時間：2023-08-14 17:27:27
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化未來，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TH-39文獻標識碼:A
現代科學技術的發展極大地推動了不同科學的交叉和滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。機電一體化作為一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢。了解和掌握機電一體化技術的應用和未來發展前景，也是當前機械工程領域關注和研究的重點課題之一。
1.機電一體化的發展進程
20世紀60年代以來，新興的電子技術已經被初步運用到機械產品的各種性能中，并實現了機械產品與電子技術的初步結合，該階段為機電一體化的發展奠定了堅實的技術基礎；而當時間推進到20世紀80年代末期，各領域機電一體化技術和產品已經逐漸被各國家人民廣泛接受；而到了20世紀90年代末，機電一體化技術開始朝著智能化方向快速發展，光學、通信技術已經進入到機電一體化，在成功實現細微加工技術的基礎上，機電一體化的學科體系已經形成，該體系與發展趨勢一并被列入業內研究的重點。
而在我國，直到20世紀80年代初這方面的研究和應用才剛開始起步，雖然取得了一定成果，但其相比較歐美、日本等國家，機電一體化這一頗具交叉綜合性的學科研究和在各領域的技術應用，仍存在相當的差距，要想取得新的進步和發展，并賦予這一新型學科新的內容，還需在對該學科進行深入研究的基礎上，加大相關技術的發展和應用。
2. 機電一體化的技術應用
機電一體化技術的應用領域十分廣泛，主要應用在數控機床、計算機集成制造系統（CIMS）、柔性制造系統（FMS）、工業機器人等方面。它在應用技術方面主要包括軟件和硬件兩個大的方面，其在不同領域中的具體應用的核心技術包括：
2.1在現代機械制造業中的應用
機械制造業的市場競爭局面緊張，而在傳統的機械制造行業中，規模和經濟基礎是決定市場占有率的關鍵，而社會發展到今天，制造業已經打破了單純依靠人力生產的技能傳統，取而代之的是電子計算機技術、敏捷制造、柔性制造、并行工程和計算機數字控制技術等高新技術制造系統占據了信息競爭主導地位，起到了促進生產模式創新和發展的作用。
2.2在鋼鐵企業中的應用
機電一體化技術在鋼鐵企業中的應用主要是計算機集成制造系統，是將人、生產經營、生產管理和整個生產管理過程的全方面有效連接的一種控制系統。從原料進入生產企業，到原料的加工生產和成品的發貨等全方面加以監控的新技術應用。
2.3在飲料食品行業中的應用
機電一體化作為一種應用發展最快的新技術，在飲料食品行業的包裝機械開發、設計和制造等方面也被廣泛引入，大大提高了生產加工的自動化水平，提升了生產能力和管理效率，為企業在行業中的優勢競爭地位奠定了基礎。
此外，機電一體化的技術應用還包括在現場總線技術方面和交流傳動技術方面的應用。現場總線技術其實就是將新型的信號傳輸技術替換成現場總線技術的一種方法，在有效控制的基礎上實現雙向的信息傳送。而交流傳動技術則是將矢量控制技術進行實用化應用的代表，是數字技術發展的產物，在未來，還將取代直流傳動技術。
3. 機電一體化技術的未來趨勢
當前，光機電一體化技術作為一種新興的學科，在多年的發展后逐步形成了一種新興產業，并逐漸受到人們的重視。同時這也決定了當代機電一體化技術的未來發展趨勢：
3.1 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程，這一重要發展趨勢將給所有機電一體化企業帶來光明的發展前景。使得產品種類和生產廠家繁多、單元復雜的機電一體化產品更好的被整合，對開發研制新產品和進一步擴大生產規模都將有極強的推動作用。而為了更好的避免利益沖突，還應該相應的制定相關必要的國際或國內生產標準。相關標準的制定，對生產標準機電一體化單一的企業和對生產機電一體化產品的企業來說，都會有利無害。
3.2智能化
在21世紀智能化已然成為機電一體化技術發展的一個重要方向。這一時期的人工智能應用在機電一體化技術應用研究中備受關注，其中最為典型的技術應用代表當屬機器人和數控機床的智能化應用。盡管在當前的技術條件下，機器人不可能達到與人完全相同的智能，但是其智能化的擬人應用是完全有可能，并在現實的生產生活中也有必要的，如何在理論控制的基礎上行，達到更高的控制目標，將是機電一體化技術智能化應用的一個重點。
3.3微型化
在20世紀80年代末期，機電一體化技術已經開始朝著微型及其和微觀領域發展，國外更是興起了一種較為微電子機械系統（MEMS）的機電一體化產品，這種體積小、耗能少、而且運動靈活的這款新產品逐漸朝著微米、納米級發展，并彰顯其在生物醫療、軍事和信息等方面應用的巨大優勢，勢必成為未來的一大發展趨勢。但需要注意的是，這一技術的突破發展也存在一定的技術瓶頸。
3.4網絡化
20世紀90年代，計算機技術應用方面開始出現了網絡技術，其在工業生產和科學技術及各領域的廣泛應用，極大地影響了人們的日常生活，同時也加劇了企業間的全球化競爭趨勢，使得各企業在面臨嚴峻挑戰的同時也帶來了極大的發展機遇。這也就預示著，一旦研制出質量可靠、功能獨特的新的機電一體化產品，其暢銷度將快速覆蓋全球。特別是在網絡日益普及并形成了計算機技能家電系統的今天，家電已經和家庭網絡密切相連，這也就預示著機電一體化產品只有朝著網絡化方向發展，才能在高科技技術的應用中滿足人們的便利需求和使用快樂。
3.5綠色化
工業的發展給人們的生活帶來了巨大的影響，在提高舒適生活和物質滿足的同時，也衍生出了資源短缺和環境污染加劇等系列問題。因此，回歸自然、綠色環保健康的產品概念也開始成為社會需求的主流和時展的趨勢。這就要求產品在其設計、制造、使用和銷毀的全過程中，都應以盡量減少對人體健康的損傷和提高產品利用率為前提，不污染、能回收利用的新型機電一體化產品的綠色設計理念，其未來的發展前途將極其遠大。
【關鍵詞】機電一體化技術；發展現狀；發展方向
工業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生產，因此工業的發展能直接影響人們的生活質量。隨著社會的不斷發展，科學技術逐步滲透到人們生活的各個方面，在推動各行業技術水平發展的同時，也進一步推進了工業技術的發展。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、環保節能化邁進。
一、機電一體化技術的發展現狀
機電一體化技術的起步較早，從上世紀60年代開始一些發達國家的工業生產中就已經應用了數控機床的生產方式，而后有了計算機數控機床、柔性制造單元、柔性制造系統、無人化工廠、計算機集成制造系統、納米技術等。隨著科學技術的不斷發展，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達國家相比還有不小的差距。上世紀60年代我國機械行業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展，一直到現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技術的不斷發展，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展還處于初級階段，但是隨著科學技術的發展，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，科學技術的發展速度使各種新型技術處于不斷改革創新的過程中。將機械技術、電子技術、自動處理技術等相互整合發展產生的新型技術不斷推進機電一體化技術的發展。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展現狀，科學的預測該技術未來發展方向，對于提高該技術的研發能力具有極大的促進作用。
（一）系統化
將機電一體化技術系統的應用開放化、多樣化，不僅能夠提高工業生產效率，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化方向發展。努力實現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，而是將傳統機械制造方式轉變為智能化制造，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，其在醫學、軍事等領域都已經被廣泛運用。例如醫療過程中的微創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展的重要方向之一必定包含智能化發展。隨著計算機技術的快速發展，人們正在不斷研發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展，主要表現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，智能化發展在推動機電一體化技術的發展上可以起到較大的促進作用。
（四）環保化
