導語：如何才能寫好一篇機電一體化的未來，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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    【論文摘要摘要:先容了光機電一體化技術特征,探究了國內外技術目前狀況和發(fā)展趨向,指出了未來發(fā)展遠景和一些重要技術熱門。

    近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發(fā)展,在民用產業(yè)和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械產業(yè)技術發(fā)展的一個主要趨向。

    1.光機電一體化技術特征

    光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。和傳統(tǒng)的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。

    1.1 體積小,重量輕,適應性強,操縱更方便

    光機電一體化技術使得操縱職員擺脫了以往必須按規(guī)定操縱程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調重復操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現(xiàn),甚至實現(xiàn)操縱全自動化和智能化。

    1.2 功能增加,精度大幅進步

    光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術集成開發(fā)的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

    1.3 部分硬件實現(xiàn)軟件化,智能化程度進步

    傳統(tǒng)機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。

    1.4 產品可靠性得到進步,使用壽命增長

    傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產品的可靠性和穩(wěn)定性。

    1.5 融合了多種學科新技術,衍生出很多功能更強、性能更好的新產品

    光機電一體化產品的探究開發(fā)涉及到很多學科和專業(yè)知識,包括數(shù)學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統(tǒng)工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創(chuàng)新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術和機械技術各自的上風結合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

    1.6 產品系統(tǒng)性增強,各部分系統(tǒng)間協(xié)調性要求進步

    光機電一體化是一門學科的邊沿科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,進步系統(tǒng)協(xié)調性。

    2.探究目前狀況和發(fā)展趨向

    2.1探究目前狀況

    自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數(shù)控產品有了很大的進步,尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產業(yè)機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。 【

    2.2 發(fā)展趨向

    光機電一體化技術已經(jīng)滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業(yè),而這些產業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。

    從世界科學技術的發(fā)展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱門主要包括摘要:

    (1)激光技術

    1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。

    2)高方向性,因具有很遠間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導航以及遠控。

    3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。

    4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。

    (2)傳感檢測技術

    1)激光準直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準丈量。

    2)激光測距,其探測間隔遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。

    3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。

    其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

    (3)激光快速成型技術

    激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地進步了汽車生產企業(yè)對市場的適應能力和產品的競爭能力。

    (4)光能驅動技術

    利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標處于低級階段,假如能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光功能特性的動態(tài)物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。

    3.結語

    技術上的改革和和之相配套的技術支持是創(chuàng)新技術的基礎。開發(fā)光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當?shù)匾M電子技術,產品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產品一旦實現(xiàn)光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。

    參考文獻

    [1 劉志,朱文堅. 光機電一體化技術,現(xiàn)代制造工程,2001(12)

    [2 梁進秋. 微光機電系統(tǒng)國內外探究進展. 光機電信息,2000(8)

    [3 宋云奪編譯. 光機電一體化業(yè)的未來. 光機電信息,2003(12)

    [4 左鐵釧、施定源、陳鎧. 激光加工技術的上風及在產業(yè)生產中的應用. 激光雜志,1999(4)

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關鍵詞：智能 機電一體化 綠色

1 概述

機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統(tǒng)的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統(tǒng)技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統(tǒng)工程。隨著電子技術的迅速發(fā)展，微處理器、微型機在各個技術領域已經(jīng)得到廣泛應用，對各個領域的發(fā)展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發(fā)展，進而帶動了機電一體化技術的發(fā)展，科技的進步更是依賴于其發(fā)展，因此其未來的發(fā)展對科技的進步起著至關重要的作用。

2 機電一體化技術未來的發(fā)展

2.1 全息系統(tǒng)化 全息系統(tǒng)化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數(shù)學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發(fā)展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發(fā)展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數(shù)控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.2 微型機電化 在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經(jīng)制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區(qū)分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現(xiàn)機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執(zhí)行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發(fā)展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統(tǒng)，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發(fā)展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫(yī)療、信息等方面占有很高的地位和很大的優(yōu)勢。

2.3 光機電一體化 光機電一體化是機電產品發(fā)展的重要趨勢，因為機電一體化系統(tǒng)是由機械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優(yōu)點，有效地改進機電一體化系統(tǒng)的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

2.4 產品網(wǎng)絡全球化 計算機網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展帶動了科學技術的巨大發(fā)展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經(jīng)濟被各種網(wǎng)絡連成一片，企業(yè)間的競爭也將出現(xiàn)網(wǎng)絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網(wǎng)絡的普及，那么只要是關于網(wǎng)絡的各種遠程監(jiān)視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網(wǎng)絡全球化發(fā)展。

2.5 產品綠色化 隨著工業(yè)的發(fā)達，人們的生活也發(fā)生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適;②可用資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞。因為這些現(xiàn)象的出現(xiàn)，人們開始呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態(tài)環(huán)境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環(huán)境和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發(fā)展空間。

2.6 “生物——軟件”化　未來的機電一體化技術發(fā)展注重產品與人的關系，即機電一體化的人格化，其有兩層含義：①機電一體化產品的使用對象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要，尤其是家用機器人，其最高境界就是人機一體化;②模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發(fā)展，機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大，很多時候類似于活的生物:當大腦停止工作時，生物便死亡，而大腦工作時，生物就充滿活力，即信息決定系統(tǒng)的工作與否。目前，在仿生學研究領域中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構，可為機電一體化產品提供新型的機體，但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領域被稱之為“生物——軟件”或者說“生物系統(tǒng)”，而生物的特點正是“肌體(硬件)——大腦(軟件)”一體，不可分割。機電一體化產品向生物系統(tǒng)化發(fā)展是好，但是目前的技術與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。

3 結束語

通過本文的論述可見，機電一體化的出現(xiàn)不是隨機出現(xiàn)的，而是一個時代的產物，文中敘述的這些發(fā)展方向是科技發(fā)展到一定階段的必然要求，更是一個必然結果。目前，因為科學技術的限制，其與一些相關技術的互融程度還是不是太明顯，但是隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢必將越來越明顯，因為它既是多項科學技術發(fā)展的結晶，又極大地推動了不同學科的交叉與滲透，其發(fā)展前景也將越來越光明，這必然會給世界帶來更大的技術力量。

參考文獻

[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京.科學出版社.2004.

[2]高鐘毓.機電控制工程[M].北京.清華大學出版社.2002.

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關鍵詞：機電一體化技術；礦山應用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

20世紀60年代，電子技術逐漸成熟，人們開始將電子技術應用到機械發(fā)展中。機電一體化技術不斷成熟，在每個領域都有所應用。當前機電一體化技術擁有如下優(yōu)勢：具有很高的安全性和可靠性，能夠提高使用性能。簡化操作步驟，提高工作效率，保障工作質量。機電一體化產品具有上述功能，因此適用于各種領域和不同場合，機電一體化產品具有非常高的應變能力，可以大大提高控制的靈敏度和檢測的精度，復合功能使得調整和維護更加方便。礦產資源一直是人們生活中大量應用的能源，近年來隨著科技的發(fā)展，社會的進步。尤其是機電一體化技術走向智能化和數(shù)控化，在性能和功能方面都有極大地提升，這更為礦山開采挖掘提供了穩(wěn)定的支撐，保證了礦產資源采、掘、運等過程的效率和質量。研究機電一體化技術在礦山應用中的現(xiàn)狀，探索如何將機電一體化技術應用到礦山發(fā)展，保證安全、高效和現(xiàn)代化的生產模式，對于促進我國礦山資源和礦產工業(yè)走向現(xiàn)代化和智能化發(fā)展具有極其重要的意義[1]。本文首先對于機電一體化技術在礦山應用的現(xiàn)狀進行研究。通過本文的分析可以了解到機電一體化技術在礦山中具有重要應用，且未來必然會向模塊化、智能化、網(wǎng)絡化、微型化和綠色化發(fā)展。

