第一篇：机电一体化与机器人设计课程论文
机电一体化与机器人设计课程论文
撰写人：周晶
11A11117 一、对机电一体化系统的认识
1、学科简介
机电一体化技术是将机械技术、电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。中国机电设计迈入PLM全新阶段，正面临着前所未有的、不可预测的难题，科技精英们正携手共同开拓机电设计领域的新篇章。
CAMEL VIEW作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计．
机电一体化技术的目标和功能主要是实现物质流、能量流、信息流的时空互换（处理、传递、移动、存储、记录），物质是能量和信息的载体。因此地球表面上各种运输设备和升降装卸设备以及自动化仓库等储藏设备都有机电一体化技术的用武之地，太空探索更是非机电一体化技术不行。
机电一体化技术发展终极目标就是实现柔性化与智能化，像动物一样动作灵活，象人一样思考判断。人就是现代机电一体化技术最好的参考模仿物。通俗一点，以人作参照，机电一体化监测与控制系统由传感器（五官）、控制器（大脑神经系统）、执行器（四肢肌肉）、支撑器（躯干骨架）和动力源（内脏消化呼吸）以及一些附属可选反馈装置和安全保障装置（排泄）等部分组成。
对人而言，在人体外壳与运动表象下，内部的能量流是人体血液循环，信息流是人体神经循环。机电一体化系统各个部分之间存在电流、磁流、液流、气流、力流循环，存在满足各种流幅度、速度协调转换适配用机械接口、电气接口、信息接口、机电接口、人机接口和环境接口。
机电一体化系统一般有五大组成要素：机械结构单元、动力单元、执行单元、传感测试单元以及信息控制单元。这五个基本组成要素可以与人体的五大要素进行对比。
1）机械结构单元的作用类似于人体的骨骼，一般包括工作模块以及装备所有功能元素的机械支持结构以及机身、框架、连接等。由于机电一体化产品技术性能、水平和功能的提高，机械机构要在结构、材料、加工装配检测工艺性以及几何尺寸等方面适应机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能、小型、轻量、美观等要求。
2）传感测试单元的作用相当于人体的五官（眼睛、耳朵、鼻子、舌头、皮肤）（视觉、听觉、嗅觉、味觉、力觉、触觉、动觉、温度觉、痛觉等），对装备本身和外界环境的各种参数及状态信息进行检测，并将其变换成可识别光电声信号，传输到信息处理单元。它由各种类型的传感器和信号处理变送电路与测试仪表构成。传感测试单元的主要问题在于提高传感检测的可靠性、灵敏度和精密度。提高可靠性的关键在于提高传感器的抗干扰能力。
3）执行单元相当于人体的手和足和肌肉。它根据控制单元的指令，高速度高精度地完成要求的动作。目前常用的执行机构分光电式、电磁式、液压式和气动式机构，如继电器、电磁伐、液压缸、丝杠螺母、电机等。动作方式有开关式、脉冲式、绝对式、相对式、断续式、连续式等。此外，还有一些新型的执行机构如超声波驱动器、形状记忆合金驱动器等。执行机构需要根据机电一体化系统机电匹配性要求，考虑改善性能，提高精度和快速性，减轻重量，实现组件化、标准化和系列化，提高系统整体的可靠性。
4）动力驱动单元相当于人体的内脏。它在控制单元作用下，提供动力能量（原动机），使得各种执行机构完成要求的动作和功能。机电一体化系统一方面要求提高驱动的高效率和快速反应特性，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境具有适应性和可靠性。由于电力电子技术的高度发展，高性能步进驱动电机、直流和交流伺服驱动电机大量应用于机电一体化装备。
5）信息控制单元相当于人体的头脑。将来自传感测试单元的检测信息和外部输入命令进行集中、存贮、分析、加工，根据信息处理结果和预设的控制算法，发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行。一般它由计算机控制器和外部设备等组成。目前常用工控机（IPC）、单片机(DSP)和可编程逻辑控制(PLC)、嵌入式计算机(ARM)等等。机电一体化系统对信息控制单元的基本要求是：提高信息处理速度，提高可靠性，增强抗干扰能力以及完善系统自诊断自适应自学习功能，实现信息处理智能化，满足可靠、小型、轻量、标准化等要求。
2、专业培养目标
本专业培养从事机电一体化产品设计和制造加工、调试、运行、维护、营销和售后服务的高级技能型、应用型人才。学生在获取毕业证书的同时还可以取得相应的职业资格证书。
3、主要核心课程与核心技能
机械制图、电工与电子技术基础、液压与气动技术、电气控制与PLC、机械制造基础、机械设计基础；机械制图测绘、金工实习、CAD实训、电工、电子实训、数控实训、机床电器控制实训。
二、电脑鼠运行原理
所谓“电脑鼠”，英文名叫做Micromouse，是一种具有人工智能的轮式机器人，是由嵌入式微控制器，传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置。
俗称
