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机电一体化技术论文随着我国经济社会的进步，工程机械也得到了快速发展，机电一体化技术得到了广泛的应用。
在工程机械运行中应用机电一体化技术，可大大提高工程机械运行效率，为经济效益提升提供保障。
因此，探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。
而且，机电一体化技术属独立学科，涉及技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等，探讨机电一体化技术在工程机械中的应用，有助于促进工程机械的发展。
1机电一体化技术及其应用现状机电一体化即机械电子学，属于新兴边缘综合学科，涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术，等等。
在工程机械中利用机电一体化技术，将微电子技术应用到工程机械中，可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥，从而提高工程机械的利用技术。
而且，在工程机械中利用机电一体化技术，也可大幅改善工程机械面貌，促进工程机械的智能化、自动化。
随着施工的变化，工程机械性能的要求也在不断发生改变，需要逐步提高工程机械的性能。
在使用性能上，工程机械应做到以下几点：第一，提高生产效率，降低能耗；第二，提高工程机械的自动化水平，严格控制施工质量与精度；第三，实现工程机械设备操作简单化和稳定性，降低工作人员的劳动强度，提高作业安全性；第四，延长工程机械使用的寿命。
在工程机械中利用机电一体化技术，有助于实现上述几个目标。
2工程机械机电一体化技术的应用分析2.1工程机械与机电一体化的关系与传统工程机械相比，目前的工程机械中应用机电一体化技术，可改善工程机械各方面性能，比如操作舒适性的提高，且机械功效增加；工程机械的耗能大幅下降，且安全性与可靠性不断提升；工程机械的作业效率与精度也有所增加。
2.2机电一体化技术对工程机械的。
改进现代工程机械对性能要求比较高，主要表现在以下几个方面：工程机械的功效高，且能耗下降；系统具备监测运行状态的功能，可自动诊断与报警，提高运行的安全性；实现工程机械的自动化与精度的提升。
浅谈机电一体化技术及其应用摘要：现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。
机电一体化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。
机电一体化技术目前越来越广泛被采用于钢铁、电力、石油化工、采矿冶金、汽车、造船、航空工程等行业中。
要想实现机电一体化技术的快速发展，首先要对机电一体化技术的基本结构和核心技术有准确的认识，只有在此基础上才能实现技术进步的科学合理化发展。
关键词：机电一体化技术；应用；研究1机电一体化技术概述机电一体化是一门新兴的边缘性的技术学科，它是由机械、电子技术及计算机科学等多个学科互相结合渗透而形成并发展起来的，而机电一体化产品则是运用最新的微电子、计算机技术以机械产品为基础研发出来的新产品。
机电一体化的出现是许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。
机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗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。
由此而产生的功能系统，则称为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
机电一体化技术的最大作用是扩展新功能，增强柔性。
首先，它是众多自动化技术中最重要的一种，如实现过程自动化（PA，即连续体自动化）、机械自动化（FA，即固体自动化）、办公自动化（OA，即信息自动化）等；其次，机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造和提供产品的关键技术。
一个机电一体化系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成，如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。
2机电一体化技术的应用2.1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：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。
机电一体化技术现状与发展方向摘要：近些年来，随着微电子技术和计算机技术的发展，机电一体化技术得到了迅猛发展。
本文主要就机电一体化技术的应用及其现状进行研究，并深入分析机电一体化技术的发展方向。
关键词：机电一体化；微电子技术；现状；发展方向中图分类号：th-39机电一体化属于一个新兴边缘学科，正处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向。
机电一体化技术是一门跨学科的综合性技术，它是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。
机电一体化技术对现代工业的发展有巨大的推动作用，因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。
一、机电一体化的发展现状机电一体化的发展大体可以分为 3 个阶段。
20 世纪 60 年代之前为初级阶段。
