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摘要：机电一体化随着科技的发展正在不断的更新，为了满足时代的需求，机电一体化的功能也变得越来越多，在各个领域的应用也十分广泛，将电子技术和机械技术通过结合优化系统的性能，文章对机电一体化未来的发展趋势进行了分析，阐述机电一体化的功能作用和发展的空间。
关键词：机电一体化；技术；现状；发展趋势
随着科学技术的发展，工程技术的创新和进步也在不断地发生，在机械工程中，计算机科学技术和电子技术结合成为机电一体化，为机械工业带来更大的发展空间，改变了功能和管理方式等方面，机电一体化对机械工业产生了巨大的影响。
一、机电一体化的概念
一体化指的是在主要功能以及信息，动力功能上结合电子技术，使机械设备和电子软件共同融合形成新的结构系统的意思。随着这个概念不断地发展变成了新兴的专业学科，包含有电子技术，计算机技术，信息技术，机械技术等多方面的知识，组合成为具有多种功能的系统，在质量和耗能上更加优良，在技术上比较复杂，由此形成了机电一体化的系统。
（一）机械技术的重量和准确度都需要提高，由于材料为钢铁等金属，所以在减少自身重量上需要改变材料的选取，用非金属复合材料代替金属的使用可以减轻机械重量，更加促进系统的快速性，并且减少能量的损耗。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
（五）接口技术为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
二、机电一体化技术的主要应用领域
（一）数控机床数控机床及相应的数控技术
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。3、WOP 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系統的控制功能。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。
（二）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。
（三）柔性制造系统（FMS）
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。
（四）工业机器人
第 1 代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第 2 代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第 3 代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第 5 代计算机关系密切。
四、机电一体化的发展趋势
目前机电一体化的发展在科技技术上的更加的具备潜力，分析机电一体化的方向分为以下几个方面：
（一）智能化
机电一体化发展将更加的智能化，这是传统的自动化设备无法达到的，随着处理器的高性能发展以及传感器的集成化可以使智能系统有发挥作用的空间，根据智能化的计算功能来推动机电一体化的智能化发展，不仅可以将机电一体化变成人工智能，使其具备逻辑能力，还可以为人类的脑力工作带来帮助。
（二）系统化
机电一体的系统化在多种组合方式下完成多个系统的协调控住，发挥高性能的作用，增强了通信功能，远程通信通过网络的特点实现强大的信息传输功能，并且借助网络使电子软件的操作和系统结合，更加的便捷，通过手机等终端进行控制。机电一体化未来会更加注重人性和智能方面的发展，更加利于人们的使用并具有生物化的特点。
（三）微型化
机电一体化随着发展会向着微型的方向前进，随着电子技术和软件技术的研究的深入，微米级的机电一体化设备会逐渐取代重量和耗能大的设备，更加的小巧灵活，并且能够进入比较小的空间进行操作，在多个领域都会被运用到，比如医学，航天等方面，微米型的机械设备会越来越为世界所推崇。
（四）网络化
网络的发展使时代更加快速，机电一体化也将向着网络化发展，结合网络的技术运用可以使机电一体化系统实现远程的操控，利用终端的网络传输特点进行资源的分享，更加的便捷和高效。
（五）环保化
机电一体化根据绿色环保理念的要求会进行改善，从使用材料上以无污染，可回收的能达到理想效果的材料来创造，使机电一体化系统的整体可以符合环保的标准，回收利用率得到提高，从系统的制造到运输和使用等多方面都体现出生态保护的观念，这是时代发展的必然趋势。
综上所述，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：
[1]虞成建. 机电一体化技术的应用及其发展趋势[J]. 军民两用技术与产品，2017（12）.
[2]丁鹏. 浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J]. 科学与财富，2016（11）.
[3]袁继来. 浅析机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J]. 工程技术：文摘版，2016（6）：00137-00137.
关键词：机电一体化；技术；现状；发展趋势
随着科学技术的发展，工程技术的创新和进步也在不断地发生，在机械工程中，计算机科学技术和电子技术结合成为机电一体化，为机械工业带来更大的发展空间，改变了功能和管理方式等方面，机电一体化对机械工业产生了巨大的影响。
一、机电一体化的概念
一体化指的是在主要功能以及信息，动力功能上结合电子技术，使机械设备和电子软件共同融合形成新的结构系统的意思。随着这个概念不断地发展变成了新兴的专业学科，包含有电子技术，计算机技术，信息技术，机械技术等多方面的知识，组合成为具有多种功能的系统，在质量和耗能上更加优良，在技术上比较复杂，由此形成了机电一体化的系统。
（一）机械技术的重量和准确度都需要提高，由于材料为钢铁等金属，所以在减少自身重量上需要改变材料的选取，用非金属复合材料代替金属的使用可以减轻机械重量，更加促进系统的快速性，并且减少能量的损耗。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
（五）接口技术为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
二、机电一体化技术的主要应用领域
（一）数控机床数控机床及相应的数控技术
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。3、WOP 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系統的控制功能。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。
（二）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。
（三）柔性制造系统（FMS）
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。
（四）工业机器人
第 1 代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第 2 代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第 3 代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第 5 代计算机关系密切。
四、机电一体化的发展趋势
目前机电一体化的发展在科技技术上的更加的具备潜力，分析机电一体化的方向分为以下几个方面：
（一）智能化
机电一体化发展将更加的智能化，这是传统的自动化设备无法达到的，随着处理器的高性能发展以及传感器的集成化可以使智能系统有发挥作用的空间，根据智能化的计算功能来推动机电一体化的智能化发展，不仅可以将机电一体化变成人工智能，使其具备逻辑能力，还可以为人类的脑力工作带来帮助。
（二）系统化
机电一体的系统化在多种组合方式下完成多个系统的协调控住，发挥高性能的作用，增强了通信功能，远程通信通过网络的特点实现强大的信息传输功能，并且借助网络使电子软件的操作和系统结合，更加的便捷，通过手机等终端进行控制。机电一体化未来会更加注重人性和智能方面的发展，更加利于人们的使用并具有生物化的特点。
（三）微型化
机电一体化随着发展会向着微型的方向前进，随着电子技术和软件技术的研究的深入，微米级的机电一体化设备会逐渐取代重量和耗能大的设备，更加的小巧灵活，并且能够进入比较小的空间进行操作，在多个领域都会被运用到，比如医学，航天等方面，微米型的机械设备会越来越为世界所推崇。
（四）网络化
网络的发展使时代更加快速，机电一体化也将向着网络化发展，结合网络的技术运用可以使机电一体化系统实现远程的操控，利用终端的网络传输特点进行资源的分享，更加的便捷和高效。
（五）环保化
机电一体化根据绿色环保理念的要求会进行改善，从使用材料上以无污染，可回收的能达到理想效果的材料来创造，使机电一体化系统的整体可以符合环保的标准，回收利用率得到提高，从系统的制造到运输和使用等多方面都体现出生态保护的观念，这是时代发展的必然趋势。
综上所述，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：
[1]虞成建. 机电一体化技术的应用及其发展趋势[J]. 军民两用技术与产品，2017（12）.
[2]丁鹏. 浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J]. 科学与财富，2016（11）.
[3]袁继来. 浅析机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J]. 工程技术：文摘版，2016（6）：00137-00137.