电影艺术的发展汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电影艺术的发展范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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电影的发展它首先是离不开艺术的，因为电影本身就是艺术的表现，但是电影的发展也离不开技术，只有将现代的灯光技术、声效技术、画面技术、动感技术等融入一体，才能使电影表现出更好的效果。

1.电影对物质的依赖

抽象的艺术形式需要它特定的具象载体。电影从一开始就包含了其他艺术所没有包含的科学技术在里面，在科学无止境的发展的前提下，电影技术的发展也是没有止境的，早期电影技术的积累更多依靠杰出电影人的灵感与即兴，电影科学还是没有基本的系统，电影的技术层面还没有形成，没有上升到技术的层面上来。随着电影的发展，电影渐渐的不光是对艺术效果的注重，在电影的比拼中，更多的是对电影特效技术的比拼。只有应用科学技术，才能使电影在画面和声效上脱颖而出。所以，电影是有一定的物资依赖的，它是需要依赖一定的技术在里面的。

2.电影与商业的合作

从纯粹的艺术角度来看的话，电影的创作、电影的作品、电影的欣赏，它是电影本身所具有的东西，和其他的东西是没有关系的。但是实际上，电影它是需要互动的，需要回应和需要评价的，所以，电影就和商业活动有了一定的联系，除过制片商的联系之外，要推动电影业的发展，还要进行新片的宣传，演员的造势的等，这些和电影合作的商业活动，它是需要带来丰厚的利润的。但是判断影片的准则是来自观众的心理感受，不是一些商业的宣传活动。所以，在和电影合作的同时，还是要努力打造艺术化的商业活动。来满足大众对电影艺术和电影技术的需要的。

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动画这门综合艺术自诞生以来，就以其独特的魅力影响着一代又一代人。虽然随着时代的发展与技术的进步，“动画”的概念经历了无数次分离与融合，但动画始终是融合了技术与艺术的双重性质，给人们带来了无限的欢乐，是没有国界的世界通用语言。电影的发展史上，没有哪一门艺术像电影一样更依赖于科学技术，从电影诞生的那一天起，它的每次发展都和科学技术的发展密不可分。从无声电影到有声，从黑白电影到彩色，每一步无一例外的都打上了科技进步的烙印。影视艺术的里程碑式的分期往往是以技术为先导的。从上世纪90年代以来，用高科技制作的动画类影片，逼真的表现手法和极富想象力的创意，丰富了电影艺术的表现力。近年来，随着计算机在影视领域的运用和软件水平的不断更新换代，数字动画技术已完全融入了电影的制作领域，特别是运用了3D特效技术，将真人实景与动画内容紧密结合起来，让人难辨真假，实现了以前传统电影领域难以实现的表现方式，极大增强了电影的艺术魅力，把电影艺术推上了一个新的发展阶段。

一、CG技术与电影

CG是英文Computer Graphic的缩写，中文意为计算机图形图像。随着计算机的与发展，CG技术创造了电影领域中的文化奇迹，许多导演在影片中都运用了CG技术塑造了一个个虚拟的角色。

1977年，美国导演乔治・卢卡斯导演了一部名叫《星球大战》的科幻影片。片中运用CG技术创造了一个真实的虚拟世界，极大地丰富了影片的艺术观赏性，给人们留下了深刻的印象，导演也因此名扬世界，科幻影片从此也成为电影的主流之一。当时由于没有一家制作计算机特效的公司能为他的电影服务，因此他组建了自己的工业光魔工作室，用来制作这部电影所需要的特殊效果，从此计算机技术首次在电影中得以应用。片中运用的新技术大约有三百多项，给观众带来了前所未有的视觉体验，开创了全新科幻影片的先河。《星球大战》的成功标志着人类已经向“真实的虚拟世界”迈出了极有建设性的一步。《星球大战》运用CG技术获得了巨大的成功，导演在其后1980年和1983年分别推出了两部续集。这几部影片在1984年获得奥斯卡最佳视觉效果奖。由于当时计算机影像技术处于刚开发和较为初级的阶段，三维计算机动画也没能很好运用到影片中，片中的怪兽由演员化妆扮演，外星人只能通过制造模型、电子控制和定格摄影来完成，从一定程度上限制了创作和影响了影片的真实程度。

二、三维动画与电影

CG技术的运用给观众带来了全新的视觉冲击力，而三维动画的运用为动画电影揭开了新的篇章。

随着时代的进步，科技的发展，1991年詹姆斯・卡梅隆拍摄的《终结者2》成功塑造了首个全三维数字角色，并将真人演出的影像与3D数码动画完美结合，这也使得三维数字人物角色的造型更像真人，并有层次感。工业光魔影像特技制作工作室成功地为影片制作了令人难忘的特技效果，并获得当年奥斯卡最佳视觉效果奖，这也使CG技术发展到了一个新的里程碑。从此，三维动画Computer Generated Imagery(即CGI)越来越多的运用到各种类型的影片中，为创造完美的虚拟世界奠定了基础。

2001年，由彼得・杰克逊执导的影片《指环王1》隆重上映。片中的特效主要由Weta Digital工作室担任，其中的CGI影像留给人们完美的感觉，该片中的万人战斗场面给观众巨大的震撼力。CGI与微缩模型的结合，让人分辨不出动画和真实场景，再一次体现了数字技术的强大实力。片中运用了一种智能化的软件，在演绎双方作战时，每个数字形象都会自动寻找对手，甚至还能做到打不赢就逃跑的场面。该片也获得了2002年度的奥斯卡最佳视觉效果奖。

