摘要
机电一体化是一种复合技术，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。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。
关键词:机电一体化核心技术应用领域发展趋势
ABSTRACT
Mechatronics is a complex technology, mechanical technology and microelectronic technology, a product of mutual penetration of information technology, mechanical and electrical industrial development trend. Article outlines the basic structure of mechatronics components and main application areas, and point out trends.
Key word:Mechatronics Core technology Applications Development
目录
引言 (1)
一、机电一体化的发展状况和阶段 (2)
二、机电一体化的核心技术 (2)
1.机械制造技术 (3)
2.软件技术 (4)
3、信息处理技术 (4)
三、机电一体化技术的主要应用领域 (4)
1.数控机床 (4)
2.计算机集成制造系统（CIMS） (4)
3.柔性制造系统（FMS） (5)
4.工业机器人 (5)
四、机电一体化技术的发展前景 (5)
1.光机电一体化 (5)
2.智能化 (5)
3.系统化 (6)
4.微型化 (6)
5.模块化 (6)
6.网络化 (6)
7.带源化 (6)
8.自律分配系统化——柔性化 (7)
9.生物一软件化—仿生物系统化 (7)
10.绿色化 (7)
结论 (8)
参考文献 (9)
致谢 (10)
引言
机电一体化（Mechatronics）一词最早（20世纪70年代初）起源于日本。它取英语Mechanics（机械学）的前半部和Electronics（电子学）的后半部拼合而成，字面上表示机械学与电子学两个学科的综合，我国通常称为机电一体化或机械电子学。但是，“机电一体化”并非是机械技术与电子技术的简单叠加，而是有着自身体系的新型学科。现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，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发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。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，目前正向光机电一体化、柔性化、智能化、仿生物系统化方向发展，应用范围愈来愈广。
机电一体化技术的应用与发展前景
一、机电一体化的发展状况和阶段
历史上的历次技术革命和当今全球化背景下的新技术成果，都是通过制造技术将其物质化从而进入实用状态的，并在生产中推广应用，进一步转化为巨大的生产力。机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。机电一体化能够使前沿科技成果转变为现实生产力更为迅速有效。
1、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。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。受制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。
2、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出现，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：机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。
3、20世纪90年代后期，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。不同学科的交叉与渗透成为这一阶段的主要标志。
二、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件一般可以理解为机械制造技术，它是机电一体化的基础，只有机械制造技术达到一定的高度，才能与其学科技术有机的结合，才能实现复合的最佳系统。机械制造持术是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。软件技术则主要指信息处理技术和 1、机械制造技术
机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间
科技竞争的重点。在信息技术得到广泛运用并迅速发展的社会背景下，机械制
造业也将是由信息主导的，并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技
术和先进组织管理方式，打造全新机械制造业。21世纪的机械制造技术已经不
是传统意义上的制造技术，它是制造技术的最新发展阶段，它由传统的制造技
术发展而来，既保持了过去制造技术中的有效要素，又不断吸收各种高新技术
成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。它与现代高新技术结合而
产生了一个完整的技术链，是一个全新的技术领域，被称为现代机械制造技术，也被称之为先进制造技术。在经济全球化和能源危机背景下的今天，机械制造
技术将朝着全球化,网络化，虚拟化，自动化和绿色化的方向发展。
（1）机械本体技术
机械本体必须从改善性能、增加新型材料的应用和提高精度等几方面考虑。传统机械产品一般都是以钢铁等金属为主，但随着材料科学的不断发展及新型材料的广泛应用，现代机械本体正装备越来越多的新型材料。伴随着信息科学的发展及不断深入机械技术领域，现代机械本体精度控制也达到了前所未有的高度。
（2）传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
（3）接口技术
机电一体化系统各部分连接须具备一定条件，这个联系条件通常称为接口。一般将接口分为人机与机电接口两大类。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能，以及系统运行的稳定性和可靠性，因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。
（4）驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。带源驱动化也将成为机电一体化的重要里程碑。
