电影艺术的发展

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电影艺术的发展范文第1篇

1 电影领域的数字化变革

经过一百多年的发展，电影既承载并发扬了戏剧艺术的叙事特征，同时又发展了电影艺术本身的特点――利用电影独特的视听表达创造身临其境的感官体验。尤其在视觉表现方面，电影用于呈现视觉奇观的这一特点，随着影视制作技术和电影放映技术的数字化发展，被不断地突出、放大。

（1）对电影制作方式的革新。在数字技术介入电影制作之前，电影从拍摄到剪辑到配光调色乃至声音制作，都是另一番工作模式，可以用线性的、难以修改的和代价高昂的来形容概括。在过去这一二十年的数字化变革之中，几乎所有电影制作环节都被数字化更新了，最为突出的就是用电脑实现特效镜头的制作。曾经，摄影机是电影获取画面的唯一方式，在很长一段时间里，即便电影中出现奇幻的视觉效果，也是通过实体模型、洗印合成、电子特技等手段来完成，能够实现的视觉效果非常有限。数字技术提供了一种可能性：传统电影特效能做到的，它可以做得更好、更完美；传统电影特效不能做到的，它更可以出色完成。计算机在这方面发挥重要作用。计算机参与电影特效的制作表现为：一是起控制作用，控制着用来辅助产生画面的装置，用以拍摄特殊的画面或进行合成。二是直接参与电影特效画面的创建，主要包括数字影像处理技术、数字影像合成技术。电影特效是用来创造视觉奇观的，而数字特效则是把创作者的想象呈现至眼前的利器，现在数字特效技术已经在电影创作中被广泛使用，甚至还成为票房收入的基本保证。

（2）对现代放映技术和影院环境的革新。数字技术在改变电影制作方式的同时，也改变着电影的放映方式。1995年美国哥伦比亚公司的电影院播放了运用数字技术制作的电子拷贝，数字影院应运而生，标志着电影已经可以不再依赖于胶片就能够和观众见面。数字影院与传统影院不同的是数字影院放映的是数字“拷贝”。与传统电影相比，数字电影最大的区别是不再以胶片为载体，以拷贝为发行方式直接传送到影院、家庭等终端客户。电影放映环节在完成数字化改造之后，也随着数字技术的发展，同步更新着自身系统，从2K到4K，不断地挑战更高的技术标准。此外，数字化改造为影院创造了一个开放化平台，使更多新的技术可以与影院嫁接，如4DX影院，利用电脑控制和电影情节同步触发影院环境特效。这些都在为观众创造着更真实的观影体验，也使电影艺术更具魅力。

（3）对电影创作思维的革新。不论是电影的制作方式还是放映环境，数字技术都在为电影艺术发展注入新的力量，拓展了电影艺术的创作空间。电影与其他艺术形式相比，是最能给人创造壮观的时空感受的艺术门类，这也是电影艺术的一个重要特点。作为与技术手段关系最为密切的艺术形式，数字技术给电影带来了生机，为多维时空的建立提供了强大的手段。创作空间无限广阔，只有想不到，没有做不到，这场数字化变革最终就是一场创作思维的革命。

2 数字时代新电影技术的应用

（1）营造沉浸式观影环境。沉浸式的观影环境主要通过包裹视野的银幕、逼真立体的还音系统以及模拟真实的影院环境特效综合营造的效果。

包裹视野的银幕主要包括巨幕、球幕、环幕等银幕形式，通过足够大的能够包围人眼视域的影像内容，让观众在观影时感觉像置身于影像所展示的情境之中，营造沉浸感。在传统的胶片时代，为了拍摄和放映巨大的包裹视域的影像，大多选择大画格胶片，如IMAX的70毫米15片孔胶片，用以提升超大银幕下影像的清晰度。但这种方法只适用于单台放映机可以实现的矩形巨幕或球幕影院，若是异形巨幕、环幕等需要多台放映机组合放映来实现包裹效果时，胶片放映机就会在各自放映的画面之间留下一道尴尬的边界，因为在胶片时代，很难把多台放映机的单个画面组合成一个完整的画面。随着数字时代的到来，电影制作和放映环节的数字化改造使数字融合技术得以发挥优势，在影片放映时，那些清晰度大大超于普通商业影院标准的超大画面被同时分配给多台数字投影机同步投射在巨大的异形银幕之上，数字融合技术是保证多个画面无缝拼接到一起的关键，也成为让观众感觉置身于“真实”环境的基础。

