机电一体化产品的未来发展趋势

任何事物的产生和发展，都离不开科技进步和社会需求。机电一体化集机械、电子、计算机和信息等多学科交叉融合于一体，其发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。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，机电一体化的主要发展方向如下：

（1）绿色化。工业的发展使得资源减少，生态环境受到严重污染，绿色化成了时代的趋势。机电一体化产品的绿色化，主要是指其在使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，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，资源利用率最高。

（2）智能化。智能化是机电一体化技术的一个重要发展方向。“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，使机械具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。例如，在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I／O接口和智能工艺数据库，给使用、操作和维护带来了极大的方便。

（3）网络化。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、教育等方面都带来了巨大的变革，同样也给机电一体化技术带来了重大影响。例如，通过网络可以对机电一体化设备进行远程控制和监视、家用电器网络化，这些均可以使人们在家里享受各种高新技术带来的便利与快乐。

（4）微型化。微型机电一体化系统或称为微机电系统（Micro Electro Mechanical System，MEMS），泛指几何尺寸不超过1 cm3的机电一体化产品，并且这种微型化正向微米、纳米级发展。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着广阔的应用前景。

（5）模块化。模块化技术可以减少产品的开发和生产成本，提高不同产品间的零部件通用化程度，提高产品的可装配性、可维修性和可扩展性等。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接口的机电一体化产品模块是一项复杂但很有前途的工作。例如，研制具有集减速、变频调速电动机于一体的动力驱动模块，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电动机一体控制模块等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新产品。

（6）人性化。人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了具有完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境协调，使用这些产品，对人来说更自然、更接近生活习惯。

任务实施

步骤一　参观实训场地设备

现场参观机器人实训室，了解和认识什么是机器人，机器人涉及的关键技术，以及未来机器人的发展趋势。

步骤二　查阅相关资料(www.xing528.com)

以小组（5～8人为宜）为单位，查阅相关资料或网络资源，学习机电一体化的相关基本概念、机电一体化技术的发展历程。

步骤三　分析机器人的发展历程

小组间进行交流与学习，梳理知识内容，分析总结机器人的发展历程。

机器人的发展历程

机电一体化技术的发展经历了初级阶段、蓬勃发展阶段和智能化阶段，而技术的不断进步一直在牵引着机器人学科的发展，到目前为止，机器人的发展共经历了三个阶段，与机电一体化技术的发展相对应：

（1）可编程机器人。第一代机器人是可编程机器人，这类机器人根据固定程序工作，可完成一些简单的重复性操作，不具有外界信息的反馈能力。第一代机器人从20世纪60年代后半期开始投入使用，目前在工业界得到了广泛应用。

（2）感知机器人。第二代机器人是感知机器人，即自适应机器人，它是在第一代机器人的基础上发展起来的，具有对外界信息的反馈能力，有不同程度的“感知”能力，即有了感觉，如力觉、触觉、视觉等。

（3）智能机器人。第三代机器人是智能机器人，具有识别、推理、规划和学习等智能机制，它可以把感知和行动智能化结合起来。

任务评价