2015届机械工程与自动化专业毕业生论文
课题名称：浅析机电一体化技术的现状及其发展趋势
学生姓名：仝新闻
指导教师：王海彦
(设计)
江南大学网络教育学院
2014 年 8月
目录
浅谈国内机电一体化的现状和发展趋势 -------------------------- 2 一 摘要 --------------------- 2 二 机电一体化概述
1 机电一体化的定义 ------- 2 2 机电一体化的特点 ------- 2
三 机电一体化的发展状况
1 国内发展概况 ----------- 3 2 国外发展概况 ----------- 4 2.1 第一阶段 ------------ 4 2.2 第二阶段 ------------ 4 2.3 第三阶段 ------------- 4 四 机电一体化的发展趋势
1 智能化 ------------------ 5 2 模块化 ------------------ 5 3 网络化 ------------------ 5 4 微型化 ------------------ 5 5 环保化 ------------------ 6 6 系统化 ------------------ 6 五 新兴机电一体化的发展与应用
1 数控技术方面 ----------- 6 2 计算机集成制造系统方面 - 7 3 工业机器人方面 --------- 8 六 结论 ------------------ 9 七 谢辞 ------------------ 10 八 参考文献 ---------------- 11
1 浅谈国内机电一体化的现状和发展趋势------
机电一体化是机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉融合,它的发展和进步依赖于也促进相关技术的发展和进步。也是现代科学技术发展的必然结果。 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。因此，对机电一体化的现状及未来发展趋势加以研究能更好的了解现阶段我们对机械和电器融为一体的概况，并了解我们现在还要解决哪些难题，要去向什么方向去努力发展，怎样能让我国机电一体化能和国际接轨能超越像日本或欧美发达国家的水平。
一、摘要
我国的工业化发展速度越来越快,以及信息时代各种信息产业的迅速发展导致了目前的电子技术，计算机技术，包括自动化技术都和机电技术相互融合相互叠加，并且形成了目前的机电一体化技术。由于机电一体化技术的先进性，采用这种技术生产出来的产品具有更高的性能和更可靠的质量，目前已经得到了迅速的发展。而以机电一体化技术制造的产品也应用到我们生活的每一个角落。在给我们的生活带来便利的同时也充分享受着高科技技术的智能化。机电一体化技术对我国的机械自动化的发展有极大的促进作用，本文主要从机电一体化的发展现状入手，来详细分析一下未来机电一体化技术的发展趋势。
二、机电一体化概述 1、机电一体化的定义
机电一体化技术是指将光学、机械学、电子学、信息处理和控制及专用软件等当代各种新技术进行综合集成的一种群体技术。机电一体化系统主要有五个组成部分:动力、机构、执行器、计算机和传感器,组成一个功能完善的柔性自动化系统,其中计算机、传感器和计算机软件是机电一体化技术的重要组成要素。
2、机电一体化技术特点：
机电一体化技术与传统的机械结构相比，可以简化结构、提高精度、增强功能、提高稳定性和使用寿命，具体分析如下。 2.1 结构简化，操作方便
机电一体化技术改变以往靠机械传动链连接的各个相关动作部分，改用几台电机分别驱动，或用电力电子器件，或用电子电控装置进行相关动作的控制来实现，使得机械结构大大简化，甚至使有些机械结构“脱胎换骨”，产生了质的变化。机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，能够灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。任何一台机电一体化装置或系统各个相关传动机构的 2 动作及功能协调关系，可由预设的程序一步一步地由电子控制系统指挥，如数控机床、柔性加工系统（FMS）等。有些机电一体化装置，可实现操作全自动化，如工业机器人、印制电路板数控高速钻床等。有些更高级的机电一体化系统，还可通过被控对象的数学模型以及根据任何时刻外界各种参数的变化情况，随机自寻最佳工作程序、动作程度和快慢以及协调关系，以实现最优化工作及最佳操作，例如微机控制的热连轧机钢板测厚自控系统、电梯群控系统，智能机器人等。 2.2 精度提高，功能增强
机电一体化技术由于采用了电力电子技术，反馈控制水平的提高并能进行高速处理，可通过电子自动控制系统精确地按预设量使相应机构动作，因各种干扰因素造成的误差，又可通过自控系统自行诊断、校正、补偿去达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。因而机电一体化产品应用领域宽，适用面广，易于满足各种需要。电子技术的引入，使产品面貌发生巨大变化，电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示，打印工作结果等等。 2.3 可靠性、稳定性和使用寿命大大提高
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，而发出由于可动摩擦、撞击、振动等引起的噪声，这显然影响装置的寿命、稳定性和可靠性。而机电一体化技术的应用，可以利用激光加工、激光检测、激光清洗和激光成型，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。有些机电一体化产品甚至做到不需维修或者具有自诊断功能。
三 机电一体化的发展状况 1、国内发展概况
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[8]。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% 3 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。
2 国外发展概况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。 2.1 第一阶段
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，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。 2.2 第二阶段
第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。