隨著社會的不斷發展，自然界的各種資源物質越來越匱乏，環境破壞問題日益嚴重，人們在尋求發展的過程已經注意到環境保護的重要性，環保成為了各行各業技術發展的重要考慮因素。所以機電一體化技術的發展趨勢也必然會朝著環保化前進。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，最大限度的減少環境污染問題，并且保證產品質量。環保化機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，這不僅是技術發展的趨勢，也是社會可持續發展的需要。
（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，對其它技術的發展也起到了促進作用，機電一體化技術的未來發展方向也必然會趨于網絡化。如今，全球經濟的發展十分迅速，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展。
結束語
機電一體化技術不僅促進了工業發展，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展現狀及走向[J].科技致富向導，2014，03：220.
關鍵詞：機電一體化技術；礦山應用現狀；發展趨勢
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展，社會的進步。尤其是機電一體化技術走向智能化和數控化，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狀，探索如何將機電一體化技術應用到礦山發展，保證安全、高效和現代化的生產模式，對于促進我國礦山資源和礦產工業走向現代化和智能化發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、網絡化、微型化和綠色化發展。
1機電一體化技術在礦山應用的現狀
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節，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外端結合統一控制，統一控制使軟件功能得以實現，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軟件和硬件，實現礦井電動機的軟啟動，啟動時不會出現轉差沖擊，提升操作系統分為手動調繩、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由監控裝置、故障診斷裝置、報警裝置組成，監控裝置對提升機運行工作的全過程實施自動監測，當發現機械運行過程參數出現錯誤或者某個零件出現故障時，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、電機系統和排氣系統的工作運行效率更高，同時也可以開通系統內部的軟件系統，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對支架工作狀態的準確檢測。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，便于維修等優點，可以大大減輕技術人員的工作負擔，提升礦山產業現代化和機械化水平[3]。
2機電一體化技術在礦山中的發展趨勢
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、網絡化趨勢、微型化趨勢以及綠色化趨勢發展。發展趨勢表如下表1所示：通過表1可知，機電一體化技術在礦山中首要的發展方式就是向模塊化發展。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。現在學者已經通過研制控制單元和動力單元來實現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，調查顯示，機電一體化設備向模塊化發展可以使礦山企業更加具有規模性。智能化是機電一體化技術在礦山企業中的必然發展模式，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技術人員的工作量，是礦山發展的必然方向。隨著計算機技術的發展，網絡技術也飛速進步，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勢，超精密技術為機電一體化設備向微型化發展提供了基礎保障。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中必然會向綠色化發展。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環境，或者極少污染生態環境。綠色機電一體化產品在使用時保證資源的可持續發展，是未來的必然發展方向。
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、網絡化、微型化和綠色化趨勢發展。
參考文獻
[1]王斌.機電一體化的發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.
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展動力功能，把機械裝置、電子設備和軟件等結合起來，發揮其獨特的作用。數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化是其未來主要發展方向。煤礦業未來往高效安全、清潔、結構優化的方向發展，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展，并實現煤礦綜合自動化。此外，煤礦機電一體化技術是煤礦企業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展，為整個煤礦工業打下穩固基礎。本文分析了煤礦機電一體化技術的發展現狀及其研究意義、它在煤礦業的應用和其未來發展趨勢，希望對煤礦產業的發展起到推動作用。
2 對我國煤礦機電一體化技術的發展現狀的研究
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展，并推動了煤礦機電一體化技術的發展進程。在這一年代，采煤機已經發展為電牽引。進入20世紀90年代中期，在已有基礎上研發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，如煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等。但與國外發達國家相比，我國的機電一體化技術起步較晚，因此，在對該技術的研發水平、應用領域、投資規模和技術管理上都稍微落后于采煤業發達的國家。
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的勞動效率 傳統的煤礦作業大多數是以手工為主，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 傳統煤礦工人的工作環境都比較差，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，而煤礦企業效益的提高，煤礦工人的勞動收入也明顯上升，改善其生活水平。此外，煤礦產業的發展還能帶動當地相關產業的發展，為當地帶來一定的經濟效益。
4 對機電一體化在煤礦生產中的應用研究
工業化的快速發展也帶動了煤礦業的發展，在煤礦產業引進機電一體化技術，并廣泛應用在煤礦產業的各個領域。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，并能實現自動化而成為我國煤礦井下原煤礦輸送系統的主要運輸設備。而礦井提升機其機械結構簡單，能實現全數字化交流提升。③應用于煤礦安全生產方面。最能強有力的體現出煤礦業機電一體化技術的就是應用于礦井安全生產監控系統，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展。這也符合了我國規定的礦井必須配備礦井監測控制系統的規定，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能有效減輕工人的勞動強度，提高煤礦企業生產效益，拉動社會經濟的發展。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發達的國家，本文特分析了其未來發展的三個主要趨勢。第一，研究發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展煤礦機器人。
6 結語
綜上所述，科學技術的快速發展能夠有效推動機電一體化技術的發展，并廣泛應用于煤礦產業的各個領域，加快煤礦產業快速向前發展，進而推動社會經濟的發展。機電一體化技術的應用不僅能夠提高煤礦企業經濟效益，還保障了工人操作的安全性。國家也越來越重視煤礦產業的安全性生產，這使煤礦產業大幅度增加煤礦設備的投入。因此，它的發展必能創作出更大的社會價值。
參考文獻：
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[2]譚得健，徐希康.自動化技術、信息技術在我國煤礦企業的應用[J].工況自動化，2003.
