机电一体化的未来范文

导语：如何才能写好一篇机电一体化的未来，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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    【论文摘要摘要:先容了光机电一体化技术特征,探究了国内外技术目前状况和发展趋向,指出了未来发展远景和一些重要技术热门。

    近些年来,光机电一体化技术得到迅猛发展,在民用产业和军事领域得到广泛地应用。因此,光机电一体化技术成为当今机械产业技术发展的一个主要趋向。

    1.光机电一体化技术特征

    光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。和传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。

    1.1 体积小,重量轻,适应性强,操纵更方便

    光机电一体化技术使得操纵职员摆脱了以往必须按规定操纵程序或节后频繁紧张地进行单调重复操纵的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操纵程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操纵全自动化和智能化。

    1.2 功能增加,精度大幅进步

    光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平进步,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

    1.3 部分硬件实现软件化,智能化程度进步

    传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得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、调节、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。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋向向"软件化"和"智能化"。

    1.4 产品可靠性得到进步,使用寿命增长

    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,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命进步,故障率降低,从而进步了产品的可靠性和稳定性。

    1.5 融合了多种学科新技术,衍生出很多功能更强、性能更好的新产品

    光机电一体化产品的探究开发涉及到很多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术和机械技术各自的上风结合起来,衍生出很多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

    1.6 产品系统性增强,各部分系统间协调性要求进步

    光机电一体化是一门学科的边沿科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,进步系统协调性。

    2.探究目前状况和发展趋向

    2.1探究目前状况

    自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的进步,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(PC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻产业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。 【

    2.2 发展趋向

    光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

    从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热门主要包括摘要:

    (1)激光技术

    1)高单色性,利用激光高单色性作精密丈量时,可极大地进步丈量精度和量程。

    2)高方向性,因具有很远间隔传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远间隔激光通讯、激光测距、激光雷达、激光导航以及远控。

    3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点四周可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。

    4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通讯、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。

    (2)传感检测技术

    1)激光准直,能够丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准丈量。

    2)激光测距,其探测间隔远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受自然影响大。

    3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。

    其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

    (3)激光快速成型技术

    激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地进步了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

    (4)光能驱动技术

    利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在外形记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于低级阶段,假如能发现具有优异光功能特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。

    3.结语

    技术上的改革和和之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引进电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

    参考文献

    [1 刘志,朱文坚. 光机电一体化技术,现代制造工程,2001(12)

    [2 梁进秋. 微光机电系统国内外探究进展. 光机电信息,2000(8)

    [3 宋云夺编译. 光机电一体化业的未来. 光机电信息,2003(12)

    [4 左铁钏、施定源、陈铠. 激光加工技术的上风及在产业生产中的应用. 激光杂志,1999(4)

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关键词：智能 机电一体化 绿色

1 概述

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。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。

2 机电一体化技术未来的发展

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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。

2.6 “生物——软件”化　未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构，可为机电一体化产品提供新型的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。

3 结束语

通过本文的论述可见，机电一体化的出现不是随机出现的，而是一个时代的产物，文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求，更是一个必然结果。目前，因为科学技术的限制，其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显，但是随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势必将越来越明显，因为它既是多项科学技术发展的结晶，又极大地推动了不同学科的交叉与渗透，其发展前景也将越来越光明，这必然会给世界带来更大的技术力量。

参考文献

[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京.科学出版社.2004.

[2]高钟毓.机电控制工程[M].北京.清华大学出版社.2002.

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关键词：机电一体化技术；矿山应用现状；发展趋势

20世纪60年代，电子技术逐渐成熟，人们开始将电子技术应用到机械发展中。机电一体化技术不断成熟，在每个领域都有所应用。当前机电一体化技术拥有如下优势：具有很高的安全性和可靠性，能够提高使用性能。简化操作步骤，提高工作效率，保障工作质量。机电一体化产品具有上述功能，因此适用于各种领域和不同场合，机电一体化产品具有非常高的应变能力，可以大大提高控制的灵敏度和检测的精度，复合功能使得调整和维护更加方便。矿产资源一直是人们生活中大量应用的能源，近年来随着科技的发展，社会的进步。尤其是机电一体化技术走向智能化和数控化，在性能和功能方面都有极大地提升，这更为矿山开采挖掘提供了稳定的支撑，保证了矿产资源采、掘、运等过程的效率和质量。研究机电一体化技术在矿山应用中的现状，探索如何将机电一体化技术应用到矿山发展，保证安全、高效和现代化的生产模式，对于促进我国矿山资源和矿产工业走向现代化和智能化发展具有极其重要的意义[1]。本文首先对于机电一体化技术在矿山应用的现状进行研究。通过本文的分析可以了解到机电一体化技术在矿山中具有重要应用，且未来必然会向模块化、智能化、网络化、微型化和绿色化发展。

1机电一体化技术在矿山应用的现状

1.1在矿井提升机中的应用

矿物提升是矿山生产的关键环节，因此对于提升机的机械性能要求和传动要求很高。目前所使用的矿井提升机是矿山设备中应用机电一体化技术最多的设备。矿井提升机的控制方式是芯片和PLC外端结合统一控制，统一控制使软件功能得以实现，保证操作过程的安全性，操作结果的可靠性。机电一体化技术能够保护系统软件和硬件，实现矿井电动机的软启动，启动时不会出现转差冲击，提升操作系统分为手动调绳、半自动调绳、全自动调绳三种运行方式，手动调绳是指操作时利用人工手动调节提升绳的高度来完成工作，半自动调绳是指操作过程将人工手动和智能化机械结合调节提升绳的高度来完成工作。机电技术为提升机设置的保护系统由监控装置、故障诊断装置、报警装置组成，监控装置对提升机运行工作的全过程实施自动监测，当发现机械运行过程参数出现错误或者某个零件出现故障时，故障诊断装置就会通过LED屏显示出来，同时报警装置发出警报声，提醒工作人员。机电一体化技术大大提高提升机运行安全性，减少维修工作量，保证提升工作质量[2]。

1.2在空气压缩机中的应用

空气压缩机是矿山资源开采挖掘时需要使用的固定设备，使空压机的高低压缸、电机系统和排气系统的工作运行效率更高，同时也可以开通系统内部的软件系统，简化空气压缩机的控制回路接线，使外部线路更加清晰明了。

