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篇(1)

關鍵詞：機電一體化現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

隨著電子技術、機械技術、計算機技術的發(fā)展，出現(xiàn)了機電一體化這門發(fā)展迅猛的新技術。微電子技術以及大規(guī)模集成電路的發(fā)展又給機電一體化帶來新的生機。隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術還將被賦予新的內容。

一、機電一體化的概念

機電一體化是指在機構主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱，其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(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、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)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)工程技術。

二、機電一體化技術的現(xiàn)狀

歐美等發(fā)達國家對機電一體化技術研究較早。但在初期，由于電子技術發(fā)展的局限，機電一體化技術發(fā)展緩慢。隨著計算機技術、控制技術、通信技術的不斷進步和大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，機電一體化技術有了充分的基礎，得到了極大發(fā)展。到20世紀90年代以后，一方面光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；同時，由于人工智能技術、 神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步， 為機電一體化技術開辟了新的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的理論基礎，逐漸形成完善的科學體系。

我國大約從20世紀80年代初開始在機電一體化方面進行研究和應用， 國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”。在制定發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響，許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，并取得了可喜的成果：人工神經網絡、專家系統(tǒng)等研究成果不斷應用到機電一體化技術上來，數(shù)控技術、機器人和計算機集成制造系統(tǒng)等方面也取得了長足的進展。但是我們也清醒地看到，與日本、歐美等先進國家相比我國的機電一體化技術仍有相當差距。

三、機電一體化技術的發(fā)展趨勢

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展進步有賴于相關技術的進步?？v觀國內外機電一體化技術的發(fā)展動向，其發(fā)展的方向主要有智能化、模塊化、網絡化、微型化、人性化、綠色化。

1、 智能化

賦予機電―體化產品以某種程度的智能是機電一體化永恒的追求，智能化是機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一，也是21世紀機電一體化技術發(fā)展的主要方向。機電一體化產品智能化的途徑多種多樣，包括模糊邏輯控制技術、專家系統(tǒng)技術、人工神經網絡系統(tǒng)、智能工程等。

2、 模塊化

和其他的技術發(fā)展類似，由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但很重要的事。有了標準接口的單元，產品的兼容性大大提高，而且開發(fā)新產品的周期也會更短，這對于機電一體化企業(yè)來說是發(fā)展的必然。

3、 網絡化

20世紀90年代，計算機技術的突出成就是網絡技術。網絡的普及使得基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現(xiàn)場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發(fā)展。

4、 微型化

微型化是機電一體化向微觀領域發(fā)展的趨勢。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。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，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(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微彈簧以及微機器人等)。

5、 人性化

機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給產品賦予人的智能、情感和人性，使產品和人之間的關系更加和諧顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，這些都對未來的機電一體化產品提出了更高的要求。

6、 綠色化

科學技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，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。機電一體化產品的綠色化主要是指在其設計、制造、使用和銷毀時都應符合環(huán)保和人類健康的要求，以求把對生態(tài)環(huán)境的危害降到最低。

四、結語

機電一體化作為高新技術的重要代表之一，是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎和核心。發(fā)展以機電一體化為基礎的現(xiàn)代制造業(yè)將對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面優(yōu)化升級起到巨大的促進作用，同時也將對經濟的發(fā)展產生巨大的支撐、拉動和提升作用。在市場經濟條件下，立足技術創(chuàng)新和自主開發(fā)，機電一體化的發(fā)展前景必將越來越廣闊。

參考文獻：

[1]韓瑞寶.我國機電一體化技術的發(fā)展趨勢[J].應用科學，2008,(3).

[2]孟寶金.機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀的分析研究[J].航海工程，2009,38(1).

[3]曲文君.機電一體化技術的發(fā)展趨勢和應用研究[J].電氣與自動化，2009,38(4).

[4]王成勤，李威，孟寶星.智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應用[J].機床與液壓，2008,36(8).

[5]呂長河.論機電一體化與我國的經濟發(fā)展[J].產業(yè)經濟，2008，(12).