三、3D特效与电影

“不怕做不到，就怕想不到”。2009年由卡梅隆导演的《阿凡达》上映了，这部耗时12年制作的科幻大片掀起了电影历史上的第四次技术革命，预示着3D特效时代的来临，也象征着真人与动画技术结合的再次创新，使电影更具魅力。这部耗资5亿美元，迄今为止史上最昂贵的影片，很大部分投入都花在了技术上。卡梅隆团队自主研发的3D摄影系统，将3D特效再次推上一个新的境界。Weta Digital工作室运用为《阿凡达》研发并首次运用的特效技术―“携带式动作撷取设备”，用CG特技制作出了潘多拉星球的土著人―10英尺高的蓝色类人生物Na’vi族人，并与真人结合，逼真的诠释了人类为了自身的利益，掠夺潘多拉星球的矿产，与当地Na’vi族人大战的场景。该片创下了27亿美元的票房神话，并获得了当年奥斯卡最佳视觉效果奖。

2011年8月由导演鲁伯特・瓦耶特携手Weta Digital工作室倾力打造的好莱坞又一部科幻巨制《猩球崛起》上映了。从上映至今，依然保持了如潮的好评和强劲的票房。Weta Digital工作室再次运用“携带式动作撷取设备”，用CG电脑动画制作出了一个个栩栩如生的猩猩，逼真的诠释了一场人类与猩猩的惊天动地的大战。

“携带式动作撷取设备”采用了动作捕捉技术，将演员表演时在空间所产生的数据，转换成数据模型，以之为骨架，在上面填上2D或3D角色的“血肉”，最终合成银幕上活灵活现的角色。通俗地讲就是：真人的动态表情、肢体语言经过电脑的处理或者合成后，变成虚拟人物形象的表现和肢体语言。上述两部影片中的Na’vi族人和猩猩的镜头都是通过演员的表演进行捕捉完成的。特别是扮演猩猩的演员，他的脸上贴满了红外线感光点，头上还顶着一个捕捉表情用的小摄像机，为的是最大限度地让摄像机捕捉到他脸部丰富的表情变化，令电脑制作的图像更加逼真。

导演鲁伯特・瓦耶特认为：《阿凡达》的CG技术非常成功，我想在《猩球崛起》里再运用一些令观众耳目一新的技术。将之前《阿凡达》主要在棚内完成外景拍摄的模式，首次放在户外、阳光下取景，真实的人物和真实的场景与CG绘制的栩栩如生的猩猩们在一起，令观众难辨真假。

电影艺术是一门综合性艺术，除了有鲜明的主题外，还要有创新和领先的制作技术。数字动画技术在当今电影创作中发挥了越来越重要的作用，以前传统电影里难以想像甚至无法实现的内容，都可以通过运用CGI等技术，让人们的幻想变成现实，因为电影艺术其实就是想象与真实的辨证统一。

参考文献：

[1]刘志强.三维造型艺术[M].北京：中国广播电视出版社

2006

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一、动画电影的艺术形态

（一）动画技术的升级和产业重组

在现阶段电影工体事业之中，随着我国虚拟技术的长远发展，其所得到的经济效益也在不断增加，这也导致这一技术得到了长久发展。与这项内容进行比较之后，传统的电影制作行业的各种缺点也逐渐突显出来，无法满足现阶段电影工体技术的需求。所以，在动漫电影的制作过程中，还需要注重其艺术的发展形态。所以，对于动画电影的后期发展情况也需要重点考虑。随着虚拟技术的快速升级，其动画电影的艺术形态也在根本上呈现出一定的变化，传统的动画电影需要导演和制片人还有灯光师、音响师的配合，但使用虚拟技术进行动画的制作，制片人只需要使用电脑就可以合理开展。动画电影在现阶段变得越来越火暴，其主要原因是迪士尼的动画大片在全球热播。并且，在科学技术快速发展的阶段，动画的领域中也出现了比较激烈的竞争，这也是动画电影艺术形态发展的重要机遇。

（二）动画电影的虚拟美学和主要类型

随着动画事业的不断发展，动画电影行业也日渐繁荣，很多传统的动画内容也逐渐出现，很多公司把传统的漫画和黏土动画改变成三维动画也是动画电影的艺术发展形态。同时，在数字技术不断发展和升级的过程中，也能在根本上改善美学的审美形态。随着动画电影的发展，三维动画的制作技术也成为一个动画能否成功的根本性内容。因此，动画的发展艺术形态也是核心的创作内容，并且其现有的框架之内，也构建出了最新的思维，产生了具有商业价值的动画电影艺术形态。

（三）动画电影导演创作和语言创新

动画电影中的造型，是创造这一动画的关键。在动画电影发展中，所使用的良好技术，也是动画电影未来的发展形态。因此，动画电影的发展也在根本上成为动画电影的艺术形态。想要促进动画电影的进步，还需要把这一艺术形态应用在动画电影的制作中。同时，在动画电影的制作中，其题材也在不断创新。只有把这些内容相结合，才能在根本上促进动画电影的发展，这也是动画电影艺术形态未来良好的发展途径。

二、动画电影的发展趋势

（一）动画电影的未来宣传和明星动漫角色的建立

迪士尼公司和皮克斯公司在1995年期间完成了第一步动画电影，指明了三维动画电影的最新发展方向。在这之后，三维动画电影也成为动画电影发展的主要内容，也是其创作的主流形式。随着时间的推移，我国也在2006年阶段推出了首部三维动画电影，但由于电影之中对于受众的年龄有一定的局限性，这也导致我国的三维动画发展出现资金赤字的现象。因此，还需要保证动漫电影在发展过程中能逐渐面向观众，使用良好的宣传手段，还有明星的角色，保证动画电影的进步。

（二）动画电影有趣的故事情节吸引全龄化观众

我国中央电视台在少儿频道播放《熊出没》之后，受到越来越多人的关注，其中幽默诙谐的内容，还有场景和人物角色的设定，使受众越来越喜欢这部动漫电影。经过一段时间的发展，这部电影已积累了越来越多的观众，这主要归功于动画电影故事情节和鲜明的个性。基于这一情况，很容易理解现阶段动画电影的发展趋势和发展情形。同时，《熊出没》制作方为了得到家长的认可，开设了父母审片大会，也就是在父母能够理解和喜欢的基础上把这一动画播放给幼儿，这也是动画电影能够快速发展的主要因素。