1.3在其他机械中的应用

机电一体化技术在矿山电液控制装置中也有广泛的应用。借助机电一体化技术可以实现对支架工作状态的准确检测。机电一体化设备具有安全性能高，设备体积小，操作过程简单，运行结果可靠，便于维修等优点，可以大大减轻技术人员的工作负担，提升矿山产业现代化和机械化水平[3]。

2机电一体化技术在矿山中的发展趋势

未来的机电一体化技术在矿山中必然向模块化趋势、智能化趋势、网络化趋势、微型化趋势以及绿色化趋势发展。发展趋势表如下表1所示：通过表1可知，机电一体化技术在矿山中首要的发展方式就是向模块化发展。这是一项复杂而艰难的任务，因为矿山设备中应用机电一体化技术的产品种类繁多，生产厂家也多种多样，因此如何将这些机电一体设备模块化一直是人们想要解决的问题。现在学者已经通过研制控制单元和动力单元来实现机电一体设备的模块化，研制出减速智能装置和图像处理系统，调查显示，机电一体化设备向模块化发展可以使矿山企业更加具有规模性。智能化是机电一体化技术在矿山企业中的必然发展模式，智能化是指利用计算机科学、模糊学、心理学和生理学等动力学为机电设备赋予人工智能，使机电设备拥有判断思维、逻辑推理和自主决策的功能，机电设备智能化能够大大减少矿山作业技术人员的工作量，是矿山发展的必然方向。随着计算机技术的发展，网络技术也飞速进步，指挥者在家里甚至就可以完成工作，拥有极高的便利性。微型化机电一体化技术向微型机械和微观领域发展。微电子机械的尺寸通常不会超过1cm，产品体积小，所以灵活性更高，所消耗的能源也更少，拥有大型机械设备不可比拟的优势，超精密技术为机电一体化设备向微型化发展提供了基础保障。矿山资源开采虽然为人们生活带来了极大的便利，但是也对环境造成了不容忽视的污染，因此未来的机电一体化技术在矿山企业中必然会向绿色化发展。整个机械一体化产品在设计、制造、使用和销毁过程中都要保证不污染生态环境，或者极少污染生态环境。绿色机电一体化产品在使用时保证资源的可持续发展，是未来的必然发展方向。

3结语

通过本文的研究可以了解到机电一体化技术在大量矿山设备，未来的机电一体化技术在矿山中必然会向模块化、智能化、网络化、微型化和绿色化趋势发展。

参考文献

[1]王斌.机电一体化的发展趋势及其在矿山生产中的合理运用[J].科学与财富,2015(27):297-298.

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关键词：机电一体化 技术 煤矿机械 应用

1 概述

机电一体化是一门复合型技术，它集机械、电子、计算机和信息为一体，机械是其主功能、依托计算机和电子技术发展动力功能，把机械装置、电子设备和软件等结合起来，发挥其独特的作用。数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化是其未来主要发展方向。煤矿业未来往高效安全、清洁、结构优化的方向发展，而煤矿机电一体化技术的运用能够推动其快速往这个方向发展，并实现煤矿综合自动化。此外，煤矿机电一体化技术是煤矿企业信息化的关键支撑技术，并广泛应用于煤矿采掘和装备应用与推广上，促使其快速健康的发展，为整个煤矿工业打下稳固基础。本文分析了煤矿机电一体化技术的发展现状及其研究意义、它在煤矿业的应用和其未来发展趋势，希望对煤矿产业的发展起到推动作用。

2 对我国煤矿机电一体化技术的发展现状的研究

中国的机电一体化技术萌芽期是从20世纪70年代开始，到了80年代后期，在综合机械化采煤这一领域得到飞跃发展，并推动了煤矿机电一体化技术的发展进程。在这一年代，采煤机已经发展为电牵引。进入20世纪90年代中期，在已有基础上研发了大功率电牵引采煤机。到了21世纪，煤矿机电一体化技术得到广泛的应用，并在某些领域取得极佳的成绩，如煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等。但与国外发达国家相比，我国的机电一体化技术起步较晚，因此，在对该技术的研发水平、应用领域、投资规模和技术管理上都稍微落后于采煤业发达的国家。

3 分析煤炭机电一体化技术的研究意义

随着煤炭机电一体化技术的发展，分析研究该技术有着重大的意义。本文主要从三个方面分析了其研究意义。

3.1 有效提高了煤矿作业的劳动效率 传统的煤矿作业大多数是以手工为主，而引用机电一体化可以大大提高劳动效率，降低工人的劳动强度，缩短作业时间，生产效率明显得到明显提高。

3.2 有效提高劳动安全保障 传统煤矿工人的工作环境都比较差，如潮湿、灰尘大，这严重影响工人的身体健康，有时还会危及到他们的生命安全。机电一体化技术应用在煤矿领域能够保障工人劳动安全，防止灰尘和潮湿等恶劣环境危害他们的身体健康。

3.3 明显增加劳动收入 机电一体化运用在煤矿机械中不仅能提高劳动生产率，同时也提高了煤炭产量。这直接受益的是煤矿企业，而煤矿企业效益的提高，煤矿工人的劳动收入也明显上升，改善其生活水平。此外，煤矿产业的发展还能带动当地相关产业的发展，为当地带来一定的经济效益。

4 对机电一体化在煤矿生产中的应用研究

工业化的快速发展也带动了煤矿业的发展，在煤矿产业引进机电一体化技术，并广泛应用在煤矿产业的各个领域。以下从三个方面进行阐述，它们分别是机电一体化在矿井综合采煤方面的应用、矿井运输提升设备的应用和煤矿安全生产方面的应用。①应用于矿井综合采煤方面。机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用就是电牵引采煤矿机，它具有牵引特性好、反映快捷、结构简单易用、工作效率高和寿命长等良好特点。因此，它被广泛应用于大倾角煤层。②应用于矿井运输提升设备。机电一体化技术在煤矿生产的另一主要应用是带式输送机和矿井提升机。其中带式输送机因能长距离运送、运行期间安全性能高，并能实现自动化而成为我国煤矿井下原煤矿输送系统的主要运输设备。而矿井提升机其机械结构简单，能实现全数字化交流提升。③应用于煤矿安全生产方面。最能强有力的体现出煤矿业机电一体化技术的就是应用于矿井安全生产监控系统，这不仅能保证煤矿进行安全生产，还能促进煤矿安全管理的发展。这也符合了我国规定的矿井必须配备矿井监测控制系统的规定，使工人在安全的条件下进行生产。