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。 2.3 第三阶段
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。
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。 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。
4 四 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。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面 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。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。
2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定出国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3 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、教育等日常生活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。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)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(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人们呆在家里就可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将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，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），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。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
5 5 环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。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，具有远大的发展前景。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 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开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外，还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
五 新兴机电一体化的发展与应用 1 数控技术方面
数控技术，简称数控（Numerical Control ）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。传统的机械制造业在今天正在发生极其深刻的变革，多品种小批量生产的比重越来越大，对产品的交货质量和成本要求越来越高，要求现代制造技术具有较高的柔性，即要求机械制造业对各种外界因素的适应能力或者产品适应市场的变化能力越来越强，于是就要求数控技术将来沿着高速度、高精度、高可靠性和复合化、多轴化、网络化、智能化、柔性化方面发展，为以后的机械制造及生产提供了更为便利的条件。
数控（简称：NC）技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control )，简称CNC，国外一般都称为CNC。
发展历史应该从1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心( MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。
60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简
6 称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点和发展趋势有以下几个方面：
a、高速、高精加工技术及装备的新趋势，效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。
b、五轴联动加工和复合加工机床快速发展，采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
c、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势，21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
d、重视新技术标准、规范的建立，开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。
2 计算机集成制造系统方面
计算机集成制造——CIMS是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统，它综合并发展了与企业生产各 7 个环节有关的计算机辅助技术，即计算机辅助经营管理与决策技术（MIS、OA、MRP），计算机辅助信息集成技术（网络、数据库、标准化、CASE、AI），计算机辅助建模、仿真、实验技术，计算机辅助质量管理与控制等。
发展历史应为1973年CIM被美国人首先提出，后来经过发展，计算机集成制造CIM被定义为作为一种组织、管理与进行企业生产的哲理，他在计算机网络的支撑下，综合运用现代管理、制造信息、自动化和系统工程等领域的技术，将企业生产全部过程中有关人技术经营管理要素及其信息流与物流有机地集成并优化运行，以实现产品高质量低成本上市快，从而企业赢得市场竞争。
计算机集成制造CIM是一种组织现代化生产的哲理，而基于这种这里组成的系统—CIMS，就是哲理的实现，CIMS是基于CIM哲理进行的优化运行的企业制造系统。