除了包裹视域的画面，影院声音系统也为了还原真实情境的声音效果在不断地完善声音重放技术。影院重放技术经历了单声道、立体声、环绕声几个阶段，为了进一步还原出和自然界完全一致的声场环境，全景声技术开始突破原有的围绕着一个平面来进行音箱摆位，在影院观众区上方、屏幕后、观众后区分别增加了音箱，为影片的声音设计提供了更加广阔的空间，也为观众增加了声音的包围感。在声音制作时通过元数据技术记录了声音制作过程中的各种操作，声道输出方式不再局限于放置在固定的物理通道当中，利用元数据技术，全景声系统会根据重放环境音箱数量的不同自动对输出通道进行调整，从而在很好的兼容了环绕声重放系统的同时，为观众营造更逼真的声音环境。

在画面与声音之外，有些影院还专门增加了和电影故事情节同步的环境特效，来刺激观众视听觉以外的感官体验，从而增加观众的现场沉浸感。环境特效一般包括刮风、闪电、雨雪、水雾、烟雾、气味、扫腿碰触等多项特效动作。这种在传统影院基础上添加了环境特效模拟仿真技术的特效影院，通常会结合座椅的运动，所以也称为动感影院，如果再结合放映3D立体电影，就形成了4D影院、4D动感影院或5D影院。这类影院无论如何取名，都是以全面激发观众五感的方式在营造沉浸式的观影环境。

（2）创建交互式娱乐平台。随着21世纪信息时代的来临和数字技术的成熟，文化娱乐业在近20年的不断探索中发生了巨大变化。在新形态的影院里观众不再是单向地观看电影，而是可以和电影内容产生双向互动。最早的交互式影院主要以短片游戏化方式呈现，观众可以骑在化身机械战马的动感座椅上，瞄准影片中出现的怪兽射击，最后和同场参与的小伙伴比试谁的枪法准。随着交互式影院模式的成熟，未来观众可以在互动环节通过座椅按键或其他触发装置参与到电影剧情的发展中去，电影的情节也随着观众互动的结果而改变走向，故而产生了多线程的电影情节结构，大大增强了电影的娱乐性。这种交互影院模式通过计算机程序控制实施多线程放映，颠覆了以往的电影创作和放映模式，虽然目前还没有商业故事片真正走进交互影院，但相信未来将是一个非常重要的电影技术发展方向。

（3）构筑虚拟漫游体验。虚拟现实是计算机图形技术中的一个很重要的组成部分，也是近几年兴起的一门高新技术。通过该技术的应用，用户可以通过感官、触觉与电脑建立一个虚拟的场景进行互动，通过交互装置，可以反馈给计算机进行处理，实时变化虚拟场景，让观众身临其境。该项技术广泛应用于社会各个领域，在电影制作过程中主要应用于电影特效的动作捕捉等领域。人物头部追踪在虚拟现实中非常重要，该项技术可以根据观测者头部的位置变化角度，更多地用于渲染3D场景，是某个场景看起来就像通过观测者头部位置来控制当前的电影场景。头部追踪可以在一个屏幕或一组环绕的屏幕环境中进行，比如在一个六面体房间内进行。六面体房间的六个墙面都是限时屏幕，观测者头部戴上追踪仪器站在房间内，六面墙就会依据观测者头部位置，在六面墙上以一个正确的角度渲染虚拟世界的场景，观者可以在这里实现一次虚拟漫游，身临其境体验电影中的各个场景，打破原有的观看体验。