“电脑鼠走迷宫”的竞赛今年在国际和国内上都很流行，依照新制的比赛规则，当电脑鼠放入起点，按下启动键之后，它就必须自行决定搜寻法则并且在迷宫中前进、转弯、记忆迷宫墙壁资料、计算最短路径、搜寻终点等功能电脑鼠结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识
人类在科技的发展史上，一直在尝试着想要创造出一个具有肢体、感官、脑力等综合一体的智能机器人，而电脑鼠就是一个很能够用来诠释肢体、感官及脑力综合工作的基本实例，这也是当初电脑鼠被发明的理由，希望能够借助电脑鼠的创作来进而研究与发明更加复杂的机械电脑鼠走迷宫竞赛具有一定难度，是一项富有挑战性和趣味性的比赛此外，它还是一个很好的教学工具。
电脑鼠可看作是一个集多项工程学科知识于一体的小型系统成功的设计者通常都是合作团体，他们必须考虑电子，电气，机械以及计算机各方面的问题重量，速度，功耗，传感技术，重心以及程序各方面都是设计中需要决定和综合考虑的因素电脑鼠是一个多学科的综合体，与多各精密学科关系紧密：
(1)机械工程：首先电脑鼠必须是个实实在在的机器人，而对于在迷宫中高速穿梭的电脑鼠，“身材”的好坏极其重要大多数使用步进电机的电脑鼠可以直接将车轮安装在电机轴上，而使用直流电机驱动的电脑鼠往往许多添加减速和传动装置，如何既使轮子安装稳定不颤动，保证高传动效率，又使车体轻巧美观是机械设计时需要解决的问题
(2)电子工程：电脑鼠是一个嵌入式系统，需要广泛的涉及信号处理，通信，微处理器应用和电机控制等
(3)自动控制：控制电脑鼠在迷宫中快速而准确的行走属于自动控制技术范畴测距传感器获取距离信息并将其反馈给微处理器，微处理器对距离值分析处理获得墙壁信息并根据墙壁信息控制电机动作以带动轮子产生相应的动作，这整个构成一个大自动控制系统而在这个大系统内还可以包含其他的自动控制系统
(4)人工智能：电脑鼠走迷宫竞赛的整个过程可大体分为两个部分：一，搜索迷宫从起点出发，找到终点并找出一条最短路径：二，冲刺，从起点开始，在最短时间内到达终点搜索迷宫过程是电脑鼠学习过程冲刺过程前需要在所有走过的通路中依据自己的原则选择一条路径作为最短路径，这是一个决策过程。
(5)程序设计：电脑鼠程序具有嵌入式软件的一般特征并有更高要求电脑鼠程序 必须高效率和高实时性才能保证电脑鼠的控制性和灵敏度。
(6)传感与测试技术电脑鼠需要有众多信息的反馈，如墙壁信息等需要用到许多传感器，如测试墙壁信息红外传感器测量距离，使用霍尔传感器测试车轮转速以控制转速和测量路程等电脑鼠是一个精密控制体，足够的控制精度才能保证在高速行走的时候不撞墙和迷失自我不但要求能够准确测量，还必须有足够快的响应速度
算法是电脑鼠的灵魂
电脑鼠必须采用一定的算法才能找到终点，才能找到一条最短的路径，在最短的时间内到达终点算法的效率决定了解迷宫的效率，优良的电机控制算法能让电脑鼠走得更快更平稳，降低微处理器负荷
电脑鼠具有精确的定位能力，快速的行走能力和优秀的避障能力等特点对电脑鼠进行升级后可以应用在许多场合电脑鼠技术可以应用在工业机器人和特种机器人设计中，并可以将电脑鼠技术说涉及的各学科知识分别应用在各相关领域。
三．软件程序编程
程序员软件开发的几个阶段：
1、分析设计：分析设计的前提是充分理解需求说明文档，然后分析如何实现它们，并形成设计文档。分析设计的目的是明晰软件架构，软件算法和功能的逻辑，得出必要的设计文档，奠定后面编码的基础。合理的设计可以节省后面编码的时间，不合理甚至错误的设计将导致工作的重新开始，没有设计贸然开始编程会导致一些难以预见的逻辑错误，总之，较好的设计事半功倍。
2、程序编码：依照语法、设计文档编码。
3、程序测试：测试的目的是检测程序有没有问题，一旦发现问题，问题的定位越准，效率就越高。因此，程序中需要输出必要的提示信息。
4、软件调试：测试时发现程序有BUG，自然需要调试、显然，遇到的问题越少调试的时间就越少，没有什么比一次性写好，不用调试更快的方法了
时间虽然无法具体分配到各个阶段，但是第一和第二阶段的质晕决定了后面两阶段的时间花费，质量越高，测试和调试时间花费越少，反过来，质量越差，测试和调试时间越长。
四、实验中心得体会
在课程即将结束的时候，我们组也报名参加了电脑鼠的比赛，我们选择的是中心算法，将步速设置到200，连续转动，步数设置到25，超过步数即全搜索。在比赛前一晚，我们对电脑鼠进行了最后的演练，结果很成功。第二天中午我们和全体参赛同学照了合影，这是在大学首次竞赛项目，觉得格外有纪念意义。但是比赛的结果不尽如人意，原本试好的程序出现了bug，碰触了3次才正确搜索到终点，未免让我们有些失望和不甘心。
经历了这次课程和比赛，让我更加认识到小组协作的意义还有不断尝试、不怕失败的意志力的重要性。在这次活动中，我们组长，大二的学长，发挥了积极的组织作用，并在程序调试中也起到了比我更大的作用。在这里正式的感谢他，同时他也积极地鼓励到了我，让我在以后的学习生活会更加努力，也要知识面更广阔。
机电一体化在整个的自然科学类课程中让我增加了机电和编程方面的知识，它紧跟机电专业的发展趋势，并以机电一体化技术核心应用能力形成为主线，使我在收获了知识的同时，开拓眼界，增强了辩证思考能力和动手能力。