（三）动画电影中生动的人物角色

在《熊出没》这一动画电影中，对于光头强角色的设定，制片方花费了非常多的心思，并且为了了解到幼儿的行为习惯和特点，公司还请来了工作人员的孩子参加公司的活动，并且要求没有孩子的工作人员观察其表情和行为习惯，这样才在根本上创造出比较受到关注的光头强形象。同时很多其他角色也都在剧情上推动了动画电影故事情节的发展。

（四）对于歌舞艺术的叙述

在动画电影中，音乐和歌舞元素的使用已经被经常关注，其中迪士尼和蓝天工作室等大牌的电影作品中都开始使用歌舞艺术，以此促进动画电影的发展。实际上，这也是动画电影的一种主要艺术形式。并且，在叙事的过程中，使用很多比较美的元素。歌舞内容的使用能给人们比较紧张的感觉，同时也能传递动画电影中的欢快氛围。因此，使用三维立体动画能保证镜头不受到限制，给观众一种视觉上的盛宴。

（五）利用正能量感染观众

在动画电影中，还要融入责任感、正能量和亲情、友情等内容，并且加上有效的三维立体效果，这样在人物形象的塑造上才能取得成功，同时也给人一种真实的感觉。例如，动画电影中的光头强，其喜剧的感觉和滑稽的感觉，都能给人欢快的感觉，但同时又设置熊大、熊二这两个角色，采用种种措施反对光头强砍树，以此保证人们在接受到电影内容的过程中，保证其正能量也被观众所接受和喜爱。这也是现阶段动画电影中的正能量。

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招贴在近代拥有广泛的影响并产生翻天覆地的变化，平面设计用它作为创作和交流的媒介，在很大程度上更接近于个人的设计思想的展现。而发展最快的就是电影类招贴，因为每部电影的背后都有专门的设计团对这部电影在平面设计中去体现男、女主人公或者精彩的电影环节，已达到提示和宣传的作用。当今的电影招贴大多画面精美，即使是同一部电影的招贴，各国的版本都会有不同的表现手法，也可能突出不同的主题。一部普通的电影招贴只有一两个版面，而一部畅销的大片就可能有数十种版面，《TiTanic》电影的招贴应该是目前版面最多的招贴了。

一、电影招贴的起源

1，电影招贴起源

1895年12月28日，法国卢米埃兄弟在巴黎的一间餐厅里向35位观众放映了《火车到站》等短片，当时那张题为《卢米埃电影》的招贴可能是世界上第一张电影招贴。

早期的电影招贴是纯粹为了电影的上片做宣传广告用途，就如现在卖场中的大多数促销招贴，是用手工绘制的，又称手绘电影招贴，其真迹已较少见，好莱坞早期著名影片《飘》、《第凡那的早餐》、《卡萨布兰卡》当初的招贴都是手绘的，画面精美细致，至今仍有很高的艺术价值。随着电影的普及，电影招贴制作技术的进步，电影招贴本身也因其画面精美、表现手法独特、文化内涵丰富，成为一种艺术品，具有欣赏和收藏价值。但国外的招贴收藏家一般只收藏原版电影招贴，当然其头版及前几版更因其数量稀少升值潜力巨大而备受宠爱。

电影招贴及其他电影衍生产品，从功能上分可分为两类；第一类是供广告促销用的，其产品上常标有“ForPromotion”(促销用)的字样，主要用做电影公司的广告、影院招贴、观众的赠品。第一类产品是不能用于销售的，第二类是可供销售的。大家在上海看到的电影招贴、明信片，钥匙圈、纪念卡、马克杯、T恤等都属于电影的衍生产品。电影和电影的衍生产品早已成为一种文化、影响了一代又一代人，走进千千万万人的生活。

2，电影招贴从版本上可以分为两大类

第一类是原版电影招贴。所谓原版电影招贴，即是由电影发行公司发行的电影招贴，对招贴发行的数量和质量都有很严格的规定。原版电影招贴又可以分为头版和再版，一般来说，头版招贴都采用双面印透的方法来区别于其他招贴，并且所有的原版招贴的尺寸基本上都是99×69cm，再版招贴的尺寸也是99×69cm，但都是单面印刷的。每版招贴都是限量印刷的，作为一种收藏品其价值是不可限估的，国外的电影招贴收藏者是专收原版电影招贴的。

第二类是授权的电影招贴，一般尺寸为88×59cm、42×30cm，但以88×59cm尺寸为主流，授权版的招贴由于价格较为低廉，发行量又远远大于原版电影招贴，而升值潜力不大，在市场上较为多见。

二、电影招贴的特性和设计法则

1，招贴的基本概念

所谓招贴。英文名称为poster，中文又名“海报”或“宣传画”，属于户外广告，分布于各处街道、影(剧)院、展览会、商业区、机场、码头、车站、公园等公共场所，在国外被称为“瞬间”的街头艺术。虽然如今电影业各种宣传发展日新月异，新的理论、新的观念、新的制作技术、新的传播手段、新的媒体形式不断涌现，但招贴始终无法代替，仍然在特定的领域里施展着活力，并取得了令人满意的广告宣传作用，这主要是由它的特征所决定的。

2，电影招贴的特性

文字限制：招贴是给远距离、行动的人们观看，所以文字宜少不宜多。如：《别惹蚂蚁》故事根据童话作家约翰・尼科尔(John Nickle)创作的同名儿童小说改编，讲述刚搬家的卢卡斯，在学校没朋友，又被邻居恶霸欺负，只好把怒气出在蚂蚁上，破坏他们的巢穴，不料蚂蚁起来报复，用一把神奇缩小枪，将卢卡斯变成蚂蚁般大小，并把他带回巢穴一同生活，经过这次，卢卡斯学会了宽容与同情，友情的真谛和欣赏、敬畏自然本身。以图片占据整个版面，整个招贴只是点到了电影的片名，但是非常的醒目。