这一时期，人们便能利用电子技术的初步成果来完善机构产品的性能，特别是在第二次世界大战期间，战争的刺激为机械产品和电子技术的结合创造条件，这些机电结合的军用技术，战后发展成为民用，对战后经济的复苏起了积极的作用。
当时的研制和开发从总体上来看处于自发状态，由于当时电子技术的发展水平落后，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到80 年代为蓬勃发展阶段。
这一时期，控制技术、计算机技术、通信技术的发展为机电一体化的进一步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。
20 世纪 90 年代后期为深入发展阶段。
随着光学、通信技术、微细加工技术等融入了机电一体化技术，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。
我国从 20 世纪 80 年代初期开始进行机电一体化的研究和应用，当时正处于机电一体化的蓬勃发展阶段。
国务院随即成立机电一体化领导小组并将其列为“863 ”计划。
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，并对国内许多大专院校、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。
1 机电一体化的基本概念机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
这里面包含了三重含义：首先，机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科；其次，机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。
随着机电一体化技术的发展，以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术（即所谓的“3C”技术：Compu ter、Communication和 Control Technology）“渗透”到机械技术中，丰富了机电一体化的含义，现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合，还包括光（光学）机电一体化、机电气（气压）一体化、机电液（液压）一体化、机电仪（仪器仪表）一体化等；最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。
换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。
2 机电一体化的核心内容机电一体化包括软件和硬件两方面技术。
硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。
因此，要了解机电一体化，必须从以下几方面着手：（一）机械技术机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来，来提高其各项性能，满足更广的需求。
在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。
（二）计算机与信息技术凡是能扩展人的信息功能的技术，都是信息技术。
可以说，这就是信息技术的基本定义。
它主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。
（三）系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。
机电一体化技术应用摘要：机电一体化技术是生产力发展到一定阶段的必然产物，是世界范围内较为新兴的学科，但它对世界经济已经产生了重大影响。
文章对该技术的发展轨迹、未来的发展方向、我国的发展策略进行了详尽的分析阐述。
如今的机械工程领域，因为微电子与计算机技术的全面应用，机械工业正朝着机电一体化方向发展，使机械工业的技术构架、功能及生产方式等模式有了翻天覆地的变化，也使工业生产逐渐侧重于“机电一体化”。
关键词：机电一体化；发展方向；应用范围一、机电一体化的基本概念和特点机电一体化是一门新兴的边缘性的技术学科，它是由机械、电子技术及计算机科学等多个学科互相结合渗透而形成并发展起来的，而机电一体化产品则是运用最新的微电子、计算机技术以机械产品为基础研发出来的新产品。
在工程领域对各类技术实践应用后，再加以借鉴与整合就创造出了现在的机电一体化技术，所以说它是在机械、微电子、自动控制、计算机和信息处理、伺服驱动、电力电子等技术以及系统的总体技术的基础上形成的一项高新技术。
如下特点是机电一体化产品普遍具有的：具有可以自动监视、诊断、报警、保护的功能；具有自动处理和控制信息的功能，可以通过自动控制系统确保机械的操作者按照设计要求精确地完成预先设定好的程序，以使其不会依靠主观思想来行动，从而保证良好的工作质量和完美的产品合格率，而机械控制的灵敏度和检测的精确度及范围也获得了提高；采用复合技术、复合功能，这脱离了原来传统机电产品单技术、单功能的局限，很大程度上提高了产品的功能水平及自动化的程度；利用程序控制和数字显示技术，减少了操作的按钮和手柄的数目，使操作变得更为简单方便；在不同的应用领域和场合，其具有可以自动控制、自动补偿、调节、自动校验、保护及智能化等功能，从而能够迅速的满足不同用户的不同需求；具体的安装调试过程中，可根据不同用户对象的需要、实际参数的变化等来相应的改变控制程序以使其适应变化的工作方式。
而且不必改变产品的任何部件或零件，只需利用不同的手段，就能将这些控制程序输入到产品的控制系统里。
机电一体化系统习题答案第一章思考与练习题一一. 名词解释1.机电一体化机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
