電影藝術的發(fā)展匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇電影藝術的發(fā)展范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

電影的發(fā)展它首先是離不開藝術的，因為電影本身就是藝術的表現(xiàn)，但是電影的發(fā)展也離不開技術，只有將現(xiàn)代的燈光技術、聲效技術、畫面技術、動感技術等融入一體，才能使電影表現(xiàn)出更好的效果。

1.電影對物質的依賴

抽象的藝術形式需要它特定的具象載體。電影從一開始就包含了其他藝術所沒有包含的科學技術在里面，在科學無止境的發(fā)展的前提下，電影技術的發(fā)展也是沒有止境的，早期電影技術的積累更多依靠杰出電影人的靈感與即興，電影科學還是沒有基本的系統(tǒng)，電影的技術層面還沒有形成，沒有上升到技術的層面上來。隨著電影的發(fā)展，電影漸漸的不光是對藝術效果的注重，在電影的比拼中，更多的是對電影特效技術的比拼。只有應用科學技術，才能使電影在畫面和聲效上脫穎而出。所以，電影是有一定的物資依賴的，它是需要依賴一定的技術在里面的。

2.電影與商業(yè)的合作

從純粹的藝術角度來看的話，電影的創(chuàng)作、電影的作品、電影的欣賞，它是電影本身所具有的東西，和其他的東西是沒有關系的。但是實際上，電影它是需要互動的，需要回應和需要評價的，所以，電影就和商業(yè)活動有了一定的聯(lián)系，除過制片商的聯(lián)系之外，要推動電影業(yè)的發(fā)展，還要進行新片的宣傳，演員的造勢的等，這些和電影合作的商業(yè)活動，它是需要帶來豐厚的利潤的。但是判斷影片的準則是來自觀眾的心理感受，不是一些商業(yè)的宣傳活動。所以，在和電影合作的同時，還是要努力打造藝術化的商業(yè)活動。來滿足大眾對電影藝術和電影技術的需要的。

篇（2）

動畫這門綜合藝術自誕生以來，就以其獨特的魅力影響著一代又一代人。雖然隨著時代的發(fā)展與技術的進步，“動畫”的概念經(jīng)歷了無數(shù)次分離與融合，但動畫始終是融合了技術與藝術的雙重性質，給人們帶來了無限的歡樂，是沒有國界的世界通用語言。電影的發(fā)展史上，沒有哪一門藝術像電影一樣更依賴于科學技術，從電影誕生的那一天起，它的每次發(fā)展都和科學技術的發(fā)展密不可分。從無聲電影到有聲，從黑白電影到彩色，每一步無一例外的都打上了科技進步的烙印。影視藝術的里程碑式的分期往往是以技術為先導的。從上世紀90年代以來，用高科技制作的動畫類影片，逼真的表現(xiàn)手法和極富想象力的創(chuàng)意，豐富了電影藝術的表現(xiàn)力。近年來，隨著計算機在影視領域的運用和軟件水平的不斷更新?lián)Q代，數(shù)字動畫技術已完全融入了電影的制作領域，特別是運用了3D特效技術，將真人實景與動畫內容緊密結合起來，讓人難辨真假，實現(xiàn)了以前傳統(tǒng)電影領域難以實現(xiàn)的表現(xiàn)方式，極大增強了電影的藝術魅力，把電影藝術推上了一個新的發(fā)展階段。

一、CG技術與電影

CG是英文Computer Graphic的縮寫，中文意為計算機圖形圖像。隨著計算機的與發(fā)展，CG技術創(chuàng)造了電影領域中的文化奇跡，許多導演在影片中都運用了CG技術塑造了一個個虛擬的角色。

1977年，美國導演喬治?盧卡斯導演了一部名叫《星球大戰(zhàn)》的科幻影片。片中運用CG技術創(chuàng)造了一個真實的虛擬世界，極大地豐富了影片的藝術觀賞性，給人們留下了深刻的印象，導演也因此名揚世界，科幻影片從此也成為電影的主流之一。當時由于沒有一家制作計算機特效的公司能為他的電影服務，因此他組建了自己的工業(yè)光魔工作室，用來制作這部電影所需要的特殊效果，從此計算機技術首次在電影中得以應用。片中運用的新技術大約有三百多項，給觀眾帶來了前所未有的視覺體驗，開創(chuàng)了全新科幻影片的先河。《星球大戰(zhàn)》的成功標志著人類已經(jīng)向“真實的虛擬世界”邁出了極有建設性的一步。《星球大戰(zhàn)》運用CG技術獲得了巨大的成功，導演在其后1980年和1983年分別推出了兩部續(xù)集。這幾部影片在1984年獲得奧斯卡最佳視覺效果獎。由于當時計算機影像技術處于剛開發(fā)和較為初級的階段，三維計算機動畫也沒能很好運用到影片中，片中的怪獸由演員化妝扮演，外星人只能通過制造模型、電子控制和定格攝影來完成，從一定程度上限制了創(chuàng)作和影響了影片的真實程度。

二、三維動畫與電影

CG技術的運用給觀眾帶來了全新的視覺沖擊力，而三維動畫的運用為動畫電影揭開了新的篇章。

隨著時代的進步，科技的發(fā)展，1991年詹姆斯?卡梅隆拍攝的《終結者2》成功塑造了首個全三維數(shù)字角色，并將真人演出的影像與3D數(shù)碼動畫完美結合，這也使得三維數(shù)字人物角色的造型更像真人，并有層次感。工業(yè)光魔影像特技制作工作室成功地為影片制作了令人難忘的特技效果，并獲得當年奧斯卡最佳視覺效果獎，這也使CG技術發(fā)展到了一個新的里程碑。從此，三維動畫Computer Generated Imagery(即CGI)越來越多的運用到各種類型的影片中，為創(chuàng)造完美的虛擬世界奠定了基礎。

2001年，由彼得?杰克遜執(zhí)導的影片《指環(huán)王1》隆重上映。片中的特效主要由Weta Digital工作室擔任，其中的CGI影像留給人們完美的感覺，該片中的萬人戰(zhàn)斗場面給觀眾巨大的震撼力。CGI與微縮模型的結合，讓人分辨不出動畫和真實場景，再一次體現(xiàn)了數(shù)字技術的強大實力。片中運用了一種智能化的軟件，在演繹雙方作戰(zhàn)時，每個數(shù)字形象都會自動尋找對手，甚至還能做到打不贏就逃跑的場面。該片也獲得了2002年度的奧斯卡最佳視覺效果獎。

三、3D特效與電影

“不怕做不到，就怕想不到”。2009年由卡梅隆導演的《阿凡達》上映了，這部耗時12年制作的科幻大片掀起了電影歷史上的第四次技術革命，預示著3D特效時代的來臨，也象征著真人與動畫技術結合的再次創(chuàng)新，使電影更具魅力。這部耗資5億美元，迄今為止史上最昂貴的影片，很大部分投入都花在了技術上。卡梅隆團隊自主研發(fā)的3D攝影系統(tǒng)，將3D特效再次推上一個新的境界。Weta Digital工作室運用為《阿凡達》研發(fā)并首次運用的特效技術―“攜帶式動作擷取設備”，用CG特技制作出了潘多拉星球的土著人―10英尺高的藍色類人生物Na’vi族人，并與真人結合，逼真的詮釋了人類為了自身的利益，掠奪潘多拉星球的礦產(chǎn)，與當?shù)豊a’vi族人大戰(zhàn)的場景。該片創(chuàng)下了27億美元的票房神話，并獲得了當年奧斯卡最佳視覺效果獎。

2011年8月由導演魯伯特?瓦耶特攜手Weta Digital工作室傾力打造的好萊塢又一部科幻巨制《猩球崛起》上映了。從上映至今，依然保持了如潮的好評和強勁的票房。Weta Digital工作室再次運用“攜帶式動作擷取設備”，用CG電腦動畫制作出了一個個栩栩如生的猩猩，逼真的詮釋了一場人類與猩猩的驚天動地的大戰(zhàn)。

“攜帶式動作擷取設備”采用了動作捕捉技術，將演員表演時在空間所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，轉換成數(shù)據(jù)模型，以之為骨架，在上面填上2D或3D角色的“血肉”，最終合成銀幕上活靈活現(xiàn)的角色。通俗地講就是：真人的動態(tài)表情、肢體語言經(jīng)過電腦的處理或者合成后，變成虛擬人物形象的表現(xiàn)和肢體語言。上述兩部影片中的Na’vi族人和猩猩的鏡頭都是通過演員的表演進行捕捉完成的。特別是扮演猩猩的演員，他的臉上貼滿了紅外線感光點，頭上還頂著一個捕捉表情用的小攝像機，為的是最大限度地讓攝像機捕捉到他臉部豐富的表情變化，令電腦制作的圖像更加逼真。