關鍵詞：機電一體化；應用；發展前景
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定性等方面帶來了顯著變化。隨著新時期工業生產逐漸向自動化、智能化及綠色化方向發展，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 數控機床
機電一體化技術最為典型的應用案例就是數控機床，隨著近些年的發展，數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，數控機床在結構功能上向著模塊化、總線式、緊湊型方向發展，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控機床，可以極大提高系統的兼容屬性及層次屬性，在編程、設備升級改裝等環節更加便捷智能，能夠達到一臺機床實時控制多臺機床的效果，從而實現了多通道及多過程的控制管理。
此外，通過在數控機床系統中采用機電一體化中的在線診斷技術及神經網絡的模糊控制技術，當機床出現或要出現各類故障時，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 工業機器人等柔性制造系統
柔性制造系統，簡稱為FMS，實現了高度計算機化，涵蓋了數控機床、工業機器人、料盤及自動化倉庫等各個部分，能夠根據生產指令，按量地開展各類生產任務。除了上面介紹的數控機床，機電一體化在工業機器人制造中也發揮了重要作用。
工業機器人能夠代替一部分人力勞動，在涉及到作業條件復雜，如噪音污染大、氣體污染嚴重、輻射程度較高的作業場所，工業機器人可以發揮自身優勢，確保生產制造的連續性。隨著機電一體化技術的成熟，現階段工業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據，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，在多種作業環境中能夠實施單獨作業。
1.3 計算機集成制造及分布式控制系統
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。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、生產、經營等環節的融合。
分布式控制系統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的穩定性和安全性，是機電一體化系統中的關鍵核心技術。分布式控制系統在分級上根據具體情況可以分為兩級系統、三級系統乃至更多級別，能夠對生產制造過程進行實時的監督控制及管理，在后期維護及系統擴展上也能夠靈活操控。
1.4 在建筑施工行業中的應用
隨著科學技術的不斷發展，有不少先進的機電一體化技術已經應用于實際建筑施工中。施工機械機電一體化從半自動化、監控、全自動到遙控不斷發展，降低了施工風險，提高了施工質量。
現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展前景
2.1 人工智能化
現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，隨著技術的發展，原先預想的使數控機床及工業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生產制造的自動化水平，另一方面能夠極大地節省人力成本，提高工業生產的效率和精度。
2.2 網絡化
網絡技術的發展給科學技術、工業生產，軍事、政治、教育以及人民的日常生活都帶來了極大的變化。網絡技術能夠為機電一體化在遠程監控及遠程控制等環節創造條件，因此，機電一體化與網絡技術的融合也是未來機電一體化發展前景之一。在實現網絡化操作后，工業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，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絡通信協議，借助光纖等信息傳播介質進行數據的傳遞，還能夠實現遠程監控和遠程控制，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展的重要方向。根據相關研究，機電一體化微型系統，可以實現向微米及納米系統的演進。未來可能出現的微型化機電一體化技術可以在生物醫學及航空航天等領域廣泛使用。
2.4 模塊化及綠色環保化
現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間融合的加深，有必要制定出統一化的標準模式，實現機電一體化的標準化及模塊化。
此外，隨著人們環保意識的增強，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展方向，在產品的生產、包裝、運輸以及使用等環節，環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節的有效應用可以極大提高產品的精度、質量及生產效率，在強調成本節約及規模化生產的背景下，具有獨特的技術優勢。隨著科技的進步，機電一體化在未來發展前景上會向著更加智能、綠色、高效的方向發展，并將在工業生產制造中發揮更大的作用。
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）.