1機電一體化技術在礦山應用的現(xiàn)狀

1.1在礦井提升機中的應用

礦物提升是礦山生產的關鍵環(huán)節(jié)，因此對于提升機的機械性能要求和傳動要求很高。目前所使用的礦井提升機是礦山設備中應用機電一體化技術最多的設備。礦井提升機的控制方式是芯片和PLC外端結合統(tǒng)一控制，統(tǒng)一控制使軟件功能得以實現(xiàn)，保證操作過程的安全性，操作結果的可靠性。機電一體化技術能夠保護系統(tǒng)軟件和硬件，實現(xiàn)礦井電動機的軟啟動，啟動時不會出現(xiàn)轉差沖擊，提升操作系統(tǒng)分為手動調繩、半自動調繩、全自動調繩三種運行方式，手動調繩是指操作時利用人工手動調節(jié)提升繩的高度來完成工作，半自動調繩是指操作過程將人工手動和智能化機械結合調節(jié)提升繩的高度來完成工作。機電技術為提升機設置的保護系統(tǒng)由監(jiān)控裝置、故障診斷裝置、報警裝置組成，監(jiān)控裝置對提升機運行工作的全過程實施自動監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)機械運行過程參數(shù)出現(xiàn)錯誤或者某個零件出現(xiàn)故障時，故障診斷裝置就會通過LED屏顯示出來，同時報警裝置發(fā)出警報聲，提醒工作人員。機電一體化技術大大提高提升機運行安全性，減少維修工作量，保證提升工作質量[2]。

1.2在空氣壓縮機中的應用

空氣壓縮機是礦山資源開采挖掘時需要使用的固定設備，使空壓機的高低壓缸、電機系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的工作運行效率更高，同時也可以開通系統(tǒng)內部的軟件系統(tǒng)，簡化空氣壓縮機的控制回路接線，使外部線路更加清晰明了。

1.3在其他機械中的應用

機電一體化技術在礦山電液控制裝置中也有廣泛的應用。借助機電一體化技術可以實現(xiàn)對支架工作狀態(tài)的準確檢測。機電一體化設備具有安全性能高，設備體積小，操作過程簡單，運行結果可靠，便于維修等優(yōu)點，可以大大減輕技術人員的工作負擔，提升礦山產業(yè)現(xiàn)代化和機械化水平[3]。

2機電一體化技術在礦山中的發(fā)展趨勢

未來的機電一體化技術在礦山中必然向模塊化趨勢、智能化趨勢、網(wǎng)絡化趨勢、微型化趨勢以及綠色化趨勢發(fā)展。發(fā)展趨勢表如下表1所示：通過表1可知，機電一體化技術在礦山中首要的發(fā)展方式就是向模塊化發(fā)展。這是一項復雜而艱難的任務，因為礦山設備中應用機電一體化技術的產品種類繁多，生產廠家也多種多樣，因此如何將這些機電一體設備模塊化一直是人們想要解決的問題?，F(xiàn)在學者已經(jīng)通過研制控制單元和動力單元來實現(xiàn)機電一體設備的模塊化，研制出減速智能裝置和圖像處理系統(tǒng)，調查顯示，機電一體化設備向模塊化發(fā)展可以使礦山企業(yè)更加具有規(guī)模性。智能化是機電一體化技術在礦山企業(yè)中的必然發(fā)展模式，智能化是指利用計算機科學、模糊學、心理學和生理學等動力學為機電設備賦予人工智能，使機電設備擁有判斷思維、邏輯推理和自主決策的功能，機電設備智能化能夠大大減少礦山作業(yè)技術人員的工作量，是礦山發(fā)展的必然方向。隨著計算機技術的發(fā)展，網(wǎng)絡技術也飛速進步，指揮者在家里甚至就可以完成工作，擁有極高的便利性。微型化機電一體化技術向微型機械和微觀領域發(fā)展。微電子機械的尺寸通常不會超過1cm，產品體積小，所以靈活性更高，所消耗的能源也更少，擁有大型機械設備不可比擬的優(yōu)勢，超精密技術為機電一體化設備向微型化發(fā)展提供了基礎保障。礦山資源開采雖然為人們生活帶來了極大的便利，但是也對環(huán)境造成了不容忽視的污染，因此未來的機電一體化技術在礦山企業(yè)中必然會向綠色化發(fā)展。整個機械一體化產品在設計、制造、使用和銷毀過程中都要保證不污染生態(tài)環(huán)境，或者極少污染生態(tài)環(huán)境。綠色機電一體化產品在使用時保證資源的可持續(xù)發(fā)展，是未來的必然發(fā)展方向。

3結語

通過本文的研究可以了解到機電一體化技術在大量礦山設備，未來的機電一體化技術在礦山中必然會向模塊化、智能化、網(wǎng)絡化、微型化和綠色化趨勢發(fā)展。

參考文獻

[1]王斌.機電一體化的發(fā)展趨勢及其在礦山生產中的合理運用[J].科學與財富,2015(27):297-298.

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關鍵詞：機電一體化 技術 煤礦機械 應用

1 概述

機電一體化是一門復合型技術，它集機械、電子、計算機和信息為一體，機械是其主功能、依托計算機和電子技術發(fā)展動力功能，把機械裝置、電子設備和軟件等結合起來，發(fā)揮其獨特的作用。數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化是其未來主要發(fā)展方向。煤礦業(yè)未來往高效安全、清潔、結構優(yōu)化的方向發(fā)展，而煤礦機電一體化技術的運用能夠推動其快速往這個方向發(fā)展，并實現(xiàn)煤礦綜合自動化。此外，煤礦機電一體化技術是煤礦企業(yè)信息化的關鍵支撐技術，并廣泛應用于煤礦采掘和裝備應用與推廣上，促使其快速健康的發(fā)展，為整個煤礦工業(yè)打下穩(wěn)固基礎。本文分析了煤礦機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀及其研究意義、它在煤礦業(yè)的應用和其未來發(fā)展趨勢，希望對煤礦產業(yè)的發(fā)展起到推動作用。

2 對我國煤礦機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀的研究

中國的機電一體化技術萌芽期是從20世紀70年代開始，到了80年代后期，在綜合機械化采煤這一領域得到飛躍發(fā)展，并推動了煤礦機電一體化技術的發(fā)展進程。在這一年代，采煤機已經(jīng)發(fā)展為電牽引。進入20世紀90年代中期，在已有基礎上研發(fā)了大功率電牽引采煤機。到了21世紀，煤礦機電一體化技術得到廣泛的應用，并在某些領域取得極佳的成績，如煤礦安全生產監(jiān)控、大型固定設備的后備保護等。但與國外發(fā)達國家相比，我國的機電一體化技術起步較晚，因此，在對該技術的研發(fā)水平、應用領域、投資規(guī)模和技術管理上都稍微落后于采煤業(yè)發(fā)達的國家。

3 分析煤炭機電一體化技術的研究意義

隨著煤炭機電一體化技術的發(fā)展，分析研究該技術有著重大的意義。本文主要從三個方面分析了其研究意義。

3.1 有效提高了煤礦作業(yè)的勞動效率 傳統(tǒng)的煤礦作業(yè)大多數(shù)是以手工為主，而引用機電一體化可以大大提高勞動效率，降低工人的勞動強度，縮短作業(yè)時間，生產效率明顯得到明顯提高。

3.2 有效提高勞動安全保障 傳統(tǒng)煤礦工人的工作環(huán)境都比較差，如潮濕、灰塵大，這嚴重影響工人的身體健康，有時還會危及到他們的生命安全。機電一體化技術應用在煤礦領域能夠保障工人勞動安全，防止灰塵和潮濕等惡劣環(huán)境危害他們的身體健康。

