毕业论文
课题名称机电一体化技术的应用与发展
姓名XXX 学号XXXXXXX
所在系机电系专业年级机电XX
指导教师XXX
O 一4年X月XX日
xxxx 大学毕业设计论文
目录
第一章机电一体化的基本概念 (2)
1.1基本概念 (2)
第二章机电一体化技术的发展历程 (3)
装第三章机电一体化技术的发展方向 (4)
3.1光机电一体化方向 (4)
3.2柔性化方向 (4)
3.3智能化方向 (4)
3.4仿生物系统化方向 (4)
3.5微型化方向 (5)
J 第四章机电一体化技术的应用 (5)
订 4.1在现代机械制造业中的应用 (5)
4.2 在饮料行业中的应用 (5)
4.3在钢铁企业中的应用 (6)
第五章机电一体化产品的发展趋势 (7)
5.1智能化 (7)
5.2数字化 (7)
5.3模块化 (7)
线 5.4网络化 (7)
5.5自源化 (8)
5.6人性化 (8)
5.7微型化 (8)
5.8绿色化 (8)
第六章典型机电一体化产品的发展趋势 (9)
6.1 自动机与自动生产线 (9)
结束语 (9)
感谢辞 (10)
参考文献 (11)
第一章机电一体化的基本概念
XXXX 大学毕业设计论文
1.1基本概念
机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics 的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。
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。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术
第二章机电一体化技术的发展历程
“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使用。
80 年代，信息技术崭露头角。微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械一电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了“光机电一体化”的新领域。
进入90年代，通信技术进入了机电一体化，机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，稳步进入了21世纪。
第三章机电一体化技术的发展方向
以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。专家预测，机电一体化技术将向以下几个方向发展：
3.1、光机电一体化方向
一般机电一体化系统是由传感系统、能源（动力）系统、信息处理系统、机械结构等部件组成。引进光学技术，利用光学技术的先天特点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。
3.2、柔性化方向
未来机电一体化产品，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”。在这系统中，各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”可根据不同环境条件做出不同反应。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，具有“行动”是可以改变的。这样，线既明显地增加了系统的能力（柔性），又
不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3.3、智能化方向
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。
3.4、仿生物系统化方向
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。就目前情况看，机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段很漫长的道路要走。
第5页共11页 3.5、微型化方向
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。当这一成果用于实际产品时，就没有必要再区分机 械部分和控制器部分了。那时，机械和电子完全可以“融合”机体，执行结 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 微型化是机电一体化的重要发展方向。
4.1、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。 4.2、在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一 机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。 不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水 平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类 设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际 竞争力。 4.3、在钢铁企业中的应用 装
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线第四章机电一体化技术的应用