实践是大学生活的第二课堂，一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用，才能得到丰富、完善和发展。作为大学生，更是要摆脱中学传统应试的学习方法，勤于实践，将所学的理论知识与实践相结合一起，在实践中继续学习，不断总结，逐步完善，有所创新。而且我认为，学有所成，学以致用才是学习的最终目的。能力的体现不仅在于成绩，更在于他能做出的成果。
最后，感谢老师的授课和对我们的悉心指导，是我受益匪浅。
2012.05.06
第二篇：机电一体化与机器人
机电一体化与机器人论文
一、对机电一体化系统的认识
1、学科简介
机电一体化技术是将机械技术、电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎以说都是机电一体化的设备。中国机电设计迈入PLM全新阶段，正挑战着了前所未有的，不可预测的难题，一个个久战沙场经久不衰精兵良将正褪去了昨日英雄的光环，唯有CAMEL VIEW 能够胜任军统三国，光复旧业的重任，此时数系科技与德国iXtronics GmbH公司携手共同开拓机电设计领域的新篇章，CAMEL VIEW 作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计。
2、专业培养目标
本专业培养从事机电一体化产品设计和制造加工、调试、运行、维护、营销和售后服务的高级技能型、应用型人才。学生在获取毕业证书的同时还可以取得相应的职业资格证书。
3、主要核心课程与核心技能
机械制图、电工与电子技术基础、液压与气动技术、电气控制
与PLC、机械制造基础、机械设计基础；机械制图测绘、金工实习、CAD 实训、电工电子实训、数控实训、机床电器控制实训。
二、电脑鼠的运行原理
电脑鼠是一种具有人工智能的轮式机器人,是由嵌 入式微控制器, 传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置的俗称。在电脑鼠迷宫比赛中，它就必须自行决定搜寻法则并且在迷宫中前进、转弯、记忆迷宫墙壁资料、计算最短路径、搜寻终点等功能。电脑鼠结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。电脑鼠是一个多学科的综合体，与多个学科关系密切，包括机械工程、电子工程、自动控制、人工智能、程序设计、传感与测试技术等。
电脑鼠运行的一般流程，启动开关以后，电脑鼠首先通过迷宫探索子程序，实现对迷宫整体的探索，以前方为优先行进方向，若前方有墙或者已经探索，则考虑左方若左方有墙或己探测过, 再考虑右方若出现死路, 则原路返回, 直到发现没有探测过的单元, 转入该单元。
当探索完整体的迷宫以后，通过路径优化子程序找出一条从起点到终点的最优路径。然后，通过冲刺子程序，电脑鼠可以从起点以最快速度冲刺到终点。
三、实验中心得体会
这次实验让我学到了很多东西。在过程中，首先一步就是要
调节红外传感器，没有它，电脑鼠就像一个瞎子，我们组一开始就是因为红外传感器没有调节到位，走直线的时候一直左摇右摆，后来在小组的讨论和探究下，最后解决了问题。第二个，就是转弯问题。这个问题一直困扰着我们，我们希望能够做到连续转弯，但是改动程序以后，始终不能达到最好的效果，我们仍旧为此努力。
其实，这次的实验，给我最大的收获就是合作，我们遇到了很多困难，通过相互之间的讨论，合作尝试，解决了大部分，虽然还有一些问题困扰着我们。不过我们会再接再厉，争取做到最好。
第三篇：机电一体化与机器人技术课程感想
机电一体化与机器人技术课程感想
02A13617 顾苏杰
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。而中国也正加紧前进的步伐。
我在这门课中选择了“电脑鼠”这一项目，英文名叫做MicroMouse，是使用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能行走装置（微型机器人），电脑鼠可以在不同“迷宫”中自动记忆和选择路径，采用相应的算法，快速地达到所设定的目的地。依照新制的比赛规则，当电脑鼠放入起点，按下启动键之后，它就必须自行决定搜寻法则并且在迷宫中前进、转弯、记忆迷宫墙壁 资料、计算最短路径、搜寻终点等功能。电脑鼠更结合了机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识。一只电脑鼠是具有机电知识整合的基本架构，本身就像是一个智能的机器人。要在指定的迷宫中比赛，就像是一个人置身于竞赛中，必须要靠本身的判断力、敏捷动作及正确探查周边环境，来赢得胜利。一般来说，一只电脑鼠需具备有下列三件基本能力：(1)拥有稳定且快速的行走能力；(2)能正确判断能力；(3)记忆路径的能力。而行走能力指的就是电机，当电机收到讯号时，系统必须判断是否能同步行走，遇到转角时，转弯的角度是否得当，一个好的电机驱动程序，可以减少行走时所需要做的校正时间。判断能力的关键就在于传感器，它的地位如同人类的双眼，一个好的传感器驱动程序，可避免一些不必要的错误动作，如撞壁、行走路线的偏移等等。而记忆能力就像是大脑，它的功能并没有因为看不见而遭到忽视，相反地，它的地位在整个比赛中是最重要的，他必须把所走过的路都能一一记下来，并将其资料送给系统，让系统整理出最佳路径以避开不必要的路段。电脑鼠本身就是一个机电一体化系统和嵌入式系统。