（5）新材料技术
新材料技术作为新世纪的高科技，正越来越泛的在机电一体领域里发挥着革命性的作用。
2、软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
3、信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
三、机电一体化技术的主要应用领域
1、数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：①总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。②开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。③WOP 技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。④大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC 系统的控制功能。⑤能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。⑥系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。⑦以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2、计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业
集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3、柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
4、工业机器人
工业机器人可以看作机电一体化的一个缩影，工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人。工业机器人是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。随着工业机器人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了应用。
四、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新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展。
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是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、智能化
主要体现在：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。
3、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，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
4、微型化
目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向
5、模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
6、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。
7、带源化
带源化是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，因而对于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、自律分配系统化——柔性化
未来的机电一体化产品,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。在自律分配系统中，各个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，可根据不同的环境条件作出不同反应。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，具体行动是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
9、生物一软件化—仿生物系统化
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于静态时不稳定，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。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的生命还有待于深入研究。这一研究领域称为生物——软件或生物系统，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。
10、绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。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，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
结论
机电一体化是众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。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。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：
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[10]张玉山，张俊峰主编，《机电一体化检测与控制技术》，人民邮电出版社
致谢
本文研究工作从选题到完成，无不倾注了导师们诲人不倦的关怀、指导和教诲，首先感谢老师的无私指导和上述文献作者的精辟论述，让我在完成这篇论文
的过程中受益匪浅。但因为本人所具知识浅显，论文中还存在一些不够完善之处，还望前辈们多多指教。
最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢！
毕业论文 专业：机电一体化 论文题目：浅谈机电一体化技术及应用研究 摘要 机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。作为机电系的一名学生，将来工作学习都会以机电为主，所以必须掌握好各种机电的专业知识。我会本着认真的态度对待专业课的学习，提高自己的专业素养.接下来我将介绍一下我对电动机的认识。 关键词：机电一体化；技术；应用