3.3 明顯增加勞動收入 機電一體化運用在煤礦機械中不僅能提高勞動生產率，同時也提高了煤炭產量。這直接受益的是煤礦企業(yè)，而煤礦企業(yè)效益的提高，煤礦工人的勞動收入也明顯上升，改善其生活水平。此外，煤礦產業(yè)的發(fā)展還能帶動當?shù)叵嚓P產業(yè)的發(fā)展，為當?shù)貛硪欢ǖ慕?jīng)濟效益。

4 對機電一體化在煤礦生產中的應用研究

工業(yè)化的快速發(fā)展也帶動了煤礦業(yè)的發(fā)展，在煤礦產業(yè)引進機電一體化技術，并廣泛應用在煤礦產業(yè)的各個領域。以下從三個方面進行闡述，它們分別是機電一體化在礦井綜合采煤方面的應用、礦井運輸提升設備的應用和煤礦安全生產方面的應用。①應用于礦井綜合采煤方面。機電一體化技術在煤礦生產中的一個典型應用就是電牽引采煤礦機，它具有牽引特性好、反映快捷、結構簡單易用、工作效率高和壽命長等良好特點。因此，它被廣泛應用于大傾角煤層。②應用于礦井運輸提升設備。機電一體化技術在煤礦生產的另一主要應用是帶式輸送機和礦井提升機。其中帶式輸送機因能長距離運送、運行期間安全性能高，并能實現(xiàn)自動化而成為我國煤礦井下原煤礦輸送系統(tǒng)的主要運輸設備。而礦井提升機其機械結構簡單，能實現(xiàn)全數(shù)字化交流提升。③應用于煤礦安全生產方面。最能強有力的體現(xiàn)出煤礦業(yè)機電一體化技術的就是應用于礦井安全生產監(jiān)控系統(tǒng)，這不僅能保證煤礦進行安全生產，還能促進煤礦安全管理的發(fā)展。這也符合了我國規(guī)定的礦井必須配備礦井監(jiān)測控制系統(tǒng)的規(guī)定，使工人在安全的條件下進行生產。

5 對煤礦機電一體化技術應用的發(fā)展趨勢的研究

國產煤礦機電一體化設備的特點是：智能化、程序化、信息化，并具有很多無可比擬的優(yōu)點，如便于操作維護、設備體積小、安全可靠度高等。這一技術廣泛應用與煤礦業(yè)能有效減輕工人的勞動強度，提高煤礦企業(yè)生產效益，拉動社會經(jīng)濟的發(fā)展。但目前為止，我國的機電一體化技術還落后于其他煤礦產業(yè)發(fā)達的國家，本文特分析了其未來發(fā)展的三個主要趨勢。第一，研究發(fā)展擁有自主知識產權的煤礦開采技術，特別是在關鍵裝置方面；第二，在產品功能方面增家通信功能，以配合綜合自動化的發(fā)展需求。第三，機電一體化技術的日后研究重點之一是研究發(fā)展煤礦機器人。

6 結語

綜上所述，科學技術的快速發(fā)展能夠有效推動機電一體化技術的發(fā)展，并廣泛應用于煤礦產業(yè)的各個領域，加快煤礦產業(yè)快速向前發(fā)展，進而推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。機電一體化技術的應用不僅能夠提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟效益，還保障了工人操作的安全性。國家也越來越重視煤礦產業(yè)的安全性生產，這使煤礦產業(yè)大幅度增加煤礦設備的投入。因此，它的發(fā)展必能創(chuàng)作出更大的社會價值。

參考文獻：

[1]孫虹丹.淺談機電一體化技術在煤礦機械中的發(fā)展及應用[J].才智，2011年24期.

[2]譚得健，徐?？?自動化技術、信息技術在我國煤礦企業(yè)的應用[J].工況自動化，2003.

篇5

關鍵詞：機電一體化；應用；發(fā)展前景

中圖分類號：TH39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0064-02

機電一體化技術這一概念最早是由日本企業(yè)界在二十世紀七十年代左右提出的，當時被取名為“Mechatronics”，意思是機械技術和電子技術的有機結合。隨著時代的發(fā)展，機電一體化技術融合了計算機技術、機械加工技術、自動化技術及電子信息技術等多種技術類型。機電一體化技術實現(xiàn)了人工操作向機械自動化操作的轉變，在產品制造水平、生產效率及產品性能穩(wěn)定性等方面帶來了顯著變化。隨著新時期工業(yè)生產逐漸向自動化、智能化及綠色化方向發(fā)展，機電一體化技術在眾多領域獲得了廣泛應用。

1 機電一體化技術在各領域中的應用狀況

1.1 數(shù)控機床

機電一體化技術最為典型的應用案例就是數(shù)控機床，隨著近些年的發(fā)展，數(shù)控機床在精度控制上更為精確，在功能上更加多樣，在結構上更加趨于合理，在操作上更顯便捷，總體上說，隨著機電一體化技術的深入應用，數(shù)控機床在結構功能上向著模塊化、總線式、緊湊型方向發(fā)展，在組織體系上更多采用了多主總線及多CPU架構模式。將富有開放性的設計方法應用于數(shù)控機床，可以極大提高系統(tǒng)的兼容屬性及層次屬性，在編程、設備升級改裝等環(huán)節(jié)更加便捷智能，能夠達到一臺機床實時控制多臺機床的效果，從而實現(xiàn)了多通道及多過程的控制管理。

此外，通過在數(shù)控機床系統(tǒng)中采用機電一體化中的在線診斷技術及神經(jīng)網(wǎng)絡的模糊控制技術，當機床出現(xiàn)或要出現(xiàn)各類故障時，如刀具破損等，可以借助在線診斷的相關功能模塊向機床操作人員進行信息反饋，從而便于及時采取相應的控制措施。

1.2 工業(yè)機器人等柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)，簡稱為FMS，實現(xiàn)了高度計算機化，涵蓋了數(shù)控機床、工業(yè)機器人、料盤及自動化倉庫等各個部分，能夠根據(jù)生產指令，按量地開展各類生產任務。除了上面介紹的數(shù)控機床，機電一體化在工業(yè)機器人制造中也發(fā)揮了重要作用。

工業(yè)機器人能夠代替一部分人力勞動，在涉及到作業(yè)條件復雜，如噪音污染大、氣體污染嚴重、輻射程度較高的作業(yè)場所，工業(yè)機器人可以發(fā)揮自身優(yōu)勢，確保生產制造的連續(xù)性。隨著機電一體化技術的成熟，現(xiàn)階段工業(yè)機器人智能化程度大幅提高，能夠借助功能更加強大的元件設備收集整理數(shù)據(jù)，并針對具體情況作出分析判斷，一定程度上達到了人腦的功能，在多種作業(yè)環(huán)境中能夠實施單獨作業(yè)。

1.3 計算機集成制造及分布式控制系統(tǒng)

計算機集成制造借助于自動化技術、信息技術及制造技術，通過采用計算機技術，把產品設計制造過程中的一些分散的子系統(tǒng)加以集成，從而形成了能夠適用于小批量及多品種生產的智能化制造系統(tǒng)。計算機集成制造突破了各個部門之間的生產界限，做到了產品在開發(fā)、生產、經(jīng)營等環(huán)節(jié)的融合。

分布式控制系統(tǒng)是通過中央計算機控制指揮多臺計算機設備，憑借著分布式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，是機電一體化系統(tǒng)中的關鍵核心技術。分布式控制系統(tǒng)在分級上根據(jù)具體情況可以分為兩級系統(tǒng)、三級系統(tǒng)乃至更多級別，能夠對生產制造過程進行實時的監(jiān)督控制及管理，在后期維護及系統(tǒng)擴展上也能夠靈活操控。

1.4 在建筑施工行業(yè)中的應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，有不少先進的機電一體化技術已經(jīng)應用于實際建筑施工中。施工機械機電一體化從半自動化、監(jiān)控、全自動到遙控不斷發(fā)展，降低了施工風險，提高了施工質量。