導演魯伯特?瓦耶特認為：《阿凡達》的CG技術非常成功，我想在《猩球崛起》里再運用一些令觀眾耳目一新的技術。將之前《阿凡達》主要在棚內完成外景拍攝的模式，首次放在戶外、陽光下取景，真實的人物和真實的場景與CG繪制的栩栩如生的猩猩們在一起，令觀眾難辨真假。

電影藝術是一門綜合性藝術，除了有鮮明的主題外，還要有創(chuàng)新和領先的制作技術。數(shù)字動畫技術在當今電影創(chuàng)作中發(fā)揮了越來越重要的作用，以前傳統(tǒng)電影里難以想像甚至無法實現(xiàn)的內容，都可以通過運用CGI等技術，讓人們的幻想變成現(xiàn)實，因為電影藝術其實就是想象與真實的辨證統(tǒng)一。

參考文獻：

[1]劉志強.三維造型藝術[M].北京：中國廣播電視出版社

2006

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一、動畫電影的藝術形態(tài)

（一）動畫技術的升級和產(chǎn)業(yè)重組

在現(xiàn)階段電影工體事業(yè)之中，隨著我國虛擬技術的長遠發(fā)展，其所得到的經(jīng)濟效益也在不斷增加，這也導致這一技術得到了長久發(fā)展。與這項內容進行比較之后，傳統(tǒng)的電影制作行業(yè)的各種缺點也逐漸突顯出來，無法滿足現(xiàn)階段電影工體技術的需求。所以，在動漫電影的制作過程中，還需要注重其藝術的發(fā)展形態(tài)。所以，對于動畫電影的后期發(fā)展情況也需要重點考慮。隨著虛擬技術的快速升級，其動畫電影的藝術形態(tài)也在根本上呈現(xiàn)出一定的變化，傳統(tǒng)的動畫電影需要導演和制片人還有燈光師、音響師的配合，但使用虛擬技術進行動畫的制作，制片人只需要使用電腦就可以合理開展。動畫電影在現(xiàn)階段變得越來越火暴，其主要原因是迪士尼的動畫大片在全球熱播。并且，在科學技術快速發(fā)展的階段，動畫的領域中也出現(xiàn)了比較激烈的競爭，這也是動畫電影藝術形態(tài)發(fā)展的重要機遇。

（二）動畫電影的虛擬美學和主要類型

隨著動畫事業(yè)的不斷發(fā)展，動畫電影行業(yè)也日漸繁榮，很多傳統(tǒng)的動畫內容也逐漸出現(xiàn)，很多公司把傳統(tǒng)的漫畫和黏土動畫改變成三維動畫也是動畫電影的藝術發(fā)展形態(tài)。同時，在數(shù)字技術不斷發(fā)展和升級的過程中，也能在根本上改善美學的審美形態(tài)。隨著動畫電影的發(fā)展，三維動畫的制作技術也成為一個動畫能否成功的根本性內容。因此，動畫的發(fā)展藝術形態(tài)也是核心的創(chuàng)作內容，并且其現(xiàn)有的框架之內，也構建出了最新的思維，產(chǎn)生了具有商業(yè)價值的動畫電影藝術形態(tài)。

（三）動畫電影導演創(chuàng)作和語言創(chuàng)新

動畫電影中的造型，是創(chuàng)造這一動畫的關鍵。在動畫電影發(fā)展中，所使用的良好技術，也是動畫電影未來的發(fā)展形態(tài)。因此，動畫電影的發(fā)展也在根本上成為動畫電影的藝術形態(tài)。想要促進動畫電影的進步，還需要把這一藝術形態(tài)應用在動畫電影的制作中。同時，在動畫電影的制作中，其題材也在不斷創(chuàng)新。只有把這些內容相結合，才能在根本上促進動畫電影的發(fā)展，這也是動畫電影藝術形態(tài)未來良好的發(fā)展途徑。

二、動畫電影的發(fā)展趨勢

（一）動畫電影的未來宣傳和明星動漫角色的建立

迪士尼公司和皮克斯公司在1995年期間完成了第一步動畫電影，指明了三維動畫電影的最新發(fā)展方向。在這之后，三維動畫電影也成為動畫電影發(fā)展的主要內容，也是其創(chuàng)作的主流形式。隨著時間的推移，我國也在2006年階段推出了首部三維動畫電影，但由于電影之中對于受眾的年齡有一定的局限性，這也導致我國的三維動畫發(fā)展出現(xiàn)資金赤字的現(xiàn)象。因此，還需要保證動漫電影在發(fā)展過程中能逐漸面向觀眾，使用良好的宣傳手段，還有明星的角色，保證動畫電影的進步。

（二）動畫電影有趣的故事情節(jié)吸引全齡化觀眾

我國中央電視臺在少兒頻道播放《熊出沒》之后，受到越來越多人的關注，其中幽默詼諧的內容，還有場景和人物角色的設定，使受眾越來越喜歡這部動漫電影。經(jīng)過一段時間的發(fā)展，這部電影已積累了越來越多的觀眾，這主要歸功于動畫電影故事情節(jié)和鮮明的個性。基于這一情況，很容易理解現(xiàn)階段動畫電影的發(fā)展趨勢和發(fā)展情形。同時，《熊出沒》制作方為了得到家長的認可，開設了父母審片大會，也就是在父母能夠理解和喜歡的基礎上把這一動畫播放給幼兒，這也是動畫電影能夠快速發(fā)展的主要因素。

（三）動畫電影中生動的人物角色

在《熊出沒》這一動畫電影中，對于光頭強角色的設定，制片方花費了非常多的心思，并且為了了解到幼兒的行為習慣和特點，公司還請來了工作人員的孩子參加公司的活動，并且要求沒有孩子的工作人員觀察其表情和行為習慣，這樣才在根本上創(chuàng)造出比較受到關注的光頭強形象。同時很多其他角色也都在劇情上推動了動畫電影故事情節(jié)的發(fā)展。

（四）對于歌舞藝術的敘述

在動畫電影中，音樂和歌舞元素的使用已經(jīng)被經(jīng)常關注，其中迪士尼和藍天工作室等大牌的電影作品中都開始使用歌舞藝術，以此促進動畫電影的發(fā)展。實際上，這也是動畫電影的一種主要藝術形式。并且，在敘事的過程中，使用很多比較美的元素。歌舞內容的使用能給人們比較緊張的感覺，同時也能傳遞動畫電影中的歡快氛圍。因此，使用三維立體動畫能保證鏡頭不受到限制，給觀眾一種視覺上的盛宴。

（五）利用正能量感染觀眾

在動畫電影中，還要融入責任感、正能量和親情、友情等內容，并且加上有效的三維立體效果，這樣在人物形象的塑造上才能取得成功，同時也給人一種真實的感覺。例如，動畫電影中的光頭強，其喜劇的感覺和滑稽的感覺，都能給人歡快的感覺，但同時又設置熊大、熊二這兩個角色，采用種種措施反對光頭強砍樹，以此保證人們在接受到電影內容的過程中，保證其正能量也被觀眾所接受和喜愛。這也是現(xiàn)階段動畫電影中的正能量。

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招貼在近代擁有廣泛的影響并產(chǎn)生翻天覆地的變化，平面設計用它作為創(chuàng)作和交流的媒介，在很大程度上更接近于個人的設計思想的展現(xiàn)。而發(fā)展最快的就是電影類招貼，因為每部電影的背后都有專門的設計團對這部電影在平面設計中去體現(xiàn)男、女主人公或者精彩的電影環(huán)節(jié)，已達到提示和宣傳的作用。當今的電影招貼大多畫面精美，即使是同一部電影的招貼，各國的版本都會有不同的表現(xiàn)手法，也可能突出不同的主題。一部普通的電影招貼只有一兩個版面，而一部暢銷的大片就可能有數(shù)十種版面，《TiTanic》電影的招貼應該是目前版面最多的招貼了。

