时间：2023-09-03 14:49:16
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关键词：机电一体化；农业机械；电子信息技术
中图分类号：F323.3 文献标识码：A
前言
随着电子信息技术的快速发展，其与机械技术的融合形成了一股机电一体化的浪潮。大规模的集成电路技术的成熟奠定了机电一体化的基础，数控机床的出现则给机械工业带来了飞跃式的发展，微电子技术赋予了机电一体化更大的潜力。同时，可编程序控制器、激光技术、信息技术以及模糊技术等技术的发展，都让机电一体化的技术水平不断提升。从机电一体化产品的功能与作用来看，可以将其分为2类，即整机与基础元件。前者包括数控机床、智能化仪表仪器、CAD/CAM系统等；后者包括传感器、模糊控制器和电力电子器件等。机电一体化技术的飞速发展为农业机械的现代化带来了强劲动力，应该特别关注机电一体化技术在农业机械中的运用。
1 机电一体化技术在农业机械现代化中的应用特点
1.1 提升了农业机械的智能化水平
农业机械正在融合越来越多的机电一体化技术，尤其是微电子控制技术和计算机处理技术的应用，使得农业机械的智能化水平不断提升。这种发展趋势不仅优化了农业机械的结构，提升了其工作效率，还使得农业机械的用途不断增加，利用率大幅上升。机电一体化技术在增加农业机械功能的基础上，使得其智能化水平有了很大提升，与其他各生产领域的智能化生产相呼应。
1.2 增加了农业机械的功能
机电一体化不是一个单项技术，是一系列技术的有机综合体，其囊括了微电子技术、机械技术、计算机与信息技术、传感测控与自动控制技术、信息变换与接口技术、软件编程技术以及电力电子技术等。这一系列技术赋予了农业机械丰富而强大的功能，并将这些功能整合在一起，形成了农业机械功能多、质量高、可靠性强于耗能少的发展趋势。
1.3 提高了农业机械的自动化水平
机电一体化技术的运用能够提升农业机械的信息化水平与自动化水平，作业的规范性与精确性得到提升。自动化水平的提升能够有效提高农业机械的产能，提升农业生产效率。
1.4 农业生产过程的人性化
电子监控与报警、故障诊断与自我防护等技术在农业机械上的运用，能够充分保障操作人员的人身安全，减少机械故障。在数字化和程控技术的帮助下，农业机械人体学设计更加合理，操作也变得更加灵活高效。同时，农业机械的技术水平的提升使得其维护更加方便，减少了不必要的人力资源浪费。
2 国内外机电一体化技术在农业机械运用中的实际情况
2.1 在国外的运用情况
在美国、澳大利亚、加拿大、德国等西方发达国家，农业机械的现代化水平非常高，机电一体化技术在农业机械中运用成熟。其农业机械设计有4大特点，即作业速度的提升、作业宽幅的提高、农机功率的增大和操作更加人性化。现在部分农机制造巨头正试图将一些尖端技术整合到农业机械上去，从而提升农业机械的智能化水平，增加其科技含量，提高工作效率。这些尖端技术有遥感技术、激光扫描技术、全球定位系统、信息数据的自动化采集与批量处理技术等。农用激光平地机就是一个很好的例子，其通过激光调平传感微机处理技术，能够获得高度平整的田地。约翰·迪尔公司将精密作业系统安装到水稻联合收割机中，对水稻的收获进行实时监控、计算与评估，能够快速获得产量、谷物湿度等信息；其内置的定位系统与示差定位能够帮助农场主获得位置信息，从而能够对机械实施有效调配。
2.2 在国内的运用情况
由于诸多原因，农机现代化在我国起步较晚，技术水平相对落后，滞后于我国农业现代化的要求，严重制约了我国现代化农业与生态农业体系的建立。随着我国机械工业、信息化产业等的发展，我国的农业机械的技术水平正在不断提升。尤其是我国在微电子处理技术、传感器技术以及信息化技术上的突破，我国的科技创新能力不断提升，这也让机电一体化技术能够更加娴熟地运用到农业机械中来。同时，应该充分借鉴美国、澳大利亚等农业技术大国的经验，结合自身特点，探索一条有中国特色的农业机械现代化道路。目前，一些经济发达地区在农业机械的机电一体化技术应用上取得一系列进展，施肥播种机、拖拉机和谷物干燥机等的机电一体化技术水平有了明显提升。虽然，我国农业机械化水平有了明显提升，但是其发展水平远远落后于西方国家，应该正视这一问题。
3 农业机械机电一体化的发展趋势
3.1 农业机械的光机电一体化
在融合传统的机电一体化技术的基础上，激光技术与计算机技术将会充分整合与优化农业机械的组成，获得最佳的工作机制，从传感系统、动力系统与信息处理系统等多个方面全面提升农业机械的技术水平。
3.2 农业机械的柔性化与智能化整合
柔性化即自律分配系统化，建立起既能独立工作又能为总体服务的系统，能够充分应对各类突发事件。在这种情况下，子系统出现故障对于整体工作影响不大，提高了农业机械的利用率。机电一体化技术的发展让农业机械的智能化不断提升，在模糊技术与信息技术的推动下，双向联系加强，智能化整合力度不断上升。
