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。

3.5　绿色化

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；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。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。

3.6　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；表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS486、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。