篇(2)

關鍵詞：機電一體化技術 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

隨著科技的進步，尤其是電子信息時代的來臨，將電子信息技術充分地與機電技術相整合，成就了現(xiàn)今的機電一體化技術。機電一體化技術的發(fā)展促進了工業(yè)生產向著機械自動化的方向邁進，同時也間接地促進了我國經濟的發(fā)展。筆者結合自身的學習體會先就機電一體化技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢淺談一下自己的看法與觀點：

一、簡述機電一體化技術

機電一體化技術．顧名思義．結合應用機械技術和電子技術于一體。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統(tǒng)技術，應用范圍愈來愈廣。

機電一體化技術具體包括以下內容：

（1）機械技術

機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來更新概念，實現(xiàn)結構上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中，經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機械制造技術。

（2）計算機與信息技術

其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。

（3）自動控制技術

其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設計，設計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

（4）傳感檢測技術

傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高?，F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環(huán)境的考驗，它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。

（5）伺服傳動技術

包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質量和功能有決定性的影響。

二、機電一體化技術的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下：

1.智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品，同時也可以擴大生產規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.網絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?，F(xiàn)場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system, CIAS)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發(fā)展。

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關鍵詞：煤礦機電一體化；特征；現(xiàn)狀問題；應用

一、煤礦電一體化技術的主要特征

煤礦機電一體化技術的特征主要表現(xiàn)為：（1）具有在線監(jiān)控、自動報警及故障自診的特征。即對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低應用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的應用壽命。（2）具有提高生產效率的特征。例如井下應用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，應用變頻起動、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時生產效率也可以大大的提高（3）適用范圍大的特征。機電一體化產品具有復合技術和功能，不具有單技術、單功能的局限性，這使得機電一體化產品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產品具有的自動和智能功能可以輕松應對用戶的需求。

二、我國煤礦機電一體化的現(xiàn)狀問題

隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，各種智能技術的開發(fā)與利用，全方位的提高了機電一體化的水準，并且有效地結合了計算機技術的利用。目前我國煤礦機電一體化還存在著很明顯的不足，也與西方國家存在明顯的差距，但仍然取得了顯著進步，這在很多方面都得到了體現(xiàn)：先進采煤機的應用是最明顯標志，其不僅大大的提高了產量，還增加了安全性；綜合液壓支架的應用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設備的安全；鋼絲繩損耗定量檢測系統(tǒng)，這一系統(tǒng)就充分利用了計算機的作用，精確的計算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外，還有很多其他技術的利用也充分體現(xiàn)了我國煤礦機電一體化的進程，例如：提升機交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機綜合后備保護裝置、ZDC30/30煤V用斜巷防跑車擋車裝置等等。

雖然我國在機電一體化的進程方面和西方發(fā)達國家差不多，但在具體的技術和應用上卻還是存在著很大的差距，不僅僅在整體的技術水平和利用范圍上存在著明顯差距，就算在具體的機械設備上也存在著明顯的落后趨勢，舉例來說：國外現(xiàn)在最流行的一種SL500系列采煤機的各種數(shù)據(jù)在我國暫時研制不出來，并且在交流變頻開采技術等方面也存在著明顯的差距，最大的差距是存在于自動化技術方面。

三、機電一體化技術在煤礦生產中的應用分析

1、機電一體化技術在采煤機中的應用分析。電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。與液壓牽引相比，其具有以下特征：（1）具有良好牽引特性的特征。可以在采煤機前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發(fā)電制動，向電網反饋電能。（2）可用于大傾角煤層的特征。牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在40°～50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。（3）運行可靠且應用壽命長的特征。電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子有磨損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。（4）反應靈敏且動態(tài)特性好的特征。電控系統(tǒng)能及時調整各種參數(shù)，防止采煤機超載運行。（5）結構簡單、效率高的特征。電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕，電能轉換為機械能只做一次轉換，效率可達99%，而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。

2、機電一體化技術在帶式輸送機中的應用分析。煤礦帶式輸送機由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特征，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多，一般為3點驅動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。

3、機電一體化技術在提升機中的應用分析。礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備，全數(shù)字化交直流提升機。尤其是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一體，機械結構大大簡化，充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容。

4、礦井安全生產監(jiān)控系統(tǒng)的應用分析。多數(shù)煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)應用還存在一些問題，主要問題是傳感器的不足，并且應用過程中，其穩(wěn)定性相對較差，應用壽命不足，一些研究所和應用單位在這方面進行了大量的研究，對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施，但仍然沒有得到預期的效果，因此這些在實際現(xiàn)場應用率不是很高。在國外，由于計算機網絡軟硬件技術發(fā)展很快，運行速度和質量也在不斷提高，傳輸介質由同軸電纜發(fā)展到光纜，信息媒體由字符發(fā)展到聲像，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展，他們的機電一體化技術在監(jiān)控系統(tǒng)上的應用已有了非常高的水平。