3.3 农业机械的微型机电化与信息化
随着技术的进步，尤其是纳米技术和蚀刻技术的发展，机械元件的小型化变得越来越容易，这为其微型机电化提供了技术保障。通过将一些列传感器、处理器和执行元件等整合在一起，形成自律元件。充分利用外界信息，进行信息化改造，通过处理外界最新技术信息，获得最佳的生产方式。
参考文献
[1] 赵志强，卢昕，林甦君.机电一体化技术对农业机械化发展的影响[J].农民致富之友，2012（20）：132-133.
[关键词]智能 机电一体化 绿色
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0325-01
本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见：
1 概述
机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
2 机电一体化技术未来的发展
2.1 全息系统化
全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
2.2 微型机电化
在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
2.3 光机电一体化
光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
2.4 产品网络全球化
计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。
2.5 产品绿色化
随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化；②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物：当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经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的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体（硬件）――大脑（软件）”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。
【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】
计算机技术的应用，使得机械产品的生产过程有机的结合在了一起，逐渐形成了机电一体化技术，机电一体化技术的应用给我国的机械行业带来了非常显著的效果，使得机电的生产效率得到了提升，降低了原材料的消耗，也进一步的减轻了工作人员的工作强度，可以说机电一体化是微电子技术、计算机技术、信息技术相结合的综合性高新技术。
1机电一体化
机电一体化这一技术的切入点是在系统工程当中，主要结合了机械、电子技术等先进的综合性技术，机电一体化技术可以说是对相关技术原理以及机电产品得以实现的技术总称，机电一体化产品则是由多个具有特殊功能的电子元器件所组成的有机的整体，这一整体能够很好的满足人们的使用要求，我们知道机电一体化技术的组织结构是非常复杂的，整体来看是由五个主要的部分构成，它们分别是机电机械装置、传感器、机电执行装置、动力源和计算机。
2机电一体化产品的优点
（1）功能全。机电一体化产品具有其他产品不具备的优点，像记忆、控制、信息的处理等等，这样也能够使产品的性能会提高到一个层次，更加的多元化、智能化。（2）结构简单。现阶段的机电一体化产品正在向着轻、薄、细的方向发展，所以机电一体化产品的设计和制造也是采用的标准化的方法进行的。（3）具备自我监控功能。这一功能是目前大部分的机电产品所不具备的，机电一体化产品的自动监视功能可以让自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。从而进一步的保障了产品的安全。
3我国机电一体化技术的发展与思考
近几年，我国对机电一体化产品的研究有了很大的进步，比如我国的煤矿机电一体化产品就已经成功的占领了国内的市场，随着机电一体化进程的不断加快，生产效率的提高，会有很多外国市场也会被成功占据，而机电一体化中最明显的一个成果就是国产全数字化直流提升机的成功研制，这一技术的出现让我国的煤矿机电一体化上升到了另一个层次上，但是在不断发展的同时，煤矿机电一体化产品还是出现了一些问题，像煤矿核心部分的国产化水平还是相对较低的，单机很多都没有通信功能，可以说这些机电是处于自动化的状态，但是通信是封闭的，虽然说设备的监测信息数据很多，但是很多都没有得到有效的利用。所以说在发展我国的机电一体化产品的时候，在技术上还是要注意以下几点问题：（1）任何一个装置都是要有自主知识产权的，这样才可以进一步的增加机电一体化产品供需比例，不至于比例太过失调；（2）增加机电一体化产品的通信功能，这样才能够让机电一体化产品在今后的运用中更能够适应综合自动化的需要。