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摘要：工業化水平的提高，工程機械的生產應用需求就比較大，在新技術的支持下，機電一體化的發展就成為工程機械的重要發展趨勢。文章先就機電一體化的應用優勢以及在工程機械中的應用加以分析，然后探究機電一體化背景下的工程機械應用發展前景。
關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用
1機電一體化的應用優勢以及在工程機械中的應用
（1）機電一體化的應用優勢。機電一體化的技術應用有著諸多的優勢，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效率，可進行高精度控制以及檢測。機械系統的啟動控制能力強，這些優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勢還體現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年代就已經開始了，一些西方發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，微電子技術的發展比較快速，對機電一體化的技術發展有著促進作用，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的理論有著突破，架構在電子計算機技術基礎上的數控技術成為工程機械發展的主流技術，工程機械的智能化發展將會成為未來的發展趨勢，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，能發揮其積極作用，在節能機械設備方面應用可發揮節約能源的作用。以往的工程機械應用，生產過程中機械設備的運行不穩定以及不暢的現象比較突出，這會造成能源資源的浪費。由于機械設備自身的功能協調性差、功能性不強，就出現了這些問題。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，自動化作業的功能發揮比較突出，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，能有效實現半自動化以及全自動化的操作，和傳統工程機械的作業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，監控的功能應用發揮著重要作用，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控系統，運用到了電子以及控制多項的技術，對電子監控裝置有效進行了創造，改善了整體工程的工作狀態，也有助于設備內部傳動系統的性能提高，能有效實現自動故障診斷的目標診斷。在機械設備出現故障的時候，系統就會發出警報，工作人員根據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生率。
2機電一體化背景下工程機械應用發展前景
（1）工程機械智能化發展。機電一體化技術的支持下，工程機械的發展在未來將會向著智能化方向邁進。當前已經有諸多國家在工程機械當中運用機電一體化技術，實現了智能化的發展。從我國工程機械智能化的程度來看還處在初期的發展階段，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，主要的發展方向還是實現全面智能化的目標。當前已經出現機器人和數控機床的結合，通過將混沌動力學以及運籌學和數學等各種學科技術知識進行了整合，使數控的能力水平得到了顯著提高，智能化工程機械的發展將會在高技術以及高性能和高效率目標方面得以實現。（2）工程機械自動化發展。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，能夠將機械系統性能有效優化，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生，保障了機械應用的安全。在未來的進一步技術發展中，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展水平。（3）工程機械微型化及網絡化發展。技術水平的進一步提高下，工程機械在微型化的發展方面將會有很大進步。微型機電一體化系統主要是把電子技術、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，網絡技術水平的提高和廣泛應用，將網絡技術和工程機械的發展相結合，這就能進一步強化機電一體化的整體性能，使產品向著網絡化的方向發展。
3結語
綜上所述，機電一體化下工程機械的應用，是提高工程機械水平的重要保障技術，也是工程機械未來的發展方向，只有充分重視技術上的革新，才能帶動產業的發展，希望在此次的理論基礎上，對實際的工程機械的發展有所裨益。
作者:朱曉培 單位:湖北三峽職業技術學院
關鍵詞：機電一體化 煤礦企業 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。它已經發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展，機電一體化逐漸向智能化發展。
1 機電一體化我國的發展形勢
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：在數控機床設備上裝設電子設備，從而實現人機對話的功能，添加智能機械產品生產工藝數據庫與智能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展，出現一系列較實用的理論，如灰色理論、模糊控制、小波理論、神經網絡等，這些理論將會對機電一體化技術迅速發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，因此研發具有統一的數據接口、機械接口、電氣接口已經成為未來機電一體化標準模塊化發展的主要方向。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模，給機電一體化的發展創造美好的未來。例如：可以研發具有變頻調速、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過程中，可以根據這些機電一體化標準模塊化單元較短時間內研發出新產品。
1.3 網絡化
在20世紀90年代，我國計算機的發展較迅速，其中網絡技術的發展比較突出。在網絡技術的廣泛應用下，一些產品基于網絡技術發展下，逐漸研發出各種監視技術和遠程控制設備。研究發現，遠程控制設備的終端就是機電一體化產品，家用電器網絡化基于局域網技術與現場總線逐漸成為現實，家用電器在家庭網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，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絡化方向發展。
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。據相關數據顯示，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。在近十幾年的發展中，逐漸出現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，由于經濟發展已經到達一定的高度，而環境出現了嚴重的破損，嚴重影響國家的持續發展，因此，綠色化已經成為現如今的熱門話題，也是機電一體化產品未來發展的新方向。在綠色產品的研發、生產、制造和銷售過程中，要嚴格按照可持續發展的基本要求，減少對環境的危害。
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展，機電一體化技術也得到了快速的發展，它已經廣泛應用在各行各業中，為我國工業的發展打下堅實的基礎。
2.1 機電一體化在煤礦行業中的應用
（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展技術，逐漸發展成為礦井內的具有全智能化、交、直流提升機等大型設備，為煤礦企業的發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。研究發現，全數字提升機運行穩定性高、智能化，且當設備出現重復故障時，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，在數字提升機的結構方面，它采用數據總線方式，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、瞬間改變發動機的加速度等。
在我國具有自主知識產權的全數字化直流提升機已經廣泛應用在各個煤礦井下提升機中。此外，我國還自主研發生產了第一臺交-交變頻器交流提升機，其運行狀況穩定、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，可以利用兩臺計算機獨立的完成數據的處理、測量、通信等功能，大大保障了提升機的安全性能。
（2）礦井安全生產監測監控系統中的應用。
在礦井內的安全監測設備，其是煤礦行業機電一體化應用的又一方面。我國在研究監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控技術進行研究開發，很大程度上促進我國監控技術的快速發展。
在90年代，我國的監測控制技術得到較快的發展，我國自主研發生產了具有先進隨機數水平的監測系統，例如：KJ90系統K、J95系統等。這些監控系統的特點是：進一步提高礦井內監測分站的智能化發展水平；可以進行網絡連接、實現數據傳輸；此外，為了確保井下生產的安全性，避免井下出現瓦斯氣體泄漏，在井內安裝了瓦斯氣體監控裝置，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展水平。
2.2 機電一體化在電氣遠動系統中的應用
在電氣行業中，遠動系統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、穩定性、可靠性。其主要是原理是遠動系統的每一個分布子系統都是根據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與主機之間的聯接，或是與其它子的系統之間的聯接，都是利用主站內部的數字通訊網絡相互聯接的，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，主要由分站控層與現地控制層兩層結構共同組成，兩層之間借助網絡進行相互之間的有效聯接。運動自動化控制系統在功能分配方面主要依照將功能盡量下放的基本原則，只要是可以在現地控制層可以實現的功能，就不再利用通訊網實現。即使在完全退出通訊網的狀態下，就比如傳統的各測控單元分立運行的二次監控設備工作原理一樣，然后完成本間隔的顯示、傳輸數據、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中的應用
在科學技術的帶動下，現代機械制造業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展。例如計算機數字控制技術、柔性制造技術、虛擬制造技術等。采用數控系統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展打下堅實的基礎。
此外，機電一體化發展技術還廣泛應用在鋼鐵行業、飲料行業等。
3 結語
綜上所述，機電一體化技術的出現為我國工業的快速發展注入了新的動力，它是未來工業發展的技術核心，是我國生產力發展水平的有效保障。因此，我國要加大對機電一體化的研發力度，讓它更好的為各行各業貢獻自己的力量。
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.