5 对煤矿机电一体化技术应用的发展趋势的研究

国产煤矿机电一体化设备的特点是：智能化、程序化、信息化，并具有很多无可比拟的优点，如便于操作维护、设备体积小、安全可靠度高等。这一技术广泛应用与煤矿业能有效减轻工人的劳动强度，提高煤矿企业生产效益，拉动社会经济的发展。但目前为止，我国的机电一体化技术还落后于其他煤矿产业发达的国家，本文特分析了其未来发展的三个主要趋势。第一，研究发展拥有自主知识产权的煤矿开采技术，特别是在关键装置方面；第二，在产品功能方面增家通信功能，以配合综合自动化的发展需求。第三，机电一体化技术的日后研究重点之一是研究发展煤矿机器人。

6 结语

综上所述，科学技术的快速发展能够有效推动机电一体化技术的发展，并广泛应用于煤矿产业的各个领域，加快煤矿产业快速向前发展，进而推动社会经济的发展。机电一体化技术的应用不仅能够提高煤矿企业经济效益，还保障了工人操作的安全性。国家也越来越重视煤矿产业的安全性生产，这使煤矿产业大幅度增加煤矿设备的投入。因此，它的发展必能创作出更大的社会价值。

参考文献：

[1]孙虹丹.浅谈机电一体化技术在煤矿机械中的发展及应用[J].才智，2011年24期.

[2]谭得健，徐希康.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工况自动化，2003.

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关键词：机电一体化；应用；发展前景

中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0064-02

机电一体化技术这一概念最早是由日本企业界在二十世纪七十年代左右提出的，当时被取名为“Mechatronics”，意思是机械技术和电子技术的有机结合。随着时代的发展，机电一体化技术融合了计算机技术、机械加工技术、自动化技术及电子信息技术等多种技术类型。机电一体化技术实现了人工操作向机械自动化操作的转变，在产品制造水平、生产效率及产品性能稳定性等方面带来了显著变化。随着新时期工业生产逐渐向自动化、智能化及绿色化方向发展，机电一体化技术在众多领域获得了广泛应用。

1 机电一体化技术在各领域中的应用状况

1.1 数控机床

机电一体化技术最为典型的应用案例就是数控机床，随着近些年的发展，数控机床在精度控制上更为精确，在功能上更加多样，在结构上更加趋于合理，在操作上更显便捷，总体上说，随着机电一体化技术的深入应用，数控机床在结构功能上向着模块化、总线式、紧凑型方向发展，在组织体系上更多采用了多主总线及多CPU架构模式。将富有开放性的设计方法应用于数控机床，可以极大提高系统的兼容属性及层次属性，在编程、设备升级改装等环节更加便捷智能，能够达到一台机床实时控制多台机床的效果，从而实现了多通道及多过程的控制管理。

此外，通过在数控机床系统中采用机电一体化中的在线诊断技术及神经网络的模糊控制技术，当机床出现或要出现各类故障时，如刀具破损等，可以借助在线诊断的相关功能模块向机床操作人员进行信息反馈，从而便于及时采取相应的控制措施。

1.2 工业机器人等柔性制造系统

柔性制造系统，简称为FMS，实现了高度计算机化，涵盖了数控机床、工业机器人、料盘及自动化仓库等各个部分，能够根据生产指令，按量地开展各类生产任务。除了上面介绍的数控机床，机电一体化在工业机器人制造中也发挥了重要作用。

工业机器人能够代替一部分人力劳动，在涉及到作业条件复杂，如噪音污染大、气体污染严重、辐射程度较高的作业场所，工业机器人可以发挥自身优势，确保生产制造的连续性。随着机电一体化技术的成熟，现阶段工业机器人智能化程度大幅提高，能够借助功能更加强大的元件设备收集整理数据，并针对具体情况作出分析判断，一定程度上达到了人脑的功能，在多种作业环境中能够实施单独作业。

1.3 计算机集成制造及分布式控制系统

计算机集成制造借助于自动化技术、信息技术及制造技术，通过采用计算机技术，把产品设计制造过程中的一些分散的子系统加以集成，从而形成了能够适用于小批量及多品种生产的智能化制造系统。计算机集成制造突破了各个部门之间的生产界限，做到了产品在开发、生产、经营等环节的融合。

分布式控制系统是通过中央计算机控制指挥多台计算机设备，凭借着分布式控制系统的稳定性和安全性，是机电一体化系统中的关键核心技术。分布式控制系统在分级上根据具体情况可以分为两级系统、三级系统乃至更多级别，能够对生产制造过程进行实时的监督控制及管理，在后期维护及系统扩展上也能够灵活操控。

1.4 在建筑施工行业中的应用

随着科学技术的不断发展，有不少先进的机电一体化技术已经应用于实际建筑施工中。施工机械机电一体化从半自动化、监控、全自动到遥控不断发展，降低了施工风险，提高了施工质量。

现阶段机电一体化技术在建筑工程中的具体应用主要包括混凝土机械、起重机械、土方机械（如国外液压挖掘机）。机电一体化技术应用在建筑施工领域既可以保证施工安全和工程质量，降低劳动强度、加快施工进度，也对避免工场事故有着重大的意义。

2 机电一体化的未来发展前景

2.1 人工智能化

现阶段机电一体化具备了一定的智能化程度，但尚无法达到人工智能化的水平，随着技术的发展，原先预想的使数控机床及工业机器人具备模拟人脑的能力，已不再简单局限在幻想中。机电一体化实现人工智能化，能够使其具备推理判断能力、自主思考能力以及决策制定能力，一方面能够有效提升工业生产制造的自动化水平，另一方面能够极大地节省人力成本，提高工业生产的效率和精度。

2.2 网络化

网络技术的发展给科学技术、工业生产，军事、政治、教育以及人民的日常生活都带来了极大的变化。网络技术能够为机电一体化在远程监控及远程控制等环节创造条件，因此，机电一体化与网络技术的融合也是未来机电一体化发展前景之一。在实现网络化操作后，工业生产制造人员可以脱离具体的生产岗位，只需在车间内走动，掌握各个设备的运行状态，然后借助操作面板来对各个流程工作加以控制。此外，在机电一体化设备和操作终端之间通过建立网络通信协议，借助光纤等信息传播介质进行数据的传递，还能够实现远程监控和远程控制，能够极大地降低工作量。

