導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇機(jī)電一體化的特征，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

摘 要：現(xiàn)階段我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展比較迅速，尤其在新的技術(shù)應(yīng)用下，對(duì)機(jī)械生產(chǎn)能力的提高起到了促進(jìn)作用。將機(jī)電一體化應(yīng)用在機(jī)械當(dāng)中，是工程機(jī)械發(fā)展的趨勢(shì)。基于此，本文主要就機(jī)電一體化的特征以及應(yīng)用作用發(fā)揮加以闡述，然后結(jié)合實(shí)際對(duì)機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)詳細(xì)探究。希望能通過(guò)此次對(duì)機(jī)電一體化的應(yīng)用研究，對(duì)實(shí)際工程機(jī)械的發(fā)展起到促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；機(jī)電一體化；應(yīng)用

0.引言

工程機(jī)械的操作中，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化就能提高機(jī)械使用性能以及效率。傳統(tǒng)的機(jī)械使用整體效率比較低，處在當(dāng)前的發(fā)展階段，傳統(tǒng)機(jī)械應(yīng)用已經(jīng)不能滿足實(shí)際的生產(chǎn)力需求。通過(guò)從理論層面對(duì)機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用研究，對(duì)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就有著積極意義。

1.機(jī)械機(jī)電一體化的特征以及應(yīng)用作用發(fā)揮

1.1 機(jī)械機(jī)電一體化的特征體現(xiàn)

機(jī)械機(jī)電一體化的運(yùn)用有著鮮明特征體現(xiàn)，生產(chǎn)能力強(qiáng)的特征比較突出。機(jī)電一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)對(duì)信息自動(dòng)處理的作用能充分發(fā)揮，這樣機(jī)械就能在自動(dòng)化的運(yùn)作能力上表現(xiàn)的比較強(qiáng)，對(duì)設(shè)備運(yùn)用的靈敏度檢測(cè)也能實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化的設(shè)備系統(tǒng)控制，能有效保障產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在產(chǎn)品的性能上也能保障。特征還體現(xiàn)在安全性方面。實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，就能有效保障機(jī)械的安全運(yùn)行[1]?；跈C(jī)電一體化系統(tǒng)的多樣化功能，在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中自動(dòng)診斷功能的發(fā)揮也比較突出，從而就提高了設(shè)備運(yùn)行的安全。除此之外，機(jī)電一體化系統(tǒng)在使用性能上也比較強(qiáng)，在應(yīng)用的范圍也比較廣泛。

1.2 機(jī)械機(jī)電一體化應(yīng)用作用發(fā)揮

工程機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用有著諸多積極作用發(fā)揮，在監(jiān)控作用方面表現(xiàn)的比較突出。工程機(jī)械機(jī)電一體化的電子監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)能實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)，在機(jī)械出現(xiàn)了嚴(yán)重磨損的時(shí)候，系統(tǒng)的自動(dòng)診斷功能就能發(fā)揮其積極作用，這對(duì)故障的及時(shí)性解決就提供了方便。在機(jī)電一體化的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)下，對(duì)工程機(jī)械的正?；鳂I(yè)有著保障，能最大化的降低安全事故。

再者，機(jī)電一體化的應(yīng)用作用發(fā)揮還體現(xiàn)在節(jié)能作用上。機(jī)械運(yùn)作中，機(jī)電一體化的系統(tǒng)運(yùn)行能對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行得以保障，將機(jī)械設(shè)備的能量充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。這對(duì)資源儲(chǔ)備量也能得到有效保障[2]。電子節(jié)能控制器的運(yùn)用，能降低設(shè)備的磨損率，從整體上提高機(jī)械設(shè)備的工作效率。機(jī)電一體化的運(yùn)用對(duì)作業(yè)的精度能得以保障，減少了傳統(tǒng)機(jī)械工作中的人為誤差。

2.機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

2.1 機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用分析

機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用中，對(duì)成品的精度要求比較高，這也是和產(chǎn)品的性能保障有著直接性關(guān)系的。機(jī)電一體化技術(shù)能對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接控制。在輸入了相應(yīng)參數(shù)之后，機(jī)械就可按照參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的運(yùn)作，這對(duì)產(chǎn)品的精度就得到了保障，使得整體生產(chǎn)水平和能力得到了提高。機(jī)械的自動(dòng)化以及半自動(dòng)化作業(yè)當(dāng)中，對(duì)人員操作的工作量大大降低了，也能保障生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量[3]。如日本的三菱公司就將挖掘軌跡控制和挖掘機(jī)進(jìn)行稽核，在對(duì)鏟斗的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定之后，通過(guò)微機(jī)進(jìn)行控制，就可對(duì)臂桿和鏟刀等自動(dòng)化控制，這就大大增加了工作的效率和質(zhì)量。

機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，對(duì)電子監(jiān)控以及自動(dòng)化報(bào)警、故障自診斷系統(tǒng)的功能發(fā)揮，就能提高機(jī)械整體生產(chǎn)水平。工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)系統(tǒng)等在運(yùn)行中，通過(guò)電子監(jiān)控以及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)用，對(duì)運(yùn)行中所出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象就能直接提示，這就對(duì)駕駛員的工作條件得到了有效提高，對(duì)機(jī)械維修的費(fèi)用也能大大降低，有助于設(shè)備的使用壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)。機(jī)械中的機(jī)電一體化的運(yùn)用，能有效提高生產(chǎn)率。如在液壓挖掘機(jī)的燃料能力量的利用率僅為30%，這樣的低能運(yùn)行，對(duì)能源的節(jié)約就體現(xiàn)的比較突出，在節(jié)約能源的同時(shí)，也能大大提高生產(chǎn)率，這就是機(jī)電一體化得以迅速發(fā)展的重要原因。

機(jī)電一體化在機(jī)械當(dāng)中的運(yùn)用過(guò)程中，機(jī)電自動(dòng)檢測(cè)的功能也能充分發(fā)揮。自動(dòng)檢測(cè)功能的運(yùn)用對(duì)機(jī)械各子系統(tǒng)都能進(jìn)行檢測(cè)，從而可及時(shí)性的了解機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用狀況。在系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時(shí)候，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，對(duì)故障的部位就能明確[4]。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)機(jī)械的運(yùn)行效率提高就發(fā)揮了積極作用，保障了整個(gè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2.2 機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