目录 摘要 ............................................................................................................................................................ 目录…………………………………………………………………………………………..引言..............................................................................................................................................................第一章机电一体化概要......................................................................................................... 第二章机电一体化技术发展................................................................................................. 1数字化.............................................................................................................................................. 2智能化.............................................................................................................................................. 3模块化.............................................................................................................................................. 4网络化.............................................................................................................................................. 5人性化.............................................................................................................................................. 6微型化.............................................................................................................................................. 7集成化.............................................................................................................................................. 8带源化.............................................................................................................................................. 9绿色化.............................................................................................................................................. 第三章机电一体化技术在钢铁企业中应用.... ............................................................................................. 1智能化控制技术(IC)....................................................................................................................... 2分布式控制系统(DCS).................................................................................................................... 3开放式控制系统(OCS).................................................................................................................... 4计算机集成制造系统(CIMS).......................................................................................................... 5现场总线技术(ＦBT)....................................................................................................................... 6交流传动技术................................................................................................................................... 第四章机电一体化技术在钢铁企业中应用.......................................................................结束语 .................................................................................................................................... . 致谢 ........................................................................................................................................ . 参考文献 ................................................................................................................................ .
浅谈机电一体化的应用及发展前景 机电一体化被认为是一门学科，经过多门科学技术多年发展后形成的，也是社会机电行业发展的必然产物。随着社会越来越高智能化的发展，这项技术的应用也会越来越广阔。 标签：机电一体化；数控机床；计算机集成制造系统 机电一体化被认为是一门学科，经过多门科学技术多年发展后形成的，也是社会机电行业发展的必然产物。随着社会越来越高智能化的发展，这项技术的应用也会越来越广阔。接下来就从其历程、应用领域、发展前景及我国的发展形式来分时进行简要介绍。 1 机电一体化技术的应用历程 按照系统科学的构成来讲，机电一体化产品是集机械和电子元件于一身的复合系统，因而又可称作为机电一体化系统。 社会步入90年代，通信技术也趋于机电一体化。部分机电一体化产品的机械部分可多用，在性能上完全满足，其中最典型的微传感器和执行器技术，以及半导体技术，以光刻为基础并结合传统机电一体化微型化法，开创了机电一体化新分支“微机电一体化“，该技术以精密工程和系统集成为显著特点，应用广泛。 2 机电一体化技术的应用领域 2.1 数控机床领域 数控机床及相应的数控技术已经有40年的发展历程，技术难度有显著提高，无论在结构、功能、操作还是控制精度上。其中总线式、模块化、紧凑型的结构最具有代表性，这种结构应用多个CPU、多个主总线，结构复杂。此外还有开放性设计，这种设计使硬件体系和功能模块具有层次性和兼容性，可以大大提高用户的使用效益。 WOP技术和智能化。根据车间实际作业状况，可以通过系统完成编程。同时可以仿真加工过程，并实现在线诊断控制、模糊诊断等智能系统。随着一体化技术的成熟，如大容量存储器的出现和软件的模块化设置，使数控功能极大丰富，同时使得CNC系统的控制功能也加强了。 全方位满足技术要求，比如只有一台机床的情况下，也可以顺利完成多个加工要求，并实现刀具使用检测、物料流通、机械手等的集成，统一到系统中。在系统中，分出多级网络，这样实现了构成复杂加工系统的作业能力。这种数控装置以单板、单片机作为控制中心，并由专用芯片及模板组成。[1]
机电一体化在机械中的应用 发表时间：2019-07-19T09:32:26.637Z 来源：《新材料.新装饰》2019年1月上作者：崔跃宗[导读] 近年来，经济的不断发展，科技的不断进步，作为现代科学技术的重要组成部分，机电一体化技术在飞速发展并得到了广泛应用。在机械生产中，机电一体化技术的引入，不仅可以提高机器的生产效率，同时也提高了机械工作的安全系数，保障了工作人员的生命安全。国家对机械化安全生产越来越重视，加大了对机械设备的投入，机械正在朝着向机电一体化的方向发展。 （石家庄星天电子科技有限公司，河北石家庄 050091）摘要：近年来，经济的不断发展，科技的不断进步，作为现代科学技术的重要组成部分，机电一体化技术在飞速发展并得到了广泛应用。在机械生产中，机电一体化技术的引入，不仅可以提高机器的生产效率，同时也提高了机械工作的安全系数，保障了工作人员的生命安全。国家对机械化安全生产越来越重视，加大了对机械设备的投入，机械正在朝着向机电一体化的方向发展。关键词：机电一体化技术；机械；应用 二十一世纪，人们生活水平的不断提高，对机械设备的需求呈逐年递增的趋势，为了满足更多人的需求，加大机械的生产效率，是企业的当务之急。在生产机械设备的同时要做到保护环境，安全生产。机电一体化技术是现代科技不断发展下的产物，它综合了计算机技术、机械技术、自动控制技术、微电子技术等方面现代技术，在生产效率、安全性能等方面都有了较大的改进。尤其是微型计算机技术、传感技术在近些年来发展迅速，大大提高了机电一体化技术在机械中应用的性能，从而促进了我国机械工业的发展。 1机电一体化技术的概述 机电一体化也就是我们通常说的机械电子工程学，它涵盖了多个学科的基础知识，综合了自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术等多门技术，应用十分广泛。技术应用初期，主要是机械方面。随着科技的不断发展，微电子技术成为了机电一体化技术的核心技术，与机械技术的有效结合，使得在机械中的应用取得了明显的成效。目前，机电一体化设备在机械中的应用越来越广泛。 2机械机电一体化的特征以及应用作用发挥 2.1 机械机电一体化的特征体现 机械机电一体化的运用有着鲜明特征体现，生产能力强的特征比较突出。机电一体化目标的实现对信息自动处理的作用能充分发挥，这样机械就能在自动化的运作能力上表现的比较强，对设备运用的灵敏度检测也能实现。机电一体化的设备系统控制，能有效保障产品的生产效率，在产品的性能上也能保障。特征还体现在安全性方面。实现了机电一体化，就能有效保障机械的安全运行[1]。基于机电一体化系统的多样化功能，在机械设备的运行当中自动诊断功能的发挥也比较突出，从而就提高了设备运行的安全。除此之外，机电一体化系统在使用性能上也比较强，在应用的范围也比较广泛。 2.2 机械机电一体化应用作用发挥 工程机械中机电一体化的应用有着诸多积极作用发挥，在监控作用方面表现的比较突出。工程机械机电一体化的电子监控系统的应用，对机械设备的运行状态能实时性的监测，在机械出现了严重磨损的时候，系统的自动诊断功能就能发挥其积极作用，这对故障的及时性解决就提供了方便。在机电一体化的目标实现下，对工程机械的正常化作业有着保障，能最大化的降低安全事故。 3机电一体化技术在机械中的具体应用 3.1在综合机械中的应用 机电一体化技术在机械中的应用常见的是机械采煤，机电一体化技术的应用，不仅推动了我国煤矿自动化进程的发展，同时也是我国煤矿综合机械化采煤技术的重要标志。近年来，采煤技术由之前的液压牵引逐渐向电牵引的方向发展，控制系统也进入了计算机智能控制化阶段。以计算机技术为核心，使用电液动力驱动，出现自动化控制的新格局。 3.2在矿井运输提升产品中的应用 近年来人们对煤矿的过度开采，煤矿资源的减少，使得煤矿的开采难度在不断增加，为了不但满足人们的不断需求，必须对煤矿的井上、井下的提升和机械的智能性、稳定性等方面的性能进行提升。