一、電影招貼的起源

1，電影招貼起源

1895年12月28日，法國盧米埃兄弟在巴黎的一間餐廳里向35位觀眾放映了《火車到站》等短片，當時那張題為《盧米埃電影》的招貼可能是世界上第一張電影招貼。

早期的電影招貼是純粹為了電影的上片做宣傳廣告用途，就如現(xiàn)在賣場中的大多數(shù)促銷招貼，是用手工繪制的，又稱手繪電影招貼，其真跡已較少見，好萊塢早期著名影片《飄》、《第凡那的早餐》、《卡薩布蘭卡》當初的招貼都是手繪的，畫面精美細致，至今仍有很高的藝術價值。隨著電影的普及，電影招貼制作技術的進步，電影招貼本身也因其畫面精美、表現(xiàn)手法獨特、文化內涵豐富，成為一種藝術品，具有欣賞和收藏價值。但國外的招貼收藏家一般只收藏原版電影招貼，當然其頭版及前幾版更因其數(shù)量稀少升值潛力巨大而備受寵愛。

電影招貼及其他電影衍生產(chǎn)品，從功能上分可分為兩類；第一類是供廣告促銷用的，其產(chǎn)品上常標有“ForPromotion”(促銷用)的字樣，主要用做電影公司的廣告、影院招貼、觀眾的贈品。第一類產(chǎn)品是不能用于銷售的，第二類是可供銷售的。大家在上海看到的電影招貼、明信片，鑰匙圈、紀念卡、馬克杯、T恤等都屬于電影的衍生產(chǎn)品。電影和電影的衍生產(chǎn)品早已成為一種文化、影響了一代又一代人，走進千千萬萬人的生活。

2，電影招貼從版本上可以分為兩大類

第一類是原版電影招貼。所謂原版電影招貼，即是由電影發(fā)行公司發(fā)行的電影招貼，對招貼發(fā)行的數(shù)量和質量都有很嚴格的規(guī)定。原版電影招貼又可以分為頭版和再版，一般來說，頭版招貼都采用雙面印透的方法來區(qū)別于其他招貼，并且所有的原版招貼的尺寸基本上都是99×69cm，再版招貼的尺寸也是99×69cm，但都是單面印刷的。每版招貼都是限量印刷的，作為一種收藏品其價值是不可限估的，國外的電影招貼收藏者是專收原版電影招貼的。

第二類是授權的電影招貼，一般尺寸為88×59cm、42×30cm，但以88×59cm尺寸為主流，授權版的招貼由于價格較為低廉，發(fā)行量又遠遠大于原版電影招貼，而升值潛力不大，在市場上較為多見。

二、電影招貼的特性和設計法則

1，招貼的基本概念

所謂招貼。英文名稱為poster，中文又名“海報”或“宣傳畫”，屬于戶外廣告，分布于各處街道、影(劇)院、展覽會、商業(yè)區(qū)、機場、碼頭、車站、公園等公共場所，在國外被稱為“瞬間”的街頭藝術。雖然如今電影業(yè)各種宣傳發(fā)展日新月異，新的理論、新的觀念、新的制作技術、新的傳播手段、新的媒體形式不斷涌現(xiàn)，但招貼始終無法代替，仍然在特定的領域里施展著活力，并取得了令人滿意的廣告宣傳作用，這主要是由它的特征所決定的。

2，電影招貼的特性

文字限制：招貼是給遠距離、行動的人們觀看，所以文字宜少不宜多。如：《別惹螞蟻》故事根據(jù)童話作家約翰?尼科爾(John Nickle)創(chuàng)作的同名兒童小說改編，講述剛搬家的盧卡斯，在學校沒朋友，又被鄰居惡霸欺負，只好把怒氣出在螞蟻上，破壞他們的巢穴，不料螞蟻起來報復，用一把神奇縮小槍，將盧卡斯變成螞蟻般大小，并把他帶回巢穴一同生活，經(jīng)過這次，盧卡斯學會了寬容與同情，友情的真諦和欣賞、敬畏自然本身。以圖片占據(jù)整個版面，整個招貼只是點到了電影的片名，但是非常的醒目。

色彩限制：招貼的色彩宜少不宜多。如：2006年加拿大出品的《僵尸人》電影海報只用了一個紅色代表了整個招貼的色彩，使影片的情節(jié)和影片定位對觀眾都有了很好的示意：招貼的形象一般不宜過分細致周詳，要概括。張貼限制：公共場所不宜隨意張貼，必須在指定的場所內張貼，各個電影院在介紹新電影時都是把招貼和電影放映時間相配合，以告之觀眾。

3，電影招貼的設計法則

在電影招貼設計的過程中，常見的有以下兩種情況：一種是設計前翻閱各類資料，挑選合適的形式、手法進行移植，改頭換面地套用設計的內容。另一種是不找任何資料，憑借自己所學的知識、激情、力量，再結合電影招貼設計的法則進行構思和構圖。其結果，前一種顯得拘泥而少靈氣，模仿因素多，后一種創(chuàng)意明確，視覺流暢、飽滿、生動、個性化強。

色彩的刺激無論在人的心理或生理上都有重要的影響，在生活節(jié)奏越來越快的今天，為使忙碌的人們能在瞬間了解電影招貼內容，電影招貼色彩應多使用較為強烈的對比色調。所以，色彩對比是電影招貼設計常用的表現(xiàn)手法之一，其目的在于盡可能使主題形象鮮明奪目，在瞬間快速傳遞給廣大觀眾，并留下深刻印象。通常在電影招貼有以下幾種對比方法：色相對比、明度對比、冷暖對比、補色對比、面積對比。色彩是電影招貼的“魂”，要象征化、聯(lián)想化。如白色能聯(lián)想到純潔、神圣、優(yōu)質、和平，如：2006年10月上映的電影《硫磺島來信》的招貼設計，以白色為主題色，加上一個充滿生機的綠色小島，使人們對和平的向往和對那場戰(zhàn)爭的回憶與反思，黑色能聯(lián)想到嚴肅、觸目；黃色能聯(lián)想到快活、溫暖、尊嚴等，如：1994年《獅子王》的電影招貼整體采用黃色它象征著王者的身份的同時也讓觀眾充分對非洲大地的一個遐想的體驗。藍色能聯(lián)想到和平、安寧、科技等，如：2008年最新電影《WALL-E》的招貼基本上是以藍色調為主體，充滿了科技與太空的味道。總之，只有在充分理解和掌握了色彩運用的基礎上，才能使設計的用色起到內外呼應的作用，達到電影招貼理想的宣傳效應。

電影招貼的色彩，包括色和彩兩層含義。色，通常指的是：黑、白、灰，或稱“五色彩”。彩，通常指的是：紅、橙、黃、綠，青、藍、紫，以及摻有黑、白、灰成分的中間色，或稱“有色彩”。按生理學家的研究，觸及人類五官最敏感的莫過于色彩。正如人們購買食品，首先進入視線的是上面的色彩，其次是嗅覺，再其次是味覺。色彩是市場信息和產(chǎn)品競爭的首要條件，因此，在廣告上有著極強的訴求力。特別是遠距離傳達的電影招貼，更莫過于色彩。

新奇：雖然所有媒體都需要“新奇”，但電影招貼要求更高，因為它只是在“瞬間”發(fā)揮傳達作用，特別需要視覺傳達的異質點。簡潔：雖然所有媒體都需“簡潔”，但電影招貼要求更高。如：第八屆上海國際電影節(jié)海報用過去老的膠片盒作為主題，沒有用明星和片名等，表現(xiàn)出簡潔的一面，同時用中國的書法表明了自己的文化地域特點。因為電影招貼是戶外廣告，越是“簡潔”的電影招貼，主題越突出，焦點越集中，內容越豐富。夸張：因為電影招貼是在遠處發(fā)揮強烈的傳達作用，所以必須調動夸張、幽默，特寫等表現(xiàn)手段來揭示主題，明確消費者的心理需求。沖突：“沖突”也是對比，包括兩個方面：一是形式節(jié)奏上的“沖突”；二是內容矛盾上的“加突”。直率：藝術要求含蓄，電影招貼則要求直率。

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中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）36-0352-01

1、機電一體化概述

機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。它是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征。現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設備幾乎可以說都是機電一體化設備。

2、機電一體化在建筑工程中的應用

建筑工程機械正處在一個機電一體化的發(fā)展時代。引入機電一體化技術，使機械、液壓技術和電子控制技術等有機的結合，可以極大地提高工程機械的各種性能，如動力性、燃油經(jīng)濟性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命等。隨著科學技術的不斷發(fā)展對工程機械的性能要求不斷提高，電子（微機）控制裝置在工程機械上的應用將更加廣泛，結構將更加復雜。