隨著新技術(shù)的升級(jí)，機(jī)械機(jī)電一體化也會(huì)向著智能化的方向發(fā)展。智能化是對(duì)機(jī)械設(shè)備行為的描述。機(jī)械的智能化發(fā)展是將多種學(xué)科知識(shí)技g進(jìn)行綜合的，如計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)和運(yùn)籌學(xué)等等。在這些技術(shù)以及理論的綜合下，就能對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品生產(chǎn)效率進(jìn)一步的提高，對(duì)機(jī)械的控制能力也能提高。

機(jī)械機(jī)電一體化的發(fā)展也會(huì)向著微型化方向邁進(jìn)。所謂的微型化就是通過(guò)對(duì)納米技術(shù)的應(yīng)用，微機(jī)電一體化的產(chǎn)品的體積縮小，這樣在能耗上也會(huì)大大降低，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中的靈活程度就可提高。機(jī)械機(jī)電一體化的微型化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也是對(duì)整體機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有著積極意義的。通過(guò)精細(xì)化的加工技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力提高的目標(biāo)。

當(dāng)前我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，而在機(jī)械行業(yè)中，將機(jī)電一體化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，在對(duì)遠(yuǎn)程控制技術(shù)以及監(jiān)視技術(shù)的應(yīng)用下，就能從很大程度上提高機(jī)械運(yùn)作的效率。這也是現(xiàn)代化機(jī)械發(fā)展的重要方向[5]。

系統(tǒng)化的發(fā)展也是重要發(fā)展方向。主要就是機(jī)械機(jī)電一體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加的完善，在整體的結(jié)構(gòu)上能靈活性的組態(tài)，從而滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。系統(tǒng)化發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，就要能注重將多個(gè)子系統(tǒng)協(xié)調(diào)化，并對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的管理，這樣就能提高系統(tǒng)的運(yùn)用性能。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，要想促使其進(jìn)步，就要充分重視機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，并要能從多方面注重對(duì)技術(shù)的升級(jí)運(yùn)用。通過(guò)此次對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用研究，就能為實(shí)際機(jī)械發(fā)展的水平提高起到一定啟示作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳澤平. 論機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的運(yùn)用[J]. 電腦迷. 2016（11）

[2] 傅思杰. 控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用[J]. 福建質(zhì)量管理. 2016（04）

[3] 趙慶偉. 機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015（23）

篇2

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；基本概念；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段?！皺C(jī)電一體化”意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。這一名稱已得到包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)的承認(rèn)，我國(guó)的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。

一、機(jī)電一體化技術(shù)基本概念

機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對(duì)各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運(yùn)動(dòng)傳遞，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

1、機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

3、系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

4、自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

5、傳感檢測(cè)技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程

1、數(shù)控機(jī)床問(wèn)世：自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已50個(gè)年頭。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。

2、微電子技術(shù)的發(fā)展：我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3、激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

四、機(jī)電一體化的發(fā)展方向

20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國(guó)家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：

1、智能化：是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。

2、網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3、自動(dòng)化：所謂自動(dòng)化技術(shù)，是指人類利用各種技術(shù)手段和方法來(lái)代替人去完成各種測(cè)試、分析、判斷和控制工作，以現(xiàn)實(shí)預(yù)期的目標(biāo)、功能。一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常由多個(gè)環(huán)節(jié)要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行目標(biāo)。

4、綠色化：機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。

一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

1.機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

4.自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

5.傳感檢測(cè)技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。

6.伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程

1.數(shù)控機(jī)床問(wèn)世：自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已50個(gè)年頭。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。

2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀(jì)60年代后期，美國(guó)汽車制造業(yè)開發(fā)一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來(lái)處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng)，正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺(tái)，運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

三、機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)

20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國(guó)家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：

1.智能化：是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。

2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.微型化：興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

4.綠色化：機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。

5.系統(tǒng)化：其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。

結(jié)束語(yǔ)：

當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。

參考文獻(xiàn)：

篇4

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；機(jī)械應(yīng)用；趨勢(shì)

1前言

機(jī)電一體化主要是將電子以及機(jī)械和計(jì)算機(jī)等進(jìn)行綜合性的應(yīng)用技術(shù)，在工程機(jī)械的應(yīng)用過(guò)程中，隨著機(jī)電一體化的技術(shù)融入，就能對(duì)工程機(jī)械的應(yīng)用水平有效提高。通過(guò)從理論層面對(duì)機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械應(yīng)用研究，就能從理論上提供支持。

2機(jī)電一體化的應(yīng)用特征以及發(fā)展歷程分析

2．1機(jī)電一體化的應(yīng)用特征分析

從當(dāng)前的機(jī)電一體化的發(fā)展特征來(lái)看，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)能力強(qiáng)層面。在工程機(jī)械機(jī)電一體化的設(shè)備應(yīng)用下，在對(duì)信息的自動(dòng)化處理下，就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制，對(duì)高精度的控制和高靈敏度的檢測(cè)功能也能有效發(fā)揮［1］。在機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用下，只要能對(duì)控制系統(tǒng)啟動(dòng)，在生產(chǎn)的自動(dòng)化水平上也能提高，在應(yīng)用價(jià)值方面最大化的呈現(xiàn)。機(jī)電一體化的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的安全性比較高。由于一體化技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械設(shè)備的性能有了提高，在功能方面比較齊全，這就使得在監(jiān)視以及報(bào)警等方面的功能充分發(fā)揮，在自動(dòng)保護(hù)的功能上也能有效提高。這樣就能從機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用安全性層面得到了有效保障。機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備的特征還體現(xiàn)在應(yīng)用范圍廣層面。在這一過(guò)程中，由于是對(duì)復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)備自身的復(fù)合功能上也比較突出的發(fā)揮，這樣就能在應(yīng)用的范圍上得以擴(kuò)大化。

2．2機(jī)電一體化的發(fā)展歷程分析

我國(guó)在機(jī)電一體化的發(fā)展時(shí)間上相對(duì)比較晚，在信息技術(shù)以及信息化系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中，隨著技術(shù)水平進(jìn)一步提高，在機(jī)電一體化就會(huì)想著綠色以及安全的方向進(jìn)行邁進(jìn)［2］。機(jī)電一體化在當(dāng)前已經(jīng)成為高大高校中的一個(gè)熱門專業(yè)，在專業(yè)課程的設(shè)置下，對(duì)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)就能起到促進(jìn)作用。在機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，對(duì)工業(yè)發(fā)展的需求也能得到有效滿足。