關鍵詞：機電一體化；機械工程；未來發展
引言
現階段，我國科學技術水平已經得到了極大的提高，科學技術領域已經取得了較大進步。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新的特點使得許多專業領域相互交織、相互融合，對于機械工程領域表現尤為明顯。傳統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生了重大改變，現在是以機電一體化技術為核心，這使得機械工程企業的組織結構、社會的產業結構等方面都發生了較大變化。
1機電一體化概況
目前我國機電一體化技術已經得到了長足的進步現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展機電一體化，應對其信息處理技術做進一步的創新，具體來說有關研究人員可以參考國內外先進經驗，利用網絡技術實現信息處理技術的更新，以此使其穩定性得到增強，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定性、安全性以及精確性。對于傳感器的穩定性來說，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標準，以此規范軟件程序。
2機電一體化未來發展方向
2.1自律分配化系統方向
現階段，機電一體化技術已經得到了快速的發展，這使得其控制系統擁有大量的反應經驗，從而能夠應對大多數的緊急事件，即通常人們所說的自律分配化系統[3]。每當自律分配化系統開始運行時，系統中的各個子系統開始運行，且子系統之間不收到彼此間的影響，同時子系統在經歷長時間的運行也會獲得大量的反應經驗，這使得子系統也能夠輕松應對絕大多數的緊急事件。另外，在機電一體化的總系統發出命令信息后，子系統會根據命令發生相對應的改變，這一特點使得機電一體化系統可以有效地防止由于某個子系統發生故障而導致機電一體化整個系統發生故障的問題出現，自律分配化系統能夠有效的提高系統的穩定性。
2.2全息系統化方向
全息系統化指的是機電一體化系統全方面實現命令的傳遞與執行，在未來機電一體化發展中，這種特點將會越發明顯[4]。機電一體化使其從不同方位實現命令的精確執行已然成為機械工程智能化發展趨勢，這一趨勢預示著信息技術將會得到更進一步的發展，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監督控制作用
在機電一體化的發展過程中，電子監控系統一直以來都發揮著至關重要的作用。其作用就是監督機電一體化系統中各個子系統的運行狀況，這些子系統包括機械工程的傳動系統、感應系統、發動系統、制動系統等[5]。如果這些子系統中任何一個系統出現異常，則電子監控系統則會發出警報，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現并解決問題。電子監控系統的應用使得機電一體化系統能夠安全穩定的運行，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，而傳統的柴油機能源利用率低下，電控系統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，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，加裝電子控制系統可以提高作業效率。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，可以實現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實現機械半自動化或自動化
機械設備自動化的實現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，將挖掘線路及軌跡輸入到控制系統中，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，機械作業實現自動化使得人工作業的危險性降到最低，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。機電一體化為傳統的機械行業帶來了新的發展方向，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人員的人身安全得以保障。隨著科學技術的不斷發展，機電一體化技術將不斷地應用于機械工程當中。
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關鍵詞：機電一體化 技術創新 發展趨勢
中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0040-01
隨著計算機技術的飛速發展，機電一體化技術也得到了長足進步。作為一種集成了機械、電子及計算機等技術的綜合性技術，機電一體化技術突破了傳統機械和電子在時間及空間上的限制。機電一體化技術的主要目標是實現機械技術與微電子技術和信息技術的有機融合，充分發揮各自的優勢和特點，實現系統的最優化。特別是在新時期，機電一體化技術在集成各種新技術的基礎上，又有了新的發展方向。該文在分析機電一體化技術淵源及現狀的基礎上，對其在新環境下的創新發展趨勢做了展望。
1 機電一體化技術概述
1.1 機電一體化淵源
機電一體化作為一門新興的學科領域，其起步發展較晚。20世紀60年代以來，隨著電子技術和計算機技術的快速發展，其逐漸與傳統的機械技術交匯融合，形成了早期的機電一體化技術。此后，以微型計算機為代表的微電子技術和信息技術越來越多的向機械工業領域滲透，機械和電子已不再彼此分離。新形勢下，機電一體化技術已經廣泛應用于工業生產的各個領域。而且隨著計算機技術的迅猛發展，機電一體化技術展現了蓬勃的生命力，它代表著機械工業技術革命的前沿方向。新環境下，機電一體化技術已經綜合了機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，正朝著以實現高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面技術要求的最佳功能價值系統工程技術方向發展。
1.2 機電一體化技術現狀
機電一體化技術在一定程度上代表著一個國家在高端裝備制造業領域的技術水平。特別是隨著機電一體化越來越成為制造產業發展的主導，其在國家經濟和社會發展的基礎工業中扮演著越來越重要的角色。因此，必須對其發展給予足夠重視。目前，引領機電一體化技術發展前沿的主要是美日及西歐國家。日本在智能傳感器、智能工業機器人及柔性制造技術方面處于領先地位。而西歐則在研發集計算機輔助設計、制造、生產及管理于一體的柔性系統，以實現制造業的機電一體化。美國也在更新自己的裝備制造產業鏈，發展實現設計―生產―質量控制一體化的新型加工技術。我國作為發展中大國，與西方先進國家相比，在機電一體化技術方面存在底子薄、基礎差和發展不均衡等問題。但是經過改革開放30多年的自主創新發展，目前我國在先進數控技術、工業自動化控制儀表等多個領域實現了跨越式發展，已經達到世界先進水平。