在比较发达的国家，煤矿的运输系统采用的是直流式交流变频、控制核心为电子器件的带式运输机，就我国目前的发展情况，煤矿井下使用的最多的还是皮带化生产和大容量的强力带式运输机运输，随着计算机技术的不断深入，对于使用中遇到的轴承温度异常、皮带倒转、断带等常见问题都能很好的解决。 3.3在掘进机中的应用 掘进机技术在机械中应用逐渐普及，电气部分的隔爆照明灯、矿本质安全型操作箱、矿用隔爆兼本质安全型开关箱等设备构成了掘进机的电气系统。电气系统和液压系统的相互结合，可以大大提高生产效率，实现整机生产作业。掘进机电气系统使用的操作箱和开关箱，采用的都是动力载波技术，符合安装简便、性能高的全新设计理念。可编程控制器是整个掘进机的核心部分，不仅可以反映电机的实际工作电压、运行状态信息，还可以实时进行监控和保护短路、油泵等操作，确保了整个煤矿的安全。可编程控制器可以随时接收漏电检测、电流互感器等输出的信号，根据信号会做出相应的判断，进而保护电控系统。 3.4在安全生产、监控系统中的应用 为了更好的保护机械设备的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置的安全，在安全生产监控方面，实时在线运行状态监控。当某个设备出现故障时，监控设备可以自动检测，并准确地判断出出现故障的部位，结合具体的情况，给出合理的解决方案。这样做不仅可以减少设备的维修工序，节约了一定的费用，同时还提高的设备的安全性能和稳定性，为操作者节约了很多工作时间。尤其是近几年传感技术的突飞猛进，使得监控系统的性能提升了很多。从使用的设备情况来分析，传感器普遍存在使用寿命短、稳定性差等问题，为了改善这一情况，将传感器更好地应用于机械中，国家投入了大量的人力、物力、财力，进行相关科技的研究，但是效果并不明显。相比于其他发达国家，他们采用的是以发展为信息传输介质用光缆代替同轴电缆，信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输，这说明我们国家需要不断加大投资力度，努力提高科技水平。 4机电一体化技术带来的积极影响
机电一体化的应用及发展趋势
毕业论文 论文题目：机电一体化的应用及发展趋势 学生姓名: ___________________________________ 指导教师： ________________________________ 教育层次： ________________________ 专业名称：机械制造与自动化 2014年12月
目录 摘要....................................................................... 3 、, 、- 刖言....................................................................... 3 第1章机电一体化基本情况介绍 1.1机电一体化的来源 (3) 1.2机电一体化的概念 (4) 1.3机电一体化的发展历程 (4) 第2 章机电一体化的组成 2.1机电一体化包括的内容 (5) 2.2机电一体化产品的分类 (6) 2.3机电一体化技术的特点 (6) 第3 章机电一体化的发展趋势 3.1机电一体化的现状 (8) 3.2机电一体化技术的发展趋势 (8) 3.3机电一体化典型产品的发展趋势 (10) 3.3.1数控机床 (10) 3.3.2自动机与自动生产线 (11) 3.4机电一体化的发展前景 (12) 第4 章机电一体化技术的应用 4.1 钢铁企业中的应用 (13) 4.2饮食行业中的应用 (13) 4.3汽车和工业机器人的应用 (14) 4.4当地家用电器中的应用 (14) 第5 章机电一体化面临的问题及采取的措施 5.1机电一体化面临的问题 (15) 5.2采取的措施 (15)
机电一体化技术应用复习题 一、填空题 (每空2分) 1. 机电一体化技术的主要特征：整机结构最优化、系统控制智能化、操作性能柔性化。 2. 可编程序控制器的英文简称PLC 。 3. S7-200PLC型号CPU224XPCN：14点数字量输入、10点数字量输出、2路模拟量输入、1路模拟量输出。 4. S7-200PLC型号EM235CN是模拟量扩展模块、4路输入、1路输出。 5. S7-200有6个高速计数器为HSC0～HSC5、高速计数器有12种工作模式。 6. 编码器有增量式和绝对式。 7. S7-200有2种高速脉冲输出、为PTO和PWM。 8. S7-200高速脉冲输出占用输出端子Q0.0和Q0.1。 9. S7-200主从模式通信的网络读指令为NETR，网络写指令为NETW。 10. S7-200自由端口模式通信的网络发送指令为XMT，网络接收指令为RCV。 11.典型气压传动系统是由气压发生装置、执行元件、控制元件、和辅助元件四个部分组成。 12.气动表压力是以相对于大气压压力的差来表示。 13.气缸按照运动形式分为直线气缸、摆动气缸、和转动气缸3种。 14.压力控制阀可以分为3类减压阀、溢流阀、和顺序阀。 15.上图所示的方向控制阀是单控、二位、五通阀。 16.传感器由敏感元件、传感元件及测量电路三部分组成。 17.电容式传感器有三种类型变面积式、变隙式及变介电常数式。 18.光电式传感器有三种类型对射式、反射式及漫射式。 19.伺服电机分为直流伺服电机和交流伺服电机。 20.步进电机分为反应式、永磁式和混合式。 21.变频器通过改变电源的频率来调节交流电机的速度。 二、名词解释(每小题4分) 1、FMS 2、CIMS 3、 PLC自由端口通信 4、传感器 5、传感器灵敏度 6、传感器线性度 7、传感器迟滞 8、传感器分辨力 9、光电效应10、霍尔效应11、A/D 12、D/A 13、 PWM 14、步进电机的步距角15、步进电机的运行矩频特性
浅论机电一体化技术的应用及其发展查正运 摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，机电一体化是机械 工程和自动化技术的有效结合，对于生产活动产生深远影响，是一次重要的技术 变革。机电一体化技术优势明显，已经被广泛应用到生产活动中去，成果尤为显著，但是需要看到的是，机电一体化技术还有很大的发展空间，赋予机器人性化 特点，逐渐朝着智能化、微型化和集成化方向发展。本篇文章深入探讨了机电一 体化技术应用现状，并且对其未来发展方向进行预测，仅供参考。 关键词：机电一体化技术；发展；应用方向 引言 快速发展的信息技术是促进机电一体化技术发展的重要动力，机电一体化技 术的快速发展使得产品生产自动化水平显著提升，大大降低人工的工作强度，从 而间接降低人力成本。机电一体化设备可以快速获得海量数据，并对其进行深度 处理，在此基础上修正和改进产品缺陷，这也是人工所很难实现的。机电一体化 设备的安全性和可靠性较高，其本身具有自我监测系统，能够对设备的运行状态 进行实时监测，如果设备出现问题，则会立即通知并自动启动相关的保护机制， 即便出现意外，机电一体化技术也能够将损失控制在最低。