2.3 微型化

机电一体化设备体积庞大，虽然不会对其性能构成影响，但在搬运中却极为不便，微型机电一体化技术有效融合了软件技术、微电子技术及微机械技术，是未来机电一体化发展的重要方向。根据相关研究，机电一体化微型系统，可以实现向微米及纳米系统的演进。未来可能出现的微型化机电一体化技术可以在生物医学及航空航天等领域广泛使用。

2.4 模块化及绿色环保化

现阶段机电一体化的产品类型较多，生产制式不尽相同，在信息接口、电气设备接口及动力接口上也存在差异，随着技术成熟及行业间融合的加深，有必要制定出统一化的标准模式，实现机电一体化的标准化及模块化。

此外，随着人们环保意识的增强，在产品选择上人们更加趋向于绿色产品，因此，机电一体化的绿色化也将成为未来的重要发展方向，在产品的生产、包装、运输以及使用等环节，环保观念会贯穿于全过程。

3 结 语

总之，机电一体化技术在生产制造环节的有效应用可以极大提高产品的精度、质量及生产效率，在强调成本节约及规模化生产的背景下，具有独特的技术优势。随着科技的进步，机电一体化在未来发展前景上会向着更加智能、绿色、高效的方向发展，并将在工业生产制造中发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 代曾兰.机电一体化技术的应用探析[J].中国新技术新产品，2012，（2）.

[2] 叶家兴，甘德元.机电一体化技术的应用及未来展望分析[J].科技致富向导，2013，（15）.

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关键词：机电一体化；工程机械；应用

1机电一体化的应用优势以及在工程机械中的应用

（1）机电一体化的应用优势。机电一体化的技术应用有着诸多的优势，能有效提高生产力，工程机械机电一体化设备的应用，在信息自动化的处理能力上比较突出，自动化的信息处理能力大大提高了作业效率，可进行高精度控制以及检测。机械系统的启动控制能力强，这些优势就使得机电一体化技术的应用比较广泛。机电一体化的应用优势还体现在安全性能强的层面，一体化技术的科学应用能大大提高机械设备的性能，功能比较全，其中报警以及监控的功能下，能保障机械应用的安全。（2）机电一体化的应用发展。机电一体化的技术应用在工程机械当中，在20世纪70年代就已经开始了，一些西方发达国家意识到机电一体化技术和工程机械领域结合的重要性，到了20世纪80年代的时候，微电子技术的发展比较快速，对机电一体化的技术发展有着促进作用，并加强了机电一体化在工程机械当中的应用程度，工程机械的技术水平得到了显著提高。当前工程机械设备总体研发的理论有着突破，架构在电子计算机技术基础上的数控技术成为工程机械发展的主流技术，工程机械的智能化发展将会成为未来的发展趋势，工程机械设备技术水平将会进一步的升级。（3）机电一体化在工程机械中的应用。机电一体化应用在工程机械当中，能发挥其积极作用，在节能机械设备方面应用可发挥节约能源的作用。以往的工程机械应用，生产过程中机械设备的运行不稳定以及不畅的现象比较突出，这会造成能源资源的浪费。由于机械设备自身的功能协调性差、功能性不强，就出现了这些问题。机电一体化技术的应用就能够提高机械设备自身的性能，在自动化的程度上大大提高了，从而有助于减少材料资源的使用，材料成本就能有效降低，机电一体化下的工程机械应用安全性能好，环保性能也好，提高了设备使用效率。机电一体化在工程机械中的应用，自动化作业的功能发挥比较突出，自动化技术和机械设备的结合，就能带动机械设备的运行效率。机电一体化技术应用对工程机械的自动化水平得到了有效提高，能有效实现半自动化以及全自动化的操作，和传统工程机械的作业方式相比就有着很大转变，大大提高了生产效率。工程机械当中机电一体化的应用过程中，监控的功能应用发挥着重要作用，能有效保障工程机械的应用安全，及时解决故障。监控技术在工程机械运作当中，是对电子技术的应用构建了远程监控系统，运用到了电子以及控制多项的技术，对电子监控装置有效进行了创造，改善了整体工程的工作状态，也有助于设备内部传动系统的性能提高，能有效实现自动故障诊断的目标诊断。在机械设备出现故障的时候，系统就会发出警报，工作人员根据警报所提示的信息找到解决故障的方案，大大提高了故障解决效率，也能有效降低故障发生率。

2机电一体化背景下工程机械应用发展前景

（1）工程机械智能化发展。机电一体化技术的支持下，工程机械的发展在未来将会向着智能化方向迈进。当前已经有诸多国家在工程机械当中运用机电一体化技术，实现了智能化的发展。从我国工程机械智能化的程度来看还处在初期的发展阶段，对于工程机械机电一体化的技术应用研究还在进一步的深化当中，主要的发展方向还是实现全面智能化的目标。当前已经出现机器人和数控机床的结合，通过将混沌动力学以及运筹学和数学等各种学科技术知识进行了整合，使数控的能力水平得到了显著提高，智能化工程机械的发展将会在高技术以及高性能和高效率目标方面得以实现。（2）工程机械自动化发展。机电一体化的技术应用以及技术的进一步升级下，会有助于工程机械的自动化水平提高，这也是我国工程机械技术发展的重要目标。机电一体化下的机械自动化水平的提高，能够将机械系统性能有效优化，使生产的自动化程度提高，保障机械设备的应用质量，最大化的减少事故的发生，保障了机械应用的安全。在未来的进一步技术发展中，我国对工程机械的自动化要求将会有所提高，届时就能从整体上提高工程机械领域发展水平。（3）工程机械微型化及网络化发展。技术水平的进一步提高下，工程机械在微型化的发展方面将会有很大进步。微型机电一体化系统主要是把电子技术、机械技术和纳米尺度进行融合，将机电一体化产品的体积缩小，突出运动灵活的特征，采取精细化加工的技术应用，这样就能有助于保障工程机械性能的提高。另外，网络技术水平的提高和广泛应用，将网络技术和工程机械的发展相结合，这就能进一步强化机电一体化的整体性能，使产品向着网络化的方向发展。