4机电一体化的发展趋势
机电一体化是目前集机械、电子、计算机等多种学科的交叉综合，机电一体化的发展也进一步的促进着相关电子技术产业的发展，基于此种情况，机电一体化的发展方向也被奠定，主要方向体现在以下几个方面：（1）光机电一体化。这一系统主要部件为传感系统和信息处理系统，因此运用光机电一体化技术能够改善机电一体化的信息处理系统的相关性能，也正是因为光机电一体化的特殊性能，使得机电一体化产品的发展趋势也正向着这一方向发展。（2）技术产品的网络化。计算机技术的发展带动了网络技术的进步，网络技术的不断发展也进一步的促进者科学技术、政治领域的变化，这样一来，企业的竞争也在不断的出现多元化的趋势，可以说只要有机电一体化产品被研发出来，只要是质量可靠的，基本上都会快速的畅销，这也是网络的功劳，因此机电一体化产品的大方向就是向着网络化的方向发展。（3）全球系统化、智能化。从目前的情况来看。机电一体化产品的全息特征已经显现出来，而且随着科学技术的不断发展，智能化的水平也变得越来越高，使得很多的机电一体化产品具备了判断推理，自主决策等功能，以此来获得更高的控制目标。（4）微型机电化。这里主要指的是尺寸不会超过1厘米的机电一体化产品，也就是说机电一体化的发展进程正在向着纳米的方向发展，使得机电一体化的机体、执行机构、传感器等部件都能够有效的结合在一起，最重要的是体积很小，因此我们说微型及电话也是机电一体化的一个重要的发展方向。（5）机电一体化产品的绿色发展。机电一体化的发展给我国的工业发展带来了巨大的便捷，同时也给人们的生活带来了巨大的变化，使得人们的生活越来越丰富，但是在舒适生活的背后，资源也正在逐渐的减少，生态环境遭受到了前所未有的打击，基于此种情况，人们逐渐认识到了保护环境的重要，要把对自然地伤害弥补上，也正是在这样的一种思想促使下，绿色产品的概念随之产生，可以说在环境异常紧张的今天，绿色化的发展时将来时展的大趋势。
5结束语
关键词：智能 机电一体化 绿色
1 概述
机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
2 机电一体化技术未来的发展
2.1 全息系统化 全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
2.2 微型机电化 在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
2.3 光机电一体化 光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
2.4 产品网络全球化 计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。
2.5 产品绿色化 随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适;②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。
2.6 “生物——软件”化 未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经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的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。
3 结束语
通过本文的论述可见，机电一体化的出现不是随机出现的，而是一个时代的产物，文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求，更是一个必然结果。目前，因为科学技术的限制，其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显，但是随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势必将越来越明显，因为它既是多项科学技术发展的结晶，又极大地推动了不同学科的交叉与渗透，其发展前景也将越来越光明，这必然会给世界带来更大的技术力量。
参考文献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京.科学出版社.2004.
[2]高钟毓.机电控制工程[M].北京.清华大学出版社.2002.