机电一体化技术能够 有效节约资源，由于其本身智能化水平较高，所有设备的运行都处于被监控状态，所以其可以及时调整低工作量设备的工作功率，有效降低相关能源消耗，同时其 具有较高的自动化水平，所以可以大大减少人工投入，降低人力资源消耗，提高 生产效率，间接节约资源。基于这诸多优势，对机电一体化技术的应用及未来发 展加以探讨十分必要。 1机电一体化技术的概述 机电一体化也可以称为机械电子技术，从国外逐渐传递到国内，它是机械工 程与自动化技术相结合后的产物。因此可以说机电一体化技术既离不开机械工程 技术作为载体，也离不开自动化技术将其升华。虽然机电一体化技术所结合的技 术种类比较清晰，但是该技术所涵盖的领域却十分广泛，除了依靠机械工程技术 和自动化技术以外，要想达到真正的自动化目的还要结合计算机技术以及电子信 息技术，近年来，人工智能技术也快速兴起，有关于人工智能技术研究成果频出，因此机电一体化技术的下一发展阶段必将结合人工智能技术。有关于机电一体化 技术的机械设备距离人们的生活并不遥远，除了工厂和农场中的机械设备以外， 汽车中的安全气囊、防滑刹车系统以及自动售票机都应用到了机电一体化技术。 机电一体化技术是由：机械技术、传感器技术、计算机与信息处理技术、接口技术、伺服驱动技术、自动控制技术等等许多高新技术组合而成的。 2机电一体化技术的应用 2.1智能系统中应用 机电一体化技术在智能制造中得到推广和应用，主要运用是最为重要的传感 技术，提高了制造业自动化生产能力，实现了对生产活动的智能化调节。产品的 生产和制造过程中，工序多并且复杂，以前都是依靠人去操作和完成，机电一体 化技术运用到生产制造中去，每道工序和生产流程都离不开传感技术的支撑，通 过传感设备采集和收集生产活动中各项信息和数据，自动将其传输到集成系统中，对各项信息进行高效分析，得出准确结论，判断接下来应该采取什么行动，严格 的控制和管理生产活动，确保按照计划完成生产任务，避免人为操作失误，精确
机电一体化发展前景 毕业论文题目:机电一体化发展前景题目:姓名专业系班级指导老师 南京航空航天大学年月日 1 目录摘要 (3) 关键词....................................................3 正文......................................................3 一、机电一体化概要........................................3 1、机电一体化技术发展.....................................4 (1) 数字化................................................4 (2) 智能化................................................4 (3) 模块化................................................4 (4) 网络化................................................4 (5) 人性化................................................4 (6) 微型化................................................5 (7) 集成化................................................5 (8) 带源化................................................5 (9) 绿色化................................................5 2、机电一体化产品.........................................6 二、机电一体化的现状和发展趋势 ...........................6 三、机电一体化的未来发 展..................................9 四、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务................12 1、我国“机电一体化”工作面临的形势.. (12)
机电一体化技术的应用及发展趋势 摘要：随着我国工业生产水平的不断提高，机电一 体化技术的应用也日趋广泛，成为现代工业技术发展的重要?酥局?一，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。本文从机电一体化技术的发展入手，分析了机电一体化的发展前景趋势，希望能借此给同行们提供一些有价值的参考。 关键词：机电一体化技术应用发展趋势 1.机电一体化的技术应用 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。 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、柔性制造系统、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： 1.1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。 1.2在钢铁行业中的应用 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。 1.3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。 2.机电一体化技术的未来发展趋势 当前，光机电一体化技术作为一种新兴的学科，在多年
论机电一体化技术的应用及发展趋势 摘要：伴随我们国家经济的持续进步，计算机等相关技术也发展的愈来愈快， 这也为机电一体化技术在各行各业之中的应用打下了良好的基础，同时也促使机 电一体化技术向更高的台阶迈进，在当前的大环境下，其具有良好的发展趋势。 基于此，笔者本文对于机电一体化技术的应用以及其在未来的发展趋势进行了简 要的分析，期望能为相关工作人员带来一份参考。 关键词：机电一体化；技术应用；发展趋势 引言 对机械相关行业而言，由于计算机等相关技术的持续进步并且愈来愈多的运 用在机械行业之中，这就成为了机电一体化技术，这项技术对于机械行业的进步 有着至关重要的作用。另外，在机电一体化对数据的采集过程中，PLC 技术也普 遍的被运用其中，其能够对各项数据进行高速的处理并且做出下一步骤的分析。 与此同时，机电一体化技术也愈来愈多的在工业企业中进行运用，这不仅能够提 升其生产效率，还显著的降低了其经营成本。目前，我们国家工业机器人的研发 也处在不断进步的时期，工业机器人的研发能够明显的提升工业企业的生产结构，帮助工业企业保证产品品质的同时，还能够按时按量的完成生产要求。 一、机电一体化技术的核心 1. 机电一体化技术的核心是由硬件与软件组合而成的，而硬件技术是机电一 体化的基本，其包括了信息处理装置以及驱动装置。