电脑鼠的软件程序流程如下：判断是否到达终点，若是则回到起点等待冲刺，如果否，继续向前走，按原定规则搜索，直到搜索到终点。
心得体会:上了这门选修课，我认识到了一沙石一世界的道理，别看那一个小小的电脑鼠，里面包含的内容还真多，我们这学期的课程就是全部围绕那一个电脑鼠展开的。而我也感受到了自身知识的不足，应该说这门课程和我本身的专业还是非常契合的，我学的是机械，这也更让我坚定了打好基础的决心，我现在是大一，只有努力学好基础知识，才能为以后大
二、大三的专业课奠定基础。这门课程另一个让我学到的东西就是合作精神，一个人的力量明显是不够的，只有大家齐心协力才能完成这项工作。十一周的课程已经结束了，但是我们的课还没有结束，我们还有后续的比赛，我们小组成员还有在一起合作的机会。
第四篇：机电一体化课程论文
论机电一体化技术的应用现状及发展趋势
机电一体化是现代科学技术发展的必然结果，是一种复合枝术，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应用现状，并指出了其发展趋势。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。
一、机电一体化技术概述机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。．机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：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、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，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，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，机电一体化涵盖技术..和产品两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
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，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手。
一)机械本体技术机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
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一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V I，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。
六)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。
二、机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
一)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。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到了积极的作用。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。
二)2O世纪7O–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：mecha一词首先在日本被普遍接受，大约到..2O世纪8O年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；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。
三)2O世纪9O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、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，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。同时，人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入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做
了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
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：