建筑工程施工要求工程機械具有以下性能：生產(chǎn)效率且能量損失小，節(jié)約能源；自動化程度高，施工質量好，精度高；性能穩(wěn)定，工作可靠、安全，使用壽命長；具有較好的經(jīng)濟性，即高的技術價格比和低的制造與使用成本；操作簡單、輕便，勞動強度低；具有運行狀態(tài)監(jiān)視，故障自診及自動報警功能，能及時準確地指出故障部位，減少停機維修作業(yè)效率，自動化控制技術的發(fā)展為機電一體化技術的發(fā)展注入新的動力。

目前工程機械的電子（微機）控制系統(tǒng)主要用以實現(xiàn)如下功能：

2.1電子監(jiān)控、自動報警及故障自診即對工程機械的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運行狀態(tài)監(jiān)控，工作中一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象，能自動報警并準確地指出故障的部位。提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。智能化自動駕駛，以及監(jiān)控駕駛員的精神狀態(tài)，及時警示，杜絕安全事故的發(fā)生。

2.2節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)率。傳統(tǒng)工程機械的能量利用率較低，例如液壓挖掘機的燃油能量利用率僅為20%左右，如此低的能量利用率迫使工程機械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。

2.3柴油機的控制如電子調速器、電子油門控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置等。

2.4提高作業(yè)精度。為保證成品料的級配精度，現(xiàn)代瀝青及水泥混凝土拌和設備廣泛采用了微機控制的電子稱量系統(tǒng)，并使計量過程實現(xiàn)了自動化。自動找平系統(tǒng)的應用，使瀝青混凝土攤鋪機的施工質量有了較大的提高，路面的平整度可達到0.127mm/3m。采用超聲波技術的自動供料系統(tǒng)，使瀝青混凝土攤鋪機的供料實現(xiàn)了自動調節(jié)，進一步提高了攤鋪質量。

推土機鏟刀、平地機刮刀、鏟運機鏟斗刀刃的電子（微機）控制，不僅提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率，而且也減輕了操作人員的勞動強度。

旋挖鉆機因其施工工藝較為復雜，且在施工過程中對精度要求較高，自動控制功能的實現(xiàn)大大提高施工效率和精度。常見的有兩種功能：鉆桅自動調垂直功能和鉆孔工程中自動回位功能。機械硬件方面，建筑工程機械基本上采用了的通用控制器、儀表，也有些廠家為提高自身競爭力，定制開發(fā)了具有公司特色的控制器、儀表，可謂百家爭鳴，各有各的特色，但殊途同歸，目標一致。

2.5作業(yè)過程的自動化或半自動化。工程機械實現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產(chǎn)率，并減少因操作者的經(jīng)驗不足，對作業(yè)精度的影響，或操作不當，對作業(yè)質量的影響，保證工程質量。

3、機電一體化發(fā)展趨勢的分析

3.1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能是不可能的，也是不必要的。但是高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企？，規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.3 網(wǎng)絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等人們日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術是家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡（homenet）將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)（computer integrated appliancesystem，CIAS），使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

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前言

現(xiàn)代科學技術的飛速發(fā)展帶來了各學科不斷往對方的領域交叉、滲透式發(fā)展的趨向，由此也必將產(chǎn)生一些全新的學科領域，機電一體化技術便是在這樣一個大的學科發(fā)展趨勢下而產(chǎn)生的。機電一體化技術使得工業(yè)設備不再只是純機械的物品，它有效的在機械本體上融合了微電子技術、信息處理技術、檢測傳感技術、自動化技術等等眾多學科技術。通俗的講，機電一體化技術就是一門使得機械設備的操控由“手動”變成“自動”的一門綜合性技術。

一個完善的機電一體化系統(tǒng)應該包括機械結構本體、驅動部分、檢測傳感部分、控制部分等等。在一個追求效益的經(jīng)濟社會中，機電一體化產(chǎn)品在工業(yè)以及日常生活中的普及應用無疑會極大的解放生產(chǎn)力、提高人類的勞動效率和經(jīng)濟效益。

一、機電一體化技術的發(fā)展趨勢

在上個世紀七十年代，日本學者率先提出了“機電一體化”一詞，并在大學開設機電一體化專業(yè)。也正是在這一時期，由于計算機技術、自動化技術、通信技術等關聯(lián)學科的深入發(fā)展，機電一體化技術擁有了飛速發(fā)展的基礎。當前，機電一體化技術已經(jīng)在向新的發(fā)展階段邁進。

1、智能化

智能化就是是機電一體化設備按照預先輸入的控制指令、程序的要求完成相關的動作。機電一體化設備的智能化其實是人類通過計算機控制系統(tǒng)向機電一體化設備發(fā)號施令，說到底這些智能化的設備還是置于人類的控制之下，并不是指他們具備完全自主的人類智能，例如工業(yè)機器人、仿真機器人和數(shù)控機床等。當然，基于產(chǎn)品的實用性，制造智能化的機電一體化設備來代替人類完成危險程度高、復雜困難的工作才是人們對該類機電一體化產(chǎn)品的真正訴求。所以目前來看，無論是基于市場或是技術水平、認知水平的限制，完全擁有人類智能的機器人還不可能出現(xiàn)。

2、模塊化

由于技術的發(fā)展與利益的向導，當前機電一體化產(chǎn)品市場呈現(xiàn)著“百花爭放，百家齊鳴”的局面，眾多企業(yè)、廠家都加入到這一行業(yè)的競爭中來，所以也必然會造成產(chǎn)品兼容性的矛盾。不同廠家制造的機電一體化產(chǎn)品如果沒有很好的兼容性則會給用戶的使用造成很大的不便，也會使得產(chǎn)品的價值大打折扣，如若任其肆意發(fā)展，可以毫不夸張的說，這將最終演變成阻礙機電一體化技術繼續(xù)發(fā)展的重大因素。所以，推進機電一體化技術的模塊化發(fā)展，推廣標準接口在機電一體化產(chǎn)品上的應用，并且制定這方面的國際或國內標準才能有效保證機電一體化技術的持續(xù)發(fā)展，規(guī)范其產(chǎn)品市場。

3、網(wǎng)絡化

信息社會對于人們來說最大的訴求改變便是對便捷性的要求極大的提高，網(wǎng)絡技術作為計算機技術的突出成就可以說為人們的生產(chǎn)生活提供了巨大的便捷，也給政治、軍事、工業(yè)的發(fā)展帶來革命性的機遇，對于機電一體化技術來說同是如此。不難想象，人們日后可以通過家庭網(wǎng)絡將各種家用機電一體化設備連接成以家用計算機為中心的網(wǎng)絡系統(tǒng)，通過方便快捷的操作便可隨時隨地實時控制家用電器的運轉，掌控家里的情況，毫無疑問會給人們帶來最直接的分享高技術的快樂。

4、微型化

微型化簡而言之就是指機電一體化產(chǎn)品向微觀領域的發(fā)展。通常情況下，機電一體化設備給人的印象都是大、重，但是由于微機械技術和超精密加工技術的發(fā)展，使得機電一體化設備有了向微米級甚至納米級發(fā)展的可能。微型化的機電一體化設備在醫(yī)學上有重要的作用。

5、綠色化

當前世界，由于人類活動給自然資源和環(huán)境帶來的嚴重損害已經(jīng)越來越讓人們嘗到其惡果，環(huán)保問題已經(jīng)日益被人們所重視，所以綠色化必然是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢之一。機電一體化產(chǎn)品的綠色化不僅僅是說其能夠做到在使用時不污染生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源，報廢后能回收利用，并且要盡量保證生產(chǎn)、包裝過程中資源的最大程度利用，做到“無死角”的綠色化。同時，綠色環(huán)保也是我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的內在要求。

二、機電一體化技術的應用及前景

伴隨著機電一體化技術的日益成熟以及機電一體化概念的普及，相關的機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)越來越多的直接參與到人們的日常生產(chǎn)和生活活動中來。同時，由于市場競爭越來越激烈，利用高新技術進一步改造和提升機電一體化技術和產(chǎn)品，給機電一體化產(chǎn)品創(chuàng)造新的應用前景也是未來市場的必然要求。

1、數(shù)控機床

數(shù)控機床幾十年來的發(fā)展歷程見證了機電一體化技術的變化，也是機電一體化技術給工業(yè)生產(chǎn)力所帶來的極大提升的見證。目前，隨著機電一體化技術的繼續(xù)提升，數(shù)控機床主要朝著高精度、高速度、功能集成化、復合化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展。