色彩限制：招贴的色彩宜少不宜多。如：2006年加拿大出品的《僵尸人》电影海报只用了一个红色代表了整个招贴的色彩，使影片的情节和影片定位对观众都有了很好的示意：招贴的形象一般不宜过分细致周详，要概括。张贴限制：公共场所不宜随意张贴，必须在指定的场所内张贴，各个电影院在介绍新电影时都是把招贴和电影放映时间相配合，以告之观众。

3，电影招贴的设计法则

在电影招贴设计的过程中，常见的有以下两种情况：一种是设计前翻阅各类资料，挑选合适的形式、手法进行移植，改头换面地套用设计的内容。另一种是不找任何资料，凭借自己所学的知识、激情、力量，再结合电影招贴设计的法则进行构思和构图。其结果，前一种显得拘泥而少灵气，模仿因素多，后一种创意明确，视觉流畅、饱满、生动、个性化强。

色彩的刺激无论在人的心理或生理上都有重要的影响，在生活节奏越来越快的今天，为使忙碌的人们能在瞬间了解电影招贴内容，电影招贴色彩应多使用较为强烈的对比色调。所以，色彩对比是电影招贴设计常用的表现手法之一，其目的在于尽可能使主题形象鲜明夺目，在瞬间快速传递给广大观众，并留下深刻印象。通常在电影招贴有以下几种对比方法：色相对比、明度对比、冷暖对比、补色对比、面积对比。色彩是电影招贴的“魂”，要象征化、联想化。如白色能联想到纯洁、神圣、优质、和平，如：2006年10月上映的电影《硫磺岛来信》的招贴设计，以白色为主题色，加上一个充满生机的绿色小岛，使人们对和平的向往和对那场战争的回忆与反思，黑色能联想到严肃、触目；黄色能联想到快活、温暖、尊严等，如：1994年《狮子王》的电影招贴整体采用黄色它象征着王者的身份的同时也让观众充分对非洲大地的一个遐想的体验。蓝色能联想到和平、安宁、科技等，如：2008年最新电影《WALL-E》的招贴基本上是以蓝色调为主体，充满了科技与太空的味道。总之，只有在充分理解和掌握了色彩运用的基础上，才能使设计的用色起到内外呼应的作用，达到电影招贴理想的宣传效应。

电影招贴的色彩，包括色和彩两层含义。色，通常指的是：黑、白、灰，或称“五色彩”。彩，通常指的是：红、橙、黄、绿，青、蓝、紫，以及掺有黑、白、灰成分的中间色，或称“有色彩”。按生理学家的研究，触及人类五官最敏感的莫过于色彩。正如人们购买食品，首先进入视线的是上面的色彩，其次是嗅觉，再其次是味觉。色彩是市场信息和产品竞争的首要条件，因此，在广告上有着极强的诉求力。特别是远距离传达的电影招贴，更莫过于色彩。

新奇：虽然所有媒体都需要“新奇”，但电影招贴要求更高，因为它只是在“瞬间”发挥传达作用，特别需要视觉传达的异质点。简洁：虽然所有媒体都需“简洁”，但电影招贴要求更高。如：第八届上海国际电影节海报用过去老的胶片盒作为主题，没有用明星和片名等，表现出简洁的一面，同时用中国的书法表明了自己的文化地域特点。因为电影招贴是户外广告，越是“简洁”的电影招贴，主题越突出，焦点越集中，内容越丰富。夸张：因为电影招贴是在远处发挥强烈的传达作用，所以必须调动夸张、幽默，特写等表现手段来揭示主题，明确消费者的心理需求。冲突：“冲突”也是对比，包括两个方面：一是形式节奏上的“冲突”；二是内容矛盾上的“加突”。直率：艺术要求含蓄，电影招贴则要求直率。

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中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0352-01

1、机电一体化概述

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、微电子技术以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。“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。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，具有智能化的特征。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化设备。

2、机电一体化在建筑工程中的应用

建筑工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电一体化技术，使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合，可以极大地提高工程机械的各种性能，如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。随着科学技术的不断发展对工程机械的性能要求不断提高，电子（微机）控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。

建筑工程施工要求工程机械具有以下性能：生产效率且能量损失小，节约能源；自动化程度高，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠、安全，使用寿命长；具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本；操作简单、轻便，劳动强度低；具有运行状态监视，故障自诊及自动报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修作业效率，自动化控制技术的发展为机电一体化技术的发展注入新的动力。

目前工程机械的电子（微机）控制系统主要用以实现如下功能：

2.1电子监控、自动报警及故障自诊即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能自动报警并准确地指出故障的部位。提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。智能化自动驾驶，以及监控驾驶员的精神状态，及时警示，杜绝安全事故的发生。

2.2节能降耗，提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低，例如液压挖掘机的燃油能量利用率仅为20%左右，如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。

2.3柴油机的控制如电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。

2.4提高作业精度。为保证成品料的级配精度，现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统，并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用，使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高，路面的平整度可达到0.127mm/3m。采用超声波技术的自动供料系统，使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节，进一步提高了摊铺质量。

推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子（微机）控制，不仅提高了作业精度和作业效率，而且也减轻了操作人员的劳动强度。

旋挖钻机因其施工工艺较为复杂，且在施工过程中对精度要求较高，自动控制功能的实现大大提高施工效率和精度。常见的有两种功能：钻桅自动调垂直功能和钻孔工程中自动回位功能。机械硬件方面，建筑工程机械基本上采用了的通用控制器、仪表，也有些厂家为提高自身竞争力，定制开发了具有公司特色的控制器、仪表，可谓百家争鸣，各有各的特色，但殊途同归，目标一致。

2.5作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响，或操作不当，对作业质量的影响，保证工程质量。