二. 简答题1. 机电一体化系统的组成部分主要分为哪几种？答：机电一体化系统主要分为：机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、控制性处理单元以及接口等部分组成。
2. 接口技术的作用？答：是系统中各单元和环节之间进行物质、能量和信息交换的连接界面，是外设和数控装置之间的桥梁。
其功能为：变换、放大和传递。
第二章思考题1一．名词解释1. 误差：是对某一特定的物理量进行度量时，所测得数值与真值得差值。
2. 准确度：通常用来反映系统的测量值与真值的近似程度，反映了系统误差的大小； 精密度：是从随机误差的角度来反映系统的测量值与真值的近似程度； 精确度则是系统误差和随机误差的综合反映。
3. 传动精度：是指机械传动链单向传动时，其输入端与输出端瞬时传动比的实际值与理论值之差。
4. 装配精度：是是指不同零件或不见按照特定要求组装成具有一定功能的综合精度，包括零件或不见的相对位置精度、运动精度、接触精度。
5. 机床加工精度：是一项综合型精度指标，即指机床在加工工件时所能达到的精确度。
6. 机床定位精度：是指机床或仪器主要部件在运动终点所能达到的实际位置的精度。
(是一个具有综合性质的精度指标，其定位形式大致可分为手动定位、自动间歇定位和连续定位三种形式。
)二.简答题1.机械系统在机电一体化中的作用？答：机械系统在机电一体化中起着传递功率、支撑、连接、执行的功能。
2.机床精度与机床加工精度有什么不同？（判断）答：二者的概念之间有一定的区别，机床加工精度是指在加工时体现出来的精度，与机床设备本身使用的时间年限、加工时的切削力、环境温度等都有关系，而机床精度所描述的是机床的原始精度，不考虑上述这些情况。
4. 什么是六点定位原理？答：任何一个物体在三维空间中，相对三个互相垂直的坐标系OXYZ 来说，都有六个自由度，即沿X 、Y 、Z 三个坐标轴的移动，以z y x 、、表示，及绕着X 、Y 、Z 轴的转动，用z y、、x 表示，如图所示。
对机电一体化发展的认识：机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。
第一阶段（又称初级阶段）是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认。
第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。
第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。
机电一体化是一个新兴的边缘学科，正处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向[1]。
一般认为，机电一体化技术是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其他技术相融合而构成的一门独立的交叉学科。
美国IEEE/ASME曾于1996年给出了一个较为全面的定义: “我们对机电一体化初步定义为‘在工业产品和过程的设计和制造中，机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成’，包括以下11个方面：（1）成型和设计；（2）系统集成；（3）执行器和传感器；（4）智能控制；（5）机器人；（6）制造；（7）运动控制；（8）振动和噪声控制；（9）微器件和光电子系统；（10）汽车系统；（11）其他应用”。
目前，国际上普遍采用日本机械振兴协会的定义：“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称[3]”，涉及机械制造技术、电子技术、信息处理技术、测试和传感器技术、控制技术、接口技术、计算机技术、伺服驱动等多种技术。
机电一体化技术对现代工业的发展有巨大的推动力，因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。
1 国外机电一体化发展现状机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。
第一阶段（又称初级阶段）是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认。
第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。
第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。
1989年在日本东京召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，是机电一体化向纵深发展的标志，各国政府也开始有计划地推动和发展机电一体化技术和产品。
简述机电一体化的发展趋势机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等现代科学技术有机融合、相互渗透的结果。
机电一体化趋势一、对机电一体化的再认识1、机电一体化概念机电一体化又称机械电子学，机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在祭祀按产品发展过程相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
2、机电一体化的特点1）、具有综合性机电一体化技术是由机械技术、电子技术、微电子技术和计算机技术等有机结合形成的一门跨学科的边缘科学。
各种相关技术被综合成一个完整的系统，在这一系统中，它们彼此相互苛刻要求，彼此又取长补短，从而不断地向着理想化的技术发展。
因此机电一体化技术是具有综合性的高水平技术。