四.結語

綜上所述，機電一體化技術的應用發(fā)展是實現(xiàn)高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新?lián)Q代的重要途徑。并且隨著微電子技術以及計算機技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術在工程機械領域占據(jù)的優(yōu)勢，受到了越來越多企業(yè)的重視，其在煤礦開采中具有重要的作用，因此必須加強對煤礦機電一體化技術的現(xiàn)狀問題及其應用進行了分析。

參考文獻：

[1]黃建軍.技校機電一體化教學的發(fā)展趨勢和改革對策[J].管理學家，2011（8）

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【關鍵詞】機電一體化技術；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展方向

工業(yè)生產對于人們的生活有重要意義，例如人們日常生活中的家用電器及生產工作中所用的機械設備等都屬于工業(yè)生產，因此工業(yè)的發(fā)展能直接影響人們的生活質量。隨著社會的不斷發(fā)展，科學技術逐步滲透到人們生活的各個方面，在推動各行業(yè)技術水平發(fā)展的同時，也進一步推進了工業(yè)技術的發(fā)展。機電一體化技術正是處于這種社會背景之下，機械化生產方式才逐步向智能化、網絡化、環(huán)保節(jié)能化邁進。

一、機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化技術的起步較早，從上世紀60年代開始一些發(fā)達國家的工業(yè)生產中就已經應用了數(shù)控機床的生產方式，而后有了計算機數(shù)控機床、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、無人化工廠、計算機集成制造系統(tǒng)、納米技術等。隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國機電一體化技術也得到了廣泛應用，但是因為許多因素的制約，我國機電一體化技術的總體水平與發(fā)達國家相比還有不小的差距。上世紀60年代我國機械行業(yè)應用的生產機床仍然是最基本的裝備，不僅工藝落后，并且勞動強度較大，生產效率低，嚴重影響企業(yè)自身的經濟效益。到90年代后期，機電一體化技術的簡單應用逐漸開始發(fā)展，一直到現(xiàn)在人工智能技術才得到了廣泛的應用，機電一體化技術的發(fā)展也加快了速度。

隨著機電一體化技術研究的不斷深入，該技術在人們生活中得到了廣泛的應用，例如電視機、電腦、洗衣機等等；此外，許多工廠的數(shù)控機床生產功能的控制等也屬于機電一體化應用。目前，隨著我國計算機系統(tǒng)技術的不斷發(fā)展，電子智能技術與機電一體化技術開始逐步結合，使機電一體化技術在智能化發(fā)展方面有了顯著的進步。例如，智能機器人不僅可以幫助人們清潔家庭衛(wèi)生，為人們帶來樂趣，還可以進行廢墟搜救等工作。雖然智能機器人的發(fā)展還處于初級階段，但是隨著科學技術的發(fā)展，機電一體化技術必將為人類的生活與生產作出更多貢獻。

二、機電一體化技術的未來發(fā)展方向

21世紀是屬于信息化、智能化的新時代，科學技術的發(fā)展速度使各種新型技術處于不斷改革創(chuàng)新的過程中。將機械技術、電子技術、自動處理技術等相互整合發(fā)展產生的新型技術不斷推進機電一體化技術的發(fā)展。因此，我國必須加強這一方面的理論研究與應用研究工作，進一步縮短與發(fā)達國家在機電一體化技術上的差距。以宏觀角度研究我國機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀，科學的預測該技術未來發(fā)展方向，對于提高該技術的研發(fā)能力具有極大的促進作用。

（一）系統(tǒng)化

將機電一體化技術系統(tǒng)的應用開放化、多樣化，不僅能夠提高工業(yè)生產效率，還能更加方便人們的生活。雖然多種單一的機電一體化產品能夠在不同方面滿足市場需求，但是多種機電一體化產品的整合運用，則能同時滿足實際情況中多個方面的市場需求。針對市場的多樣化需求，機電一體化產品也逐漸向系統(tǒng)化方向發(fā)展。努力實現(xiàn)不同種類機電一體化產品的兼容并用，是機電一體化技術的必然發(fā)展方向。