目前我们国家最为常用的一 种驱动装置就是电机，但是由于这种装置相对来说比较落后，导致严重制约了其 使用的效率。基于此，我们国家的相关研发人员也在对信息处理装置、PLC 装置、电机这三种设施进行融合研究，期望能够提升机电一体化技术的性能。 2. 传感器技术 尽管目前我国传感器技术研发工作已经有了很大的进步，已经研发出了精确 性比较高的传感器，然而因为成本过高，并且批量生产专业性过强的因素，还没 有办法被普遍的使用。因此，当前普遍使用的传感器在精准性、灵活性上还有着 一些问题，但是随着我国科研人员的不断研发，高性能传感器在未来必定会运用 在机电一体化技术之上。 3. 机械制作技术 现如今，我们国家的机械技术已经比较成熟了，但是在机械设备功能、精准性、重量方面仍然有着进步的空间。因此，可以通过运用密度较高，强度较硬、 重量较轻的高新材质代替固有的材质，这样能够显著的提升机械设备工作效率， 降低机电一体化技术在应用过程中的能源消耗。 二、机电一体化技术的应用 1. 机电一体化技术在数控机床中的应用 数控机床行业是我们国家基本装备的重要生产途径，其生产制造的水准能够 直接影响到当前高级装备技术的发展。如今我们国家很多行业在进行生产制造的 过程都离不开数控机床，固有的机床需要人工来进行操作，这种模式具有操作复 杂且浪费时间的缺点，但是现在随着机电一体化技术的不断提高，我国已经建设 出了很多的自动化生产车间，其具备高效、高品质的特点，不但帮助企业降低了 人工成本的投入，还能够让生产的效率大幅度的提高。机电一体化技术运用在数 控基础之上，是利用机械设备与 PLC 之间互相传递信息而实现的。另外，其还能 够有效的解决企业的安全隐患，对于一些生产过程中有着安全风险的部分，可以
一、名词解释(每小题2分，共10分) 1. 测量 2.灵敏度 3. 压电效应 4. 动态误差 5. 传感器 二、填空题（每小题2分，共20分) 1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：__________，________________。 2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括__________，__________， __________ ，__________。 3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统， 顺序控制器通常用___________________________________。 4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度， 则莫尔条纹的宽度是_______________________。 5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制 每一个轴的 ______________________ ，使它们同步协调到达目标点。 6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为_____________。 7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数__________________________________________。 8. 累计式定时器工作时有_____________________________________________________。 9. 复合控制器必定具有__________________________________。 10. 钻孔、点焊通常选用_______________________________________类型。 三、选择题（每小题2分，共10分） 1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts ( ) A. 产大 B. 减小 C. 不变 D. 不定 2. 加速度传感器的基本力学模型是( ) A. 阻尼—质量系统 B. 弹簧—质量系统 C. 弹簧—阻尼系统 D. 弹簧系统 3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数( ) A. 有关 B. 无关 C. 在一定级数内有关 D. 在一定级数内无关 4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用( ) A. 单片机 B. 2051 C. PLC D. DSP 5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（）等个五部分。 A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路D检测环节 四、判断题（每小题2分，共10分) 1、伺服控制系统的比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号。（ ） 2、电气式执行元件能将电能转化成机械力，并用机械力驱动执行机构运动。如交流电机、直流电机、力矩电机、步进 电机等。（） 3、对直流伺服电动机来说，其机械特性越硬越好。（ ） 4、步进电机的步距角决定了系统的最小位移，步距角越小，位移的控制精度越低。（） 5、伺服电机的驱动电路就是将控制信号转换为功率信号，为电机提供电能的控制装置，也称其为变流器，它包括电压、 电流、频率、波形和相数的变换。（ ） 1. 是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。 2. 指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。即为传感器灵敏度。 S=dy/dx=ΔY/ΔX 3. 某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将
机电一体化在家庭电器的 应用和发展 学院：机械工程学院 班级：14机电专升本 姓名：许强 学号：1403050017
【摘要】：机电一体化技术又称机械电子技术，是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电了技术的有机结合。随着现代化社会活节奏的不断加快和人们州活水平的不断提高。人们对各种方便、快捷的家用电器需求量越来越大。自动化的家用电器作为人们捉高生活效率，追求家庭生活质量的基本条件，也愈来愈成为不可或缺的生活用具。 【关键字】:机电一体化家庭电器自动化