（1）高速度、高精度

對于機械制造企業(yè)來說，產(chǎn)品的質量好壞與制作周期無疑是市場競爭力的重要組成因素，而這些都直接取決于機床的加工精度和速度。

數(shù)控機床精度的提升有眾多措施，例如采用滾珠絲杠副、直線滾動導軌、磁浮導軌等部件可在硬件上大大降低機床誤差，或是利用高分辨率的檢測傳感裝置檢查工件位置，然后綜合利用各種誤差補償技術及時糾正工件位置等等。近些年來，普通機床的加工精度已經(jīng)提升到5um，精密加工中心則提高到1～1.5um，并且超精密加工已經(jīng)步入了納米級。同時隨著近年來電主軸和直線電機在數(shù)控機床中得到推廣應用，從而也使得數(shù)控機床的高速加工技術不斷發(fā)展，車床、銑床等數(shù)控加工設備的主軸轉速均較以往提升了數(shù)倍，進給加減速度可達到1～2g以上。

（2）功能集成化

傳統(tǒng)的數(shù)控機床大多只能實現(xiàn)零件的單一加工程序，要完成一個完整的零件加工過程需經(jīng)歷數(shù)個機床合作。而在現(xiàn)代的數(shù)控機床中，自動換刀、自動交換工作臺等裝置已經(jīng)使得一臺數(shù)控機床能夠集成多臺單一機床的功能，實現(xiàn)工件自動裝卸、自動定位、自動對刀、自動測量并且可進行車、銑、鏜、磨、鉆等等多道工序的一體化完整加工。

（3）復合加工

由于加工技術的限制，往往機械設計師們在設計零部件時不得不考慮種種因素，束手束腳，但是這一問題隨著具有復合加工功能的數(shù)控機床的出現(xiàn)便可迎刃而解。此類復合加工機床通常采用多軸聯(lián)動的方式來最大程度的保證各類新穎、結構獨特的機械零部件加工的實現(xiàn)。

（4）網(wǎng)絡化

網(wǎng)絡化是今后企業(yè)在針對數(shù)控機床進行生產(chǎn)管理的必然趨勢，它使得生產(chǎn)管理者能對生產(chǎn)全程有一個很好的控制，使得遠程編程、遠程操作、遠程監(jiān)控及遠程故障診斷成了可能，極大的有利于企業(yè)生產(chǎn)效益的提升。

2、柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)由統(tǒng)一的控制系統(tǒng)、物料存儲運輸系統(tǒng)、數(shù)控加工設備組成，是計算機化的制造系統(tǒng)。它能根據(jù)加工對象的不同選擇合適的數(shù)控機床、機器人、搬運小車等等，并由控制系統(tǒng)進行調配，可完成多種工件的中、小批量生產(chǎn)。

3、快速零件制造技術（RPM）

所謂的快速零件制造技術即是由任意零件的三維模型直接生成實體的技術。由CAD設計出零件三維模型的電子模型，然后根據(jù)工藝要求將其按一定厚度進行分層離散化，并產(chǎn)生數(shù)控加工代碼，這樣就可以連續(xù)的加工出離散后的各個二維平面并最終將其堆積成零件的實體模型。RPM不僅僅可以制造任意復雜的零件、在制造過程中無需專用夾具，并且整個過程無需人的參與或較少參與。

三、結語

機電一體化技術的發(fā)展從來沒有停止其向前進的腳步，并且隨著今后各學科技術不斷的發(fā)展，其相互融合所能碰撞的火花必能在機電一體化技術將來的提升上得到進一步彰顯，機電一體化技術的應用范圍也必將會不斷擴大，將會更加深入到人們日常的生產(chǎn)、生活之中去。

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引言

隨著現(xiàn)代化的科學技術不斷飛速發(fā)展，在機電一體化技術之中，相關的應用已經(jīng)是逐步成為了現(xiàn)代化工業(yè)科學技術以及工業(yè)建設之中的一個不可或缺的組成部分。總體的而言機電一體化是從系統(tǒng)整體性的控制角度著手，針對系統(tǒng)當中的各個環(huán)節(jié)進行改進，并且集合了微電子技術、機械技術、傳感控制技術、自動控制技術、計算機通信技術、信息電子技術、接口技術、信息的變換技術以及電力技術等等，來實現(xiàn)機電控制的一體化和智能化，并且對技術的配置合理性進行逐步的改善，確保技術的各個單元功能可以得到更加充分的利用，進而在可靠性、質量以及能耗等多個環(huán)節(jié)進行整改，實現(xiàn)機電系統(tǒng)的整體性價值，最終使得整個系統(tǒng)得到優(yōu)化與改良，全面的實現(xiàn)機電控制一體化。

機電一體化要點概念分析

針對機電一體化之中相關的重要概念和基本的意義進行分析，是開展一系列后續(xù)工作的關鍵點所在。首先，機電一體化技術發(fā)展到今天，已經(jīng)是逐步的形成了一套帶有自身特色和特征的科學技術體系，其主要的特點可以概括為機電一體化系統(tǒng)從系統(tǒng)工作的角度和觀點出發(fā)，綜合性的運用到微電子技術、計算機技術、機械技術、自動控制技術以及接口技術等等，對系統(tǒng)內部的信息進行變換，并且確保程序編制的完整性和高質量，根據(jù)系統(tǒng)使用和操作的根本性需求，對內部的布局進行合理化的配置，同時在系統(tǒng)的功能、質量以及能耗等多個重要環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和改進，確保機電一體化使用的是最新的技術手段，最終形成一個整體化的系統(tǒng)產(chǎn)品。所以，在機電一體化之中主要包含的是技術和產(chǎn)品等兩個重要環(huán)節(jié)，機電一體化并不是一個單純性的技術手段，而是將多種技術進行重新的組合和融合，形成一個全新的技術體系。機電一體化的功能性較強，同時當機電一體化技術發(fā)展到一定的階段之后，一些微電子的裝置還可以對內部的諸多零件和元件進行取代，具有更加新穎的功能，常見的有自動的信息數(shù)據(jù)處理、自動的控制調節(jié)、自動的記錄顯示、自動的功能性監(jiān)測以及自動功能診斷保護等等，確保機電一體化可以時刻處于最佳的運行狀態(tài)，并且提升系統(tǒng)工作之時的效率。

機電一體化技術發(fā)展的現(xiàn)狀分析

機電一體化技術在經(jīng)過了幾十年的發(fā)展之后，現(xiàn)今的技術應用已經(jīng)趨于成熟和完善。在機電一體化發(fā)展的歷程之中主要有三個階段。在上個世紀六十年代以前，是第一個發(fā)展階段，在這一個發(fā)展階段之中人們通過使用不同的機械產(chǎn)品對原有的功能進行完善，而在第二次世界大戰(zhàn)期間，機電一體化技術得到了迅猛的發(fā)展，戰(zhàn)爭也促進了技術與理論之間的結合，一些高新的科學技術不斷涌現(xiàn)出來。同時，機電一體化技術的發(fā)展也對當時戰(zhàn)后經(jīng)濟的建設與恢復起到了關鍵性的作用。而在上個世紀七十年代至八十年代，機電一體化技術處于第二個發(fā)展階段之中，所開發(fā)出來的產(chǎn)品以及技術等已經(jīng)得到了大量的推廣和使用，并且在通信和控制技術等方面產(chǎn)生了較為深遠的影響。隨后則進入到了一個全新的發(fā)展階段之中，隨著技術的不斷進步，通信技術以及光學技術、微細加工技術等等不斷的革新，再加上人工的智能技術迅猛發(fā)展，都促進了機電一體化技術的進步，形成了一套全新的科學體系，為機電一體化技術的深入研究創(chuàng)造出了一個更加廣闊的前景，同時，在不知不覺之中也對人們的工作和生活產(chǎn)生了較大的影響。

我國從上個世紀八十年代左右開始對機電一體化進行研究和分析，經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展滯后，取得了較為優(yōu)秀的成績，并且對國民經(jīng)濟的增長也起到了一定的作用。但是我國現(xiàn)階段在機電一體化技術建設方面還存在有以下幾點問題：第一，產(chǎn)品的建設質量和設計的水準還有待提升；第二，機電一體化方面的基礎理論力量比較薄弱，并且我國的自主研究開發(fā)的能力比較差，在發(fā)展的過程之中顯得后勁不足，在一些重要的機電技術領域之中，與國際發(fā)達水準還有著相當大的差距；最后，針對機電一體化的技術進步水準還沒有充足的體現(xiàn)，一些高質量的、高科技的產(chǎn)品還不多，所以還難以對我國的經(jīng)濟增長起到顯著的、深遠的作用，在日后還需要針對上述的問題進行重點改進，促進機電一體化技術不斷的騰飛。