3 电影技术发展对艺术的影响

电影从其诞生开始，摄影机就是电影制作过程中用来捕捉影像的工具。最初，一部电影制作完成需要摄影机和录音机同步工作，真实地记录人和事物的动态发展过程。这种原始的拍摄方式，可以给观众一种真实的感受，同时也赋予了电影一个重要的属性――纪实性。在电影漫长的发展时期，电影艺术开始不满足于简单地记录真实，而是开始追求创造一些内容并且让观众相信它是真实存在的，于是一些怪诞的、奇妙的、科幻的内容开始进入电影创作者的视野，一开始，创作者们通过简单的模型、手绘的背景和胶片洗印时的合成技术来实现，慢慢地，随着数字时代的到来，这种传统的拍摄模式发生了脱胎换骨的转变。从《侏罗纪公园》中的恐龙到《少年派奇幻漂流》中惟妙惟肖的老虎和《阿凡达》中的潘多拉星球等等，这些并非真实的角色和众多非现实的场景开始大量在电影中出现，他们不再是用传统的方式拍摄得来，而是利用计算机创作出的数字内容。电影，开始使用一种全新的创作模式。

电影艺术的发展范文第2篇

【关键词】机电一体化技术，发展，应用

前言： 随着我们对于机电一体化技术研究的不断深入，机电一体化必将向着绿色化、高性能化、网络化、智能化、微型化的方向发展，我们应该坚信机电一体化技术必将在我国的科学技术发展的道路上越走越远。

1.我国机电一体化发展现状

1.1数控技术方面

近几年来，在计算机技术、微电子等技术的带动下我国普通级数机床的生产加工精度已得到了较大提高，有以往的10μm提高到5μm；精密级加工精度由3-5μm提高到1-1.5μm；超精密加工精度已进入纳米级（0.01μm）。

1.2工业机器人方面

机器人研究开发于1986年正式列为我国的科技计划，经过近些年来的研究开发，现已基本上掌握了机器人操作机设计、制造技术、软件编程技术、控制系统以及运动学和轨迹规划等技术，并能够独立生产一些机器人的关键性元器件，其中一些机器人已经投入社会生产制造领域，并取得了较好的实用效果。当今，我国逐渐加大对工业机器人科研经费、技术人才以及科技的投入和引进力度，国内部分的科研机构和企业已经掌握了工业机器人操作机的优化设计和制造技术，解决了长期以来我国在机器人控制、驱动系统设计、机器人软件设计以及编程等关键性技术瓶颈问题。随着我国工业机器人技术的不断提高，在国内目前已经能够自行设计和制造大型的机器人自动生产线，用于机械制造的弧焊及电焊，并且操作精度已经达到相当高的精准度。

1.3计算机集成制造系统方面

经过多年的开发、研究，计算机集成制造系统（CIMS）已经取得了快速发展。目前，我国已经在清华大学建成国家CIMS工程研究中心，在著名高校和研究单位建立了七个CIMS单元技术实验室和八个CIMS培训中心。截止到2000年，我国已经有20多个省市、10多个行业以及200多家不同类型、规模的企业已经通过实施CIMS应用示范工程，获得了良好的经济效益；目前，CIMS已经向机械、电子、航空、冶金、纺织、石油化工等领域进军，经过多方技术专家技术验证及应用验证，也取得了较好的成绩。相信在不久的将来计算机集成制造系统的应用领域将会越来越广阔，产生的经济效益也将会越来越大。

2.机电一体化技术的应用

2.1 机电一体化技术在钢铁企业中的应用

（1）现场总线技术（FBT）这也就是常用的技术，主要就是把现场链接设置的仪表与设置的控制在设备的数字和通信链路。通过采用现代的信息技术，实现信息的智能化传输，可以通过相关媒体进行有效控制，同时还能实现双向控制。

（2）交流传动技术也是钢铁企业中常用的技术，对于电力电子技术和微电子技术的运用中，交流调速技术运用非常广泛，发展速度非常快，运用优越的交流技术在钢铁企业中十分普遍，数字技术的发展让矢量控制技术实施比较难实现，交流调速系统也不能达到要求。

（3）开放式控制系统也就是指将信息交换规则形成共识，按照相应的标准设计系统，可以很好的实现厂家产品的兼容和互换，充分实现资源共享，对于开放控制系统也就是通过现代通信技术将各种控制设备和计算机相结合，从而达到控制与经营管理的集成，通过对其进行整体控制实现测量和控制一体化。