关键词：机电一体化技术；国内现状；发展方向
机电一体化技术的发展和计算机等先进技术的普及是分不开的。在某种程度上说是机械行业得以发展的福音。在机电一体化技术的运用过程中，不仅有效地提高了工作效率，同时也在节能环保方面做出了巨大的贡献，同时对于工作人员的工作量有所减少，提高了企业的综合竞争力。机电一体化是多种技术的结合，其中包括微电子、计算机一级信息等在内的综合性较强的高新技术。
1、机电一体化的内容
机电一体化，顾名思义就是机械和电子的有机结合，实现一体化。这种技术是系统工程领域的一个重要技术，具体来说，机电一体化包含的范围较广，是一个总称。其中机电一体化系统是多种要素相结合的整体，能够最大限度地满足人的基本要求。在机械系统和微电子系统相互结合的过程中产生了一种新的功能。可以实现工作人员与机械设备的有机统一。一个完整的一体化系统，必须要包括机械装置、传感器在内的五大要素，否则就是不完整且没有工作能力的机电一体化系统。机电一体化工程也被称为机械电子工程，从名称中就可以看出工程的组成部分。其中机电一体化系统和机电一体化工程是相互联系、有机统一的。是理论和实际的结合。
机电一体化工程需要有系统的思想来指导，其中系统设计原理和综合集成技巧能够体现在机电一体化思想中。而且工程设置所运用的方法论也是科学合理的，并且具有一定的广泛性，包含系统工程和控制论等信息在内，使得机电一体化工程具有较强的科学性。同时一体化的思想和技术已经在光电、机电以及人机等领域都有所应用。
2、机电一体化产品的主要优点
1）机电一体化产品在运用的过程中，具有多重功能，其中记忆性较强，可以进行有效地运算、控制工作，同时对于信息的处理也能够达到相应的标准。进而实现产品的在使用过程中的高效性和智能化。因此机电一体化的主要特征就是具有多功能特性。
2）多数的机电一体化产品都具有较为简单的结构。随着科技的不断发展和进步，产品逐步朝着更加轻、薄的方向发展。同时采用标准化的方式来设计制作。这也是新一代机电一体化产品的一大特点。
3）对于机械领域中技术的运用，多具有节能环保的特点，机电一体化产品也不例外。在具体的运用过程中，可以根据实际负荷量来进行有效地控制和调节。因此，其节能特点较为突出。
4）对于机电一体化产品来说，其主要的特点就是具有智能性，而且安全可靠。因为在产品应用的过程中，该产品可以进行自动控制，诊断功能强。
3、机电一体化产品的类别
1）典型的机电一体化产品。这类产品机与电有机地融为一体。具有较完整的结构。如数控加工中心、工业机器人、彩色复印机、自动绘图机等。这些产品属于机电一体化的高级形式。它们单靠机械或电子是无法或很难实现的，机械与电子一旦分离，整机即无法运行。
2）机械产品中的一部分控制功能和机构用电子装置代替。这类产品如打印机、机电一体化照相机、带微机控制或数字显示的各种机械设备等。
3）以微电子装置代替原设备的信息处理机构。
这类产品如指针式石英电子表、全电子式电话交换机、带微处理器的各种仪表、电机调速装置等。
4、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。因此，机电一体化的主要发展方向如下：
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，能有效地改进机电一体化系统的传感系统性能、能源（动力）系统和信息处理系统性能，光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
2）全系统化--智能化。今后的机电一体化产品特征越来越明显，智能化水平越来越高。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。这主要受益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。
3）技术产品--网络化。20世纪90年代，计算机技术等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、教育等都带来了巨大的变革。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。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4）微型机电化--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）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。
6）设计产品--绿色化。工业的发展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。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。
5、总结
综上所述，本文主要通过介绍机电一体化的内容、机电一体化产品的主要优点、机电一体化产品的类别以及今后机电一体化的发展趋势等方面，主要了解的我国机电一体化发展中需要完善的地方以及目前的发展所遇到的瓶颈期。只有不断提科学技术的发展水平，才能促进机电一体化的发展。■
参考文献
自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.
(一)"机电一体化"的发展历程
1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;
2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.