（二）微型化

將機械技術與電子技術以納米尺度相融合所產生的產品，就是微型機電一體化產品。簡單來說，是將傳統(tǒng)尺度的機電一體化產品進行最大限度的縮小，在通常體積上不超過1立方厘米。這種縮小并不是簡單的縮小尺寸，而是將傳統(tǒng)機械制造方式轉變?yōu)橹悄芑圃?，這已經成為了機電一體化學科中的新型技術。體積小、能耗低、運用靈活等都是微型化機電一體產品的特點，其在醫(yī)學、軍事等領域都已經被廣泛運用。例如醫(yī)療過程中的微創(chuàng)技術就屬于微型機電一體化技術；軍事所用的微型間諜竊聽器也是微型機電一體化產品。

（三）智能化

機電一體化技術未來發(fā)展的重要方向之一必定包含智能化發(fā)展。隨著計算機技術的快速發(fā)展，人們正在不斷研發(fā)可以在多種領域替代人類智能活動的產品。機電一體化技術智能發(fā)展，主要表現(xiàn)在機電產品能產生類似人類邏輯思考及自我決策能力等方面。例如，在數(shù)控機床上設置人機對話功能、人類生產模擬程序等，都能給產品的生產操作與維護等工作方面帶來極大便利。因此，智能化發(fā)展在推動機電一體化技術的發(fā)展上可以起到較大的促進作用。

（四）環(huán)?；?/p>

隨著社會的不斷發(fā)展，自然界的各種資源物質越來越匱乏，環(huán)境破壞問題日益嚴重，人們在尋求發(fā)展的過程已經注意到環(huán)境保護的重要性，環(huán)保成為了各行各業(yè)技術發(fā)展的重要考慮因素。所以機電一體化技術的發(fā)展趨勢也必然會朝著環(huán)?；斑M。機電一體化產品在設計、生產、包裝、使用、甚至在銷毀的整個過程中，都可以盡量提高對有限資源的利用率，最大限度的減少環(huán)境污染問題，并且保證產品質量。環(huán)?；瘷C電一體化產品應具有最大限度利用資源、最小限度破壞壞境的特點，這不僅是技術發(fā)展的趨勢，也是社會可持續(xù)發(fā)展的需要。

（五）網絡化

網絡技術隨著科學技術的進步也在飛速的發(fā)展之中，已經全面滲透到人們日常生活的各方各面，為人類生活與生產提供了極大便利，對其它技術的發(fā)展也起到了促進作用，機電一體化技術的未來發(fā)展方向也必然會趨于網絡化。如今，全球經濟的發(fā)展十分迅速，市場經濟已經逐步由國內市場轉向國際市場，機電一體化技術想要掌握最新的發(fā)展狀況，就必須充分利用網絡了解最新技術咨詢。研究人員也可以通過網絡進行無國界交流，促進機電一體化技術的發(fā)展。

結束語

機電一體化技術不僅促進了工業(yè)發(fā)展，也提高了人們的生活質量。隨著科學技術的不斷進步，將會有更多的學科技術相互交叉整合，出現(xiàn)更多有利于人類生活與生產的先進技術，機電一體化技術的未來發(fā)展前景也會更加廣闊。

參考文獻

[1]李舜.淺析我國機電一體化技術發(fā)展現(xiàn)狀及走向[J].科技致富向導，2014，03：220.

篇(5)

【關鍵詞】機電一體化 應用 發(fā)展趨勢

一、機電一體化的產生與應用

20世紀60年代以來，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能，刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。20世紀80年代末期，各國均開始對機電一體化技術給以很大的關注。20世紀90年代后期，機電一體化技術向智能化方向邁進。目前，機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內容。

二、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段。20世紀60年代以前為第一階段，在這一時期，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。但當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，C械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。

20世紀70年代～80年代為第二階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，更為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用也做了大量的工作，雖然取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

（一）智能化趨勢。智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、計算機科學、模糊數(shù)學、生理學和混沌動力學等新思想，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。

（二）模塊化趨勢。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。不過這樣可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品，也可以擴大生產規(guī)模，制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。

（三）人性化。機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。

（四）網絡化趨勢。網絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。

（五）微型化趨勢。微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。微型化產品泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優(yōu)勢。

（六）綠色化趨勢?？萍嫉陌l(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的問題。綠色產品概念在這種情況下應運而生。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。

（七）帶源化。是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發(fā)展方向之一。

四、典型機電一體化產品的發(fā)展

目前我國是全世界機床擁有量最多的國家（近320萬臺），但數(shù)控機床只占約5%且大多數(shù)是普通數(shù)控（發(fā)達國家數(shù)控機床占10%）。近些年來數(shù)控機床為適應加工技術的發(fā)展，在以下幾個技術領域都有巨大進步。