現(xiàn)階段機電一體化技術在建筑工程中的具體應用主要包括混凝土機械、起重機械、土方機械（如國外液壓挖掘機）。機電一體化技術應用在建筑施工領域既可以保證施工安全和工程質量，降低勞動強度、加快施工進度，也對避免工場事故有著重大的意義。

2 機電一體化的未來發(fā)展前景

2.1 人工智能化

現(xiàn)階段機電一體化具備了一定的智能化程度，但尚無法達到人工智能化的水平，隨著技術的發(fā)展，原先預想的使數(shù)控機床及工業(yè)機器人具備模擬人腦的能力，已不再簡單局限在幻想中。機電一體化實現(xiàn)人工智能化，能夠使其具備推理判斷能力、自主思考能力以及決策制定能力，一方面能夠有效提升工業(yè)生產制造的自動化水平，另一方面能夠極大地節(jié)省人力成本，提高工業(yè)生產的效率和精度。

2.2 網(wǎng)絡化

網(wǎng)絡技術的發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產，軍事、政治、教育以及人民的日常生活都帶來了極大的變化。網(wǎng)絡技術能夠為機電一體化在遠程監(jiān)控及遠程控制等環(huán)節(jié)創(chuàng)造條件，因此，機電一體化與網(wǎng)絡技術的融合也是未來機電一體化發(fā)展前景之一。在實現(xiàn)網(wǎng)絡化操作后，工業(yè)生產制造人員可以脫離具體的生產崗位，只需在車間內走動，掌握各個設備的運行狀態(tài)，然后借助操作面板來對各個流程工作加以控制。此外，在機電一體化設備和操作終端之間通過建立網(wǎng)絡通信協(xié)議，借助光纖等信息傳播介質進行數(shù)據(jù)的傳遞，還能夠實現(xiàn)遠程監(jiān)控和遠程控制，能夠極大地降低工作量。

2.3 微型化

機電一體化設備體積龐大，雖然不會對其性能構成影響，但在搬運中卻極為不便，微型機電一體化技術有效融合了軟件技術、微電子技術及微機械技術，是未來機電一體化發(fā)展的重要方向。根據(jù)相關研究，機電一體化微型系統(tǒng)，可以實現(xiàn)向微米及納米系統(tǒng)的演進。未來可能出現(xiàn)的微型化機電一體化技術可以在生物醫(yī)學及航空航天等領域廣泛使用。

2.4 模塊化及綠色環(huán)?；?/p>

現(xiàn)階段機電一體化的產品類型較多，生產制式不盡相同，在信息接口、電氣設備接口及動力接口上也存在差異，隨著技術成熟及行業(yè)間融合的加深，有必要制定出統(tǒng)一化的標準模式，實現(xiàn)機電一體化的標準化及模塊化。

此外，隨著人們環(huán)保意識的增強，在產品選擇上人們更加趨向于綠色產品，因此，機電一體化的綠色化也將成為未來的重要發(fā)展方向，在產品的生產、包裝、運輸以及使用等環(huán)節(jié)，環(huán)保觀念會貫穿于全過程。

3 結 語

總之，機電一體化技術在生產制造環(huán)節(jié)的有效應用可以極大提高產品的精度、質量及生產效率，在強調成本節(jié)約及規(guī)?；a的背景下，具有獨特的技術優(yōu)勢。隨著科技的進步，機電一體化在未來發(fā)展前景上會向著更加智能、綠色、高效的方向發(fā)展，并將在工業(yè)生產制造中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

[1] 代曾蘭.機電一體化技術的應用探析[J].中國新技術新產品，2012，（2）.

[2] 葉家興，甘德元.機電一體化技術的應用及未來展望分析[J].科技致富向導，2013，（15）.

篇6

關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用

1機電一體化的應用優(yōu)勢以及在工程機械中的應用

（1）機電一體化的應用優(yōu)勢。機電一體化的技術應用有著諸多的優(yōu)勢，能有效提高生產力，工程機械機電一體化設備的應用，在信息自動化的處理能力上比較突出，自動化的信息處理能力大大提高了作業(yè)效率，可進行高精度控制以及檢測。機械系統(tǒng)的啟動控制能力強，這些優(yōu)勢就使得機電一體化技術的應用比較廣泛。機電一體化的應用優(yōu)勢還體現(xiàn)在安全性能強的層面，一體化技術的科學應用能大大提高機械設備的性能，功能比較全，其中報警以及監(jiān)控的功能下，能保障機械應用的安全。（2）機電一體化的應用發(fā)展。機電一體化的技術應用在工程機械當中，在20世紀70年代就已經(jīng)開始了，一些西方發(fā)達國家意識到機電一體化技術和工程機械領域結合的重要性，到了20世紀80年代的時候，微電子技術的發(fā)展比較快速，對機電一體化的技術發(fā)展有著促進作用，并加強了機電一體化在工程機械當中的應用程度，工程機械的技術水平得到了顯著提高。當前工程機械設備總體研發(fā)的理論有著突破，架構在電子計算機技術基礎上的數(shù)控技術成為工程機械發(fā)展的主流技術，工程機械的智能化發(fā)展將會成為未來的發(fā)展趨勢，工程機械設備技術水平將會進一步的升級。（3）機電一體化在工程機械中的應用。機電一體化應用在工程機械當中，能發(fā)揮其積極作用，在節(jié)能機械設備方面應用可發(fā)揮節(jié)約能源的作用。以往的工程機械應用，生產過程中機械設備的運行不穩(wěn)定以及不暢的現(xiàn)象比較突出，這會造成能源資源的浪費。由于機械設備自身的功能協(xié)調性差、功能性不強，就出現(xiàn)了這些問題。機電一體化技術的應用就能夠提高機械設備自身的性能，在自動化的程度上大大提高了，從而有助于減少材料資源的使用，材料成本就能有效降低，機電一體化下的工程機械應用安全性能好，環(huán)保性能也好，提高了設備使用效率。機電一體化在工程機械中的應用，自動化作業(yè)的功能發(fā)揮比較突出，自動化技術和機械設備的結合，就能帶動機械設備的運行效率。機電一體化技術應用對工程機械的自動化水平得到了有效提高，能有效實現(xiàn)半自動化以及全自動化的操作，和傳統(tǒng)工程機械的作業(yè)方式相比就有著很大轉變，大大提高了生產效率。工程機械當中機電一體化的應用過程中，監(jiān)控的功能應用發(fā)揮著重要作用，能有效保障工程機械的應用安全，及時解決故障。監(jiān)控技術在工程機械運作當中，是對電子技術的應用構建了遠程監(jiān)控系統(tǒng)，運用到了電子以及控制多項的技術，對電子監(jiān)控裝置有效進行了創(chuàng)造，改善了整體工程的工作狀態(tài)，也有助于設備內部傳動系統(tǒng)的性能提高，能有效實現(xiàn)自動故障診斷的目標診斷。在機械設備出現(xiàn)故障的時候，系統(tǒng)就會發(fā)出警報，工作人員根據(jù)警報所提示的信息找到解決故障的方案，大大提高了故障解決效率，也能有效降低故障發(fā)生率。