3结语

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关键词：机电一体化 煤矿企业 提升机

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0214-02

机电一体化的实质是在设备某一功能上引进电子技术，从而将机械设备与微电子技术充分结合在一起，经专门的软件对机械设备进行有效的控制，并完成某一特定的功能。它已经发展成为一门具有自身独立完整的体系的先进技术，并伴随电子技术的快速发展，机电一体化逐渐向智能化发展。

1 机电一体化我国的发展形势

1.1 智能化

在21世纪，机电一体化主要是朝着智能化的方向发展，这就需要机电设备具有一定程度的智能性能，它可以拥有一定的逻辑思维、判断识别以及自主决策的综合能力。例如：在数控机床设备上装设电子设备，从而实现人机对话的功能，添加智能机械产品生产工艺数据库与智能I/O接口，这将给机床在生产制造机械零件的加工、打磨与设备的维护等方面带来很大的便捷。近几年，伴随着人工智能技术的快速发展，出现一系列较实用的理论，如灰色理论、模糊控制、小波理论、神经网络等，这些理论将会对机电一体化技术迅速发展与广泛应用打下坚实的基础。

1.2 模块化

虽然国内对机电一体化的生产制定了相关的标准，但由于生产机电一体化的厂家较多，这就造成机电一体化的类型较多，因此研发具有统一的数据接口、机械接口、电气接口已经成为未来机电一体化标准模块化发展的主要方向。由于采用机电一体化标准模块化可以较快的研发出具有一定先进技术的产品，可以很大程度上扩大产品的生产规模，给机电一体化的发展创造美好的未来。例如：可以研发具有变频调速、集减速的动力驱动单元；具有逻辑、判断、决策等功能的电机一体控制单元等。这样在机电一体化新产品的研发过程中，可以根据这些机电一体化标准模块化单元较短时间内研发出新产品。

1.3 网络化

在20世纪90年代，我国计算机的发展较迅速，其中网络技术的发展比较突出。在网络技术的广泛应用下，一些产品基于网络技术发展下，逐渐研发出各种监视技术和远程控制设备。研究发现，远程控制设备的终端就是机电一体化产品，家用电器网络化基于局域网技术与现场总线逐渐成为现实，家用电器在家庭网络的连接下形成以计算机为控制中心的集成家用电器系统，这样就可以确保人们可以在自己的家里，就可以尽情的享受这些高技术带来的益处，因此，在未来的机电一体化产品需要朝着网络化方向发展。

1.4 微型化

微型化，主要指机电一体化产品应该向微观领域、微型化逐渐迈进的趋势。据相关数据显示，微型化是未来五十年精细加工技术不可缺少的关键技术，更是生产效率的决定因素。在近十几年的发展中，逐渐出现了各种微型机电一体化产品，如压力传感器、微触觉传感器、微膜、微探针等。

1.5 绿色化

在当今时期，由于经济发展已经到达一定的高度，而环境出现了严重的破损，严重影响国家的持续发展，因此，绿色化已经成为现如今的热门话题，也是机电一体化产品未来发展的新方向。在绿色产品的研发、生产、制造和销售过程中，要严格按照可持续发展的基本要求，减少对环境的危害。

1.6 人性化

任何产品均是为人们的生活、生产提供服务的，机电一体化产品也不例外，因此未来的机电一体化产品应该朝着人性化的方向发展，为人类的使用提供更加便捷、舒适的服务。同时，机电一体化除了完善的性能外，还需要在产品的外形、色彩等方面与外界环境保持一致。

2 机电一体化技术的应用

随着科学技术的不断发展，机电一体化技术也得到了快速的发展，它已经广泛应用在各行各业中，为我国工业的发展打下坚实的基础。

2.1 机电一体化在煤矿行业中的应用

（1）矿井提升机中的应用。

在我国煤矿矿井内生产中，提升机有效的结合机电一体化发展技术，逐渐发展成为矿井内的具有全智能化、交、直流提升机等大型设备，为煤矿企业的发展提供了非常的作用。尤其是矿井内的内装式提升机方面，它在结构上逐渐将驱动、滚筒两项功能融合为一个整体，很大程度上简化了提升机的机械结构，其是一种具有研究价值的机电一体化设备，它完美的展示了将电子技术、计算机、机械设备、自动控制技术等结合在一体。研究发现，全数字提升机运行稳定性高、智能化，且当设备出现重复故障时，还可以进行故障的自动检测、诊断，并做准确的解决方案，同时设备还可以完成通信功能；此外，在数字提升机的结构方面，它采用数据总线方式，很大程度上简化了繁琐的电气安装过程；配置简单的设备硬件，可以相互兼容，减少零备件；可以快速地进行提升机的软启动、瞬间改变发动机的加速度等。

在我国具有自主知识产权的全数字化直流提升机已经广泛应用在各个煤矿井下提升机中。此外，我国还自主研发生产了第一台交-交变频器交流提升机，其运行状况稳定、可靠程度高。由于提升机与计算机技术相互融合成一体，更加完善了提升机的安全保护系统，可以利用两台计算机独立的完成数据的处理、测量、通信等功能，大大保障了提升机的安全性能。

（2）矿井安全生产监测监控系统中的应用。

在矿井内的安全监测设备，其是煤矿行业机电一体化应用的又一方面。我国在研究监测技术的应用较其他国家较晚，在20世纪80年代初，我国的有关部门成立专门的研究小组对国外煤矿监控技术进行研究开发，很大程度上促进我国监控技术的快速发展。

在90年代，我国的监测控制技术得到较快的发展，我国自主研发生产了具有先进随机数水平的监测系统，例如：KJ90系统K、J95系统等。这些监控系统的特点是：进一步提高矿井内监测分站的智能化发展水平；可以进行网络连接、实现数据传输；此外，为了确保井下生产的安全性，避免井下出现瓦斯气体泄漏，在井内安装了瓦斯气体监控装置，大大提高了矿井内的安全生产，提高了我国机电一体化的发展水平。

2.2 机电一体化在电气远动系统中的应用

在电气行业中，远动系统利用机电一体化模式，采用分层分布式、模块化开放结构模式，从而保障了变电站远动测控功能的安全性、稳定性、可靠性。其主要是原理是远动系统的每一个分布子系统都是根据变电站的一次设备的某一个间隔单元的特性而专门进行设计，比如：一台主变、一条线路等，因此该系统的运行状况正常与否仅仅只对本间隔单元的远动测绘功能有较大的影响，不会对其它的间隔单元的远动功能有任何影响。每一个远动的子系统与主机之间的联接，或是与其它子的系统之间的联接，都是利用主站内部的数字通讯网络相互联接的，真正意义上解决了电气隔离的难题。