2.2 机电一体化技术在汽车行业中的应用

机电一体化技术在各个行业得到广泛运用，在汽车行业中主要有微机控制发电机系统、汽车雷达系统、行车制动系统中得到应用，主要体现在一下几点：

（1）汽车雷达系统：在我们的生活中我们很多时候都会找停车位，同时还需要倒车，在汽车行驶过程中我们要减速观察周围的环境，同时还要有效的检测周围的障碍物，雷达系统也就是在我们遇到障碍物的是时进行自动报警，提醒司机避免发生交通事故，这在日常生活中运用非常广泛，同时也方便了我们的日常生活。

（2）行车制动系统：对于行车制动系统主要就是为了让汽车在行驶过程中能够很好的停车，同时保证汽车行驶的安全性，这也就是行车制动系统的作用，在之前一般都是在汽车后轮上安装汽车制动系统，但是随着汽车质量和行车速度的需要，仅仅靠后轮停车制动根本不能很好的满足刹车，因此在对汽车前轮也安装了行车制动系统，运用了机电一体化技术，也就更好的防止了交通事故的发生。

3.机电一体化发展趋势

3.1绿色化

工业的快速发展对推动社会经济建设有着积极的影响，但在工业高速发展的同时我们必须要正视的问题是社会资源的减少以及对人类赖以生存生态环境所带来的影响。比如大气污染、噪声问题，工业废水、废渣的排放污染人类生活用水问题等。为了能够保证工业快速稳定发展的同时，又不对人类的生存环境造成破坏，加快对工业技术改造，大力生产绿色化的产品是当今全世界各国共同关注的重要问题。所谓的绿色产品指的是在产品设计、制造、使用和报废销毁阶段不对生态环境造成危害或者最大限度地降低危害，使其各项指标符合人类健康要求。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。绿色化是工业发展的必然趋势，加强对机电一体化产品的绿色化研究和开发是当前我们需要面对和解决的重要课题。

3.2智能化

人工智能化系统包括知识表示、知识利用和知识获取三大内容，其本质是一个知识处理系统，最终是为了通过模拟人的思维方式对问题进行分析、推理和求解。智能化其实是对机器行为的描述，是在掌握控制理论的基础上，结合人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、模糊数学、生理学以及混沌力学等学科知识对机器系统进行设计、编程使其具有人的思维能力、判断能力，从而能够高效完成某个高难度生产操作动作或任务。随着制造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，并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。

3.3网络化

网络技术的快速发展对社会政治、工业生产、军事、生活及科研等带来了深刻的影响，同样机电一体化融合了网络技术、电子技术、通信技术等，在某种程度上分析，网络技术对推动机电一体化技术的向前发展也有着举足轻重的作用。目前，现场总线技术和局域网技术使家用电器网络化已成为必然趋势，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，给人们的生活增添了更多获取和分享信息资源、节目的机会。所以机电一体化产品也必将向网络化方向发展。

3.4数字化

机电一体化技术在接口技术和为控制其中也是具有一定的基础，同时还要不断的发展电子产品的数字技术，比如发展的数控机床和机器人。同时在计算机网络技术的迅速发展中，我机电产品数字化设计奠定了基础，比如虚拟设计和计算机集成制造等。

3.5人性化

人性化是每一个产品发展的必然趋势，在对产品的发展过程中必须保证人性化的发展，对于机电一体化的产品不但要保证产品的性能之外，还要更好的进行造型和色彩方面的协调，让这些产品达到广大人民群众的认同和喜爱，同时也更加贴近自然，更接近生人们活习惯。

结束语

总而言之，随着机械技术、计算机技术、微电子技术以及其他同机电一体化技术相关技术的不断发展及融合，相信机电一体化技术必将成为机械工业发展的必然趋势。

参考文献：

电影艺术的发展范文第3篇

在现代技术不断发展的过程中，学科间的渗透与交叉更为明显，并因此在工程技术获得了更快的发展与改造。在机械工程领域中，机电一体化技术在计算机同微电子技术发展的过程中不断完善，并在实际应用当中发挥出了重要的作用。