（1）高速化。由于高速加工技術普及，機床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；銑床和加工中心主軸轉速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移動速度由過去的10～20m/min提高到120m/min；在提高速度的同時要求提高運動部件起動的加速度，由過去一般機床的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可達15G；

（2）高精度化。數(shù)控機床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亞微米級機床達到0.0005mm左右；納米級機床達到0.005～0.01um；最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數(shù)控系統(tǒng)和機床已問世。

（3）復合加工，新結構機床大量出現(xiàn)，如5軸5面體復合加工機床，5軸5聯(lián)動加工各類異形零件。同時派生出各種新穎的機床結構，包括6軸虛擬軸機床，串并聯(lián)絞鏈機床等。

結束語：綜上所述， 經過20多年的發(fā)展，機電一體化技術已經成為當今世界最熱門、最重要的技術發(fā)展方向之一，并影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。我國從80年代初對機電一體化技術和產品開始予以重視，先后在國家科技攻關計劃、863高科技計劃和國家自然科學基金中列專項對機電一體技術加以研究，并取得了一系列重大科技成果。1990年，國家將用電子技術改造傳統(tǒng)產業(yè)列為“八五”及本世紀后十年發(fā)展全民經濟的重要戰(zhàn)略技術措施，機電一體化技術的推廣應用已取得相當進展。

參考文獻：

[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004.

篇(6)

【關鍵詞】煤礦企業(yè)機電一體化;意義;現(xiàn)狀;發(fā)展

隨著我國煤炭事業(yè)的發(fā)展，高產高效成為煤礦生產的最高目標，那么煤電技術的自動化和智能化對于煤炭生產來說是非常重要的。作為礦山綜合自動化基礎的煤礦機電一體化技術，它支撐著整個煤礦企業(yè)信息化建設，在煤礦生產的每個過程都起著積極的作用，這一技術對于提高我國煤礦生產的綜合實力起到了很好的推動作用，為實現(xiàn)高效節(jié)能的煤炭工業(yè)生產打下了扎實的基礎。

一、煤礦企業(yè)機電一體化的意義

機電一體化是將機械裝置與電子化設計及軟件結合所構成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化是從系統(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、計算機技術、信息技術以及軟件編程技術等群體技術，合理配置與布局各功能單元，使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。隨著煤礦生產不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發(fā)展和進步，而采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這是一個循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。

首先，煤礦企業(yè)機電一體化技術對于提高煤炭企業(yè)的勞動效率起到了非常重要的意義。在煤炭企業(yè)的起步階段，那時基本是手工作業(yè)，企業(yè)的生產狀況非常落后，由于設備簡單，每一個生產環(huán)節(jié)都是以手工作業(yè)為主，這樣就造成了工人勞動強度大，勞動效率低的現(xiàn)象。但是隨著科學的發(fā)展，機電技術的引入，煤企業(yè)生產逐步實現(xiàn)了一些機械化水平，可是由于不是非常先進，工人仍然處于勞動強度比較大的狀態(tài)。當然，近幾年，由于機電一體化技術迅速發(fā)展，并在煤炭企業(yè)中被大量運用，很多新型機電設備的投入使用生產徹底降低了工人的勞動強度，也改變了煤礦企業(yè)生產的作業(yè)模式，大大的提高了勞動生產率。其次，煤礦企業(yè)機電一體化對于提高了煤炭企業(yè)安全保障起著重要意義。由于煤炭企業(yè)的特殊性，它的工作性質存在一定的安全隱患。煤礦的安全工作直接關系到煤炭職工生命安全及身體健康，同時安全生產也關系到保護國家資源與財產不受損失。所以，在煤礦的機電系統(tǒng)中，在安全保護方面要求非常嚴格，保證設備的防爆性能，這樣才能保證煤炭工業(yè)的順利發(fā)展。另外，煤礦企業(yè)機電一體化對于提高企業(yè)經濟效益，增加了群眾勞動收入方面也起到了積極的意義。由于采用最先進的煤礦機電一體化技術，煤炭企業(yè)的勞動生產率提高了，煤炭產量也自然大大提升，那么企業(yè)的經濟效益也在穩(wěn)定中得到了提高，企業(yè)職工收入更是顯著增加，生活水平得到改善。同時，由于煤炭企業(yè)的快速發(fā)展,它也為社會做出了很多的貢獻，促進社會經濟的發(fā)展。