(二)"机电一体化"发展趋势
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.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。
3.全息系统化——智能化。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。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4.“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。
5.微型机电化——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。
二、典型的机电一体化产品
机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
三、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务
机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。
(一)北京“机电一体化”工作面临的形势
1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度
(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。
(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。
(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。
(4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。
(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。
(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。
2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。
1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。
3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。
(二)北京“机电一体化”工作的任务
北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。
1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点
(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶
国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。
(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平
对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。
(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度
风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。
(4)优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标
北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。
2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标
(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。
(2)单项目标：
机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。
汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。
PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。
“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。
模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。
其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……
总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。
四、北京发展“机电一体化”的对策
(一)加强统筹安排，协调发展计划
目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!
(二)强化行业管理，发挥“协会”作用
目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。
“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……
(三)优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。
(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”
机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：
抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；
抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统；
关键词：数字电子技术；机电一体化；教学改革
一、引言
数字电子技术这门课程适应当今科学技术发展，当今的信息时代并且以数字化为基础运用到社会各界行业，如通信、计算机、航天、医学、工业自动化、仪器仪表、消费类电子产品等领域，为了拓展中职学生的就业门路，为了使他们在就业后能更加适应新型的社会变化改革，为了在以后就业中能有良好的理论和实践基础，人们必须针对于这门课程进行一体化教学进行研究。
二、从理论教学内容进行优化
现在这门课程内容大概包括数字电子技术基础、组合逻辑电路和时序逻辑电路、数字电路的应用等，数字电路的应用也是传统的555时基电路等。但是随着电子技术飞速发展，一方面数字集成电路在电子信息技术领域应用起来越来越广，另一方面各种不同规模数字集成电路及其在数字系统逻辑设计中的应用,学生要掌握逻辑设计基本理论和方法的基础上,了解数字电路更新换代,使数字系统设计方法产生的重大变化,进而了解新的动向,掌握新的技术,以适应数字技术快速发展的需要。这些都必须使人们从内容上进行更新。针对如此现状,依据以下两点进行优化第一，引进新的器件、新的技术、新的工艺和新的方法等，尽量采用在现实实际引用中的新的芯片等,加强当今应用广泛的实例，理论知识要做到比较广，学生接触的信息要多，这样做到了知识新、理论广、基础实等特点。第二，人们在学分立元件后要转换思想，思考为什么人们的手机、电视等电器越来越薄等特点，这就要求大家能换位到由分立元件组成集成电路、由小集成大中大规模集成、最终实现可编程逻辑集成电路功能。
三、如何实现一体化教学