机电一体化技术应用

目前，机电一体化技术的应用主要有以下方面：第一，数控机床。在不断发展当中，数控在控制精度、功能、操作以及结构等方面获得了积极的应用，其发展逐渐向着模块化、紧凑化以及总线式方向发展，且为多主总线、多CPU体系。在开放式设计下，能够对用户的应用效益进行最大限度的提升，硬件功能模块与结构也具有了更好的兼容性以及层次性。为了实现加工的动态仿真，在系统当中通常具有模糊控制以及在线诊断机制的引入，且大容量存储器以及模块化软件的应用，不仅对于数控功能而言是一种积极的丰富，且能够有效提升系统控制功能；第二，工业机器人。在以往机器人应用中，其仅仅在示教内容方面能够实现简单的运动，而在面对不同作业对象以及工作环境的情况下，其在具体灵活性以及适应性方面则存在着一定的不足。而在技术不断发展过程中，第二代机器人当中已经具有了较多的传感元件，在实际工作当中，将对操作对象以及作业环境实现简单的信息获取、处理分析，在作出相应判断的基础上实现动作控制。现代机器人则具有了更多的感知功能，对复杂的逻辑思维进行处理，且能够在不同环境当中独立行动；第三，分布式控制系统。在该系统中，即由中央计算机实现智能控制单元以及测控计算机的控制指挥，通常情况下，其可以分为二级或更高级别，能够有效实现具体生产当中监视、管理、集中操作以及分散控制等功能。在测控技术不断发展的情况下，分布式控制系统也在此过程当中具有了更为强大的功能，不仅能够实时控制生产过程，且能够对生产进行在线优化、实时调度以及计划统计管理等功能，是一种集测控管理于一体的综合式系统。应用特点方面，具有着较高的可靠性、便于维护、控制功能多且可扩展。此外，该系统也具有联锁保护功能，通过人工手动控制方式的应用进一步提升系统运行的可靠性。

机电一体化技术发展趋势

电影艺术的发展范文第4篇

【关键词】机电 一体化 发展 应用

中图分类号：TH-39文献标识码： A

一、前言

机电一体化技术与产品的优越性

1、使用安全性和可靠性提高

机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

2、生产能力和工作质量提高

机电一体化产品大都具有信息自动处理和控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度及范围都有提高，并可精确地保证机械的执行机构完成预定动作，使之不受操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作自动化，使生产能力大大提高。

3、使用性能改善

机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使操作大大简化、方便。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

4、具有复合功能并且适用面广

机电一体化产品具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

5、调整和维护方便

机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要，而不需要改变任何部件或零件。多数设备还可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

二、在现代机械制造业中的应用

传统机械制造业是建立在规模经济的基础上, 靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的, 它强调资源的有效利用, 以低成本获得高质量和高效率, 其生产盈利是靠机器取代人力, 靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导, 采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业, 其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展, 充分利用电子计算机技术, 使制造技术提高到新的高度。近年来, 制造工程领域的新技术相继诞生, 如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

三、在钢铁企业中的应用

1、计算机集成制造系统(CIMS)

钢铁企业的CIMS 是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。

2、现场总线技术(FBT)

现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。

3、交流传动技术

随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

4、开放式控制系统

“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

5、分布式控制系统(DCS)

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

四、机电一体化技术在建筑材料生产中的应用

由于现在对施工建设的要求比较高，所以在改进工程机械的同时对建筑材料的要求也有了更高的要求，这就使得生产单位必须对生产机械做出一定的改进或更换新设备。由于机电一体化技术是多种技术的综合体并能够合理配置各功能单元，进而做到在多功能的情况下实现高质量、高可靠性、低能耗的功能价值，因此被广泛应用在材料生产中也是情理之中的事。由于现代建筑及其他一些公共设施对材料的级配控制非常严格，如果出现级配误差就会降低建筑及一些公共设施的使用寿命，同时会造成一定的安全隐患。而机电一体化技术的应用使得材料级配实现了微机控制，从而降低了级配的误差，使材料的质量得到了提高。而且由于新技术的应用也使得企业的竞争力得到了提高。

五、机电一体化技术的发展方向

1.光机电一体化

一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此, 引进光学技术, 实现光学技术的先天优点能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(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。

2.自律分配系统化(柔性化)