2 新時期機電一體化技術展望
機電一體化作為一門綜合性較強、多學科領域交叉融合的學科專業，其處于制造技術的發展前沿。近些年來，在微電子技術及信息化技術的發展推動下，新時期的機電一體化技術呈現出智能化、系統化、微型化等新的發展趨勢。
2.1 機電一體化技術智能化趨勢
隨著機電一體化技術與信息技術及人工智能的深度融合，其也越來越表現出智能化的發展趨勢。特別是在工業生產加工領域，需要機器完成更加復雜困難的任務。這就要求機電產品具有一定的智能，能夠獨立的進行推理判斷、自主決策。智能化的發展主要與機器人技術聯系緊密，隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展，智能化的機械設備將更好的取代人，使社會的生產生活變得更加簡單便捷。
2.2 機電一體化系統化趨勢
機電一體化技術作為一種新興的技術，其發展不是孤立的。它是隨著社會技術進步和生產力的提高而不斷發展完善的。特別是依靠計算機技術和通信網絡技術的飛速發展，機電一體化技術能夠不斷吸收融合其他加工制造領域的先進技術，實現自身的體系化發展。未來機電一體化技術的發展將更加開放、更加靈活。通過開放式的總線結構及豐富的擴展接口，機電一體化可以將機械、動力、環境及人等各因素組合起來，形成一個系統。這將極大釋放機電一體化技術的潛力，增加其應用的對象范圍。
2.3 機電一體化微型化趨勢
微型化是機電一體化技術的另一重要發展趨勢。隨著工業生產加工質量的要求不斷提高，人們需要在微小的尺寸上進行更加精細的加工。這就要求相應的加工設備能夠微型化。同時，微型化的設備不僅占用空間小，而且能夠集成實現功能的復合擴展。考慮到各種微型機器人在社會生產生活中的應用將更加普遍，傳統笨重的機械電子設備將朝著小型化、輕量化、多功能、高可靠性等方向發展。機電一體化中具有智能、動力、運動和感知特征的部件也將逐漸朝著微型化的方向發展。
3 結論
隨著計算機技術的飛速發展，機電一體化技術也得到了長足進步。在新時期新環境下，機電一體化技術創新發展表現出智能化、系統化和微型化的發展趨勢。相比過去，機電一體化技術未來的發展潛力巨大。
參考文獻
關鍵詞：智能控制；機電一體化；有機融合
當今科學技術的不斷進步，智能控制和機電一體化也在不斷發展，而且兩者之間的相互關系也在不斷地進行融合，隨著機電一體化技術的不斷應用，對其實際應用要求也在逐漸提升。智能控制就是在這一環境中不斷發展與完善的，在機電一體化發展的大背景下，本文著重強調智能控制在此影響下與機電一體化的有機融合。
一、智能控制和機電一體化的概念介紹
（一）智能控制的概念內涵
智能控制是指將人工智能、信息論、自動控制和運籌學等相關學科的研究成果進行綜合的發展形成的具有針對性的控制理念，主要面向比傳統控制更為復雜、多樣的控制任務和控制目的，為當今社會的發展帶來了更為廣泛的適應空間，解決了傳統控制無法實現的發雜系統的控制。也就是說，智能控制要求實現無人控制，要在人力控制因素上大量減少對人工的使用，是一種完全自動化的技術。
（二）智能控制系統類別形式
1.分級控制系統。分級控制又稱“分級遞階智能控制”，該控制的運行主要依靠自適應控制、自組織控制等前提條件。在分級遞階智能控制中涉及到3 個方面，即：組織級、協調級、執行級，每個級都有自己的作用。
2.學習控制系統。對于人類大腦而言，學習是智慧能力的表現形式。學習控制系統一般通過對內部結構進行辨別、認知、調整后，利用對信號的循環輸入和數據處理來保證良好的運行效果。學習控制系統還能結合一些非預知信息進行自動控制。
3.專家控制系統。該智能系統實際上是將人的經驗、知識、技能融合在計算機系統中的一種形式。其根據對應的程序指令運行操作。在專家系統中，常常囊括了很多理論知識，這就為智能系統在處理實際問題時提供了幫助，讓處理結果具備諸多高性能。
4.神經網絡系統。目前，運用最多的則是人工神經網絡控制系統。這種智能網絡結構形式主要運用了神經細胞、人工神經元等構成的模式。智能控制與模仿真人是神經網絡系統的主要功能，該系統是現代技術研究領域中的新課題內容。
(三)機電一體化系統中的智能控制
機電一體化系統中，智能控制的主要特點是對環境的識別和符合的識別上，而在傳統的控制技術中，則主要是對運動學方程以及函數等數學模型進行描述，在這一點上，智能控制有了很大地改變。另外，智能控制能夠實現混合控制形式，不但能夠實現傳統控制技術中的主要技術特點，而且能夠實現開閉環控制及定量控制等手段，大大地提高效率。
二、智能控制與機電一體化融合的必要性
從20世紀末開始，世界上許多國家的機電一體化技術已經有了智能控制發展的新階段。這些發展取得了巨大成果。其一，把先進的通信技術和光學技術等應用到機電一體化中，使得加工技術得到了很大的提高，其精細度更加深入，而且隨之而出現了諸如微機電一體化和光電一體化等最新的技術結構；其二，對于機電一體化的研究也更加深入了，對于機電一體化的系統研究，如其系統建模分析、設計和集成等方法，而且在機電一體化學科體系上的研究也更加深入了。另外，機電一體化的應用也更加廣泛，在神經網絡技術和人工智能控制以及光纖技術等很多的創新領域都得到了廣泛的應用和發展。這些表現都說明了機電一體化技術的發展具有廣泛的應用價值和發展空間。
機電一體化的未來發展是以智能化作為主要方向的，智能控制的優劣直接決定機電一體化系統的整體水平。而且智能控制目前已經被用在很多方面，包括各種行業，凡是能夠使用機電一體化的地方，都能夠與智能控制技術相結合。
三、智能控制對機電一體化的影響
（一）能夠優化控制效能
由于智能控制能夠實現的功能非常全面，特別是在模塊化設計中，剪裁性的應用也比較廣泛。所以，機電一體化中結合使用智能控制技術，能夠使智能控制實現的功能在機電一體化中順利實現，這樣就能夠保證機電一體化系統達到原有設計目的。
（二）可以提高加工精度
與舊的系統相比較，智能控制系統融合了各種高速芯片與交流數字系統，促使機床實踐的精度得到了大大的提高。數控機床中的核心技術指標就是其加工精度，精度是決定機床產品是否合格的最直接的影響因素。
（三）對程序的控制有效性
操作程序是系統運行的主要指令，根據加工產品的尺寸、精度來編制操作程序才能使產品加工后達到智能效果。所以程序的有效控制是智能生產的核心與關鍵。
（四）能夠較好地改進生產方式
智能控制在生產實踐體現最為明顯的作用是，縮短加工實踐、優化操作的流程，最后實現復合式的加工生產方式。借此來滿足了多控制加工的需要，可以有效的減少人工操作的次數，加工程序的優化得到了更大的滿足于體現。
四、智能控制與機電一體化融合的具體體現
（一）智能控制與數控領域的融合