2機電一體化背景下工程機械應用發(fā)展前景

（1）工程機械智能化發(fā)展。機電一體化技術的支持下，工程機械的發(fā)展在未來將會向著智能化方向邁進。當前已經(jīng)有諸多國家在工程機械當中運用機電一體化技術，實現(xiàn)了智能化的發(fā)展。從我國工程機械智能化的程度來看還處在初期的發(fā)展階段，對于工程機械機電一體化的技術應用研究還在進一步的深化當中，主要的發(fā)展方向還是實現(xiàn)全面智能化的目標。當前已經(jīng)出現(xiàn)機器人和數(shù)控機床的結合，通過將混沌動力學以及運籌學和數(shù)學等各種學科技術知識進行了整合，使數(shù)控的能力水平得到了顯著提高，智能化工程機械的發(fā)展將會在高技術以及高性能和高效率目標方面得以實現(xiàn)。（2）工程機械自動化發(fā)展。機電一體化的技術應用以及技術的進一步升級下，會有助于工程機械的自動化水平提高，這也是我國工程機械技術發(fā)展的重要目標。機電一體化下的機械自動化水平的提高，能夠將機械系統(tǒng)性能有效優(yōu)化，使生產的自動化程度提高，保障機械設備的應用質量，最大化的減少事故的發(fā)生，保障了機械應用的安全。在未來的進一步技術發(fā)展中，我國對工程機械的自動化要求將會有所提高，屆時就能從整體上提高工程機械領域發(fā)展水平。（3）工程機械微型化及網(wǎng)絡化發(fā)展。技術水平的進一步提高下，工程機械在微型化的發(fā)展方面將會有很大進步。微型機電一體化系統(tǒng)主要是把電子技術、機械技術和納米尺度進行融合，將機電一體化產品的體積縮小，突出運動靈活的特征，采取精細化加工的技術應用，這樣就能有助于保障工程機械性能的提高。另外，網(wǎng)絡技術水平的提高和廣泛應用，將網(wǎng)絡技術和工程機械的發(fā)展相結合，這就能進一步強化機電一體化的整體性能，使產品向著網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。

3結語

篇7

關鍵詞：機電一體化 煤礦企業(yè) 提升機

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0214-02

機電一體化的實質是在設備某一功能上引進電子技術，從而將機械設備與微電子技術充分結合在一起，經(jīng)專門的軟件對機械設備進行有效的控制，并完成某一特定的功能。它已經(jīng)發(fā)展成為一門具有自身獨立完整的體系的先進技術，并伴隨電子技術的快速發(fā)展，機電一體化逐漸向智能化發(fā)展。

1 機電一體化我國的發(fā)展形勢

1.1 智能化

在21世紀，機電一體化主要是朝著智能化的方向發(fā)展，這就需要機電設備具有一定程度的智能性能，它可以擁有一定的邏輯思維、判斷識別以及自主決策的綜合能力。例如：在數(shù)控機床設備上裝設電子設備，從而實現(xiàn)人機對話的功能，添加智能機械產品生產工藝數(shù)據(jù)庫與智能I/O接口，這將給機床在生產制造機械零件的加工、打磨與設備的維護等方面帶來很大的便捷。近幾年，伴隨著人工智能技術的快速發(fā)展，出現(xiàn)一系列較實用的理論，如灰色理論、模糊控制、小波理論、神經(jīng)網(wǎng)絡等，這些理論將會對機電一體化技術迅速發(fā)展與廣泛應用打下堅實的基礎。

1.2 模塊化

雖然國內對機電一體化的生產制定了相關的標準，但由于生產機電一體化的廠家較多，這就造成機電一體化的類型較多，因此研發(fā)具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口、機械接口、電氣接口已經(jīng)成為未來機電一體化標準模塊化發(fā)展的主要方向。由于采用機電一體化標準模塊化可以較快的研發(fā)出具有一定先進技術的產品，可以很大程度上擴大產品的生產規(guī)模，給機電一體化的發(fā)展創(chuàng)造美好的未來。例如：可以研發(fā)具有變頻調速、集減速的動力驅動單元；具有邏輯、判斷、決策等功能的電機一體控制單元等。這樣在機電一體化新產品的研發(fā)過程中，可以根據(jù)這些機電一體化標準模塊化單元較短時間內研發(fā)出新產品。

1.3 網(wǎng)絡化

在20世紀90年代，我國計算機的發(fā)展較迅速，其中網(wǎng)絡技術的發(fā)展比較突出。在網(wǎng)絡技術的廣泛應用下，一些產品基于網(wǎng)絡技術發(fā)展下，逐漸研發(fā)出各種監(jiān)視技術和遠程控制設備。研究發(fā)現(xiàn)，遠程控制設備的終端就是機電一體化產品，家用電器網(wǎng)絡化基于局域網(wǎng)技術與現(xiàn)場總線逐漸成為現(xiàn)實，家用電器在家庭網(wǎng)絡的連接下形成以計算機為控制中心的集成家用電器系統(tǒng)，這樣就可以確保人們可以在自己的家里，就可以盡情的享受這些高技術帶來的益處，因此，在未來的機電一體化產品需要朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

1.4 微型化

微型化，主要指機電一體化產品應該向微觀領域、微型化逐漸邁進的趨勢。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，微型化是未來五十年精細加工技術不可缺少的關鍵技術，更是生產效率的決定因素。在近十幾年的發(fā)展中，逐漸出現(xiàn)了各種微型機電一體化產品，如壓力傳感器、微觸覺傳感器、微膜、微探針等。

1.5 綠色化

在當今時期，由于經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)到達一定的高度，而環(huán)境出現(xiàn)了嚴重的破損，嚴重影響國家的持續(xù)發(fā)展，因此，綠色化已經(jīng)成為現(xiàn)如今的熱門話題，也是機電一體化產品未來發(fā)展的新方向。在綠色產品的研發(fā)、生產、制造和銷售過程中，要嚴格按照可持續(xù)發(fā)展的基本要求，減少對環(huán)境的危害。

1.6 人性化

任何產品均是為人們的生活、生產提供服務的，機電一體化產品也不例外，因此未來的機電一體化產品應該朝著人性化的方向發(fā)展，為人類的使用提供更加便捷、舒適的服務。同時，機電一體化除了完善的性能外，還需要在產品的外形、色彩等方面與外界環(huán)境保持一致。

2 機電一體化技術的應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術也得到了快速的發(fā)展，它已經(jīng)廣泛應用在各行各業(yè)中，為我國工業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。

2.1 機電一體化在煤礦行業(yè)中的應用

（1）礦井提升機中的應用。

在我國煤礦礦井內生產中，提升機有效的結合機電一體化發(fā)展技術，逐漸發(fā)展成為礦井內的具有全智能化、交、直流提升機等大型設備，為煤礦企業(yè)的發(fā)展提供了非常的作用。尤其是礦井內的內裝式提升機方面，它在結構上逐漸將驅動、滾筒兩項功能融合為一個整體，很大程度上簡化了提升機的機械結構，其是一種具有研究價值的機電一體化設備，它完美的展示了將電子技術、計算機、機械設備、自動控制技術等結合在一體。研究發(fā)現(xiàn)，全數(shù)字提升機運行穩(wěn)定性高、智能化，且當設備出現(xiàn)重復故障時，還可以進行故障的自動檢測、診斷，并做準確的解決方案，同時設備還可以完成通信功能；此外，在數(shù)字提升機的結構方面，它采用數(shù)據(jù)總線方式，很大程度上簡化了繁瑣的電氣安裝過程；配置簡單的設備硬件，可以相互兼容，減少零備件；可以快速地進行提升機的軟啟動、瞬間改變發(fā)動機的加速度等。

在我國具有自主知識產權的全數(shù)字化直流提升機已經(jīng)廣泛應用在各個煤礦井下提升機中。此外，我國還自主研發(fā)生產了第一臺交-交變頻器交流提升機，其運行狀況穩(wěn)定、可靠程度高。由于提升機與計算機技術相互融合成一體，更加完善了提升機的安全保護系統(tǒng)，可以利用兩臺計算機獨立的完成數(shù)據(jù)的處理、測量、通信等功能，大大保障了提升機的安全性能。

（2）礦井安全生產監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。

在礦井內的安全監(jiān)測設備，其是煤礦行業(yè)機電一體化應用的又一方面。我國在研究監(jiān)測技術的應用較其他國家較晚，在20世紀80年代初，我國的有關部門成立專門的研究小組對國外煤礦監(jiān)控技術進行研究開發(fā)，很大程度上促進我國監(jiān)控技術的快速發(fā)展。