3、机电一体化发展趋势的分析

3.1 智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。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、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，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。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、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

3.2 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、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。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。这样可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定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？，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.3 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、教育等人们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。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是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络（homenet）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 appliancesystem，CIAS），使人们在家里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朝着网络化方向发展。

3.4 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1cm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、信息等方面具有不可比拟的优势。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。

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中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号：

前言

现代科学技术的飞速发展带来了各学科不断往对方的领域交叉、渗透式发展的趋向，由此也必将产生一些全新的学科领域，机电一体化技术便是在这样一个大的学科发展趋势下而产生的。机电一体化技术使得工业设备不再只是纯机械的物品，它有效的在机械本体上融合了微电子技术、信息处理技术、检测传感技术、自动化技术等等众多学科技术。通俗的讲，机电一体化技术就是一门使得机械设备的操控由“手动”变成“自动”的一门综合性技术。

一个完善的机电一体化系统应该包括机械结构本体、驱动部分、检测传感部分、控制部分等等。在一个追求效益的经济社会中，机电一体化产品在工业以及日常生活中的普及应用无疑会极大的解放生产力、提高人类的劳动效率和经济效益。

一、机电一体化技术的发展趋势

在上个世纪七十年代，日本学者率先提出了“机电一体化”一词，并在大学开设机电一体化专业。也正是在这一时期，由于计算机技术、自动化技术、通信技术等关联学科的深入发展，机电一体化技术拥有了飞速发展的基础。当前，机电一体化技术已经在向新的发展阶段迈进。

1、智能化

智能化就是是机电一体化设备按照预先输入的控制指令、程序的要求完成相关的动作。机电一体化设备的智能化其实是人类通过计算机控制系统向机电一体化设备发号施令，说到底这些智能化的设备还是置于人类的控制之下，并不是指他们具备完全自主的人类智能，例如工业机器人、仿真机器人和数控机床等。当然，基于产品的实用性，制造智能化的机电一体化设备来代替人类完成危险程度高、复杂困难的工作才是人们对该类机电一体化产品的真正诉求。所以目前来看，无论是基于市场或是技术水平、认知水平的限制，完全拥有人类智能的机器人还不可能出现。

2、模块化

由于技术的发展与利益的向导，当前机电一体化产品市场呈现着“百花争放，百家齐鸣”的局面，众多企业、厂家都加入到这一行业的竞争中来，所以也必然会造成产品兼容性的矛盾。不同厂家制造的机电一体化产品如果没有很好的兼容性则会给用户的使用造成很大的不便，也会使得产品的价值大打折扣，如若任其肆意发展，可以毫不夸张的说，这将最终演变成阻碍机电一体化技术继续发展的重大因素。所以，推进机电一体化技术的模块化发展，推广标准接口在机电一体化产品上的应用，并且制定这方面的国际或国内标准才能有效保证机电一体化技术的持续发展，规范其产品市场。

3、网络化

信息社会对于人们来说最大的诉求改变便是对便捷性的要求极大的提高，网络技术作为计算机技术的突出成就可以说为人们的生产生活提供了巨大的便捷，也给政治、军事、工业的发展带来革命性的机遇，对于机电一体化技术来说同是如此。不难想象，人们日后可以通过家庭网络将各种家用机电一体化设备连接成以家用计算机为中心的网络系统，通过方便快捷的操作便可随时随地实时控制家用电器的运转，掌控家里的情况，毫无疑问会给人们带来最直接的分享高技术的快乐。

4、微型化

微型化简而言之就是指机电一体化产品向微观领域的发展。通常情况下，机电一体化设备给人的印象都是大、重，但是由于微机械技术和超精密加工技术的发展，使得机电一体化设备有了向微米级甚至纳米级发展的可能。微型化的机电一体化设备在医学上有重要的作用。

5、绿色化

当前世界，由于人类活动给自然资源和环境带来的严重损害已经越来越让人们尝到其恶果，环保问题已经日益被人们所重视，所以绿色化必然是机电一体化产品的发展趋势之一。机电一体化产品的绿色化不仅仅是说其能够做到在使用时不污染生态环境、节约能源，报废后能回收利用，并且要尽量保证生产、包装过程中资源的最大程度利用，做到“无死角”的绿色化。同时，绿色环保也是我国经济社会可持续发展战略的内在要求。

二、机电一体化技术的应用及前景

伴随着机电一体化技术的日益成熟以及机电一体化概念的普及，相关的机电一体化产品已经越来越多的直接参与到人们的日常生产和生活活动中来。同时，由于市场竞争越来越激烈，利用高新技术进一步改造和提升机电一体化技术和产品，给机电一体化产品创造新的应用前景也是未来市场的必然要求。

1、数控机床

数控机床几十年来的发展历程见证了机电一体化技术的变化，也是机电一体化技术给工业生产力所带来的极大提升的见证。目前，随着机电一体化技术的继续提升，数控机床主要朝着高精度、高速度、功能集成化、复合化、网络化等方向发展。

（1）高速度、高精度

对于机械制造企业来说，产品的质量好坏与制作周期无疑是市场竞争力的重要组成因素，而这些都直接取决于机床的加工精度和速度。

数控机床精度的提升有众多措施，例如采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨、磁浮导轨等部件可在硬件上大大降低机床误差，或是利用高分辨率的检测传感装置检查工件位置，然后综合利用各种误差补偿技术及时纠正工件位置等等。近些年来，普通机床的加工精度已经提升到5um，精密加工中心则提高到1～1.5um，并且超精密加工已经步入了纳米级。同时随着近年来电主轴和直线电机在数控机床中得到推广应用，从而也使得数控机床的高速加工技术不断发展，车床、铣床等数控加工设备的主轴转速均较以往提升了数倍，进给加减速度可达到1～2g以上。