3機(jī)電一體化的工程機(jī)械應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

3．1機(jī)電一體化的工程機(jī)械應(yīng)用分析

機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用比較廣泛，在對(duì)作業(yè)的精度控制方面有著積極作用發(fā)揮。工程機(jī)械應(yīng)用中，在成品的精度控制方面是比較重要的環(huán)節(jié)。在精度控制上主要是通過(guò)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行對(duì)精度加以控制。機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用下，就能自動(dòng)化的對(duì)精度按照相應(yīng)參數(shù)要求進(jìn)行控制。在施工過(guò)程中，對(duì)混凝土的攪拌，在原材料的重量按照傳統(tǒng)方法就會(huì)出現(xiàn)一定誤差，而機(jī)械一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過(guò)電子技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)原材料的重量合理的調(diào)配，在誤差上能大大縮小，在混凝土的攪拌質(zhì)量上能有效保障。機(jī)電一體化的工程機(jī)械應(yīng)用方面，在自動(dòng)化的技術(shù)應(yīng)用上有著積極作用發(fā)揮。工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前，主要是通過(guò)人工進(jìn)行操作的，這其中就有著諸多不安全的因素。而在機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用下，就能有助于將工作效率有效提高［3］。在機(jī)電一體化機(jī)械的應(yīng)用中，對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸能夠精確化保障，這對(duì)人為誤差就能有效減少，在工程機(jī)械的生產(chǎn)零件中，對(duì)各個(gè)零件的精度控制有著高要求。在自動(dòng)化的系統(tǒng)應(yīng)用下，就能有助于將零件的制造按照參數(shù)轉(zhuǎn)準(zhǔn)確的制造，在產(chǎn)品的質(zhì)量上能有效保障。通過(guò)機(jī)電一體化的工程機(jī)械智能化的應(yīng)用，就能有助于將整體的生產(chǎn)效率有效提高。我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展比較迅速，在智能化的水平上也有著提高。通過(guò)機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用，對(duì)人力以及物力等方面的投入就能有效減少，在對(duì)資源的優(yōu)質(zhì)配置方面有著保障［4］。智能化的技術(shù)應(yīng)用，能夠體現(xiàn)出人性化的特征，在服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用能夠?qū)⒎?wù)水平有效提高。如機(jī)器人的機(jī)械應(yīng)用，就能在生產(chǎn)服務(wù)中的水平有效提高。機(jī)電一體化的工程機(jī)械在實(shí)施監(jiān)控中的作用發(fā)揮比較突出。這是機(jī)電一體化機(jī)械工程中的重要功能。機(jī)電一體化在機(jī)械工程當(dāng)中的應(yīng)用，能夠在某一具體工程制動(dòng)以及執(zhí)行的環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。只有在這些基礎(chǔ)層面得到了充分應(yīng)用，就能對(duì)機(jī)械工程的整體質(zhì)量有效保障。

3．2機(jī)電一體化的工程機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化的機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)方面，在當(dāng)前已經(jīng)有了多方面的呈現(xiàn)，在機(jī)電一體化基礎(chǔ)上的工程機(jī)械自動(dòng)化的程度愈來(lái)愈高，自動(dòng)化的發(fā)展是當(dāng)前我國(guó)技術(shù)發(fā)展中的重要方向。在工程機(jī)械的自動(dòng)化程度上就會(huì)向著高級(jí)層次發(fā)展。工程機(jī)械能將各開關(guān)斷開，自動(dòng)停止工作，在保護(hù)系統(tǒng)方面也是自動(dòng)分配系統(tǒng)，這樣工程機(jī)械就能有效的處理內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)進(jìn)行分開運(yùn)行。在各子系統(tǒng)的應(yīng)用下，對(duì)信息處理的效率就能有效提高。機(jī)電一體化的工程機(jī)械發(fā)展中的系統(tǒng)化趨勢(shì)會(huì)更加突出，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，在智能化的系統(tǒng)應(yīng)用下，對(duì)控制的精確信息就能有效掌握，在整體化的智能發(fā)展過(guò)程中，對(duì)信息技術(shù)的要求有著提高，更加注重工程機(jī)械的系統(tǒng)化操作［5］。自動(dòng)化技術(shù)中的機(jī)電一體化的系統(tǒng)化化以及協(xié)同力度的加強(qiáng)，對(duì)機(jī)械的應(yīng)用效率以及質(zhì)量的提高也有著積極促進(jìn)作用。隨著機(jī)電一體化的工程機(jī)械的發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)上會(huì)愈來(lái)愈明顯的呈現(xiàn)。任何技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展都要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，在機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用發(fā)展過(guò)程中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)也要能充分重視。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化下的工程機(jī)械的應(yīng)用發(fā)展，要能充分重視技術(shù)的多樣化應(yīng)用，在應(yīng)用中能和實(shí)際情況緊密聯(lián)系?，F(xiàn)代化的工程機(jī)械生產(chǎn)以及制造的要求會(huì)愈來(lái)愈高，這就需要在技術(shù)的應(yīng)用中能注重科學(xué)化。希望能通過(guò)此次對(duì)機(jī)電一體化工程機(jī)械的應(yīng)用研究，對(duì)實(shí)際的發(fā)展能夠起到促進(jìn)作用。盡管當(dāng)前的機(jī)電一體化工程機(jī)械應(yīng)用的整體水平還有待提高，但相信在未來(lái)的發(fā)展中會(huì)有長(zhǎng)足的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

［1］劉明甫，仇鑫德，張帥，肖迪．工程機(jī)械智能化與信息化發(fā)展探究［J］．山東工業(yè)技術(shù)，2016(18)．

［2］楊延璞，張濤，顧蓉，古玉鋒．基于色彩心理效應(yīng)的工程機(jī)械配色設(shè)計(jì)方法［J］．筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2016(09)．

［3］馬志國(guó)，李敏．簡(jiǎn)析電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用［J］．內(nèi)燃機(jī)與配件，2016(09)．

［4］林博，梁浩，譚明鋒．裝載機(jī)制動(dòng)液的選型與應(yīng)用研究［J］．油，2016(05)．

篇5

論文摘要：機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡(jiǎn)述機(jī)電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景，綜述國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，分析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等。也就是說(shuō)，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：（1）20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí)，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。（2）20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國(guó)均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。（3）20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比，仍有相當(dāng)差距。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面：

3．1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。誠(chéng)然，使機(jī)電一體化產(chǎn)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(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉(zhuǎn)貼于