機電一體化技術的應用分析

各類科技學科發(fā)展及相互滲透，促使了機電一體化技術和產(chǎn)品在各行業(yè)、部門的飛速發(fā)展。在機械制造業(yè)中的數(shù)控機床、工業(yè)機器人的應用、輕紡工業(yè)、辦公機械，以及通信方面的一體化產(chǎn)品更是層出不窮。自動化主體倉庫是機電一體化技術用于倉庫管理的典型產(chǎn)品在儀器儀表、醫(yī)療器械、工業(yè)流程管理與控制等方面機電一體化應用和發(fā)展都十分迅速。能在PLC控制系統(tǒng)中，主要的檢測元件有對射光電開關、漫反射光電開關、接近開關、磁電開關、壓力傳感器、行程開關等，執(zhí)行部件主要有電機、氣缸、振動料斗、海霸泵、沖床、聲光報警器以及狀態(tài)顯示燈等。軟件設計部分應用OMRON編程軟件CX-Programmer進行編程并在此基礎上研發(fā)了Li/Mn02扣式電池負極自動環(huán)圈機、負極自動焊網(wǎng)機等一系列產(chǎn)品，對促進Li/Mn02扣式電池生產(chǎn)線的發(fā)展做出了很大的貢獻。

機電一體化發(fā)展趨勢分析

根據(jù)上文針對機電一體化的應用進行全面的分析，可以對在實踐操作之中機電一體化技術的應用層面有著全新的了解與掌握。下文將針對機電一體化技術今后的發(fā)展建設趨勢進行細致的概述，旨在更進一步的促進現(xiàn)代化機電一體化技術的迅猛發(fā)展。首先一個重要的發(fā)展方向是智能化，智能化的發(fā)展是二十一世紀之中人們所重點建設的方向，在借助了模擬人類只能學、心理學、計算機科學技術、運籌學以及模糊數(shù)學等方面理論的基礎之上，機電一體化必將在智能化方面取得更大的進步。其次則是屬數(shù)字化的發(fā)展，一些人工智能的虛擬技術，諸如計算機的合成制造技術、虛擬設計技術等等，都有著較強的維護性和操作性，同時，技術的應用非常可靠且自診能力較強，可以進行高質量的修復以及系統(tǒng)的診斷，便于進行遠程的操作和維護管理。最后，則是網(wǎng)絡化的發(fā)展方向，在今后的機電一體化技術之中必將會通過高新的網(wǎng)絡技術對政治、工業(yè)生產(chǎn)技術、科學的制造以及教育、軍事等等起到關鍵性的影響，并且通過網(wǎng)絡技術對各個行業(yè)和領域產(chǎn)生巨大的效應。

結束語

綜上所述，根據(jù)對機電一體化技術進行全面的分析，從一個更加新穎的角度對現(xiàn)代化的機電一體化技術應用和發(fā)展建設方向進行了概述研究，旨在更進一步的促進技術的騰飛與進步。

參考文獻

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篇（8）

一、機電一體化技術的概述

機電一體化技術是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產(chǎn)物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，其主要包括：（1）機械本體技術。現(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅動系統(tǒng)的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。（2）傳感技術。傳感技術主要表現(xiàn)在提高可靠性、靈敏度和精確度方面。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術。（3）信息處理技術。機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備的普及應用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數(shù)轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

二、機電一體化技術的應用分析

1、機電一體化技術在計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）領域中的應用分析。CIMS的組成并非分散的子系統(tǒng)組合，而是由全局的經(jīng)過實踐積累的最優(yōu)系統(tǒng)綜合。加強了原有的各部門溝通，圍繞制造，控制“物流”和“信息流”，將經(jīng)營策劃、產(chǎn)品研發(fā)、制造準備、實驗測試、經(jīng)營管理進行更好的結合。當集成度越高，就越能夠使各個生產(chǎn)要素間的配置更加合理，使得生產(chǎn)要素的潛力得到更大程度地體現(xiàn)。

2、機電一體化技術在數(shù)控機床領域中的應用分析。數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術無論在結構、功能、操作還是控制精度上的難度都有顯著提高。其中總線式、模塊化、緊湊型的結構最具有代表性，這種結構應用多個CPU、多個主總線，結構復雜。此外還有開放性設計，這種設計使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性，可以大大提高用戶的使用效益。WOP技術和智能化。根據(jù)車間實際作業(yè)狀況，可以通過系統(tǒng)完成編程。同時可以仿真加工過程，并實現(xiàn)在線診斷控制、模糊診斷等智能系統(tǒng)。隨著一體化技術的成熟，如大容量存儲器的出現(xiàn)和軟件的模塊化設置，使數(shù)控功能極大豐富，同時使得+0+系統(tǒng)的控制功能也加強了。全方位滿足技術要求，比如只有一臺機床的情況下，也可以順利完成多個加工要求，并實現(xiàn)刀具使用檢測、物料流通、機械手等的集成，統(tǒng)一到系統(tǒng)中。在系統(tǒng)中，分出多級網(wǎng)絡，這樣實現(xiàn)了構成復雜加工系統(tǒng)的作業(yè)能力。這種數(shù)控裝置以單板、單片機作為控制中心，并由專用芯片及模板組成。

3、機電一體化技術在柔性制造系統(tǒng)（FMS）領域中的應用分析。計算機化的制造系統(tǒng)被稱作柔性制造系統(tǒng)，包括計算機、數(shù)控機床、機械手、料盤、搬運車輛和自動化倉庫等。可以依照生產(chǎn)要求，及時、準確地進行生產(chǎn)，這種靈活的生產(chǎn)方式可應用于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

三、機電一體化技術的發(fā)展

1、機電一體化技術將更高效與小型。隨著人們要求逐漸提升，對運用機電一體化技術之后的效率也會拓展，現(xiàn)階段最普遍的新要求是小體積和高效率，而且也是機電一體化技術最主要的發(fā)展方向。（1）高效率趨勢方面。根據(jù)人們對機電一體化技術的要求，機電一體化技術的水平會進行提升，高水平的機電一體化技術運用到相應方面，可以使具體的設備更準確運行，從而運用的效率會大程度提升；（2）小型趨勢方面，因為電腦的體積正在逐漸減小，而且想要提升工作的效率，p小體積也是其中一個重要的要求，機電一體化技術與計算機相應技術進行結合，學習小型計算機、納米計算機等的方法，使機電一體化技術可以實現(xiàn)自身設備和生產(chǎn)小體積設備的需要。

2、機電一體化技術將大幅度提升自動化程度并不斷完備體系。一方面，機電一體化技術發(fā)展在實現(xiàn)上述趨勢的同時，也會實現(xiàn)自動操作程度提升，因為機電一體化技術主要的目的就是進行自動操作，避免出現(xiàn)紕漏的同時，提升工作的效率，但是因為現(xiàn)在機電一體化技術的水平還不高，隨著機電一體化技術的發(fā)展，人們會更加注重運用機電一體化技術，所以其未來的趨勢從現(xiàn)在的發(fā)展來推算，應用的范圍將擴展，而擴展的原因就是自動操作程度提升，那么在短時間內機電一體化技術只能實現(xiàn)人來編輯基本的程序，然后按開始鍵才能操作，自動操作的目標是電腦可以不需要人多次編輯程序代碼，完全自動操作，研究人員正在針對這個方面進行研究；另一方面，機電一體化技術的自動操作程度提升之后，體系也會更加完備，從現(xiàn)在對機電一體化技術的研究情況來看，未來機電一體化技術將具有一致標準，并且將具有基本的程序，人們隨意進行組合，靈活性更明顯。

3、機電一體化技術將實現(xiàn)保護環(huán)境的效果。當前環(huán)境問題已經(jīng)非常嚴重，各個國家都在為恢復當前被破壞的環(huán)境并繼續(xù)保護環(huán)境進行思考。想要保護環(huán)境，自然需要對各個環(huán)節(jié)都進行改變，對機電一體化技術來說，提升技術的水平，縮短制作產(chǎn)品的時間，一是可以節(jié)約消耗電量的數(shù)量，在保證收益的前提下，節(jié)約資源，二是機電一體化技術的提升保證了制作設備的性能，設備在運轉的時候，也會高效率、低消耗，在運轉的過程中，不損耗過多的能量，不會大程度振動，而且不會排出有害物質，這方面的發(fā)展趨勢，需要工作人員對自己的能力予以提升，把握機電一體化技術發(fā)展的新情況，制作完備的系統(tǒng)，使制作的所有成品都可以被回收利用。