CIM和CIMS的应用开发，已经受到各国政府和工业界的高度关注。美国政府在1981年在国家标准局内建立了一个“自动化制造实验基地（AMRF）”主要是进行CIM的体系结构方案研究，提供可靠的系统集成起来的单项技术，并逐步形成CIMS，该项目得到美国许多著名大学的参与和许多企业大量资金的投入。在欧洲共同体国家中，德国英国法国等都有自己的发展计划，而且在共同体内制定了一个称为“欧洲信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）”的高技术研究合作计划。CIM是计划中的重要研究内容之一。
为了迎接未来世界范围内技术和经济的竞争，利用高新技术来改造、武装和振兴我国的制造业，加速经济改革的步伐，充分发挥科学技术对生产的推动作用，我国在1986年开始制定了国家高科技术研究发展计划“863”计划，并将CIMS确定为自动化领域的主体研究项目之一。在1992年我国成立了全国范围内的CIMS信息网，积极传播国际上CIMS的最新知识和信息，及时扩展国内有关CIMS的最新研究成果，为发展我国CIMS高技术研究和产业服务。
近年来，计算机在企业的的产品设计、制造和经营观领域中的应用不断深化。为了适应动态的，多品种小批量自动化的生产方式所欲要的柔性，在相关部门和过程中，出现了许多单一的计算机辅助自动化应用，例如计算机辅助设计和制造（CAD|CAM）;计算机辅助工艺过程设计（CAPP）、计算机辅助生产管理（CAPM）、计算机辅助质量管理（CAQ）以及柔性制造系统（FMS）等。他们一般都是在企业生产过程中按部门需要逐个建立起来的，从而改进单项功能目标上体现了局部效益。
上世纪八十年代中期，新型多处理机、并行处理技术、高性能工作站和微型机、分布式网络化的计算机网络和分布是数据库等技术的迅速发展且逐渐形成和成熟，计算机硬件性能显著提高，网络标准化有了重要进展。是分布式计算环境具有开放的结构，等等这些在技术和资源上为CIMS的总体规划和分步实施准备了良好的技术保障条件。
计算机集成制造技术合管理设计生产为一体化的最优化生产方式，以信息流和物流为脉络。计算机集成制造目标与企业各个发展阶段的经营战略目标相适应，以CIM本身一些关键技术的发展为基础。它的目标分有几种结构，包括逻辑功能结构，信息结构，阶梯控制结构以及网络体系结构。计算机集成制造系统CIMS是基于CIM哲理组成的系统，他有多种分类，按企业的生产方式，可分为连续型、离散型和混合型，按环节范围可分为局部和全局。
CIMS的体系结构有：面向功能和控制的体系结构；，面向生命周期的体系结构以及面向集成平台的体系结构。
计算机集成制造有很多的系统，工程设计集成分系统，制造自动划分系统，管理信息分系统，质量保证分系统，CIMS数据库分系统。CIMS系统网络分系统。
3 工业机器人方面
工业机器人是机器人的一种,它由操作机,控制器,伺服驱动系统和检测传感器装置构成,是一种仿人操作自动控制,可重复编程,能在三难空间完成各种作业
8 的机电一体化的自动化生产设备,特别适合于多品种,变批量柔性生产。它对稳定和提高产品质,提高生产效率,改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要作用。
工业机器人的历史发展1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想 20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元
工业机器人的发展，随着科技的不断进步，工业机器人的发展过程可分为三代，第一代，为示教再现型机器人，它主要由机器手控制器和示教盒组成，可预先引导动作记录下信息重复再现执行，当前工业中应用最多。第二代为感觉型机器人,如有力觉触觉和视觉等,它具有对某些外界信息进行反馈调整的能力，目前已进入应用阶段。第三代为智能型机器人它具有感知和理解外部环境的能力，工作环境改变的情况下，也能够成功地完成任务，它尚处于实验研究阶段。
六 结论
机电一体化的出现不是孤立的，它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。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 中国是从20世纪80年代初开始进行机电一体化技术方面的研究和应用的。虽然经过20多年的努力取得了一定成果，但与发达国家相比仍有相当差距。为了加快发展、缩小与发达国家的差距，需要我们在产业政策、金融政策和市场导向上，对机电一体化技术和产业予以积极支持，主要包括：国家在政策上对机电一体化技术给予大力支持，特别是涉及基础技术、综合技术等方面，要给予强有力的财政和各种扶助。由于机电一体化技术是各种高新技术的综合和升华，需要多学科、多技术、多种机构协调研发，这也对技术研发机构和产业界的协调能力提出了挑战，因而需要继续发挥主管部门的作用。
要明确机电一体化技术开发和产业化推广的主力军是企业，在这方面，技术和综合实力雄厚的大型企业将发挥举足轻重的作用。有关部门应该在税收、金融和其他方面给予一定的优惠倾斜。
要把发展机电一体化技术作为增强自主创新能力的重要内容，鼓励和促进企业在这个领域有所作为。同时，为缩小与发达国家的差距，可以通过引进、消化、升级来逐步达到提高自主创新能力的目的。有关部门可以通过政府采购、项目设立等措施，达到支持和鼓励自主创新的目标。
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它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和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着 9 科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
七 谢辞
由于我的学术水平有限，在写作过程中难免会遇到
1、观点表述困难
2、格式问题
3、参考文献选择问题，
4、重要的技术参数选定和演示等诸多问题。在面对困难时要多五思考多去查找文献资料，认真和同学线上交流互相学习，实在解决不了及时联系辅导老师，听取老师的建议意见，认真做好修改。严格按照学校要求的格式进行书写，在此，特别感谢老师的辛勤指导，从而学生才能够顺利的完成毕业论文的写作。
对于这次毕业论文的撰写，最需要感谢的是王海彦老师。她在整个写作过程中都给予了我十分的帮助与支持。王海彦老师不仅耐心地为我指出论文中的不足之处，而且还对论文的改进提出宝贵的建议，并且还在我遇到困难时尽心地进行指点与解答。在此借论文完成之际，表示由衷的感谢与敬意。
10
八 参考文献
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