第一，教学场地的要求。一体化教学的改革打破传统的教学模式，这样教学场地的设备设施的要求就更高了，而在学中做，在做中学的模式中实验是课程教学中不可或缺的重要环节,那对于现代教室来讲在以前专门的实训教师中，人们必须配备好多媒体教具，能够边讲理论的同时、学生能同时进行操作练习。第二，教学方式的改变。采用多样化教学方法，在教学中人们主要是学生为主体，教师为主导的教学模式，强调学生的自主学习的教学模式，由教师为学生提供优良的学习环境,如资料、仪器、工具、器材和问题,然后抛出问题，然学生设法解决有关问题,在解决问题的过程中,有哪些涉及新的知识，教师穿插讲新的知识点。在这样的教学课堂上,把教、学、做三者完全结合起来,不能再去区分传统的“理论课”、“实验课”、“习题课”和“讨论课”等，这样把三者有机结合起来，教学效果会更加明显。整个教学中人们可以运用多种教学方法，譬如:讨论法、多媒体教学法、讲授法、教具展示法、分组法等，采用不同的教学模式运用到一体化的教学过程,这样就打破传统的单一教学程式,讲授课就不在是单纯的从基础开始，以具体事例为导向，在完成事例的时候会遇见各种问题，解决好每个问题最终完成任务。这样以问题的形式贯穿整个教学中，学生的兴趣高了，学生的团队配合、自主能力完全能得到充分体现。这样多元化的教学方法使学生充分发挥自己的想象和他们的个性，同时也充分调动他们的学习积极性。在学生愿意学习的前提下，教师只要穿针引线的作用，把新知识灵活地灌输到学生的头脑中，这样的教学更适合人们中职的学生。例如：在讲解制作家用调光台灯电路时，电路包括整流、稳压等，还包含测量电阻大小、二极管、三极管等，示波器的使用。在最终能使的调光台灯电路实现成功，在整个教学过程中，学生组成自主探究，同时他们根据自己之前的学习状态产生不同的问题，教师根据学生问题采用不同的教学方式，新知识问题可以统一进行解答，个人之前不同问题可以单独解答，这也适应了因材施教的原则，在一体化教学中，人们打破传统理论和实践脱离的教学模式。第三，学生课程学习考核办法。教师之所以要进行课程考核，一方面可以监督学生了解自己知识到底学习怎么样，根据自己的学习情况进行下一步的预习及复是方便教师通过考核可以了解学生学习状况，好好调整下次的教学方法和策略，所以教学进行考核是非常有必要，传统的做法就是最后安排学生书写实训报告的形式，这种形式只注重结果而忽视过程，不能充分展示学生在过程当中的准确性，更加无法调动学生的积极性，不能使学生重视数字电子技术实验，严重影响了高技能专门人才的培养。因此,要改变这种以实验报告成绩定优劣的只注重结果而忽视过程的考核方式,人们可以采用三种方法进行考核：一方面实验考核成绩是理论教学考核的前提,一票否决制加强了实验教学内容的权重,即若实验考核不通过,不能参加理论教学考试,从制度上更完善了实验教学和理论课程。二是采用多种评价体系,实行过程性考核和终结性考核并重,这样有利于培养学生自主、自控的学习能力。三是学生自评整个教师教学过程和自己的学习过程，这样有利于教学过程信息反馈,并促进教学活动的改进和完善。
四、结束语
综上所述,随着教育信息数字化、现代化的发展,一体化教学模式将在以后《数字电子技术》中灵活运用,这不仅为学生自主学习提供了更加便利的条件,同时对教师、学生也提出了新的挑战,教师的许多教学方法和手段能够可以实现，但人们也应该看到,任何事物都不是万能的,都有自身无法克服的弱点,因此,人们教师也要努力跟上时代的信息步伐，在课程教学中,要以现今时代的实例来指导教学，力求达到最好的教学效果。
参考文献：
[1]李克东,赵建华.混合学习的原理与应用模式[J].电化教育研究,2004,(7):1-6.
关键词 地质；勘探；机电；系统；控制；技术；发展；
中图分类号：F407.1文献标识码：A文章编号：
引言
现代的科学技术正以迅猛之势进行发展，极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合，机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中，大大提高了工作效率以及工作的质量，已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。
一、地质勘探中的机电一体化概述
地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。
二、机电一体化的内容
2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子等有关技术，使机械、电子有机结合，实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术，主要包括技术原理和使用机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群（族）的总称。
2.2机电一体化系统（产品）由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能，机电一体化系统（产品）。主要是指机械系统（或部件）与微电子系统（或部件）相互置换和有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品，有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。
2.3机电一体化工程（ 机械电子工程）是机械工程与电子工程的综合集成，即给定机电一体化系统（或产品）“目的功能”与“规格”后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统（产品）中的具体应用。
2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。
三、发展现状
地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。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，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由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，已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代~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，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。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也做了大量的工作，虽然取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
四、发展趋势
由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术，因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展，同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。
4．1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向，而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“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、心理学、生理学和混沌动力学等新方法，模拟人类智能，使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力，以求得到更高的控制目标。
4．2模块化
机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事，因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合，那么无论是对资源的节约，还是服务于各行各界，都有着其巨大的作用。
4．3 网络一体化
由于网络的普及，推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术，让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem，CIAS)，使人们无论在家里还是在外面，都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此，机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。
4．4微机电化
微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活，在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。
4．5 绿色化
绿色化主要是指产品在其设计、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，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
结束语
综上所述，地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果，是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此，研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。
参考文献
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[2] 董军. 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 科技信息(学术研究), 2008,(03) .
[3] 张鑫. 浅谈机电一体化的发展及趋势[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(06) .