結束語

目前機電一體化已經(jīng)形成了系統(tǒng)化的技術，其在不同領域的應用也相對比較廣泛，因此，相關建設單位要加強對于機電一體化技術的研究，將其發(fā)展成集智能化，微型化以及綠色化等集一身的技術，從而促進經(jīng)濟發(fā)展。

【參考文獻】

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中圖分類號：B819文獻標識碼： A

一、機電一體化要點概念

針對機電一體化當中有關的重要概念和根本的含義進行分析，是展開一系列后續(xù)作業(yè)的要害點地點。首要，機電一體化技能發(fā)展到今日，已經(jīng)是逐漸的構成了一套帶有本身特征和特征的科學技能系統(tǒng)。機電一體化系統(tǒng)從系統(tǒng)作業(yè)的視點和觀念動身，綜合性的運用到微電子技能、計算機技能、機械技能、主動操控技能以及接口技能等，對系統(tǒng)內部的信息進行改換；而且保證程序編制的完整性和高質量，根據(jù)系統(tǒng)運用和操作的根本性需求，對內部的規(guī)劃進行合理化的裝備；同時，在系統(tǒng)的功用、質量以及能耗等多個重要環(huán)節(jié)進行優(yōu)化和改善，保證機電一體化運用的是最新的技能手段，終究構成一個全體化的系統(tǒng)商品。因而，在機電一體化當中首要包含的是技能和商品等兩個重要環(huán)節(jié)。機電一體化并不是一個單純性的技能手段，而是將多種技能進行從頭的組合和交融，構成一個全新的技能系統(tǒng)。機電一體化的功用性較強，且當機電一體化技能發(fā)展到必定的期間以后，一些微電子的設備還可以對內部的許多零件和元件進行替代，具有愈加新穎的功用。多見的有：主動的信息數(shù)據(jù)處理、主動的操控調理、主動的記載顯現(xiàn)、主動的功用性監(jiān)測以及主動功用確診維護等，以保證機電一體化可以時間處于最好的運轉狀況，而且提高系統(tǒng)作業(yè)之時的效率。

二、機電一體化技術的應用領域

（一） 數(shù)控機床領域

數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術已經(jīng)有 40 年的發(fā)展歷程，技術難度有顯著提高，無論在結構、功能、操作還是控制精度上。其中總線式、模塊化、緊湊型的結構最具有代表性，這種結構應用多個CPU、多個主總線，結構復雜。此外還有開放性設計，這種設計使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性，可以大大提高用戶的使用效益。

WOP技術和智能化。根據(jù)車間實際作業(yè)狀況，可以通過系統(tǒng)完成編程。同時可以仿真加工過程，并實現(xiàn)在線診斷控制、模糊診斷等智能系統(tǒng)。隨著一體化技術的成熟，如大容量存儲器的出現(xiàn)和軟件的模塊化設置，使數(shù)控功能極大豐富，同時使得 +0+ 系統(tǒng)的控制功能也加強了。

全方位滿足技術要求，比如只有一臺機床的情況下，也可以順利完成多個加工要求，并實現(xiàn)刀具使用檢測、物料流通、機械手等的集成，統(tǒng)一到系統(tǒng)中。在系統(tǒng)中，分出多級網(wǎng)絡，這樣實現(xiàn)了構成復雜加工系統(tǒng)的作業(yè)能力。這種數(shù)控裝置以單板、單片機作為控制中心，并由專用芯片及模板組成。

（二）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）領域

CIMS 的組成并非分散的子系統(tǒng)組合，而是由全局的經(jīng)過實踐積累的最優(yōu)系統(tǒng)綜合。加強了原有的各部門溝通，圍繞制造，控制“物流”和“信息流”，將經(jīng)營策劃、產(chǎn)品研發(fā)、制造準備、實驗測試、經(jīng)營管理進行更好的結合。當集成度越高，就越能夠使各個生產(chǎn)要素間的配置更加合理，使得生產(chǎn)要素的潛力得到更大程度地體現(xiàn)。

（三） 柔性制造系統(tǒng)（FMS）領域

計算機化的制造系統(tǒng)被稱作柔性制造系統(tǒng)，包括計算機、數(shù)控機床、機械手、料盤、搬運車輛和自動化倉庫等。可以依照生產(chǎn)要求，及時、準確地進行生產(chǎn)，這種靈活的生產(chǎn)方式可應用于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（五）鋼鐵領域

在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化體系是以微處理機為中間，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、外表等技能有機的結合起來，選用拼裝合并方法，為完成工程大體系的歸納一體化創(chuàng)造有力條件，增強體系操控精度、質量和可靠性。

因為鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和接連化的特色，傳統(tǒng)的操控技能遇到了難以克服的艱難，因而十分有必要選用比如機電一體化的智能操控技能。機電一體化的智能操控技能首要包括專家體系、含糊操控和神經(jīng)網(wǎng)絡等，其廣泛應用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、操控、設備與產(chǎn)品質量確診等各個方面，如高爐操控體系，電爐和連鑄車間，軋鋼體系，煉鋼―――連鑄―――軋鋼歸納調度體系，冷連軋等。目前，攀鋼在智能化操控技能方面首要依托攀鋼研究院和攀鋼技能中間為根底，正在進行“三期”工程建造，并在熱、冷軋薄板、板形在線測探和人工智能操控技能，保護、確診（AI）體系，辦理、操控體系等范疇獲得可喜成績

三、 機電一體化技術的前景展望

根據(jù)國內外高新技術分析，機電一體化技術的發(fā)展尤為迅速，一下幾個方面將作為其未來的發(fā)展方向。

（一）智能化

機電一體化與傳統(tǒng)的機械自動化的主要區(qū)別就在于智能化方面，智能更加代表機電一體化的未來方向。隨著中央處理器運作速度的提高和計算機的高性能化，使得嵌入智能控制算法成為了可能，從此機電一體化技術產(chǎn)品向著智能化方向發(fā)展。這種智能機電一體化產(chǎn)品擁有模擬人類智能的功能，可以做出一些判斷推理以及功能決策，以取代制造作業(yè)中部分人的腦力勞動為目的。

（二） 系統(tǒng)化

系統(tǒng)具有任何組態(tài)的功能，隨時分解、組合是系統(tǒng)的特征，系統(tǒng)也正致力實現(xiàn)多子系統(tǒng)互相調和及整合管理。系統(tǒng)的具有較強的通信功能，除了通用的通信方式外，遠程通訊及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)正在興起，以及其需要的局部網(wǎng)絡正慢慢的被采用。未來，機電一體化產(chǎn)品會越來越考慮人的因素，令機電一體化產(chǎn)品模擬人的智能、甚至情感。或者也可以根據(jù)某種生物的良好結構，模擬出生物機體，生物系統(tǒng)化越來越成為其發(fā)展的方向之一。

（三）微型化

微型系統(tǒng)是機電一體化發(fā)展的一個新方向。其高度融入微機械技術、微電子技術和軟件技術。有國外專家稱，微型電子機械的物理體積一般要小于 1 立方厘米，但這并非最終尺寸，正向微米、納米級方向進軍。微機電一體化系統(tǒng)集合占地小、耗能少、運用靈活等特點于一身，更容易進入狹小空間，同時便于精細操作。由此，其在生物、醫(yī)學、航空、工農業(yè)及國防領域，有著廣闊的使用前景。據(jù)目前掌握的技術，可根據(jù)半導體器件生產(chǎn)過程中的蝕刻方法，在實驗室中完成亞微米級機械零件的制造。

（四） 模塊化

有人說機電一體化產(chǎn)品的模塊化是一項緊迫而艱難的任務。市場上，機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家很多，統(tǒng)一開發(fā)具有標準機械、電氣、動力、信息接口的機電一體化產(chǎn)品并非易事。制訂統(tǒng)一的標準是前提，這樣才能使各部件、單元匹配成功。機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)商可以依照標準化產(chǎn)品進行創(chuàng)新，更新?lián)Q代，為自己的不斷擴大再生產(chǎn)奠定基礎。

（五）網(wǎng)絡化

像所有產(chǎn)業(yè)一樣，網(wǎng)絡的出現(xiàn)及發(fā)展對機電一體化技術有著十分重要的影響，使其越來越向著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。市場上出現(xiàn)很多種類的機電一體化產(chǎn)品，其面向網(wǎng)絡的方式也不一樣。隨著網(wǎng)絡技術的普及，遠程控制和監(jiān)視技術發(fā)展前景廣闊，其實遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品的一種。