例如：某地一个35 kV的变电站远动自动化控制系统，主要由分站控层与现地控制层两层结构共同组成，两层之间借助网络进行相互之间的有效联接。运动自动化控制系统在功能分配方面主要依照将功能尽量下放的基本原则，只要是可以在现地控制层可以实现的功能，就不再利用通讯网实现。即使在完全退出通讯网的状态下，就比如传统的各测控单元分立运行的二次监控设备工作原理一样，然后完成本间隔的显示、传输数据、测量，同时在开关的开启与关闭等基本操作，均可以由站内保留的简易手动操作开关进行基本的操作。

2.3 机电一体化技术在机械制造业中的应用

在科学技术的带动下，现代机械制造业充分利用电子计算机技术，使得我国机械制造技术得到了迅速的发展。例如计算机数字控制技术、柔性制造技术、虚拟制造技术等。采用数控系统的机床在生产制造的机械零件，其生产速度、精度均得到不同程度的提高，为我国机械化向更高水平发展打下坚实的基础。

此外，机电一体化发展技术还广泛应用在钢铁行业、饮料行业等。

3 结语

综上所述，机电一体化技术的出现为我国工业的快速发展注入了新的动力，它是未来工业发展的技术核心，是我国生产力发展水平的有效保障。因此，我国要加大对机电一体化的研发力度，让它更好的为各行各业贡献自己的力量。

参考文献

[1] 张莉.机电一体化技术在煤矿中的应用[J].山西煤炭干部管理学院学报，2007（1）：88.

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关键词：机电一体化；机械工程；未来发展

引言

现阶段，我国科学技术水平已经得到了极大的提高，科学技术领域已经取得了较大进步。在人们日常生产活动当中，科学信息技术影响着人们的生活，同时科学技术在多种领域以其不断创新的特点使得许多专业领域相互交织、相互融合，对于机械工程领域表现尤为明显。传统的机械工程是以电气化为主要技术，而如今机械工程在技术应用方面发生了重大改变，现在是以机电一体化技术为核心，这使得机械工程企业的组织结构、社会的产业结构等方面都发生了较大变化。

1机电一体化概况

目前我国机电一体化技术已经得到了长足的进步现已成为包含多种理论知识且具有本身特点的技术，随着时代的快速发展，未来将会有更多的新技术融入到机电一体化技术中。在机械工程中应用机电一体化技术，使其机械工程实现自主控制。机电一体化技术通过将电子技术、计算机技术以及机械技术等有机地进行结合，其目的在于使其生产精度得到提高，从而提高产品质量，为了快速发展机电一体化技术，有关研究人员应从四方面开始着手。

1.1机械本体技术

要想提高机械本体技术，首先应通过减轻自身重量、提高性能以及准确度[1]。对于减轻机械本体重量来说，可以使其机械尽量小型化，重量的减少也能使其性能得到提高。有关研究人员可使用非金属复合材料取代金属材料，以此提高机械的性能，同时也使其机械实现小型化，从而提高工作效率。

1.2信息处理技术

微电子技术的提高对于机电一体化技术有着重要的影响，因此若想进一步的发展机电一体化，应对其信息处理技术做进一步的创新，具体来说有关研究人员可以参考国内外先进经验，利用网络技术实现信息处理技术的更新，以此使其稳定性得到增强，处理速度更快，从而使得机电一体化技术更加可靠。

1.3传感技术

传感技术在机电一体化技术当中起到关键性的作用，通过电流的传递使其命令得到快速传输[2]。在研究过程中，首先要考虑传感器的性能，其中包括传感器的稳定性、安全性以及精确性。对于传感器的稳定性来说，提高其抗干扰能力是至关重要的工作。因此，相关研究人员应积极开发先进的传感器，使其受到的干扰降到最低。

1.4软件技术

对于机电一体化系统来说，不可缺少的就是对软件的使用。软件要与机电设备硬件相互发展，如果设备硬件进行更新，而软件没有及时得到更新，那么也将使其机电一体化系统受到影响，反之也是同样结果。另外，若想提高软件技术，就要制定出相关的软件开发标准，以此规范软件程序。

2机电一体化未来发展方向

2.1自律分配化系统方向

现阶段，机电一体化技术已经得到了快速的发展，这使得其控制系统拥有大量的反应经验，从而能够应对大多数的紧急事件，即通常人们所说的自律分配化系统[3]。每当自律分配化系统开始运行时，系统中的各个子系统开始运行，且子系统之间不收到彼此间的影响，同时子系统在经历长时间的运行也会获得大量的反应经验，这使得子系统也能够轻松应对绝大多数的紧急事件。另外，在机电一体化的总系统发出命令信息后，子系统会根据命令发生相对应的改变，这一特点使得机电一体化系统可以有效地防止由于某个子系统发生故障而导致机电一体化整个系统发生故障的问题出现，自律分配化系统能够有效的提高系统的稳定性。

2.2全息系统化方向

全息系统化指的是机电一体化系统全方面实现命令的传递与执行，在未来机电一体化发展中，这种特点将会越发明显[4]。机电一体化使其从不同方位实现命令的精确执行已然成为机械工程智能化发展趋势，这一趋势预示着信息技术将会得到更进一步的发展，从而使其机电一体化技术全面提高。

3机电一体化在机械工程中的应用

3.1监督控制作用

在机电一体化的发展过程中，电子监控系统一直以来都发挥着至关重要的作用。其作用就是监督机电一体化系统中各个子系统的运行状况，这些子系统包括机械工程的传动系统、感应系统、发动系统、制动系统等[5]。如果这些子系统中任何一个系统出现异常，则电子监控系统则会发出警报，提醒工作人员有故障产生，同时也能够精确报告其故障位置，方便工作人员快速发现并解决问题。电子监控系统的应用使得机电一体化系统能够安全稳定的运行，以此使得机械工程中遇到问题能够及时的解决，从而提高了生产效率以及减少机械工程因故障而造成的损失。