今后的机电一体化产品, 控制和执行系统有足够的“冗余” , 更“灵活” , 能更好地应付突发事件, 被设计为“ 自律分配系统” 。在自律分配系统中, 各系统相互独立工作, 子系统为总系统服务, 有其自身的“ 自律性” 。根据不同的环境条件的不同反应。它的特点是, 系统可以生成自己的信息和附加信息, 在总的前提下, 可以改变的“行动” 。在这种方式中, 显著提高了系统的适应性, 灵活的, 而不是因为对整个系统的一个子系统的故障。

3.全息系统化(智能化)

机电产品的“全息” 功能将越来越明显, 智能化程度也越来越高。这主要是由于模糊技术, 信息技术, 特别是软件和芯片技术的发展。此外, 从简单的“ 自上而下”系统的层次结构的情况已经变成了一个复杂的, 有更多的双向链路冗余。

4.微型机电化

目前, 利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术, 在实验室中产生的亚微米的机械部件。当我们把这个结果用于实际产品, 没有必要区分机械部分和控制器。将完全机械和电子的“融合” , 机体, 执行器,传感器等CPU可以集成在一起, 体积很小, 和一个自我调控元件的形成的微观机制是机电一体化的重要发展方向。

结论

随着机电一体化技术的快速发展，必将加快社会工业生产的快速变革。我国要抓住这次发展机遇，使我国的科技水平得到大幅度地提升，同时也会给我国带来巨大的社会经济效益，提升我国的国际影响力，摆脱发达国家对我国科学技术的封锁和牵制，使我国的发展步入一个快车道。

【参考文献】

电影艺术的发展范文第5篇

关键词：机电一体化；技术；应用；发展

Abstract: the mechanical and electrical integration technology to make strategic changes happened machinery industry, the traditional mechanical design method and design concept of the revolutionary changes happening. To develop a new generation of mechanical and electrical products, not only is transforming traditional mechanical equipment requirement, and is to promote mechanical products renewal and open up new areas, development and the only way of mechanical industry. This paper discusses the application of the electromechanical integration technology and development.

Keywords: mechanical and electrical integration; Technology; Application; development

中图分类号： TH-39 文献标识码：A 文章编号：

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,加速了工程领域的技术革命与改造。在机械工程这一领域中，机电一体化随着微电子技术和计算机技术的迅速发展以及向机械工业的渗透开始逐渐形成并不断完善，其对机械工业的产品机构、技术结构、功能与构成、生产方式及管理体系产生了巨大的变化，我国工业生产已经迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、 机电一体化技术的涵义

机电一体化指的是在机构的动力功能、 主功能 、控制功能及信息处理功能上引进电子技术，将电子化设计及软件与机械装置结合起来所组成的系统的总称。 其特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用微电子技术 、机械技术、 计算机技术 、自动控制技术 、信息变换技术、 接口技术及软件编程技术等多种技术的有机融合，根据系统优化组织目标与功能目标，合理布局与布置各功能单元，在高质量 、多功能、 低能耗 、高可靠性的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。

“机电一体化 ”包涵了“ 技术 ”与 “产品 ”2个方面。“ 机电一体化技术” 不是微电子技术、 机械技术与其他新技术的简单拼凑、 组合，而是这些技术有机融合的一种综合技术。这也是机电一体化与电气与机械所形成的机械电气化在概念上的本质区别 。机械工程技术在发展到机电一体化后，其微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还可以赋予许多新的功能，如自动处理信息 、自动检测 、自动调节与控制 、自动显示记录 、自动诊断与保护等 。机电一体化产品不仅代替了人的肢体功能，还能起到感官与大脑的作用，具有智能化的特征是机电一体化产品与机械电气化产品在功能上的根本区别。

二、机电一体化技术的应用

1、数控机床

(1)高速化。

由于受到高速加工技术不断普及的影响,机床各项功能的速度得到了大幅增加,其中,车床的主轴转速由以往的3000～4000r/min提高到现在的8000～10000r/min;加工中心和铣床的主轴转速由以往的4000～8000r /min提高到现在的12000～40000r/min;机床的移动速度由过去的10～20m/min提高到现在的48～120m/min。在速度速度不断提高的同时,运动部件启动的加速度也由过去的0.5g提高到现在的1.5g～15g。