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。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。
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。
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。
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。
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。
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。
3.柔性制造系统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，存作业环境中独立行动，与第..5代计算机关系密切。
四、机电一体化技术的发展趋势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。
一)智能化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：
二)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玎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。
三)微型化微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1em，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作故在生物医学、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，利用半导体器件法是内部质量考核落到实处的关键所在。建立新的质量考核体系的主要对策在目前国有大中型企业普遍处于经营困难的情况下，如何使企业改正旧的质量考核体系，建立适应新的市场经济体制下的质量考核体系，使企业走出困境，笔者认为，主要应从如下几个方面着手：实行全方位的企业内部质量考核机制。企业不仅应对操作工人进行产品质量的考核，更应该对管理人员、辅助人员的工作质量进行考核。只有这样，才能起到预防作用，确实杜绝不合格产品的出现，从根本上扭转产品质量低下又长期得不到解决这一普遍现象。
对管理人员和辅助人员的岗位技能工资进行彻底的工资改革。过分地论资排辈势必严重挫伤大部分中青年职工劳动积极性，对提高产品质量没有益处。严格划分出产品质量等级。根据工人生产出的产品质量状况进行分类并加以考核，且与计件工资制相挂钩。只有这样，才能充分体现优质优价，按劳取酬的公平竞争的原则，充分调动工人的劳动积极性。
加大考核力度，采用经济杠杆作用，来衡量产品质量、工作质量的优劣。同时更应注意不能以奖代罚、只奖不罚。从过去的经验看，任何质量问题只要落实到经济考核中并确实落实到责任者头上就能起到立竿见影的作用，对厂长(经理)的决策质量与T作质量进行考核，应纳入企业质量工作及上级主管部门的议事议程。发挥企业党委和职工代表大会的监督制约机制，也是完善企业质量工作的一项具体的任务。只有领导带头执行，起表率作用，才能顺应民心，企业的各项质量工作才能真正踏上正轨。
综上所述，企业在制订与贯彻内部质量考核体系的工作过程中，只有进一步制订符合社会主义市场经济体制的各项质量方面的制度和政策，才能使企业在实际生产过程中有法可依；在实际操作过程中，只有知法守法和严肃执法，才能从根本上扭转当前国有大中型企业产品质量长期低下又得不到根本解决的不良现象，才能使企业走出当前的经营困境，才能增加效益、降低成本，才能生产出使消费者满意的合格产品，才能使企业在市场竞争中立于不败之地。
四)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]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。
五)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六)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。
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、发展与振兴机械业的必由之路。
第五篇：机电一体化系统设计论文
机电一体化系统设计论文
班级：数控姓名：潘万顺学号：081841191
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
引言
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。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。
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