3.2提高生产效率

机械工程通常采用的能源为柴油机能源，而传统的柴油机能源利用率低下，电控系统能够充分使其柴油机的功率得到最大输出，并使其柴油充分燃烧[6]。一般情况下，工作人员为了减少因柴油机设备老化而引起的能源浪费，一般会采用电子控制技术，对其柴油机的运转情况进行分析，同时控制其输出阀门，以此使其能耗损失减小，利用率得到提高。

3.3提高加工准确度

为了提高加工准确度，以及有效的避免人工作业时因操作失误而造成的误差，可以在机械儿装置中加设电子控制系统，以此来完成对机械设备的合理控制。另外相较于人工操作机械来说，加装电子控制系统可以提高作业效率。例如，在建筑施工过程中，在混凝土搅拌器设备中加装电子控制系统，可以实现对混凝土自动称重以及自动搅拌功能，不仅省去人力，同时也提高了作业效率，同时也使其混合比例达到最佳，混凝土质量得到了有效保证。

3.4实现机械半自动化或自动化

机械设备自动化的实现能够减少劳动力的使用，同时也能提高工作效率以及减少生产过程中安全事故的发生。例如，我国某地质勘察单位，在挖掘机机械设备中，设置了挖掘控制系统，将挖掘线路及轨迹输入到控制系统中，从而使其挖掘机按照所设定的方向轨迹以及操作流程进行挖掘工作，机械作业实现自动化使得人工作业的危险性降到最低，从而保证了工作人员的人身安全，也使得工作效率得到极大提升。

4结论

总而言之，机电一体化技术在机械工程中应用越加广泛，一方面体现了机电一体化技术已然获得了较为成熟的体系，另一方面也表明了科学技术对于未来社会生产有着重要的影响与作用。机电一体化为传统的机械行业带来了新的发展方向，在机械工程应用过程中，充分提高了生产效率，使其机械生产加工准确度得到极大地提高，同时也使得生产作业人员的人身安全得以保障。随着科学技术的不断发展，机电一体化技术将不断地应用于机械工程当中。

参考文献：

[1]李勇.机械设备电气工程自动化技术的运用分析[J].现代商贸工业，2017（32）：186-187.

[2]高加才.《机械工程控制基础》课程教学研究[J].考试周刊，2017（83）：22.

[3]杨乃富，李利平.机电一体化技术在机械工程领域中得到的应用及发展趋势简要分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（29）：164.

[4]石宏天.机电一体化技术在机械工程领域的应用[J].内燃机与配件，2017（15）：135.

[5]杨洋，刘兵.机电一体化系统中智能控制的应用浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（22）：16-17.

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关键词：机电一体化；电子技术；应用；发展

中图分类号： TH-39 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

机电一体化作为一门新型学科，已具备自身完整体系，并随着科技的不断发展新的内容不断充实，机电一体化可概括为从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术等等诸多群体技术，结合系统功能目标和优化组织结构目标合理配置与布局，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。

二、机电一体化关于电子技术应用的基本内容概述

电子技术指的是根据电子学原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路，用来解决实际问题的技术。

机电一体化指的是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、传感器技术、信息技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机结合，综合运用到实际中的一门综合性技术。

机电一体化技术发展至今已经形成具有了较强的综合性和系统性，随着科学技术的不断发展，机电一体化技术也被不断赋予新的内容，而无论机电一体化技术内容如何被进一步丰富，如何日新月异，电子技术和机械技术作为机电一体化技术实现的基础仍然是机电一体化设计与实现的前提和根本，强化对机械技术和电子技术的研究与创新，也是促进机电一体化技术不断实现质的飞跃的关键所在。

三、机电一体化里电子技术优缺点分析

虽然我国对机电一体化人才的培养十分重视，机电一体化电子技术也实现了从无到有的飞跃，但是我国机电一体化电子技术到目前为止仍然落后于世界先进水平，有待于进一步发展，现将我国机电一体化里的电子技术优缺点分析如下：

优势

电子技术在机电一体化系统设计中的应用，为提升机电一体化产品性能发挥了重要的作用，随着电子技术的快速发展，机电一体化产品被逐渐应用到工业生产中，同时也为传统工业生产项目生产管理水平的提高发挥了重要的作用。电子技术的系统性、智能性、自动性在不断发展的同时逐渐受到认可和接受。

缺点

虽然机电一体化产品已经被广泛应用与社会生产的各个环节，但我国目前的机电一体化产品在取代耗材高、耗能高、污染高、噪声大的产品方面还显得比较薄弱，甚至一些机电一体化产品本身也存在上述缺陷，电子技术在这些问题的解决上还比较乏力。

四、机电一体化里关于电子技术产品应用及相关发展概述

机电一体化里关于电子技产品的应用与发展主要表现如下：

（一）数控机床

1）结构的总线式、模块化、紧凑型特点，体系结构运用CPU 多主总线；

2）设计的开放性特点，使用户的使用效益最高化，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；

3）智能化系统和WOP 技术运用，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数控功能丰富， CNC 系统的控制功能提高。

5)多过程、多通道控制，一台机床可以在同一时间完成多个独立加工任务，

具有控制机床的种类和台数较多， 可以把刀具损坏检验物料、搬运机械手等控制都集成到系统中去。

6)多级网络功能的系统，使系统的组合能力、构成复杂加工系统的能力得到提升。

7) 控制机是单板、单片，数控装置因为是专用芯片，模板式组成，体现出紧凑性特点。

（二）计算机集成制造系统(CIMS)

CIMS的实现是整体性、动态化的有效综合，突破了本有部门相互间的区分，物流和信息的控制是以制造为主要部分，达到了经营策略到产品开发、生产前期的准备、生产的实验到生产经营有效组合，企业集成度体现出高效化特点，各种生产的关键要素相互的配置，体现出良好的优化效果，使潜能得到最大化发挥。

（三）柔性制造系统(FMS)

所谓柔性制造系统，指的是制造系统的计算机化，其主要的组成部分是计算机数控机床、机器人料盘，自动搬运小车、自动化仓库等，它生产的工件具有随机性、实时性、按量性，在其所能达到的目标内，根据要求生产。对于多品种中小批量设计、更改比较频繁的离散零件的量化生产。