(2)高精度化。

随着技术的不断进步,我国生产的普通数控机床的定位精度逐渐由过去的0.01～0.02mm提高到现在的0.008mm;亚微米级数控机床的定位精度提高到了0.0005mm左右;纳米级数控机床的定位精度提高到了0.005～0.01μm。 由我国自主研发的,最小分辨率达到0.000001mm的数控机床也已经问世。

另外,数控机床中两轴以上的插补技术也日渐成熟,纳米级插补技术的出现更使得两轴联动出的圆弧可以达到1u的圆度,并且在插补前还会进行程序预读,不仅能够大幅提升插补质量,还衍生出了自动进行拐角处理的功能。

(3)复合加工。

各类具有复合加工功能的机床大量出现,例如通过5轴5联动的方式加工各类异型零件的机床,通过5轴5面进行复合加工的机床。 另外,也出现了一些结构新颖、 功能独特的机床,例如串并联绞链机床和6轴虚拟轴机床等,它们通过采用特殊的机械结构和计算公式的方式来加工各类非常规性零件。

(4)联网管理。

联网功能已经成为现代化生产对于数控机床的基本要求,它不仅有利于提高数控机床的生产效率,也能方便企业对其进行合理化、 最佳化运用,是目前数控机床发展的一个潮流。

2、DCS

分布式控制系统简称DCS,它不仅能够控制生产过程,还能在线完成生产计划的统计管理、 生产过程的实时调度以及生产过程的优化,是一种管、 控、 测一体化的综合型系统。 由于其采用了集中监视、 分散控制的工作方式,因此系统的局部故障不会对其他部分造成影响,具有极高的安全性和稳定性,是目前大型机电一体化系统的主要潮流。

3、 交流互动技术

数字技术的不断发展使得对于生产的矢量控制成为了可能,而交流调速系统的性能通过近些年来不断的发展和完善已经远远超过了直流调速的水平,所以交流传动系统在钢铁工业中一经应用就受到了用户的广泛好评,它也因此开始取代直流传动成为电气传动技术中的最重要的组成部分。

三、机电一体化技术的发展

1、智能化

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。近几年 ，处理器速度的提高和微机的高性能化， 传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件 ，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。 智能机电一体化产品可以模拟人类智能 ，具有某种程度的判断推理 ，逻辑思维和自主决策能力， 从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

2、数字化

微控制器的发展奠定了机电产品数字化基础，如不断发展的数控加工机床和机器人，而计算机网络的迅速发展，为数字化的设计与制造铺平了道路。数字化机电一体化产品软件具有高可靠性、易操作性、可维护性及诊断能力以及友好人机界面，数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

3、模块化

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情，可利用标准单元迅速开发出新产品，也可以扩大生产规模，制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。

4、网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响 ，使其朝着网络化方向发展。 机电一体化产品的种类很多， 面向网络的方式也不同 。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。

5、微型化

微型化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1cm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，具有不可比拟的优势，如各种微型传感器、各种微型构件等。

6、集成化

集成化是指既包含技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与组合，又包含生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。首先将系统分为若干层次，再通过软、硬件将各层次有机联系起来，使其性能最优，功能最强。

7、带源化

指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而运动的机电一体化产品自带动力源具有独特的好处，带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

8、绿色化

当今时代的一大主题就是绿色环保。发达的工业在提高我们生活舒适度的同时，资源却在不断地减少，生态环境污染也越来越严重。保护生态环境、节约社会资源和回归自然得到了人们强烈的呼吁，绿色环保化自然就成为机电一体化技术的发展趋势。在设计、制造、使用和销毁的整个生命过程中，环保化产品必须符合人类健康和特定的环境保护要求，对资源利用率要求极高，而且要无害或极少危害到生态环境。使用时对生态环境不造成污染，报废后回收利用率很高，这是机电一体化产品绿色环保化的主要体现。机电一体化技术的绿色环保化发展通过以资源、能源的高效利用为特色的集约型发展模式，寻求可持续发展的根本道路。

机电一体化的出现不是孤立的， 它是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。大力发展新一代机电一体化产品， 不仅是改造传统机械设备的要求， 而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、 发展与振兴机械工业的必由之路。

参考文献：

[1] 张延波. 光机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 化学工程与装备, 2009,(01) .

[2] 肖盛聪. 简析机电一体化技术[J]. 硅谷, 2009,(21) .