在90年代，我國的監(jiān)測控制技術得到較快的發(fā)展，我國自主研發(fā)生產了具有先進隨機數(shù)水平的監(jiān)測系統(tǒng)，例如：KJ90系統(tǒng)K、J95系統(tǒng)等。這些監(jiān)控系統(tǒng)的特點是：進一步提高礦井內監(jiān)測分站的智能化發(fā)展水平；可以進行網(wǎng)絡連接、實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；此外，為了確保井下生產的安全性，避免井下出現(xiàn)瓦斯氣體泄漏，在井內安裝了瓦斯氣體監(jiān)控裝置，大大提高了礦井內的安全生產，提高了我國機電一體化的發(fā)展水平。

2.2 機電一體化在電氣遠動系統(tǒng)中的應用

在電氣行業(yè)中，遠動系統(tǒng)利用機電一體化模式，采用分層分布式、模塊化開放結構模式，從而保障了變電站遠動測控功能的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。其主要是原理是遠動系統(tǒng)的每一個分布子系統(tǒng)都是根據(jù)變電站的一次設備的某一個間隔單元的特性而專門進行設計，比如：一臺主變、一條線路等，因此該系統(tǒng)的運行狀況正常與否僅僅只對本間隔單元的遠動測繪功能有較大的影響，不會對其它的間隔單元的遠動功能有任何影響。每一個遠動的子系統(tǒng)與主機之間的聯(lián)接，或是與其它子的系統(tǒng)之間的聯(lián)接，都是利用主站內部的數(shù)字通訊網(wǎng)絡相互聯(lián)接的，真正意義上解決了電氣隔離的難題。

例如：某地一個35 kV的變電站遠動自動化控制系統(tǒng)，主要由分站控層與現(xiàn)地控制層兩層結構共同組成，兩層之間借助網(wǎng)絡進行相互之間的有效聯(lián)接。運動自動化控制系統(tǒng)在功能分配方面主要依照將功能盡量下放的基本原則，只要是可以在現(xiàn)地控制層可以實現(xiàn)的功能，就不再利用通訊網(wǎng)實現(xiàn)。即使在完全退出通訊網(wǎng)的狀態(tài)下，就比如傳統(tǒng)的各測控單元分立運行的二次監(jiān)控設備工作原理一樣，然后完成本間隔的顯示、傳輸數(shù)據(jù)、測量，同時在開關的開啟與關閉等基本操作，均可以由站內保留的簡易手動操作開關進行基本的操作。

2.3 機電一體化技術在機械制造業(yè)中的應用

在科學技術的帶動下，現(xiàn)代機械制造業(yè)充分利用電子計算機技術，使得我國機械制造技術得到了迅速的發(fā)展。例如計算機數(shù)字控制技術、柔性制造技術、虛擬制造技術等。采用數(shù)控系統(tǒng)的機床在生產制造的機械零件，其生產速度、精度均得到不同程度的提高，為我國機械化向更高水平發(fā)展打下堅實的基礎。

此外，機電一體化發(fā)展技術還廣泛應用在鋼鐵行業(yè)、飲料行業(yè)等。

3 結語

綜上所述，機電一體化技術的出現(xiàn)為我國工業(yè)的快速發(fā)展注入了新的動力，它是未來工業(yè)發(fā)展的技術核心，是我國生產力發(fā)展水平的有效保障。因此，我國要加大對機電一體化的研發(fā)力度，讓它更好的為各行各業(yè)貢獻自己的力量。

參考文獻

[1] 張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用[J].山西煤炭干部管理學院學報，2007（1）：88.

篇8

關鍵詞：機電一體化；機械工程；未來發(fā)展

引言

現(xiàn)階段，我國科學技術水平已經(jīng)得到了極大的提高，科學技術領域已經(jīng)取得了較大進步。在人們日常生產活動當中，科學信息技術影響著人們的生活，同時科學技術在多種領域以其不斷創(chuàng)新的特點使得許多專業(yè)領域相互交織、相互融合，對于機械工程領域表現(xiàn)尤為明顯。傳統(tǒng)的機械工程是以電氣化為主要技術，而如今機械工程在技術應用方面發(fā)生了重大改變，現(xiàn)在是以機電一體化技術為核心，這使得機械工程企業(yè)的組織結構、社會的產業(yè)結構等方面都發(fā)生了較大變化。

1機電一體化概況

目前我國機電一體化技術已經(jīng)得到了長足的進步現(xiàn)已成為包含多種理論知識且具有本身特點的技術，隨著時代的快速發(fā)展，未來將會有更多的新技術融入到機電一體化技術中。在機械工程中應用機電一體化技術，使其機械工程實現(xiàn)自主控制。機電一體化技術通過將電子技術、計算機技術以及機械技術等有機地進行結合，其目的在于使其生產精度得到提高，從而提高產品質量，為了快速發(fā)展機電一體化技術，有關研究人員應從四方面開始著手。

1.1機械本體技術

要想提高機械本體技術，首先應通過減輕自身重量、提高性能以及準確度[1]。對于減輕機械本體重量來說，可以使其機械盡量小型化，重量的減少也能使其性能得到提高。有關研究人員可使用非金屬復合材料取代金屬材料，以此提高機械的性能，同時也使其機械實現(xiàn)小型化，從而提高工作效率。

1.2信息處理技術

微電子技術的提高對于機電一體化技術有著重要的影響，因此若想進一步的發(fā)展機電一體化，應對其信息處理技術做進一步的創(chuàng)新，具體來說有關研究人員可以參考國內外先進經(jīng)驗，利用網(wǎng)絡技術實現(xiàn)信息處理技術的更新，以此使其穩(wěn)定性得到增強，處理速度更快，從而使得機電一體化技術更加可靠。

1.3傳感技術

傳感技術在機電一體化技術當中起到關鍵性的作用，通過電流的傳遞使其命令得到快速傳輸[2]。在研究過程中，首先要考慮傳感器的性能，其中包括傳感器的穩(wěn)定性、安全性以及精確性。對于傳感器的穩(wěn)定性來說，提高其抗干擾能力是至關重要的工作。因此，相關研究人員應積極開發(fā)先進的傳感器，使其受到的干擾降到最低。

1.4軟件技術

對于機電一體化系統(tǒng)來說，不可缺少的就是對軟件的使用。軟件要與機電設備硬件相互發(fā)展，如果設備硬件進行更新，而軟件沒有及時得到更新，那么也將使其機電一體化系統(tǒng)受到影響，反之也是同樣結果。另外，若想提高軟件技術，就要制定出相關的軟件開發(fā)標準，以此規(guī)范軟件程序。

2機電一體化未來發(fā)展方向

2.1自律分配化系統(tǒng)方向

現(xiàn)階段，機電一體化技術已經(jīng)得到了快速的發(fā)展，這使得其控制系統(tǒng)擁有大量的反應經(jīng)驗，從而能夠應對大多數(shù)的緊急事件，即通常人們所說的自律分配化系統(tǒng)[3]。每當自律分配化系統(tǒng)開始運行時，系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)開始運行，且子系統(tǒng)之間不收到彼此間的影響，同時子系統(tǒng)在經(jīng)歷長時間的運行也會獲得大量的反應經(jīng)驗，這使得子系統(tǒng)也能夠輕松應對絕大多數(shù)的緊急事件。另外，在機電一體化的總系統(tǒng)發(fā)出命令信息后，子系統(tǒng)會根據(jù)命令發(fā)生相對應的改變，這一特點使得機電一體化系統(tǒng)可以有效地防止由于某個子系統(tǒng)發(fā)生故障而導致機電一體化整個系統(tǒng)發(fā)生故障的問題出現(xiàn)，自律分配化系統(tǒng)能夠有效的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2全息系統(tǒng)化方向