3．2 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。

3．3 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)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(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3．4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3．5 環(huán)?；?/p>

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。

3．6 系統(tǒng)化

未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等，顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化；另一層是模仿生物機(jī)理，研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)而研制出來(lái)的。

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞：智能控制；機(jī)電一體化系統(tǒng)；應(yīng)用分析；科技發(fā)展

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.135

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，愈加復(fù)雜化的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)使得各個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，為了能夠在市場(chǎng)中有一個(gè)立足之地，所有的企業(yè)都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型和改善。隨著近些年的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)電一體化系統(tǒng)已經(jīng)逐漸的趨于完善，但是在實(shí)際的操作過(guò)程中還存在著一定的弊端，最明顯也是最重要的問(wèn)題就是在實(shí)際操作的過(guò)程中不論是農(nóng)業(yè)還是工業(yè)，都存在著一定的不確定性、多層次性以及非線性等特征，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)了一些不便。為了能夠解決這個(gè)問(wèn)題，智能控制應(yīng)運(yùn)而生，智能控制的出現(xiàn)不但有效的解決了這個(gè)問(wèn)題，同時(shí)促使我國(guó)機(jī)電一體化行業(yè)的快速發(fā)展，使其能夠更加從容的面對(duì)各種操作，提高了機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作效率。

1 什么是智能控制

所謂的智能控制指的就是在沒(méi)有人為的干預(yù)下能夠自主驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器，從而有效完成對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)控制的技術(shù)，換句話來(lái)說(shuō)就是用計(jì)算機(jī)對(duì)人類的大腦進(jìn)行模擬，從而完場(chǎng)智能控制。智能控制在當(dāng)今的社會(huì)是一種非常重要的技術(shù)，應(yīng)用范圍非常廣泛，有著不可或缺的作用。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，有很多復(fù)雜多樣的控制任務(wù)和控制目的，這些控制任務(wù)和控制目的以傳統(tǒng)的控制手段來(lái)完成是非常復(fù)雜和不方便的，而智能控制的出現(xiàn)正好可以解決這一問(wèn)題，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)際操作更加的簡(jiǎn)單方便，同時(shí)還能更好的完成控制任務(wù)。對(duì)于智能控制來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)控制只是其中最為簡(jiǎn)單的一個(gè)部分，真正的智能控制是由多個(gè)學(xué)科相互交叉而成，而在眾多的學(xué)科中最為主要的就是自動(dòng)控制論、信息論、人工智能以及運(yùn)籌學(xué)等學(xué)科。與傳統(tǒng)控制相比較而言，智能控制有著一些非常明顯的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中最為主要的特征主要有七個(gè)方面，分別是智能控制的核心在高層控制、智能控制具有變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、智能控制器具有非線性特性、智能控制器具有總體自尋優(yōu)特征、智能控制一個(gè)新興的技術(shù)、屬于一門邊緣交叉學(xué)科以及其能夠滿足更多的要求和目標(biāo)。智能控制主要分為了六種類型，分別是：混合或者集成控制、專家控制系統(tǒng)、分級(jí)遞階控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、組合智能控制系統(tǒng)以及金華計(jì)算與遺傳算法。

2 什么是機(jī)電一體化系統(tǒng)

所謂的機(jī)電一體化系統(tǒng)又被稱之為機(jī)械電子學(xué)，指的就是講信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、借口技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而形成了所謂的機(jī)電一體化系統(tǒng)，同時(shí)將這種系統(tǒng)運(yùn)用到實(shí)際的生活當(dāng)中。機(jī)電一體化系統(tǒng)在組成的過(guò)程中需要幾點(diǎn)組成要素，主要包括了運(yùn)動(dòng)組成要素、結(jié)構(gòu)組成要素、智能組成要素以及感知組成要素。

3 智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

隨著科技的快速發(fā)展，機(jī)電一體化逐漸從傳統(tǒng)方式向著智能控制轉(zhuǎn)型和發(fā)展，使得機(jī)電一體化系統(tǒng)邁向了新的領(lǐng)域。同時(shí)隨著機(jī)電一體化系統(tǒng)面對(duì)的任務(wù)和目標(biāo)來(lái)說(shuō)，智能控制也必然是其主要的發(fā)展方向，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，智能控制的水平直接決定整個(gè)系統(tǒng)的水平，智能控制水平越優(yōu)越，那么機(jī)電一體化的整體水平也就也高，反之亦然。

3.1 智能控制在機(jī)械制造過(guò)程中的應(yīng)用分析

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械制造只非常重要的一個(gè)部分，而對(duì)于目前的機(jī)械制造技術(shù)來(lái)說(shuō)，最為先進(jìn)的技術(shù)就是將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與智能控制進(jìn)行有效的結(jié)合，使得機(jī)械制造技術(shù)逐漸的智能化。機(jī)械制造技術(shù)的智能化其主要目的就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)人腦進(jìn)行模擬，以其來(lái)代替一部分的腦力勞動(dòng)，從而完成整個(gè)人類制造機(jī)械的過(guò)程。在智能化的機(jī)械制造的過(guò)程中，首先是由智能控制技術(shù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行利用，通過(guò)它對(duì)機(jī)械制造的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，然后再利用傳感器的融合技術(shù)對(duì)采集而來(lái)的信息進(jìn)行處理，同時(shí)對(duì)控制模式中的一些參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。在機(jī)械制造的領(lǐng)域中智能控制的主要應(yīng)用有機(jī)械制造系統(tǒng)的智能監(jiān)控和檢測(cè)、智能診斷機(jī)械故障、智能學(xué)習(xí)以及智能傳感器。

3.2 智能控制在數(shù)控中的應(yīng)用

隨著科技的快速發(fā)展和我國(guó)市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的不斷變更，對(duì)于機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)說(shuō)數(shù)控技術(shù)有著至關(guān)重要的作用，因此對(duì)于數(shù)控技術(shù)的要求也就越來(lái)越高，在實(shí)際操作的過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)不但要有效的完成各種智能功能，同時(shí)還需要數(shù)控技術(shù)完成擴(kuò)展、延伸以及模擬等一些全新的智能功能，從而可以通過(guò)利用數(shù)控技術(shù)來(lái)完成智能監(jiān)控、智能編程以及對(duì)智能數(shù)據(jù)庫(kù)的建立等一些目標(biāo)，從而使得機(jī)電一體化系統(tǒng)在實(shí)際的操作過(guò)程中可以通過(guò)智能控制來(lái)完成一些目標(biāo)，比如在對(duì)數(shù)控領(lǐng)域中一些算法不確定或者是沒(méi)有明確結(jié)構(gòu)的問(wèn)題進(jìn)行綜合處理的過(guò)程中，可以通過(guò)利用推理規(guī)則對(duì)數(shù)控維修提供一定的數(shù)據(jù)和參考。