2）、广而强的应用性机电一体化技术是以机械为母体，以实践机电产品开发和几点过程控制为基础的技术，是可以渗透到机械系统和产品的普遍应用性技术，几乎不受行业限制。
机电一体化技术应用计算机技术，以信息化为内涵智能化为核心，开发和生、产了性能更好的功能更强的机电一体化系统和产品。
3）、多层次的系统化机电一体化是将工业产品和过程利用各种技术综合成一个完整的系统，强调各种技术（特别是微电子技术与精密机械技术）的协同和集成，强调层次化和系统化。
无论从单参数、单击控制到多参数、多级控制，还是从单件单品生产工艺到柔性及自动化生产线，直到整个系统工程设计，机电一体化技术都体现在系统各个层次的开发和应用中。
4）、整体的最优化从系统工程观点出发，充分利用新技术及其相互交叉融合的优势，实现机电一体化系统（或产品）的高附加值、高效率、高性能、省材料、省能源、低损耗、低污染、省时省力等等。
比如采用数控机床、柔性生产线、工业机器人和计算机管理等高科技机电一体化技术和系统以后，各企业就可以根据社会需求及时调整产品结构各生产过程，几乎不需要重新设计制造工艺设备，大大缩短了整个生产周期。
5）、使用简易化从开发上来看，机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化系统和产品得以实现、使用和发展的技术群体这就需要开发人员不仅具有扎实的理论基础，而且具有广博的技术知识，还要不断的学习和更新相关知识。
国家开放大学《机电一体化系统》章节自测题参考答案第一章绪论一、判断题1.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。
（√）2. 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。
（√）二、单项选择题1．机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（）。
A. 动力部分B. 机械本体C. 执行机构D. 控制器2．( ) 不是机电一体化产品。
A. 现代汽车B. 打字机C. 复印机D. 空调机3. ( ) 装置是电机一体化系统的感觉器官，它可以从待测对象那里获取能反应待测对象特性和状态的信息。
A. 自动控制B. 驱动C. 传感检测D. 执行三、多项选择题1.机电一体化是多学科技术的综合应用，是技术密集型的系统工程，目前，机电一体化技术包含下述技术（）。
A. 检测传感技术B. 生物技术C. 自动控制技术D. 精密机械技术2.机电一体化系统的现代设计方法包括（）。
A. 绿色设计方法B. 反求设计方法C. 传统设计方法D. 优化设计方法第二章机械传动与支承技术一、判断题1．滚珠丝杆机构不能自锁。
（√）2．滚珠丝杠副的轴向间隙是承载时在滚珠与滚道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和。
（√）二、单项选择题1．滚珠丝杠副结构外循环方式不包含（）。
A. 外循环插管式B. 内、外双循环C. 外循环端盖式D. 外循环螺旋槽式2．机电一体化系统的支承部件主要有旋转支承部件和移动支承部件，下面（）为机电一体化系统的旋转支承部件。
A. 低精度滚动轴承B. 导轨C. 空心圆锥滚子轴承D. 滑座三、多项选择题。
机电一体化1、机电一体化的概念：机电一体化是以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合的过程逐渐形成和发展得一门新兴边缘技术学科。
机电一体化又称机械电子学它是由机械学的前半部分与电子学的后半部分组成的。
2、变量施肥的过程：获取土壤的信息，通过农业专家决策，指定变量施肥处方图并将变量数据输入到施肥变量播种机控制系统中实现变量施肥。
不同变量施肥系统包括：步进电机驱动、电控无级变速器驱动、电控液压马达驱动。
3、伺服系统的组成：输出各部分的作用：（1）控制器：控制器的功能是根据输入信号和反馈信号比较的结果，决定控制方式。
常用的控制有PID 控制和最优控制等。
控制器一般都是电子线路或计算机组成等。
（2）功率放大器：控制器输出的信号通常都很微弱，需经功率放大器放大后，才能驱动执行机构动作。
功率放大器主要由电子器件组成。
（3）执行机构：执行机构直接与被控对象打交道，最后执行控制器的指令，完成某种特定的动作。
执行机构要准确，迅速，精准，可靠地实现对被控对象的调整和控制。
执行机构主要由各种执行元件和机械传动装置等组成。
（4）检测装置：为了提高工作精度和抗干扰能力，伺服系统一般采用闭环控制。
检测装置是系统反馈环节，通过检测装置的测量，将执行机构的输出信号反馈到伺服系统输入端，实现反馈控制。
反馈信号一般为位置反馈信号、速度反馈信号和电流反馈信号，要经过多种传感元件进行检测。
用来检测位置信号的装置有自整角机、旋转变压器、光电编码器等；用来检测速度信号的装置有测速发电机、旋转变压器、光电编码器等；用来检测电流信号的装置有取样电阻霍尔集成电路传感器等，可检测的装置要求是精度高、线性度好、可靠性高、响应快。
4、采样定理：为了保证在采样过程中不丢失原来信号中所包含的信息，采样频率必须按照香侬采样原理来确定，即要求； f≥fmax（L被来原信号f（t）的最高有效频率）在实际应用中，fn≥（5-10）fmax5、采样/保持电路的作用由于采样信号f※（t）在函数轴上仍是连续变化的模拟量，因此还需要A/D转换器将其转换成数字量。
机电一体化是一个新兴的边缘学科，正处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的发展方向。
20世纪90年代后期，机电一体化进入了深入发展时期。
光学、通信技术、微细加工技术等进入了机电一体化，出现了光机电一体化和微机电一体化的新分支。
同时对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，以及学科体系和发展趋势都进行了深入研究。