（四）工业机器人

第1 代机器人的工作是结合示教进行重复的运动，其缺点是相对于工作环境、作业对象变化中的应变能力较差；

第2 代机器人转配的多种传感元件比较先进，对作业环境及操作对象部分信息可以获取，在计算机处理下提升判断能力，可以对动作做出反馈控制，其实用性大大提升；

智能机器人作为第3 代机器人，它的特点感知功能较强，具有逻辑思维判断和决策的能力，可以在作业环境中独立行动，与第5 代计算机关系密切。

五、机电一体化里就电子技术思考与发展

我国机电一体化电子技术的发展面临着严峻的形式和艰巨的任务，未来机电一体化就电子技术的发展应注意以下几个问题：一）利用微电子技术改造传统工业。近年来，微电子技术的迅速发展，其可靠性、安全性得到普遍认可，被广泛运用到机电一体化产品的设计与生产中，然而为了提升传统工业生产管理水平，强化微电子技术在传统工业中的应用十分必要，但这就我国目前情况来看有着较大的难度，且工作量较大；二）电子技术创新问题。在利用机电一体化技术改造传统工业的同时，我国机电一体化产业的更新换代速度加快，市场占有率呼声较高，在我国机电一体化产业尚未完善的情况下，机电一体化创新尤其是电子技术的创新方面有着较大的压力。

对此，我们应在深入广泛地运用机电一体化技术的同时，加深对机电一体化产品的研发，促进我国机电一体化产业的形成和发展。

六、论机电一体化电子技术未来发展趋势

（一）智能化

人工智能技术在电子技术中的应用为机电一体化系统的设计与应用注入了新的活力，机器人与数控机床的智能化发展趋势将逐渐凸现出来。

（二）系统化

系统化发展趋势的表现包括：系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构；通信功能的大大加强一般除RS232 外还有RS485DCS 分布式计算机控制和FCS 现场总线控制等多种功能等。

（三）微型化

机电一体化产品机械部分呈现轻量化发展态势的同时，电子部分也呈现微型化发展趋势，例如SMT 正在逐渐取代传统的通孔插装技术THT 成为电子组装的重要手段。

七、小结

综上所述，电子技术在机电一化系统设计中的运用，为机电一体化产品的不断完善有着重要的意义。虽然机电一体化技术的内容在科技发展日新月异的今天得到不断丰富，但电子技术作为机电一体化系统的基础之一仍然十分重要。我国机电一体化技术中的电子技术虽然在近年来的发展中取得了可喜的成果，但在节能减排、降低噪声等方面的设计上仍然有待完善。就我国机电一体化技术现状来说，认为未来电子技术在机电一体化中的应用将向着智能化、系统化、微型化的方向发展。

参考文献：

[1]杨承江、董立占、梁军生，等.高职机电一体化技术专业“电工电子技术”实训教学的改革与实践[J].中国西部科技.2010(13):83-84

[2]赵庆、王迎、李赛.浅谈机电电子技术及其研究[J].中国科技博览.2012(13):320

[3]孔昊.机电一体化中的机电控制与保护[J].轻工设计.2011(3):62

[4]杨艳、董志忠、杨俊.机电一体化技术的现状和对策[J].价值工程.2012(6):25

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机电一体化是一项非常专业的跨学科复合技术。其综合了机械、微电子、信息等技术，并已经成为了未来机电工业发展的必然趋势。

机电一体化概念

机电一体化是一项综合的机械电子技术。其融合了机械、电工电子、微电子、信息以及传感器技术等，并将这些技术充分地应用到实际问题的解决当中。

机电一体化的发展现状

20世纪90年代后期，机电一体化技术已经进入了智能化新阶段，这说明机电一体化已经进入了深度发展阶段。随着光学以及通信技术的不断融入，微细加工技术已经成为了机电一体化中的重要技术。并且，演变出光机电一体化以及微机电一体化。另外，机电一体化建模设计、分析以及集成方法，也已经呈现出深入研究趋势。

随着人工智能、神经网络以及光纤技术的创新与发展，机电一体化步入了新的发展阶段。并逐步形成了完整的机电一体化科学体系。国内对这方面的研究工作起步较晚，上个世纪八十年代才开始深入研究与应用。随着对其重要性认识的不断加强，2010年，国家发展纲要中对机电一体化技术的发展动向以及其深远影响进行了充分的探索。目前，在国家政策的宏观促进下，我国的各大高校、研究机构以及相关的企业集团对机电一体化技术进行了深入的应用与研究。不过，同欧美的一些国家相比，仍存在一定的差距有待于进一步提高。

机电一体化的发展趋势

机电一体化随着计算机信息技术以及机械技术等领域的快速发展，其未来将朝着数字化、智能化以及网络化等方向发展。

1.数字化发展

微控制器的不断创新与发展，使得机电产品向数字化方面发展成为可能，例如：数控机床以及机器人等。并且，随着计算机网络技术的快速发展，虚拟设计以及集成制造等功能的实现为机电一体化产品设计与制造数字化打下坚实基础。数字化的实现，有助于远程控制以及维护的有效实现。

2.智能化发展

智能技术的快速发展，使得机电产品智能化实现成为了可能。具有“智能”的机电产品，可以拥有类似于人类的逻辑思考模式，对事物进行简单的推理和判断。例如：在CNC数控机床上，配置智能输入/输出接口以及智能工艺数据库，不仅能够有效降低操作人员的工作量，还能够降低大量的维护成本。同时，随着神经网络、小波理论等人工智能技术的不断进步与创新，机电一体化的智能化优势将会越来越大。

3.模块化发展

目前，机电一体化产品品种众多。为机电一体化标准机械接口、动力接口以及环境接口集成的单元模块提供了良好的发展前景。例如：构建动力驱动单元，使其具有减速以及变频调速功能。或者，同时具备图像处理以及识别的电机一体控制单元。

4.网络化发展

随着网络技术的不断发展，网络产品价格日益下降，为其的普及工作带来了便利条件。以网络为基础的各类远程监控技术逐渐发展起来。其远程控制终端便是机电一体化产品，当发展到一定程度时，人们可以利用家庭网络对家庭中的各项电气设备进行计算机集中管理，进而享受更加现代化的生活。

5.人性化发展

机电一体化产品最终的服务对象是人，在设计的过程中，为其增加类似于人类的智能以及情感等人性化特征，以便于为人类提供更加人性化的服务，是机电一体化产品的设计需要，也是一个必然的发展趋势。

6.微型化发展

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件等。

7.绿色化发展

绿色环保是所有工业发展的必然趋势，机电一体化也不例外。随着科技的快速发展，人们的生活也发生了翻天覆地的变化。然而，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

结论