3.3 智能控制在機(jī)器人中的應(yīng)用

機(jī)器人具有非常多的特性，其中最主要的就是非線性、時(shí)變性以及強(qiáng)耦合，而這些特征主要都是體現(xiàn)在機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)之中。同時(shí)在機(jī)器人的控制參數(shù)系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)器人具有多邊變性以及多任務(wù)性的特征，而這些特征的存在是非常適合智能控制技術(shù)的應(yīng)用。就目前的技術(shù)和發(fā)展來(lái)說(shuō)，在機(jī)器人的實(shí)際操作過(guò)程中智能控制技術(shù)主要變現(xiàn)在四個(gè)方面，分別是對(duì)機(jī)器人的行走軌跡和行走路徑以及跟蹤等方面進(jìn)行控制；對(duì)機(jī)器人手臂的姿態(tài)以及動(dòng)作進(jìn)行智能控制；有效利用專家控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境進(jìn)行建模、監(jiān)測(cè)、定位以及規(guī)劃控制；對(duì)機(jī)器人的傳感器信息融合和視覺(jué)處理進(jìn)行智能控制。

3.4 智能控制在建筑工程中的應(yīng)用

智能控制在建筑中的應(yīng)用主要有兩個(gè)方面，一方面是照明通信系統(tǒng)，另外的一個(gè)方面是空調(diào)系統(tǒng)。隨著人們的生活水平不斷的提高以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)于生活的質(zhì)量要求也是越來(lái)越高，因此智能建筑成為了主流。智能建筑主要是通過(guò)智能控制對(duì)建筑進(jìn)行智能化控制，而在眾多的智能控制中最為常見(jiàn)也是最為實(shí)用的就是這兩種。首先是照明通信系統(tǒng)，通信系統(tǒng)指的就是小區(qū)內(nèi)部的互聯(lián)網(wǎng)通訊，主要是通過(guò)小區(qū)內(nèi)的控制器對(duì)每個(gè)用戶的通訊線路進(jìn)行控制和檢測(cè)，一旦發(fā)生故障，能夠?qū)€路進(jìn)行快速的檢修并且進(jìn)行維護(hù)，使得通訊系統(tǒng)在使用的過(guò)程中更加的便捷和安全。照明系統(tǒng)指的就是對(duì)建筑群的照明進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，在控制的過(guò)程中主要是對(duì)照明區(qū)域、照明時(shí)間、照明邏輯以及照明系統(tǒng)節(jié)能燈方面進(jìn)行控制；另外一個(gè)方面就是對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制，在對(duì)空調(diào)進(jìn)行智能控制的過(guò)程中，主要是通過(guò)比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)的方式來(lái)模擬四季溫度，同時(shí)對(duì)空調(diào)的風(fēng)閥進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，不但有效提高了建筑內(nèi)部的空氣質(zhì)量，同時(shí)還能盡可能的減少能量浪費(fèi)。

4 總結(jié)

隨著科技和市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)為了能夠適應(yīng)更過(guò)的工作環(huán)境和任務(wù)要求，需要進(jìn)行不斷的完善和轉(zhuǎn)型，智能控制的出現(xiàn)使得機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠更好的面對(duì)各種各樣的操作難題，不但能夠有效解決問(wèn)題，還可以減少工作人員的腦力和體力勞動(dòng)，更加重要的是促進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)的快速發(fā)展，使其有了質(zhì)的飛越，使其能夠更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐淑云.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2016（17）：151-152.

[2]華愛(ài)琴.關(guān)于企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展分析與應(yīng)用探討[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2016（09）：51-52.

[3]田永利，鄒慧君，郭為忠，李瑞琴，張青.基于DPAM-F的機(jī)電一體化系統(tǒng)廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)智能設(shè)計(jì)[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（01）：66-70.

[4]崔連濤，胡希勇，金龍國(guó).Me093399型機(jī)電一體化柔性裝配系統(tǒng)智能子站的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012（19）：39-41.

[5]張寒松.淺析機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及其在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用[J].機(jī)械制造，2012（12）：68-71.

[6]王陽(yáng)，王玉倩.分析檢測(cè)傳感技術(shù)在機(jī)電一體化中現(xiàn)狀、應(yīng)用及其發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2015（07）：108.

篇7

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；技術(shù)；應(yīng)用

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微技術(shù)和機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的特征

1、機(jī)電一體化技術(shù)具備較高的安全性

在整個(gè)工作過(guò)程中，一旦電力發(fā)生了超載與過(guò)流等故障時(shí)，可以采取自動(dòng)化保護(hù)措施，最大限度地避免和減少人員、機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)事故，加強(qiáng)了機(jī)械設(shè)備的安全性能。此外，機(jī)電一體化有關(guān)產(chǎn)品具備了自動(dòng)化監(jiān)控、自動(dòng)化診斷、警報(bào)與自動(dòng)化保護(hù)等功能。

2、機(jī)電一體化具備了較強(qiáng)生產(chǎn)能力

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控目的，所以提高了設(shè)備的生產(chǎn)能力。此外，機(jī)電一體化產(chǎn)品多數(shù)具備自動(dòng)處理信息和信息控制等能力，其檢車控制的精確度、靈敏性和應(yīng)用范圍得到了很大程度的提升，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以保障機(jī)械設(shè)備的執(zhí)行情況能夠根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，從而保障了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3、機(jī)電一體化具備了較高的使用性能

機(jī)電一體化產(chǎn)品采用了數(shù)字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數(shù)量得到很大程度的減少，方便了操作過(guò)程。機(jī)電一體化產(chǎn)品可以重復(fù)大量的動(dòng)作，更先進(jìn)的產(chǎn)品還能夠篩選工作程序。

4、機(jī)電一體化具備了較大的適用范圍機(jī)電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和功能，不具有單技術(shù)、單功能的局限性，這使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能得到很大提高，也深化了自動(dòng)化的程度。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有的自動(dòng)和智能功能可以輕松應(yīng)對(duì)用戶的需求。