（2）功能集成化

传统的数控机床大多只能实现零件的单一加工程序，要完成一个完整的零件加工过程需经历数个机床合作。而在现代的数控机床中，自动换刀、自动交换工作台等装置已经使得一台数控机床能够集成多台单一机床的功能，实现工件自动装卸、自动定位、自动对刀、自动测量并且可进行车、铣、镗、磨、钻等等多道工序的一体化完整加工。

（3）复合加工

由于加工技术的限制，往往机械设计师们在设计零部件时不得不考虑种种因素，束手束脚，但是这一问题随着具有复合加工功能的数控机床的出现便可迎刃而解。此类复合加工机床通常采用多轴联动的方式来最大程度的保证各类新颖、结构独特的机械零部件加工的实现。

（4）网络化

网络化是今后企业在针对数控机床进行生产管理的必然趋势，它使得生产管理者能对生产全程有一个很好的控制，使得远程编程、远程操作、远程监控及远程故障诊断成了可能，极大的有利于企业生产效益的提升。

2、柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统由统一的控制系统、物料存储运输系统、数控加工设备组成，是计算机化的制造系统。它能根据加工对象的不同选择合适的数控机床、机器人、搬运小车等等，并由控制系统进行调配，可完成多种工件的中、小批量生产。

3、快速零件制造技术（RPM）

所谓的快速零件制造技术即是由任意零件的三维模型直接生成实体的技术。由CAD设计出零件三维模型的电子模型，然后根据工艺要求将其按一定厚度进行分层离散化，并产生数控加工代码，这样就可以连续的加工出离散后的各个二维平面并最终将其堆积成零件的实体模型。RPM不仅仅可以制造任意复杂的零件、在制造过程中无需专用夹具，并且整个过程无需人的参与或较少参与。

三、结语

机电一体化技术的发展从来没有停止其向前进的脚步，并且随着今后各学科技术不断的发展，其相互融合所能碰撞的火花必能在机电一体化技术将来的提升上得到进一步彰显，机电一体化技术的应用范围也必将会不断扩大，将会更加深入到人们日常的生产、生活之中去。

篇（7）

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。

一、机电一体化技术未来的发展

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.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。

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。

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。

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。

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：

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系统的控制功能。

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。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统（FMS）

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。

（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。

结语

随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参 考 文 献

篇（8）

中图分类号：B819文献标识码： A

一、机电一体化要点概念

针对机电一体化当中有关的重要概念和根本的含义进行分析，是展开一系列后续作业的要害点地点。首要，机电一体化技能发展到今日，已经是逐渐的构成了一套带有本身特征和特征的科学技能系统。机电一体化系统从系统作业的视点和观念动身，综合性的运用到微电子技能、计算机技能、机械技能、主动操控技能以及接口技能等，对系统内部的信息进行改换；而且保证程序编制的完整性和高质量，根据系统运用和操作的根本性需求，对内部的规划进行合理化的装备；同时，在系统的功用、质量以及能耗等多个重要环节进行优化和改善，保证机电一体化运用的是最新的技能手段，终究构成一个全体化的系统商品。因而，在机电一体化当中首要包含的是技能和商品等两个重要环节。机电一体化并不是一个单纯性的技能手段，而是将多种技能进行从头的组合和交融，构成一个全新的技能系统。机电一体化的功用性较强，且当机电一体化技能发展到必定的期间以后，一些微电子的设备还可以对内部的许多零件和元件进行替代，具有愈加新颖的功用。多见的有：主动的信息数据处理、主动的操控调理、主动的记载显现、主动的功用性监测以及主动功用确诊维护等，以保证机电一体化可以时间处于最好的运转状况，而且提高系统作业之时的效率。

二、机电一体化技术的应用领域

（一） 数控机床领域

数控机床及相应的数控技术已经有 40 年的发展历程，技术难度有显著提高，无论在结构、功能、操作还是控制精度上。其中总线式、模块化、紧凑型的结构最具有代表性，这种结构应用多个CPU、多个主总线，结构复杂。此外还有开放性设计，这种设计使硬件体系和功能模块具有层次性和兼容性，可以大大提高用户的使用效益。

WOP技术和智能化。根据车间实际作业状况，可以通过系统完成编程。同时可以仿真加工过程，并实现在线诊断控制、模糊诊断等智能系统。随着一体化技术的成熟，如大容量存储器的出现和软件的模块化设置，使数控功能极大丰富，同时使得 +0+ 系统的控制功能也加强了。

全方位满足技术要求，比如只有一台机床的情况下，也可以顺利完成多个加工要求，并实现刀具使用检测、物料流通、机械手等的集成，统一到系统中。在系统中，分出多级网络，这样实现了构成复杂加工系统的作业能力。这种数控装置以单板、单片机作为控制中心，并由专用芯片及模板组成。

（二）计算机集成制造系统（CIMS）领域

CIMS 的组成并非分散的子系统组合，而是由全局的经过实践积累的最优系统综合。加强了原有的各部门沟通，围绕制造，控制“物流”和“信息流”，将经营策划、产品研发、制造准备、实验测试、经营管理进行更好的结合。当集成度越高，就越能够使各个生产要素间的配置更加合理，使得生产要素的潜力得到更大程度地体现。

（三） 柔性制造系统（FMS）领域

计算机化的制造系统被称作柔性制造系统，包括计算机、数控机床、机械手、料盘、搬运车辆和自动化仓库等。可以依照生产要求，及时、准确地进行生产，这种灵活的生产方式可应用于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

（五）钢铁领域

在钢铁企业中，机电一体化体系是以微处理机为中间，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、外表等技能有机的结合起来，选用拼装合并方法，为完成工程大体系的归纳一体化创造有力条件，增强体系操控精度、质量和可靠性。