全息系統(tǒng)化指的是機電一體化系統(tǒng)全方面實現(xiàn)命令的傳遞與執(zhí)行，在未來機電一體化發(fā)展中，這種特點將會越發(fā)明顯[4]。機電一體化使其從不同方位實現(xiàn)命令的精確執(zhí)行已然成為機械工程智能化發(fā)展趨勢，這一趨勢預示著信息技術將會得到更進一步的發(fā)展，從而使其機電一體化技術全面提高。

3機電一體化在機械工程中的應用

3.1監(jiān)督控制作用

在機電一體化的發(fā)展過程中，電子監(jiān)控系統(tǒng)一直以來都發(fā)揮著至關重要的作用。其作用就是監(jiān)督機電一體化系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)的運行狀況，這些子系統(tǒng)包括機械工程的傳動系統(tǒng)、感應系統(tǒng)、發(fā)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等[5]。如果這些子系統(tǒng)中任何一個系統(tǒng)出現(xiàn)異常，則電子監(jiān)控系統(tǒng)則會發(fā)出警報，提醒工作人員有故障產生，同時也能夠精確報告其故障位置，方便工作人員快速發(fā)現(xiàn)并解決問題。電子監(jiān)控系統(tǒng)的應用使得機電一體化系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，以此使得機械工程中遇到問題能夠及時的解決，從而提高了生產效率以及減少機械工程因故障而造成的損失。

3.2提高生產效率

機械工程通常采用的能源為柴油機能源，而傳統(tǒng)的柴油機能源利用率低下，電控系統(tǒng)能夠充分使其柴油機的功率得到最大輸出，并使其柴油充分燃燒[6]。一般情況下，工作人員為了減少因柴油機設備老化而引起的能源浪費，一般會采用電子控制技術，對其柴油機的運轉情況進行分析，同時控制其輸出閥門，以此使其能耗損失減小，利用率得到提高。

3.3提高加工準確度

為了提高加工準確度，以及有效的避免人工作業(yè)時因操作失誤而造成的誤差，可以在機械兒裝置中加設電子控制系統(tǒng)，以此來完成對機械設備的合理控制。另外相較于人工操作機械來說，加裝電子控制系統(tǒng)可以提高作業(yè)效率。例如，在建筑施工過程中，在混凝土攪拌器設備中加裝電子控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對混凝土自動稱重以及自動攪拌功能，不僅省去人力，同時也提高了作業(yè)效率，同時也使其混合比例達到最佳，混凝土質量得到了有效保證。

3.4實現(xiàn)機械半自動化或自動化

機械設備自動化的實現(xiàn)能夠減少勞動力的使用，同時也能提高工作效率以及減少生產過程中安全事故的發(fā)生。例如，我國某地質勘察單位，在挖掘機機械設備中，設置了挖掘控制系統(tǒng)，將挖掘線路及軌跡輸入到控制系統(tǒng)中，從而使其挖掘機按照所設定的方向軌跡以及操作流程進行挖掘工作，機械作業(yè)實現(xiàn)自動化使得人工作業(yè)的危險性降到最低，從而保證了工作人員的人身安全，也使得工作效率得到極大提升。

4結論

總而言之，機電一體化技術在機械工程中應用越加廣泛，一方面體現(xiàn)了機電一體化技術已然獲得了較為成熟的體系，另一方面也表明了科學技術對于未來社會生產有著重要的影響與作用。機電一體化為傳統(tǒng)的機械行業(yè)帶來了新的發(fā)展方向，在機械工程應用過程中，充分提高了生產效率，使其機械生產加工準確度得到極大地提高，同時也使得生產作業(yè)人員的人身安全得以保障。隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術將不斷地應用于機械工程當中。

參考文獻：

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篇9

關鍵詞：機電一體化；電子技術；應用；發(fā)展

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

機電一體化作為一門新型學科，已具備自身完整體系，并隨著科技的不斷發(fā)展新的內容不斷充實，機電一體化可概括為從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術等等諸多群體技術，結合系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標合理配置與布局，各功能單元在多功能高質量、高可靠性、低能耗的意義上，實現(xiàn)特定功能價值并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程。

二、機電一體化關于電子技術應用的基本內容概述

電子技術指的是根據(jù)電子學原理，運用電子器件設計和制造某種特定功能的電路，用來解決實際問題的技術。

機電一體化指的是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、傳感器技術、信息技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機結合，綜合運用到實際中的一門綜合性技術。

機電一體化技術發(fā)展至今已經(jīng)形成具有了較強的綜合性和系統(tǒng)性，隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術也被不斷賦予新的內容，而無論機電一體化技術內容如何被進一步豐富，如何日新月異，電子技術和機械技術作為機電一體化技術實現(xiàn)的基礎仍然是機電一體化設計與實現(xiàn)的前提和根本，強化對機械技術和電子技術的研究與創(chuàng)新，也是促進機電一體化技術不斷實現(xiàn)質的飛躍的關鍵所在。

三、機電一體化里電子技術優(yōu)缺點分析

雖然我國對機電一體化人才的培養(yǎng)十分重視，機電一體化電子技術也實現(xiàn)了從無到有的飛躍，但是我國機電一體化電子技術到目前為止仍然落后于世界先進水平，有待于進一步發(fā)展，現(xiàn)將我國機電一體化里的電子技術優(yōu)缺點分析如下：

優(yōu)勢

電子技術在機電一體化系統(tǒng)設計中的應用，為提升機電一體化產品性能發(fā)揮了重要的作用，隨著電子技術的快速發(fā)展，機電一體化產品被逐漸應用到工業(yè)生產中，同時也為傳統(tǒng)工業(yè)生產項目生產管理水平的提高發(fā)揮了重要的作用。電子技術的系統(tǒng)性、智能性、自動性在不斷發(fā)展的同時逐漸受到認可和接受。

缺點

雖然機電一體化產品已經(jīng)被廣泛應用與社會生產的各個環(huán)節(jié)，但我國目前的機電一體化產品在取代耗材高、耗能高、污染高、噪聲大的產品方面還顯得比較薄弱，甚至一些機電一體化產品本身也存在上述缺陷，電子技術在這些問題的解決上還比較乏力。

四、機電一體化里關于電子技術產品應用及相關發(fā)展概述

機電一體化里關于電子技產品的應用與發(fā)展主要表現(xiàn)如下：

（一）數(shù)控機床

1）結構的總線式、模塊化、緊湊型特點，體系結構運用CPU 多主總線；

2）設計的開放性特點，使用戶的使用效益最高化，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性，符合接口標準；

3）智能化系統(tǒng)和WOP 技術運用，引入在線診斷模糊控制等智能機制；

4)大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計數(shù)控功能豐富， CNC 系統(tǒng)的控制功能提高。

5)多過程、多通道控制，一臺機床可以在同一時間完成多個獨立加工任務，

具有控制機床的種類和臺數(shù)較多， 可以把刀具損壞檢驗物料、搬運機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

6)多級網(wǎng)絡功能的系統(tǒng)，使系統(tǒng)的組合能力、構成復雜加工系統(tǒng)的能力得到提升。

7) 控制機是單板、單片，數(shù)控裝置因為是專用芯片，模板式組成，體現(xiàn)出緊湊性特點。

（二）計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

CIMS的實現(xiàn)是整體性、動態(tài)化的有效綜合，突破了本有部門相互間的區(qū)分，物流和信息的控制是以制造為主要部分，達到了經(jīng)營策略到產品開發(fā)、生產前期的準備、生產的實驗到生產經(jīng)營有效組合，企業(yè)集成度體現(xiàn)出高效化特點，各種生產的關鍵要素相互的配置，體現(xiàn)出良好的優(yōu)化效果，使?jié)撃艿玫阶畲蠡l(fā)揮。