二、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

1、數(shù)控機(jī)床

數(shù)控技術(shù)已經(jīng)有40年的發(fā)展史了，它在多個(gè)方面都有明顯的提高，比如結(jié)構(gòu)、功能和控制精度，具體表現(xiàn)為：1）結(jié)構(gòu)為多CPU、多主總線形式，具有緊湊、模塊化的特點(diǎn)。2）設(shè)計(jì)具有開放性，硬件系統(tǒng)和功能模塊可以最大限度地使用戶受益。3）系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)仿真二、三維加工過(guò)程，通過(guò)在線診斷和模糊控制等向車間提供編程技術(shù)。4）存儲(chǔ)器采用了大容量同時(shí)軟件設(shè)計(jì)為模塊化，這種改變使得數(shù)控的功能變得更加豐富，也使得CNC系統(tǒng)具有更強(qiáng)大的控制功能。5）一個(gè)機(jī)床可以通過(guò)多過(guò)程和多通道控制實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立任務(wù)同時(shí)完成，并且系統(tǒng)中還集成了刀具破損檢測(cè)等。

2、工業(yè)機(jī)器人

第一代機(jī)器人對(duì)工作對(duì)象和環(huán)境的適應(yīng)性較低、靈活性較差，也被稱為示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們?cè)谶M(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)只能根據(jù)示教內(nèi)容進(jìn)行。在第一代機(jī)器人的基礎(chǔ)上改進(jìn)的第二代機(jī)器人擁有了先進(jìn)的傳感設(shè)備，它和計(jì)算機(jī)聯(lián)系密切，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)工作進(jìn)行處理和分析，從而做出自己的判斷進(jìn)而控制動(dòng)作，這表明工業(yè)機(jī)器人開始變得實(shí)用化，表現(xiàn)出了低級(jí)智能。第三代機(jī)器人即是我們所稱的智能機(jī)器人了，它的工作離不開第五代計(jì)算機(jī)，通過(guò)傳感元件和計(jì)算機(jī)的作用來(lái)達(dá)到復(fù)雜的邏輯、判斷和決策能力。

3、計(jì)算機(jī)的集成系統(tǒng)

全局動(dòng)態(tài)最有綜合幫助實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，它并非是由各分散系統(tǒng)簡(jiǎn)單組合而成的。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)打破了原有部門間的界限，制造是它的基干，通過(guò)這個(gè)基干達(dá)到對(duì)“物流”和“信息流”的控制，最終將經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開發(fā)等有機(jī)結(jié)合起來(lái)。一個(gè)企業(yè)如果具有很高的集成度將會(huì)更好地優(yōu)化各種生產(chǎn)要素的配置關(guān)系，更大程度地開發(fā)出各生產(chǎn)要素的潛力。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、數(shù)字化：微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。如不斷發(fā)展的數(shù)控設(shè)備，利用計(jì)算機(jī)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行機(jī)種監(jiān)視、操作、管理和控制。

2、網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3、模塊化：模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

4、人性化：各類產(chǎn)品的生產(chǎn)都是為了方便于人類，故機(jī)電一體化向人性化是個(gè)必然的趨勢(shì)。機(jī)電一體化產(chǎn)品要求除了能夠達(dá)到人類最基本的使用需求外還需要考慮它的外觀結(jié)構(gòu)包括形狀及顏色等從而使產(chǎn)品更接近生活，讓人們?cè)谑褂眠^(guò)程中更自然，更便捷。

5、微型化：機(jī)電一體化的新目標(biāo)是向著微型化轉(zhuǎn)化。機(jī)電一體化的微型化又稱為微型機(jī)電一體化系統(tǒng)，國(guó)外對(duì)其幾何尺寸定義為一般不超過(guò)1cm3，并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)主要特點(diǎn)為具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等，由于微型化的特點(diǎn)，其可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故非常受生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域的歡迎。

6、綠色環(huán)?；汗I(yè)不斷發(fā)展、我們的生活舒適度不斷提升的同時(shí)環(huán)境污染缺越來(lái)越嚴(yán)重，資源也越來(lái)越緊缺。人們都在強(qiáng)烈呼吁保護(hù)環(huán)境、節(jié)約社會(huì)資源，所以機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是綠色環(huán)保。在新的時(shí)代背景下機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品必須要無(wú)害或者對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害極小，必須符合人類健康要求，必須有極高的資源利用率，回收利用率也要很高，這就是綠色環(huán)保化在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的具體體現(xiàn)。

7、系統(tǒng)化：其特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。特征之二是通信功能的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多技術(shù)的結(jié)晶，是生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社.2006

篇8

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)是綜合性技術(shù)類型，包含多種學(xué)科的知識(shí)，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，是社會(huì)生產(chǎn)力不斷前行的結(jié)果。在科技的推動(dòng)下，機(jī)電一體化在諸多領(lǐng)域中產(chǎn)生影響，在推動(dòng)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。為因此，要對(duì)機(jī)電一體化涵義進(jìn)行深入分析和理解，對(duì)其應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行深入探討，明確發(fā)展方向，推動(dòng)這一技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

1對(duì)機(jī)電一體化涵義的闡述

機(jī)電一體化技術(shù)凸顯綜合性的特征，融合多種學(xué)科的關(guān)鍵技術(shù)，主要涉及機(jī)械、電子等技術(shù)領(lǐng)域。凸顯全面性與綜合性，具體分析，機(jī)電一體化主要關(guān)注的是機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)以及信息技術(shù)在數(shù)據(jù)處理中的作用，重視對(duì)機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)電子器材的探索和研究，目的是更好地支持工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，為其提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。機(jī)電一體化發(fā)展實(shí)踐中，重點(diǎn)集中在信息與產(chǎn)品的組成，主要是關(guān)注傳感、信息以及機(jī)械技術(shù)的全面發(fā)展。之所以推廣機(jī)電一體化技術(shù)，主要是在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐漸滲透在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，加快產(chǎn)品創(chuàng)新，促進(jìn)改革，是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的必然。