因为钢铁工业具有大型化、高速化和接连化的特色，传统的操控技能遇到了难以克服的艰难，因而十分有必要选用比如机电一体化的智能操控技能。机电一体化的智能操控技能首要包括专家体系、含糊操控和神经网络等，其广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、操控、设备与产品质量确诊等各个方面，如高炉操控体系，电炉和连铸车间，轧钢体系，炼钢―――连铸―――轧钢归纳调度体系，冷连轧等。目前，攀钢在智能化操控技能方面首要依托攀钢研究院和攀钢技能中间为根底，正在进行“三期”工程建造，并在热、冷轧薄板、板形在线测探和人工智能操控技能，保护、确诊（AI）体系，办理、操控体系等范畴获得可喜成绩

三、 机电一体化技术的前景展望

根据国内外高新技术分析，机电一体化技术的发展尤为迅速，一下几个方面将作为其未来的发展方向。

（一）智能化

机电一体化与传统的机械自动化的主要区别就在于智能化方面，智能更加代表机电一体化的未来方向。随着中央处理器运作速度的提高和计算机的高性能化，使得嵌入智能控制算法成为了可能，从此机电一体化技术产品向着智能化方向发展。这种智能机电一体化产品拥有模拟人类智能的功能，可以做出一些判断推理以及功能决策，以取代制造作业中部分人的脑力劳动为目的。

（二） 系统化

系统具有任何组态的功能，随时分解、组合是系统的特征，系统也正致力实现多子系统互相调和及整合管理。系统的具有较强的通信功能，除了通用的通信方式外，远程通讯及多系统通信联网正在兴起，以及其需要的局部网络正慢慢的被采用。未来，机电一体化产品会越来越考虑人的因素，令机电一体化产品模拟人的智能、甚至情感。或者也可以根据某种生物的良好结构，模拟出生物机体，生物系统化越来越成为其发展的方向之一。

（三）微型化

微型系统是机电一体化发展的一个新方向。其高度融入微机械技术、微电子技术和软件技术。有国外专家称，微型电子机械的物理体积一般要小于 1 立方厘米，但这并非最终尺寸，正向微米、纳米级方向进军。微机电一体化系统集合占地小、耗能少、运用灵活等特点于一身，更容易进入狭小空间，同时便于精细操作。由此，其在生物、医学、航空、工农业及国防领域，有着广阔的使用前景。据目前掌握的技术，可根据半导体器件生产过程中的蚀刻方法，在实验室中完成亚微米级机械零件的制造。

（四） 模块化

有人说机电一体化产品的模块化是一项紧迫而艰难的任务。市场上，机电一体化产品的生产厂家很多，统一开发具有标准机械、电气、动力、信息接口的机电一体化产品并非易事。制订统一的标准是前提，这样才能使各部件、单元匹配成功。机电一体化产品的生产商可以依照标准化产品进行创新，更新换代，为自己的不断扩大再生产奠定基础。

（五）网络化

像所有产业一样，网络的出现及发展对机电一体化技术有着十分重要的影响，使其越来越向着网络化方向发展。市场上出现很多种类的机电一体化产品，其面向网络的方式也不一样。随着网络技术的普及，远程控制和监视技术发展前景广阔，其实远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品的一种。

（六） 绿色化

随着社会的发展，人民生活水平的不断提高，“绿色”产品已成为各产业所追求的至高目标。这是社会发展的趋势，并要求产品的全生命周期，包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个过程都要绿色环保。机电一体化产品的绿色化要求产品的制造过程无污染、无浪费，结束产品生命时可回收利用。

四、 我国发展“机电一体化”所遇形势及任务

机电一体化的核心工作有两方面，其一是改变传统产业，应用微电子技术使其达到节能、低耗，高质、高效的目标，从而引领传统工业进一步大发展；另一方面是促进机电一体化产品的及时更新换代，未来的机电产品将集自动化、数字化、智能化为一身。

结语

综上所述，目前我国机电一体化已经形成了系统化的技术，其在不同领域的应用也相对比较广泛，因此，相关的建设单位要加强对于机电一体化技术的研究，将其发展成集网络化，智能化，微型化以及绿色化等集一身的技术。促进我国经济的发展。

参考文献

[1]徐世亮.浅谈机电一体化技术的应用及发展[J].科技致富向导，2014,(3).

[2]张军占，刘卜.浅谈机电一体化技术的应用及发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版)，2013, (23).

[3]张春忠.现浅谈机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].科技创业家，2012, (11).

篇（9）

机电一体化技术应用

目前，机电一体化技术的应用主要有以下方面：第一，数控机床。在不断发展当中，数控在控制精度、功能、操作以及结构等方面获得了积极的应用，其发展逐渐向着模块化、紧凑化以及总线式方向发展，且为多主总线、多CPU体系。在开放式设计下，能够对用户的应用效益进行最大限度的提升，硬件功能模块与结构也具有了更好的兼容性以及层次性。为了实现加工的动态仿真，在系统当中通常具有模糊控制以及在线诊断机制的引入，且大容量存储器以及模块化软件的应用，不仅对于数控功能而言是一种积极的丰富，且能够有效提升系统控制功能；第二，工业机器人。在以往机器人应用中，其仅仅在示教内容方面能够实现简单的运动，而在面对不同作业对象以及工作环境的情况下，其在具体灵活性以及适应性方面则存在着一定的不足。而在技术不断发展过程中，第二代机器人当中已经具有了较多的传感元件，在实际工作当中，将对操作对象以及作业环境实现简单的信息获取、处理分析，在作出相应判断的基础上实现动作控制。现代机器人则具有了更多的感知功能，对复杂的逻辑思维进行处理，且能够在不同环境当中独立行动；第三，分布式控制系统。在该系统中，即由中央计算机实现智能控制单元以及测控计算机的控制指挥，通常情况下，其可以分为二级或更高级别，能够有效实现具体生产当中监视、管理、集中操作以及分散控制等功能。在测控技术不断发展的情况下，分布式控制系统也在此过程当中具有了更为强大的功能，不仅能够实时控制生产过程，且能够对生产进行在线优化、实时调度以及计划统计管理等功能，是一种集测控管理于一体的综合式系统。应用特点方面，具有着较高的可靠性、便于维护、控制功能多且可扩展。此外，该系统也具有联锁保护功能，通过人工手动控制方式的应用进一步提升系统运行的可靠性。