（三）柔性制造系統(tǒng)(FMS)

所謂柔性制造系統(tǒng)，指的是制造系統(tǒng)的計算機化，其主要的組成部分是計算機數(shù)控機床、機器人料盤，自動搬運小車、自動化倉庫等，它生產的工件具有隨機性、實時性、按量性，在其所能達到的目標內，根據(jù)要求生產。對于多品種中小批量設計、更改比較頻繁的離散零件的量化生產。

（四）工業(yè)機器人

第1 代機器人的工作是結合示教進行重復的運動，其缺點是相對于工作環(huán)境、作業(yè)對象變化中的應變能力較差；

第2 代機器人轉配的多種傳感元件比較先進，對作業(yè)環(huán)境及操作對象部分信息可以獲取，在計算機處理下提升判斷能力，可以對動作做出反饋控制，其實用性大大提升；

智能機器人作為第3 代機器人，它的特點感知功能較強，具有邏輯思維判斷和決策的能力，可以在作業(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5 代計算機關系密切。

五、機電一體化里就電子技術思考與發(fā)展

我國機電一體化電子技術的發(fā)展面臨著嚴峻的形式和艱巨的任務，未來機電一體化就電子技術的發(fā)展應注意以下幾個問題：一）利用微電子技術改造傳統(tǒng)工業(yè)。近年來，微電子技術的迅速發(fā)展，其可靠性、安全性得到普遍認可，被廣泛運用到機電一體化產品的設計與生產中，然而為了提升傳統(tǒng)工業(yè)生產管理水平，強化微電子技術在傳統(tǒng)工業(yè)中的應用十分必要，但這就我國目前情況來看有著較大的難度，且工作量較大；二）電子技術創(chuàng)新問題。在利用機電一體化技術改造傳統(tǒng)工業(yè)的同時，我國機電一體化產業(yè)的更新?lián)Q代速度加快，市場占有率呼聲較高，在我國機電一體化產業(yè)尚未完善的情況下，機電一體化創(chuàng)新尤其是電子技術的創(chuàng)新方面有著較大的壓力。

對此，我們應在深入廣泛地運用機電一體化技術的同時，加深對機電一體化產品的研發(fā)，促進我國機電一體化產業(yè)的形成和發(fā)展。

六、論機電一體化電子技術未來發(fā)展趨勢

（一）智能化

人工智能技術在電子技術中的應用為機電一體化系統(tǒng)的設計與應用注入了新的活力，機器人與數(shù)控機床的智能化發(fā)展趨勢將逐漸凸現(xiàn)出來。

（二）系統(tǒng)化

系統(tǒng)化發(fā)展趨勢的表現(xiàn)包括：系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構；通信功能的大大加強一般除RS232 外還有RS485DCS 分布式計算機控制和FCS 現(xiàn)場總線控制等多種功能等。

（三）微型化

機電一體化產品機械部分呈現(xiàn)輕量化發(fā)展態(tài)勢的同時，電子部分也呈現(xiàn)微型化發(fā)展趨勢，例如SMT 正在逐漸取代傳統(tǒng)的通孔插裝技術THT 成為電子組裝的重要手段。

七、小結

綜上所述，電子技術在機電一化系統(tǒng)設計中的運用，為機電一體化產品的不斷完善有著重要的意義。雖然機電一體化技術的內容在科技發(fā)展日新月異的今天得到不斷豐富，但電子技術作為機電一體化系統(tǒng)的基礎之一仍然十分重要。我國機電一體化技術中的電子技術雖然在近年來的發(fā)展中取得了可喜的成果，但在節(jié)能減排、降低噪聲等方面的設計上仍然有待完善。就我國機電一體化技術現(xiàn)狀來說，認為未來電子技術在機電一體化中的應用將向著智能化、系統(tǒng)化、微型化的方向發(fā)展。

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篇10

機電一體化是一項非常專業(yè)的跨學科復合技術。其綜合了機械、微電子、信息等技術，并已經(jīng)成為了未來機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

機電一體化概念

機電一體化是一項綜合的機械電子技術。其融合了機械、電工電子、微電子、信息以及傳感器技術等，并將這些技術充分地應用到實際問題的解決當中。

機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀90年代后期，機電一體化技術已經(jīng)進入了智能化新階段，這說明機電一體化已經(jīng)進入了深度發(fā)展階段。隨著光學以及通信技術的不斷融入，微細加工技術已經(jīng)成為了機電一體化中的重要技術。并且，演變出光機電一體化以及微機電一體化。另外，機電一體化建模設計、分析以及集成方法，也已經(jīng)呈現(xiàn)出深入研究趨勢。

隨著人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡以及光纖技術的創(chuàng)新與發(fā)展，機電一體化步入了新的發(fā)展階段。并逐步形成了完整的機電一體化科學體系。國內對這方面的研究工作起步較晚，上個世紀八十年代才開始深入研究與應用。隨著對其重要性認識的不斷加強，2010年，國家發(fā)展綱要中對機電一體化技術的發(fā)展動向以及其深遠影響進行了充分的探索。目前，在國家政策的宏觀促進下，我國的各大高校、研究機構以及相關的企業(yè)集團對機電一體化技術進行了深入的應用與研究。不過，同歐美的一些國家相比，仍存在一定的差距有待于進一步提高。

機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化隨著計算機信息技術以及機械技術等領域的快速發(fā)展，其未來將朝著數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡化等方向發(fā)展。

1.數(shù)字化發(fā)展

微控制器的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，使得機電產品向數(shù)字化方面發(fā)展成為可能，例如：數(shù)控機床以及機器人等。并且，隨著計算機網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，虛擬設計以及集成制造等功能的實現(xiàn)為機電一體化產品設計與制造數(shù)字化打下堅實基礎。數(shù)字化的實現(xiàn)，有助于遠程控制以及維護的有效實現(xiàn)。

2.智能化發(fā)展

智能技術的快速發(fā)展，使得機電產品智能化實現(xiàn)成為了可能。具有“智能”的機電產品，可以擁有類似于人類的邏輯思考模式，對事物進行簡單的推理和判斷。例如：在CNC數(shù)控機床上，配置智能輸入/輸出接口以及智能工藝數(shù)據(jù)庫，不僅能夠有效降低操作人員的工作量，還能夠降低大量的維護成本。同時，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡、小波理論等人工智能技術的不斷進步與創(chuàng)新，機電一體化的智能化優(yōu)勢將會越來越大。

3.模塊化發(fā)展

目前，機電一體化產品品種眾多。為機電一體化標準機械接口、動力接口以及環(huán)境接口集成的單元模塊提供了良好的發(fā)展前景。例如：構建動力驅動單元，使其具有減速以及變頻調速功能。或者，同時具備圖像處理以及識別的電機一體控制單元。

4.網(wǎng)絡化發(fā)展

隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡產品價格日益下降，為其的普及工作帶來了便利條件。以網(wǎng)絡為基礎的各類遠程監(jiān)控技術逐漸發(fā)展起來。其遠程控制終端便是機電一體化產品，當發(fā)展到一定程度時，人們可以利用家庭網(wǎng)絡對家庭中的各項電氣設備進行計算機集中管理，進而享受更加現(xiàn)代化的生活。

5.人性化發(fā)展

機電一體化產品最終的服務對象是人，在設計的過程中，為其增加類似于人類的智能以及情感等人性化特征，以便于為人類提供更加人性化的服務，是機電一體化產品的設計需要，也是一個必然的發(fā)展趨勢。

6.微型化發(fā)展

微型化是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件等。

7.綠色化發(fā)展

綠色環(huán)保是所有工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，機電一體化也不例外。隨著科技的快速發(fā)展，人們的生活也發(fā)生了翻天覆地的變化。然而，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環(huán)境，回歸自然，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

結論