2對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用狀況的分析

2.1機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用介紹。在機(jī)電一體化技術(shù)的支持和應(yīng)用下，整個(gè)生產(chǎn)操作的精度顯著增強(qiáng)，功能更加多樣化。另外，在結(jié)構(gòu)方面，擁有緊湊的構(gòu)造，模塊化突出。在功能領(lǐng)域，開放性更強(qiáng)，推動(dòng)數(shù)控機(jī)床向著智能化的方向發(fā)展，提升機(jī)床的精確度，為整個(gè)生產(chǎn)提供更加全面、先進(jìn)的技術(shù)支持。2.2機(jī)電一體化技術(shù)在計(jì)算機(jī)制造和集成系統(tǒng)中的應(yīng)用。在機(jī)電一體化的支持下，計(jì)算機(jī)制造以及集成系統(tǒng)能夠滿足動(dòng)態(tài)管控的目的，達(dá)到對(duì)目標(biāo)的優(yōu)化，突破傳統(tǒng)模式的制約，保證信息的順暢性。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)諸多功能的融合，如開發(fā)、生產(chǎn)以及決策管理等，使得產(chǎn)品配置實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，集成度得到顯著增強(qiáng)。2.3機(jī)電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹。對(duì)于柔性制造系統(tǒng)而言，涉及諸多部門，如機(jī)器人、數(shù)控等。要在裝配要求的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)需要，對(duì)工件進(jìn)行生產(chǎn)。整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用中，需要進(jìn)行相關(guān)構(gòu)件、品種等進(jìn)行頻繁切換。在機(jī)電一體化的應(yīng)用下，產(chǎn)品質(zhì)量的增強(qiáng)成為必然，生產(chǎn)效率實(shí)現(xiàn)大幅提升。2.4機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用介紹。機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)的融合經(jīng)歷幾個(gè)發(fā)展時(shí)期，首先，機(jī)器人在得到相關(guān)指令之后，進(jìn)行單一動(dòng)作的重復(fù)，但是，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力不強(qiáng)，也很難結(jié)合對(duì)象進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。其次，在工業(yè)機(jī)器人中加裝傳感系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工作環(huán)境的識(shí)別和適應(yīng)，及時(shí)反饋相關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的有效處理，同時(shí)，反饋功能比較突出，滿足對(duì)整個(gè)操作動(dòng)作的控制需求。這一時(shí)期的機(jī)器人在智能水平上處于較低級(jí)階段，但是，實(shí)用性得到顯著提升。再次，工業(yè)機(jī)器人緊跟時(shí)展步伐，向著智能化的方向發(fā)展，感知能力增強(qiáng)，能夠完成復(fù)雜的邏輯思維，具備了決策能力，環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)，獨(dú)立運(yùn)行特點(diǎn)更加突出。

3對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)和方向的介紹

3.1機(jī)電一體化在綠色化方面更加突出。在現(xiàn)代科技的發(fā)展下，整個(gè)社會(huì)發(fā)展水平不斷提升，環(huán)境問(wèn)題備受關(guān)注，更加關(guān)注對(duì)資源的節(jié)約以及生態(tài)的保護(hù)。工業(yè)生產(chǎn)也要順利這一發(fā)展趨勢(shì)，追求綠色發(fā)展目標(biāo)，發(fā)展綠色機(jī)電一體化，實(shí)現(xiàn)能耗的有效降低，在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，維護(hù)生態(tài)平衡。3.2機(jī)電一體化的智能化不斷完善。智能化的發(fā)展在很大程度上依賴于科技的進(jìn)步和發(fā)展。在時(shí)展中，智能化與機(jī)電一體化融為一體，相互促進(jìn)。在發(fā)展中，注重綜合性思維方式的引進(jìn)，以控制理論為基礎(chǔ)，強(qiáng)化控制性。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在智能性方面無(wú)法與人的思維進(jìn)行媲美，但是，借助智能化的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題的緩解，在根本上推動(dòng)機(jī)電一體化的飛速發(fā)展。3.3機(jī)電一體化中網(wǎng)絡(luò)化的分析。信息技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，使得整個(gè)社會(huì)的發(fā)展速度更加飛速。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域發(fā)揮作用。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)催生了多種技術(shù)類型，影響人們的生活。在遠(yuǎn)程終端監(jiān)控設(shè)備中，機(jī)電一體化技術(shù)得到功能上的集中體現(xiàn)，尤其是計(jì)算機(jī)的支持下，其優(yōu)勢(shì)更加突出。為此，網(wǎng)絡(luò)化在機(jī)電一體化中的發(fā)展成為其完善中的必然一環(huán)。3.4模塊化得到發(fā)展。機(jī)電一體化在不斷完善中，模塊化成為其必然選擇。目前，機(jī)電一體化包含諸多類型，為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步開放的目的，需要將模塊化作為發(fā)展方向，對(duì)技術(shù)進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，?shí)現(xiàn)整體功能的強(qiáng)化。3.5全息系統(tǒng)化得到推廣應(yīng)用。全信息系統(tǒng)的發(fā)展與完善受到 智能化技術(shù)的廣泛影響。在全息系統(tǒng)化的應(yīng)用下，采用了開放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能夠進(jìn)行自由重組，同時(shí)，通信能力更強(qiáng)，為人機(jī)一體化的發(fā)展提供更多的支持。

綜上，整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)力在發(fā)展到一定階段之后，機(jī)電一體化成為必然趨勢(shì)，也是科技進(jìn)步的體現(xiàn)。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，機(jī)電行業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的全面融合，凸顯全面性與綜合性的特征。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電一體化的全面的理解和掌握，要對(duì)其概念進(jìn)行明確，明確其應(yīng)用的主要方向，系統(tǒng)分析其發(fā)展趨勢(shì)和方向，在根本上推動(dòng)機(jī)電一體化的有序發(fā)展，為社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面提供更大的便利。

作者:梁晉 單位:山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司物資供銷分公司

參考文獻(xiàn):

[1]黃駿.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢(shì)展望[J].科技展望,2016(19):84.