人工智能技术、神经网络技术及光纤技术也为机电一体化技术开辟了广阔的发展天地。
一般认为，机电一体化技术是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术及其他技术相融合而构成的一门独立的交叉学科。
美国IEEE/ASME曾于1996年给出了一个较为全面的定义:“我们对机电一体化初步定义为…在工业产品和过程的设计和制造中，机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成‟，包括以下11个方面：（1）成型和设计；（2）系统集成；（3）执行器和传感器；（4）智能控制；（5）机器人；（6）制造；（7）运动控制；（8）振动和噪声控制；（9）微器件和光电子系统；（10）汽车系统；（11）其他应用”。
目前，国际上普遍采用日本机械振兴协会的定义：“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称[3]”，涉及机械制造技术、电子技术、信息处理技术、测试和传感器技术、控制技术、接口技术、计算机技术、伺服驱动等多种技术。
机电一体化技术对现代工业的发展有巨大的推动力，因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。
1国外机电一体化发展现状机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。
第一阶段（又称初级阶段）是20世纪60年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认。
第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。
第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。
1989年在日本东京召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，是机电一体化向纵深发展的标志，各国政府也开始有计划地推动和发展机电一体化技术和产品。
目前，日本和美国在机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位。
美国商务部曾发表过一份关于日本机电一体化的研究报告，对日美两国机电一体化技术的基础研究、超前开发与形成产品等三方面进行了比较，结论是除机器视觉与软件外，日本的基础研究与美国是可以比拟的。
当前，他们都将智能传感器、计算机芯片制造技术、具有触觉和人机对话功能的人工智能工业机器人、柔性制造系统等列为高技术领域的重大研究课题，并投入大量资金支持发展相关技术。
因此，机电一体化产品得以迅猛发展，主要表现在以下4个方面:（1）机电一体化产品几乎遍及所有制造业领域。
在工业发达国家，数控机床占机床总数的30%～40%。
工业机器人正向智能化和智能系统的方向发展，数量在未来十年将以25%～30%的速度增长。
智能机器人将逐步进入办公、管理、娱乐、家庭等各个领域。
（2）机电一体化从单机向整个制造业的集成化过渡。
计算机集成制造系统CIMS是当今世界制造业发展的总趋势,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。
CIMS的实现是全局动态的最优综合。
（3）激光技术进入机电一体化领域。
光机电一体化是激光技术与机械、电子技术相结合,不仅大大扩展了机电一体化的应用领域,而且使一些行业出现重大变革，是当今信息业与制造业的最佳结合点。
（4）微细加工技术与设备发展迅猛。
微电子技术及其产业的高速发展,带动了大量高新技术的兴起,微细加工技术和装备不仅支持了电子产业的发展,而且对微机械的诞生和发展也起了决定性的作用。
2国内机电一体化发展现状我国从20世纪80年代初开始进行机电一体化的研究和应用，国务院成立了机电一体化领导小组并将其列为“863计划”。
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。
虽然目前国内机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距[6]，但随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家高技术重点研究领域，给予优先支持，并取得了一定的成绩。
（1）数控技术方面。
我国数控技术起步于1958年，在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统普及型也达到了10%。
纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了很好成绩。
目前,已具有年产数控系统3000多套、主轴与进给装置5000多套的生产能力。
近十年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3～5μm,提高到1～1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级0.01μm[7]。
（2）工业机器人方面。
我国1986年将机器人的研究开发列入国家科技计划,现已掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统和软件编程技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人的关键元器件,并进入实用化阶段，开发出弧焊、点焊、喷漆、装配、搬运、注塑、冲压及能前后行走、爬墙、水下作业的多种机器人。