目录 一、机电一体化技术与家庭电器 (4) 1机电一体化技术 (4) 1.1定义 (4) 1.2机电一体化系统的基本结构要素 (4) 1. 3机电一体化的相关技术 (4) 2.家庭电器应用 (4) 2. 1.家用电器的定义及特征 (4) 2.2家电的分类 (5) 二、机电一体化技术在家用电器中的应用案例 (6) 1.电视机 (6) 1.2电视机结构组成 (6) 1.3电视机经过机电一体化技术改进后优点有下面几个方面 (6) 2.洗衣机 (7) 2. 1洗衣机工作原理 (7) 2.2洗衣机的结构组成 (7) 三、机电一体化的现状 (7) 四、机电一体化技术的发展方向 (8)
一、机电一体化技术与家庭电器 1机电一体化技术 1.1定义 是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术与机械技术相结合的综合性高新技术，是机械技术与微电了技术的有机结合。 1.2机电一体化系统的基本结构要素 机电一体化系统一般包括个基本结构要素:机械本体、能源、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信息处理单元。 应掌握这些基本结构要素的构成，在机电一体化系统中所起的作用，以及系统对基本结构要素的要求。对于一般的机电一体化系统应能够熟练分析系统中的各个部分分别属于系统的哪一基本结构要求。 1. 3机电一体化的相关技术 机电一体化的相关枝术有:机械枝术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术。伺服驱动技术，应了解各项相关技术在整体系统中的作用。 2.家庭电器应用 2. 1.家用电器的定义及特征 2.1.1定义 家用电器（简称家电）是指用于家庭或类似条件(系指人数较少的社会单位，如幼儿园、学校、医院、办公室等)或个人使用的一切电器产品，主要足在家庭使用带电的器具。 2.1.2特征 主要指在家庭及类似场所中使用的各种电气和电子器具。又称民用电器、日用电器。家用电器工业的发展水平是衡量一个国家人民生活水平的重要标志之
编号：SM-ZD-80765 机电一体化技术在机械工 程中的应用 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
机电一体化技术在机械工程中的应 用 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目 标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 作为一门将机械和微电子技术紧密结合的技术——机电一体化在机械工程中的应用取得了较好的效果。不论是从机电一体化的发展趋势还是从机电一体化的应用前景来看，加大该项技术的创新以及其与机械工程的联合对各机械企业的发展有着积极的意义。本文将以机电一体化为中心，简要分析其在机械工程中的应用。 机械工程的发展目前已经朝着机电一体化的方向稳步前进。信息处理、机械控制、电子、软件等都被有机的结合，新产品和新应用领域不断地被开拓，机械行业的发展不仅有微电子技术的支持，同时也有自动化生产和制造的协助。在新工业时代的今天，机电一体化已经成为推动机械工程快步前进的主要助推力。产品生产的周期被压缩，产品的性能得到进一步提升，企业的竞争力不断加大，市场竞争形式迈
论机电一体化技术的研究及其应用 发表时间：2019-09-21T21:41:48.923Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：黄远新[导读] 摘要：随着现代科学的发展，机电一体化技术正在被广泛应用于机械行业，大大推进了机械行业的发展。广州晟能电子科技有限公司广东广州 510000摘要：随着现代科学的发展，机电一体化技术正在被广泛应用于机械行业，大大推进了机械行业的发展。机电一体化是现代信息技术与工业技术交织的产物，是现代机械行业发展的趋势。基于此，本文首先从四个方面分析了机电一体化技术的内容，随后从两个方面介绍了机电一体化技术的应用，最后从七个方面给出了机电一体化的发展趋势，以此来供相关人士交流参考。 关键词：机械工业；机电数控；模块化引言 由于科学技术的发展，机电一体化技术正在被广泛应用于机械行业，成为机械行业的支柱，推进了机械行业的发展。因此，机电一体化技术是机械行业的核心所在。在机电一体化技术的运用中，它促进机械工业的迅速发展，使得机械工业发生改变，大力发展机电一体化技术。合理的使用机电一体化技术不仅破除了传统落后的机械技术，而且改善产品质量，缩短生产所使用的时间，使得工业的发展有一个光明的前景。一、机电一体化技术的内容（一）系统技术系统技术是运用概念组织技术，将总体通过从全局和部分系统出发分解成若干相关联的单位，其中接口技术在系统技术中是最重要的一个方面，因为它是衔接各部分的重要保证。（二）机械技术机械技术是利用高科技技术实现结构、材料与功能的更新，满足对机电技术各方面的要求，机械技术同时也是机电技术的核心所在。在机电一体化技术制作中，运用人工智能，借助计算机辅助技术，得到新型的机械制造技术[1]。（三）传感检测技术传感检测技术是实现自动化的关键，现代工程对传感器的要求在逐渐升高，它要求传感器能够更加快速与准确的获取资料，并能够承受严酷的外部环境。传感检测技术是机电一体化技术的证明。（四）伺服传动技术伺服传动技术不仅是启动电信号与机械装置转化的重要技术系统，同时它对系统质量和功能有重大的影响[2]。 二、机电一体化技术的应用（一）数控机床数控机床是指运用计算机完成部分或全部的数控功能。如下图所示： 数控机床应用在科技的不断发展中，各方面的运用性能都有所提高，体现在以下几个方面：首先，能够大量存储模块的设计，即丰富数控性能，又提升CNC系统控制性能，两全其美；其次，能够多方面与多层次的控制，一台机床不仅可以同时完成多个没有关联的任务，而且还可以控制多台机床；最后，具有多级网络功能，降低了系统的安全隐患，提升了系统结构的复杂性[3]。（二）计算机集成制造系统计算机集成制造系统又称CIMS，它破除了约定俗成的部门边界，以制造为基础来实现对物质流与信息流的掌握，从而完成对经营决策、经营管理与生产产品的结合。CIMS具体情况如下图所示： 三、机电一体化的发展（一）网络化由于网络技术的不断普及，机电一体化产品运用于网络技术，使得产品本身就具备网络的各种性能，包括远程控制和监控技术。利用网络技术连接各种家用电器，使得人们不用出门也能享受机电一体化技术产品所带来的好处，因此，把网络技术运用在机电一体化产品中，这无疑是一个明智的抉择。（二）集成化在生产过程中，运用集成化可以同时完成多种程序，集成化包含多种技术与产品的不断融合与对结构的修复以及优化，它可以高效率与高规格的实现各种产品的生产。具体实施方法如下：首先，将系统分解为多个层次，其次，使系统在分散的情况下，让它的各个部门依然能安全快速的运行下去，最后通过特殊的手段将它的各个层次有序的连接起来，这样就使得它的功能变得更加优化与强劲。（三）人性化人工智能在机电一体化技术中显得尤为重要，因为，机电一体化产品的使用者是人，所以，赋予产品人的思维、情感和人性化是人们刻不容缓的一个任务。对人来说，除了给机电一体化产品特殊的功能外，还需要艺术的视觉效果，如在色彩和造型上等都需要精心的创造，使得它与周围环境有一个相得益彰的美的体验。（四）模块化