數控是從屬于機電一體化的領域，主要應用于模具制造、機械加工等行業。數控技術是一種全新的技術，由于其主要應用于機械加工以及模具制造等方面，所以對智能控制技術要求也比較高，在加工運動推理和決策等方面要求具有一定的延伸性和模擬性，在網絡通信制造能力方面則要求其擴展的知識處理功能。智能控制技術能夠有效的彌補經典控制理論可能帶來的多方面的不足，如信息模糊等狀況，這樣就能使最終效果達到最好。
（二）工業生產中應用智能控制
智能控制應用在工業生產中能夠極大地提高工業生產效率。在工業工藝過程中，如專家控制器和神經元網絡控制器等控制器的設計中，就可以引進智能控制。工業生產過程是一個龐大復雜的生產過程，單單利用人工是難以完成的，對整個工藝的操作和控制、以及對整個過程故障的診斷等都需要智能控制的參與，而且智能控制在未來的工業生產中將占據絕對主導地位。
（三）智能控制在交流伺服系統中的運用
在機電一體化產品中，伺服系統是其主要組成部分，而伺服系統的合理性將決定產品的最終質量、性能等，而伺服系統又是一種非常復雜的整體結構，所以其參數的改變非常頻繁，容易受到各種因素的影響，這就容易導致很多不確定的因素 ，而智能控制能夠減少這些不確定因素，使交流伺服系統更加穩定的工作，所以把智能控制應用于交流伺服系統中，能夠有效地促進交流私服系統的工作效率。
（四）智能控制在機械制造中的應用
在現有的機械制造中，人力占據了很重的一部分，但是隨著現代科技的發展，這越來越不符合時代的要求。機械制造的未來發展方向是智能化的新技術方向，所以，應當按照現在的現實情況把原有的經典機械理論和現代的計算機技術以及智能控制技術進行有機結合，這樣能夠是機械制造效率和準確度都大大提高，而且同時能夠節省很大一部分人力。
總而言之，智能控制是未來的發展趨勢，而機電一體化也是未來的發展趨勢。智能控制的發展并不同于機電一體化，兩者雖然有著某些區別，更重要的是兩者之間存在著重要的聯系，所以智能控制和機電一體化的相互融合也將成為未來的發展方向。在科學技術不斷進步的今天，采用適當的方法做到使智能控制和機電一體化之間的相互融合是決定我國科技發展的重要內容。
參考文獻：
[1] 左武峰.試探機電一體化技術未來的發展[J].中小企業管理與科技.2010(6).
【關鍵詞】機電一體化；創新；發展；方向
機電一體化是現代科技和人類社會發展的必然結果，且隨著人們需求的不斷增長和科技的不斷進步，將會得到持續的創新和發展。當前的機電一體化融合了計算機技術、光學和電子、機械等多種先進技術，而在未來其將包含更多領域的科技，融合更多的創新技術，并朝著高效率、高質量和綠色化、可持續化的方向發展。為實現其水平的不斷提高，應當充分認識到其未來的創新發展方向，并采取相應的辦法和措施。
1 機電一體化的概念和我國發展現狀
所謂機電一體化，指的是從系統的觀點出發，將機械技術和電子技術、軟件編程技術以及自動控制技術等一系列技術進行有效組織，以實現生產的自動化、高效化和低耗化，使生產系統成為系統的工程技術[1]。我國的機電一體化伴隨著改革開放實現了迅猛發展，無論是理論知識和技術水平，都取得了重大的發展，使得生產效率大大提高，經濟效益迅猛增長。然而，與發達國家相比，仍然存在著較大的差距，仍在探索和前進的道路上。
2 機電一體化的創新方向
機電一體化在現代科技和社會需求的促使下，將會不斷融入創新技術，實現其產品的創新和改良，以滿足用戶多樣化和專業化的產品需求，提高企業的市場競爭力[2]。在產品的造型和功能上，以及材料的使用和產品控制上，都會實現巨大的創新和發展。
首先，機電一體化產品將在其造型和功能上下功夫，實現造型和功能的創新，以滿足用戶的個性化和多樣化需求。在產品造型上，將會更加美觀，符合用戶的審美需求，并與產品的功能充分結合。同時，在產品的功能上，將會更加全面和多樣，以滿足用戶不同時期的不同需求，實現產品功能的全面化和多樣化。
其次，在材料的選擇和使用上，將會采用更加適宜且綠色、輕便和性價比高的材料，并根據具體的產品進行優化選擇。納米材料、智能材料和高分子材料等作為創新性較強、且功用更高的材料，將會越來越廣泛地運用到機電一體化當中，實現量輕體小且耐損耐磨等特性，使得產品的便捷性和耐用性更高。
另外，機電一體化的產品控制上，也將融入大量的創新技術，以實現控制的便捷性、自動化和高效化。傳統的機電一體化控制需要進行人工手動控制操作，耗費大量人力，且效率不高，質量無法保證。在此基礎上進行創新，結合大量的先進技術，能夠實現其自動控制和監視，并能夠自動學習以提高控制的效率和準確性。
3 機電一體化的發展趨勢
從目前的機電一體化不斷增長的需求和人們對于生產生活的具體要求，能夠判斷出機電一體化未來的發展趨勢。主要的方向即向綠色化、智能化、網絡化和微型化發展。
首先，由于自然環境的不斷惡化，使得人們對于環境保護和資源節約更加關注和重視。機電一體化將會充分考慮到這一要求，并不斷向綠色化發展。在機電產品使用時，不會造成對自然環境的污染，且在廢棄時也能回收利用，成為綠色可回收垃圾[3]。
其次，機電一體化將會在智能技術不斷發展的促使下，變得更加智能化。智能化的機電產品，擁有觀察和推理判斷能力，并能根據具體情況采取相應的辦法和決策。智能化的產品，將大大節省人們的時間，并使得生產的效率和質量都得到有效提高。
同時，網絡化也將是機電一體化的發展方向。計算機技術的發展和普及，大大方便了人們的生產和生活。網絡技術也將運用到機電一體化當中，使得遠程控制技術和監視技術得到廣泛運用。機電產品的生產過程將會受到人們的遠程監管和控制，且人們的家庭生活也將因此而變得更加智能化和便捷化。
另外，微型化作為全球各項技術和許多行業的研究目標，也將是機電一體化未來發展的主要方向。實現機電一體化產品的微型化，能夠大大方便產品的移動和運輸，并有效節約人們的可利用空間。微型技術運用到機電一體化當中，即國外所說的電子機械系統[4]。微型機電一體化擁有體積小和耗能少等優勢，能夠廣泛運用到微型化需求較高的軍事和醫療等領域中。
4 提高機電一體化水平的辦法
機電一體化的創新和發展趨勢已經十分明顯，如何順應其發展趨勢，并采取相應的辦法和措施，以提高其發展水平，則是當前應充分關注和重視的問題。
首先，應當加強技術的研究和創新，加強基礎理論和專業技術的研究。機電一體化的發展依靠的是多學科和多專業技術的支持，將所有先進的科學技術進行系統性的有機組合，實現機電產品性能的不斷優化和產品智能化、效率化。只有保證基礎理論技術水平的提高，才能夠保證機電一體化在此基礎上進行進一步的開發和創新。
其次，應當重視機電人才的培養，為機電一體化的發展提供強大的人才保障。人才作為國家經濟建設和科技發展的重要動力，能夠為科技發展提供強大的創造力和發展力。機電一體化涉及到眾多的學科和領域，且牽涉到的科技都是世界頂尖級，對于人才知識儲備和運用能力有極高的要求[5]。應當針對機電一體化的具體要求，進行針對性的人才培養。讓其既能夠掌握機械技術，還能夠掌握計算機技術、光學和電子等多種學科知識，并將其融匯貫通，形成一套機電知識體系。