目前，国内相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化制造技术，解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制备技术。
现在，我国从事机器人研发的单位有200多家，专门从事机器人产业开发的企业有50家以上，中国市场上总共拥有近万台工业机器人，其中完全国产的工业机器人（行业内规模比较大的前三家工业机器人企业）行业集中度占30%左右。
（3）计算机集成制造系统方面。
我国经过多年的理论和技术准备,CIMS已经有了较快发展。
目前,已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7个CIMS单元技术实验室和8个CIMS培训中心[9]。
2000年,全国已有20多个省市、10多个行业、200多家不同规模和类型的企业通过实施CIMS应用示范工程,取得了巨大的经济效益。
当前,CIMS的进一步试点推广应用已经扩展到机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、冶金、石油化工等诸多领域,正得到各行各业越来越多的关注和投入。
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。
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）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。
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[6]。
工业的发展使得资源减少，生态环境受到严重污染。
绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成了适应未来发展的一大特色。
如果我们把机械产品和制造机械产品的机械装置统称为机械系统，则机电一体化技术的功能可归结为：提高机械系统的性能，完成传统机械系统不能完成的功能；提高机械系统的智能化程度，使人在更舒适的环境中工作；提高机械系统的可回收性；降低机械系统的原材料消耗；降低机械系统的能耗；降低机械系统对环境的污染，可以看出其中至少有3条是和环境保护有关的。
因而，进入21世纪，机电一体化技术的使命是要能提供一种高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、环境舒适和可回收的智能化机械产品，即提供一种能满足可持续性发展的绿色产品。
（2）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。
人工智能系统是一个知识处理系统,它包括知识表示、知识利用和知识获取三个基本问题,其最终的目标是模拟人的问题求解、推理、学习。
人工智能在机电一体化建设中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。
“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。
目前,专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法,是机电一体化产品系统实现智能化的4种主要技术，它们各自独立发展又彼此相互渗透。
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[10]。
（3）网络化20世纪90年代,计算机技术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、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革，同样也给机电一体化技术带来了重大影响，例如通过网络对机电一体化设备进行远程控制。
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homenet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computerintegratedappliancesystem,CIAS,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。
（4）微型化微型化兴起于20世纪80年代末,是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。
近十余年来，微机电系统（MicroElectroMechanicSystem,MEMS）,作为机电一体化技术的新尖端分支而倍受重视,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。
微机电系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，发展难点在于微机械并不是简单地将大尺寸的机械按比例缩小，由于结构的微型化，在材料、机构设计、摩擦特性、加工方法、测试与定位及驱动方式等方面都产生了一些特殊问题。
微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间，并易于进行精细操作，因此在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
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，都有广阔的应用前景。
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。