篇（10）

中图分类号：TG553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0267-01

一、机电一体化技术的概述

所谓的机电一体化具体是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能以及控制功能上引进电子技术，从而将机械装置与电子技术结合起来的系统总称。“机电一体化”不是技术的简单组合与拼凑，而是机械技术、计算机技术、微电子技术、信息技术以及电力电子技术等有机融合成的一种综合性技术。机电一体化技术的应用与发展，使我国工业生产由“机械电气化”向“机电一体化”迈进，对我国机械工业的发展意义重大。

机电一体化在当前已是一门新型的学科，它有着自身独特的一套体系，在机械业发挥着至关重要的作用，随着科学技术的飞速发展，机电一体化还将被赋予新的发展内容。从整体上看，机电一体化包含了技术与产品两个方面，它是许多技术的有机融合，它与机械电气化存在本质上的区别。机械工程技术经过不断的发展，走向了机械电气化，但是说到底还是属于传统机械的范畴，其主要的功能依然是代替与放大的体力。而机电一体化中的微电子装置除了具备机械电气化的功能外，还具有一些新型的功能，像能够实现自动监测、自动调节以及自动控制等。从某种程度上讲，由机电一体化所生产的产品不仅是人的手与肢体的延伸，而且更多涉及人的感官与大脑，具备智能化的特征。

二、机电一体化的应用

1、数控机床中机电一体化技术的应用

我国的数控机床经过了50多年的发展，无论是其构造、功能，还是其操作精度都体现了机电一体化带来的显著效果。机电一体化在数控机床上的引进，能够使得数控机床的性能更加多样化，在操作的过程中能够实现一次装夹、多过程控制，而且能够同时完成很多项任务，同时搬运更多的物料，使得整个机械控制全部集成起来。数控机床软件的模块化，将有助于机械行业实现数控编程，从很大程度上提高了工业的机械化水平。

2、工业机器人中机电一体化技术的应用

工业机器人中机电一体化的应用并非一蹴而就，而是经历了一个长期的发展过程，这一过程可以分为三个阶段。第一阶段中工业机器人对其作业的环境与对象还不是完全适应，在作业过程中主要是按照某一示教重复做某一动作。第二阶段中，工业机器人对作业的环境有了一定的了解，而且此阶段工业机器人的传感元件有了进步，在作业中能够简单的获取一些作业信息，经过计算机处理与分析后，通过反馈信息控制动作方式，这一阶段的机器人已具备了较低的智能。第三阶段的工业机器人则完全向智能化机器人方向迈进，它不仅具有人的一些思维，能在作业过程中进行简单的判断与决策，而且具有较强的环境适应能力，行动上也表现的相对独立。

3、计算机集成与制造系统中机电一体化技术的应用

计算机集成与制造系统（CIMS）中应用机电一体化技术在当前已十分普遍，通过机电一体化技术的应用，能够将各分散的系统进行优化组合，进而实现全程的动态监视。实践证明，计算机集成与制造系统中机电一体化技术的应用，一方面能够突破传统时代中各生产部门隔绝的状态，另一方面能够使得各生产环节系统化，规范化，更有利于生产作业的开展。机电一体化的应用，能够使得计算机集成制造系统实现由产品研发、实验设计以及生产经营等全过程的动态控制，各个环节的生产要素也将得到优化配置，各要素的潜力也将得到最大限度的发挥。

三、机电一体化的发展趋势

1、网络化

进入新时期，网络技术的发展速度十分惊人，它的发展与应用对机电一体化有着重要的影响，将网络技术引入机械行业的发展进程中，有助于机械行业朝着网络化的方向发展。机电一体化所涉及的产品种类多，面向网络的方式也各不相同，随着网络的普及与网络远程技术、网络控制技术的发展，网络在机电行业中的应用将会越来越广泛。目前看来，局域网与现场总线技术的发展使电器网络化已成为一种发展趋势，很多家庭会利用家庭网络而将家中的各种家用电器连接成以计算机为中心的集成系统，使人们享受高科技带来的便利。

2、智能化

智能化也称信息系统化，是未来几十年机械行业发展的重点方向，同时也是机电一体化与传统机械的最主要区别。随着网络信息技术、网络控制技术以及网络监测技术的发展，机电一体化必将朝着更智能的方向迈进，所生产的机电产品也将具有更多的智能，能够具有简单的判断力与决策能力，在一些生产劳动中能够取代人类的体力劳动，减轻人类的负担。工业机器人就是其中最重要的例子，它的出现能够从一定程度上模拟人的思维能力，具备人的意识，从而使得工业行业达到更高的控制目标。

3、模块化

模块化是机电一体化将来发展的一个重要趋势，由于机电一体化产品的种类与生产厂家的繁多，使得机电一体化的模块化成为一项复杂、艰巨的过程。要想真正实现机电一体化的模块化，我们就应该利用标准的单元迅速开发新产品，并不断的扩大生产规模。产品的开发与规模的扩大必须有各项制度做依据，严格规范操作流程，在实现机电一体化的过程中，保证产品的质量。机电产品的系列化与标准化，必然会对机电行业带来巨大的收益，因此我们可以断定无论是生产机电一体化产品的企业还是生产标准机电一体化单元的企业，模块化的发展方向必将给机电企业带来更广阔的市场。

四、结语

我国当前正处于战略结构调整的关键期，传统的机械设计已不能适应时展的需要了，必须进行改革与创新。而机电一体化是多学科融合的结晶，为我国振兴机电工业注入了新鲜血液，随着科学技术的不断发展，机电一体化的发展前景将会越来越广阔。

参考文献