此外，應當重視產品的研發和銷售，通過市場的檢驗和用戶的體驗來實現產品有目標的升級和完善。產品能夠充分體現機電一體化的發展水平，并能夠在研發和銷售的過程中實現供需信息的準確傳遞，能夠保證機電一體化技術發展的準確性和有效性。同時，企業的發展也離不開經濟效益的提高，只有保證企業擁有較高的經濟利潤，才能夠保證其擁有充足的資金進行科學技術的研發。
5 結語
機電一體化是經濟發展和科技進步的必然結果，也是人民日益增長的物質需求的必然要求，且在此基礎上，將會繼續地發展和提高，實現更強的創新性和更高的功用性。應當充分認識到機電一體化的發展趨勢，并結合當前的發展現狀，采取相應的辦法和措施，以適應并滿足其發展的需求。應當加強技術的研究和創新，重視機電人才的培養，并加強機電產品的研發和銷售，保證機電一體化技術的發展擁有資金支持和現實依據。只有這樣，才能夠保證機電一體化能夠向著更好更快發展，為人們的生產和生活帶來更大的便利和更多的利益。
【參考文獻】
[1]葉劍，鐘德金.機電一體化現狀、發展趨勢及應對策略[J].科技傳播，2011（08）.
[2]王敏.機電一體化發展趨勢與數控技術的應用推廣[J].數字技術與應用，2012（07）.
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關鍵詞：機電一體化；工程；機械；運用
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）04-0-01
機電一體化又稱機械電子學。機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。隨著機電一體化技術的快速發展，機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展。現在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術。
在國外，從上世紀70年代開始，機電一體化技術被應用到工程機械上。80年代開始，微電子技術也被廣泛應用，進一步推動了機電一體化技術的發展。計算機控制、信息處理以及傳感技術等在工程機械中的應用，使工程機械技術發生了本質的變化，使各個領域的工程機械制造與控制都向數字化、自動化以及智能化的方向發展。不但提高了施工工藝，還節約了大量的人力、物力和資源，使工程機械的性能得到了前所未有的提高，無論是在動力性、安全性、節能性和操控性上都有了極大的改善，充分滿足了現代社會與經濟發展的需求。
目前機電一體化技術在工程機械中的應用主要是通過電子控制系統來實現的。隨著電子控制系統在工程機械中的比重不斷增加，其重要作用也就體現得更為明顯，電子控制系統的優劣直接影響到工程機械施工的工藝和施工進度，其應用的廣泛性和復雜性也對從事相關應用與維修的技術人員提出了更高的要求。
一、機電一體化技術在工程機械中的作用與功能
(一)監控作用
工程機械的電子監控系統可以對機械設備進行監控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機械設備及時進行檢查，及時發現故障和問題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現異常情況，電子監控系統可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發生。
(二)節能功能
傳統的工程機械設備能量利用率較低，能源浪費比較嚴重。采取新型的電子節能控制器則可以大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，達到較好的節能效果，不但節約了能源，還安全、環保。操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，提高工作效率。
(三)保證成品的作業精度
電子控制系統應用到工程機械設備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點，使成品的作業精度明顯提高。電子自動測量還節約了人力資源，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。
(四)降低勞動強度
機電一體化技術的引入，使工程機械施工操作過程實現自動化或者半自動化。操作者可以更好地借助機械設備完成各種工作，勞動強度降低，工作效率卻提高了，也減少了由于技術原因而導致的失誤，實現了自動化、標準化的操作。工程質量和精度得到了充分保證，勞動力資源也可以得到更加合理的配置。
二、機電一體化技術的發展趨勢與方向
(一)智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。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。
(二)微型化趨勢
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
(三)網絡化趨勢
網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了翻天覆地的變化。機電一體化新產品一經研制出來，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視技術迅速發展起來，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現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，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。這也使機電一體化技術朝著網絡化方向發展成為必然趨勢。
(四)系統化趨勢
系統化的特點之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構，系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。系統化的特點之二是通信功能的大大加強，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。
總之，機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值，對機電一體化專業人才的需求也是社會發展的必然趨勢。如何把機電一體化技術應用到工程機械乃至更廣泛的領域中，為社會經濟發展做出更大的貢獻，為人們的生活提供更多的便利和樂趣，是我們應該思考和努力的。
參考文獻：
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