（六） 綠色化

隨著社會的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，“綠色”產(chǎn)品已成為各產(chǎn)業(yè)所追求的至高目標。這是社會發(fā)展的趨勢，并要求產(chǎn)品的全生命周期，包括設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個過程都要綠色環(huán)保。機電一體化產(chǎn)品的綠色化要求產(chǎn)品的制造過程無污染、無浪費，結束產(chǎn)品生命時可回收利用。

四、 我國發(fā)展“機電一體化”所遇形勢及任務

機電一體化的核心工作有兩方面，其一是改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，應用微電子技術使其達到節(jié)能、低耗，高質、高效的目標，從而引領傳統(tǒng)工業(yè)進一步大發(fā)展；另一方面是促進機電一體化產(chǎn)品的及時更新?lián)Q代，未來的機電產(chǎn)品將集自動化、數(shù)字化、智能化為一身。

結語

綜上所述，目前我國機電一體化已經(jīng)形成了系統(tǒng)化的技術，其在不同領域的應用也相對比較廣泛，因此，相關的建設單位要加強對于機電一體化技術的研究，將其發(fā)展成集網(wǎng)絡化，智能化，微型化以及綠色化等集一身的技術。促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

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中圖分類號：TG553 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）14-0267-01

一、機電一體化技術的概述

所謂的機電一體化具體是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能以及控制功能上引進電子技術，從而將機械裝置與電子技術結合起來的系統(tǒng)總稱。“機電一體化”不是技術的簡單組合與拼湊，而是機械技術、計算機技術、微電子技術、信息技術以及電力電子技術等有機融合成的一種綜合性技術。機電一體化技術的應用與發(fā)展，使我國工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”向“機電一體化”邁進，對我國機械工業(yè)的發(fā)展意義重大。

機電一體化在當前已是一門新型的學科，它有著自身獨特的一套體系，在機械業(yè)發(fā)揮著至關重要的作用，隨著科學技術的飛速發(fā)展，機電一體化還將被賦予新的發(fā)展內容。從整體上看，機電一體化包含了技術與產(chǎn)品兩個方面，它是許多技術的有機融合，它與機械電氣化存在本質上的區(qū)別。機械工程技術經(jīng)過不斷的發(fā)展，走向了機械電氣化，但是說到底還是屬于傳統(tǒng)機械的范疇，其主要的功能依然是代替與放大的體力。而機電一體化中的微電子裝置除了具備機械電氣化的功能外，還具有一些新型的功能，像能夠實現(xiàn)自動監(jiān)測、自動調節(jié)以及自動控制等。從某種程度上講，由機電一體化所生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，而且更多涉及人的感官與大腦，具備智能化的特征。

二、機電一體化的應用

1、數(shù)控機床中機電一體化技術的應用

我國的數(shù)控機床經(jīng)過了50多年的發(fā)展，無論是其構造、功能，還是其操作精度都體現(xiàn)了機電一體化帶來的顯著效果。機電一體化在數(shù)控機床上的引進，能夠使得數(shù)控機床的性能更加多樣化，在操作的過程中能夠實現(xiàn)一次裝夾、多過程控制，而且能夠同時完成很多項任務，同時搬運更多的物料，使得整個機械控制全部集成起來。數(shù)控機床軟件的模塊化，將有助于機械行業(yè)實現(xiàn)數(shù)控編程，從很大程度上提高了工業(yè)的機械化水平。

2、工業(yè)機器人中機電一體化技術的應用

工業(yè)機器人中機電一體化的應用并非一蹴而就，而是經(jīng)歷了一個長期的發(fā)展過程，這一過程可以分為三個階段。第一階段中工業(yè)機器人對其作業(yè)的環(huán)境與對象還不是完全適應，在作業(yè)過程中主要是按照某一示教重復做某一動作。第二階段中，工業(yè)機器人對作業(yè)的環(huán)境有了一定的了解，而且此階段工業(yè)機器人的傳感元件有了進步，在作業(yè)中能夠簡單的獲取一些作業(yè)信息，經(jīng)過計算機處理與分析后，通過反饋信息控制動作方式，這一階段的機器人已具備了較低的智能。第三階段的工業(yè)機器人則完全向智能化機器人方向邁進，它不僅具有人的一些思維，能在作業(yè)過程中進行簡單的判斷與決策，而且具有較強的環(huán)境適應能力，行動上也表現(xiàn)的相對獨立。

3、計算機集成與制造系統(tǒng)中機電一體化技術的應用

計算機集成與制造系統(tǒng)（CIMS）中應用機電一體化技術在當前已十分普遍，通過機電一體化技術的應用，能夠將各分散的系統(tǒng)進行優(yōu)化組合，進而實現(xiàn)全程的動態(tài)監(jiān)視。實踐證明，計算機集成與制造系統(tǒng)中機電一體化技術的應用，一方面能夠突破傳統(tǒng)時代中各生產(chǎn)部門隔絕的狀態(tài)，另一方面能夠使得各生產(chǎn)環(huán)節(jié)系統(tǒng)化，規(guī)范化，更有利于生產(chǎn)作業(yè)的開展。機電一體化的應用，能夠使得計算機集成制造系統(tǒng)實現(xiàn)由產(chǎn)品研發(fā)、實驗設計以及生產(chǎn)經(jīng)營等全過程的動態(tài)控制，各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)要素也將得到優(yōu)化配置，各要素的潛力也將得到最大限度的發(fā)揮。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

1、網(wǎng)絡化

進入新時期，網(wǎng)絡技術的發(fā)展速度十分驚人，它的發(fā)展與應用對機電一體化有著重要的影響，將網(wǎng)絡技術引入機械行業(yè)的發(fā)展進程中，有助于機械行業(yè)朝著網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。機電一體化所涉及的產(chǎn)品種類多，面向網(wǎng)絡的方式也各不相同，隨著網(wǎng)絡的普及與網(wǎng)絡遠程技術、網(wǎng)絡控制技術的發(fā)展，網(wǎng)絡在機電行業(yè)中的應用將會越來越廣泛。目前看來，局域網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術的發(fā)展使電器網(wǎng)絡化已成為一種發(fā)展趨勢，很多家庭會利用家庭網(wǎng)絡而將家中的各種家用電器連接成以計算機為中心的集成系統(tǒng)，使人們享受高科技帶來的便利。

2、智能化

智能化也稱信息系統(tǒng)化，是未來幾十年機械行業(yè)發(fā)展的重點方向，同時也是機電一體化與傳統(tǒng)機械的最主要區(qū)別。隨著網(wǎng)絡信息技術、網(wǎng)絡控制技術以及網(wǎng)絡監(jiān)測技術的發(fā)展，機電一體化必將朝著更智能的方向邁進，所生產(chǎn)的機電產(chǎn)品也將具有更多的智能，能夠具有簡單的判斷力與決策能力，在一些生產(chǎn)勞動中能夠取代人類的體力勞動，減輕人類的負擔。工業(yè)機器人就是其中最重要的例子，它的出現(xiàn)能夠從一定程度上模擬人的思維能力，具備人的意識，從而使得工業(yè)行業(yè)達到更高的控制目標。

3、模塊化

模塊化是機電一體化將來發(fā)展的一個重要趨勢，由于機電一體化產(chǎn)品的種類與生產(chǎn)廠家的繁多，使得機電一體化的模塊化成為一項復雜、艱巨的過程。要想真正實現(xiàn)機電一體化的模塊化，我們就應該利用標準的單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，并不斷的擴大生產(chǎn)規(guī)模。產(chǎn)品的開發(fā)與規(guī)模的擴大必須有各項制度做依據(jù)，嚴格規(guī)范操作流程，在實現(xiàn)機電一體化的過程中，保證產(chǎn)品的質量。機電產(chǎn)品的系列化與標準化，必然會對機電行業(yè)帶來巨大的收益，因此我們可以斷定無論是生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)還是生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)，模塊化的發(fā)展方向必將給機電企業(yè)帶來更廣闊的市場。

四、結語

我國當前正處于戰(zhàn)略結構調整的關鍵期，傳統(tǒng)的機械設計已不能適應時展的需要了，必須進行改革與創(chuàng)新。而機電一體化是多學科融合的結晶，為我國振興機電工業(yè)注入了新鮮血液，隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化的發(fā)展前景將會越來越廣闊。

參考文獻