二、我國煤炭企業(yè)機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化技術是近幾年中在企業(yè)中被大量采用個的技術，它是一門綜合性的復合技術，它符合社會進步和科學發(fā)展規(guī)律，具有很強的優(yōu)勢。由于煤炭生產是一項非常復雜的工作，它是將數(shù)百、數(shù)千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，所以大量的機電設備應運而生，實現(xiàn)了這一目標。

近幾年，隨著我國經濟的發(fā)展和科技的進步，我國煤礦機電一體化建設取得了很大進步。由于煤礦機電一體化水平不斷增高，我國煤炭企業(yè)機電設備不再完全依賴進口設備的引入，有一部分設備已經能夠國產化，并且在生產中取得了一定的成效。目前，中遠距離遙控技術及部分機電一體化高端電器原件已經被應用到煤炭采掘機械中，采掘機械部分控制、自身檢查檢測及監(jiān)控均已經實現(xiàn)了電腦程序化，這給采掘工作帶來很大的便利性。隨著計算機技術的快速發(fā)展，與之相關的技術也不斷加入到機電一體化技術中來，于是信息流成為機電一體化的主要特色。當然，和機電相關的產品在性能和功能方面均實現(xiàn)了質的飛躍。煤炭企業(yè)將這些先進的技術應用于煤礦機械中，使煤炭生產又一次得到了質的飛躍。

三、當代煤礦企業(yè)機電一體化的發(fā)展

目前，在礦山開采生產中得到了廣泛應用的機電設備，其主要特點是其擁有高可靠性、功率小、保護功能完備、維護簡便等優(yōu)良性能。但是，為了更好地適應綜合自動化生產需要，今后的煤炭企業(yè)主要研究開發(fā)以微機為基礎的礦井安全監(jiān)控及專家系統(tǒng)應用，開發(fā)研制擁有自主知識產權的煤礦開采配套設備的核心裝置，積極研制具有多種功能的煤礦機器人，以增加煤礦機械機電一體化產品的通信功能。雖然我煤炭企業(yè)在機電一體化上取得了不錯的進步，但是今后煤礦企業(yè)機電一體化發(fā)展還要從以下幾個方面著手：

第一是機電設備系統(tǒng)化。雖然，我國的大部分煤礦的機械設備部分采用先進的機電一體化技術，但這些設備還很零散，還沒有形成系統(tǒng)化態(tài)勢。而且這些先進的設備往往只有一些國有新建大中型煤礦才被采用，而很多傳統(tǒng)的中小煤礦幾乎還沒有應用到這些設備：第二是機電設備程序化。目前，我國的機電一體化應用雖然已經比以前有了很大的進步，但是煤炭企業(yè)的機電裝備上在程序化的應用卻是很差，尤其與國際同行業(yè)相比差距更大：第三是機電設備環(huán)?；?。今后煤礦企業(yè)開發(fā)優(yōu)質、高效節(jié)能、環(huán)保、噪聲低、低污染、低粉塵、可靠性強的技術設備，是煤炭企業(yè)機電一體化的發(fā)展趨勢，也是我國煤礦采掘行業(yè)的發(fā)展趨勢；第四是信息化。網絡經濟的迅速發(fā)展將改變企業(yè)的管理模式，使煤炭企業(yè)經營模式面臨新的挑戰(zhàn)。加入WTO以后，煤炭企業(yè)將面臨更激烈、更殘酷的國際競爭。為迎接雙重挑戰(zhàn)，國有重點煤炭企業(yè)需要盡快推進企業(yè)信息化進程。通過信息化建設，可以達到強化安全生產，宣傳企業(yè)形象、減少內耗、提高內信息的傳輸速度都有極高的作用，這也是我國煤炭企業(yè)機電一體化的發(fā)展趨勢。

隨著社會的需要，煤炭企業(yè)的地點一體化技術要向更深層次的水平發(fā)展，這樣會更有利于促進從這一技術的發(fā)展和進步。目前各種高新技術的發(fā)展，使機電一體化產品功能更強大、性能更優(yōu)越，使機電一體化產品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。

參考文獻

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關鍵詞：機電一體化 技術 現(xiàn)狀 發(fā)展趨

現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機電一體化概述

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。

2 機電一體化的發(fā)展狀況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。

3 機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面：

3．1 智能化

方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。

3．2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發(fā)出新產品，同時也可以擴大生產規(guī)模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。

3．3 網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現(xiàn)場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發(fā)展。

3．4 環(huán)?；?/p>

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發(fā)展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