篇9

【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，指出了未來(lái)發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。

近些年來(lái)，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)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(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國(guó)實(shí)行改革開放以來(lái)，科技領(lǐng)域急起直追，我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

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(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測(cè)技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)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(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語(yǔ)

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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

[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）

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

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；故障診斷；維護(hù)管理

中圖分類號(hào)：TH-39文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1006-6012（2015）12-0169-01

1機(jī)電一體化系統(tǒng)概述

所謂的機(jī)電一體化主要是指在機(jī)構(gòu)的動(dòng)力功能、信息處理功能、控制功能以及主攻能上引入電子方面的技術(shù)，將電子化的設(shè)計(jì)與軟件以及機(jī)械裝置有效的結(jié)合進(jìn)而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。其主要是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)出發(fā)，綜合運(yùn)用自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)以及傳感測(cè)控技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)功能的目標(biāo)所要求的，從而進(jìn)行布局。每個(gè)功能單元合理配置，在高質(zhì)量的、高可靠性的、多功能的以及低能耗意義上來(lái)實(shí)現(xiàn)具有的特定的功能。

2故障診斷一般過(guò)程及方法

2.1機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷步驟

首先是要對(duì)設(shè)備狀態(tài)的特征信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；然后是提取一些相應(yīng)的征兆從檢測(cè)到的特征信號(hào)中；最后要根據(jù)這些出現(xiàn)的征兆和其它診斷出來(lái)的信息來(lái)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，以此完成對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備故障的診斷。其檢測(cè)設(shè)備的特征信號(hào)，通常來(lái)講，表現(xiàn)為其所具有的兩種形式：其一，通過(guò)溫度、射線、彈性波、電流以及振動(dòng)等表以能量的方式而表現(xiàn)出來(lái)的特征信號(hào)。其二，通過(guò)直接看到的裂縫、銹蝕，或者以設(shè)備所產(chǎn)生的油液、排放的煙霧等等以物態(tài)形式從而表現(xiàn)出特征信號(hào)。對(duì)于這些通過(guò)檢測(cè)能量方式而表現(xiàn)出來(lái)的一些特征信號(hào)，如不對(duì)其使用人的感官，那么一定要對(duì)其進(jìn)行傳感裝置的使用，因?yàn)檫@類信號(hào)的檢測(cè)是能量通過(guò)交換才能完成的。其中，以物態(tài)形式進(jìn)行提取，通常只采用特定的直接觀測(cè)或者是收集裝置，而不對(duì)此使用傳感裝置。

2.2現(xiàn)代故障診斷方法

（1）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷。為了使故障診斷的準(zhǔn)確性得到提高，要對(duì)神經(jīng)元的感特性進(jìn)行利用，把不一樣的故障特征數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉處理。其中，最為重要的是通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，例如，螞蟻算法、遺傳算法進(jìn)行融合，以此對(duì)故障診斷的準(zhǔn)備率以及其執(zhí)行的效率得到有效的提高。

（2）專家系統(tǒng)診斷。所謂的專家系統(tǒng)技術(shù)是指把專家的專業(yè)診斷知識(shí)通過(guò)匯總，做成一個(gè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以自動(dòng)分析機(jī)電設(shè)備故障的特征數(shù)據(jù)，并能監(jiān)測(cè)機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)，從而利用數(shù)據(jù)庫(kù)中專家知識(shí)數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)電設(shè)備的故障進(jìn)行分析和診斷。

（3）模糊技術(shù)診斷。模糊技術(shù)診斷是在合理的模糊規(guī)則判斷邏輯下，根據(jù)不同故障因素的權(quán)重進(jìn)行故障診斷，主要用來(lái)對(duì)多種因素共同影響的故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確判定。

3機(jī)電一體化系統(tǒng)的故障原因分析

3.1機(jī)電設(shè)備機(jī)械磨損

通常情況下，機(jī)械設(shè)備在安裝的過(guò)程中，都會(huì)存在裝配誤差和制造誤差，所謂的零誤差都是相對(duì)的，所以經(jīng)常會(huì)有直接受力部件之間相互接觸相互磨損的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.2電氣設(shè)備線路老化

由于受到電壓的影響和電流的沖擊，機(jī)電設(shè)備的電子元器件難免會(huì)發(fā)生氧化、疲勞和絕緣老化的現(xiàn)象，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，至少有一半以上的事故都是因?yàn)殡姎饩€路老化而造成的。

3.3液壓元件密封問(wèn)題

在機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，設(shè)備的液壓元件需要承受壓力和交變荷載的沖擊。而由于受這些因素的影響，設(shè)備中液壓元件會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，久之，元件的密封性就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

3.4人為因素

在機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于工作人員沒(méi)有嚴(yán)格按照操作規(guī)程來(lái)工作，存在安全意識(shí)不強(qiáng)的問(wèn)題，就會(huì)使機(jī)電系統(tǒng)在工作時(shí)出現(xiàn)故障，不僅會(huì)造成停機(jī)，甚至還會(huì)帶來(lái)安全事故。

3.5工況環(huán)境差

在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行中，工作人員容易忽略設(shè)備工作環(huán)境的因素，缺少必要的保養(yǎng)和維護(hù)，這都會(huì)造成機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備故障頻繁出現(xiàn)，甚至設(shè)備會(huì)過(guò)早的報(bào)廢。

4機(jī)電一體化系統(tǒng)維護(hù)管理的具體策略

4.1實(shí)施狀態(tài)維修策略

所謂的狀態(tài)是指機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的各種狀態(tài)，主要包括設(shè)備的待機(jī)狀態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，過(guò)載狀態(tài)等，獲取這些狀態(tài)全部依賴于設(shè)備工作人員的操作記錄日記和傳感器的監(jiān)測(cè)。而狀態(tài)維修是指要根據(jù)機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)科學(xué)合理的制定出維修的策略，例如要根據(jù)機(jī)電設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，來(lái)確定大修、中修、小修還是不修等策略，如果個(gè)別不是很關(guān)鍵的零部件出現(xiàn)磨損，但對(duì)機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行沒(méi)有造成影響，就可以采取不修的策略。

4.2引入監(jiān)督體制、提高操作規(guī)范性

在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行中，要引入監(jiān)督體制，提高操作規(guī)程的規(guī)范性，安全人員要在操作工位上定檢、巡檢，提高操作人員的操作規(guī)范，并通過(guò)完善監(jiān)督機(jī)制，降低機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備故障發(fā)生的機(jī)率。

4.3重視維護(hù)管理人才的培養(yǎng)

要加大對(duì)技術(shù)人員的培養(yǎng)力度，加強(qiáng)對(duì)于機(jī)電設(shè)備故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)方面的學(xué)習(xí)，提高技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)，以便對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效的診斷，做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，提高機(jī)電一體化設(shè)備使用年限。

5結(jié)束語(yǔ)

在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，并且隨著科技水平的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)會(huì)更加的完善，但是由于機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動(dòng)化程度較高，發(fā)生故障的機(jī)率也比較大，所以要認(rèn)真分析機(jī)電設(shè)備故障，并制定合理的措施，定期認(rèn)真的進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，提高技術(shù)人員的專業(yè)技能，通過(guò)有效的狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)防各種機(jī)電設(shè)備故障的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]董金森,張小揚(yáng).論機(jī)電一體化技術(shù)[J].有色金屬加工,2009,(02):20.