機電一體化技術發展匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇機電一體化技術發展范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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隨著工業技術在我國各個領域的快速發展，煤礦機電一體化技術發展越來越迅速。煤礦工作的危險系數相對較高，因此對機電設備的安全性能有著不一樣的要求，切也需要進一步提高和改善機電設備的安全性，保證煤礦企業安全生產。這就需要各個煤礦企業加強對煤礦機電一體化技術發展的深入探究。

一、簡述煤礦機電一體化技術的內容

綜合各種因素來說，機電一體化技術是一種復雜的綜合技術，其中包括機械技術、光學技術、自動控制技術、微電子技術、計算機技術、軟件編程技術、接口技術以及信息技術。由于技術的綜合性，技術的發展不僅依賴于其他技術的進步，同時對其他技術的發展也起到了關鍵作用。

20世紀80年代，我國成立機電一體化領導小組，并將該技術列入“863”計劃中。現在來看，我國機電一體化技術正朝著智能化、柔軟化、網絡化、微型化、系統化的方向發展，隨著機電一體化技術的發展，煤礦生產勞動技術也得到了不小的改善，大大提高煤礦工作人員的工作安全系數，改善了煤礦生產的勞動強度，降低能耗、保證安全。現如今機電一體化技術已經成為我國煤礦工業的必備技術，但仍需進一步完善。對煤礦機電一體化技術化的改革、調整同樣十分重要。

二、我國煤礦機電一體化的具體情況及問題

1. 新型電牽引采煤機的應用。

最近幾年，我國電牽引采煤機的研究及發展有著明顯的進步，第二次進行開發后，我國逐漸擁有了許多具有國外引進采煤機技術的基礎上自主支持產權的換代產品。目前，國產采煤機已經逐漸占據主導地位，完全采用我國國產裝備的高效工作不斷提升，為我國的煤礦綜合機械化采煤工作奠定了新的基礎。

2. 帶式輸送機的使用。

目前，我國應經自行生產了多種類型及功能的輸送機，其中在我國“八五”計劃期間，通過國家“一條龍日產萬噸綜采設備”項目的實施，對我國帶式輸送機的實力提升有著很大的促進作用，一些新型的，具有大功率、長距離的輸送機研發正在不斷改進中。

3. 礦井提升機

目前看來，我國的礦井提升是一種實現機電一體化的礦山大型設備，全數字化交、直流提升機。其中內裝式提升機最為突出，在結構上看，內裝式提升機將滾筒和驅動合為一個整體，最大限度的簡化了機械結構，是典型的急死俺一體化設備，同時也充分體現出機械-電力-電子設備-計算機自動控制的綜合系統全數字提升機高度。具有可重復性故障尋址完整的診斷設施以及簡單的快速通訊功能和自診斷功能，其采用的總線方式能夠大大簡化電器安裝，其硬件配置相對簡單，兼容性強，零備件少，可以方便地實現啟動軟件控制加速度。

三、對我國煤礦機電一體化的加強管理

1. 采用科學的管理策略以及創設。

為了我國能更好地解決機電一體化技術在實際應用過程中出現的種種問題，對其進行科學合理的管理是十分重要的。關于煤礦企業的機電設備管理以及生產開采作業等相關問題的處理必須采取全責明確的管理體系，對企業各項工作實施有序、統一的管理。此外，對機電一體化技術的管理需要管理人員合理制定作業方案、建立健全的機電管理機構、推行合理的科學管理化制度、明確相關人員的工作職責、建立健全的煤礦機電一體化監管機制，完善工作環境，對機電骨干工作人員進行合理安排和優化調整工作。同時需要加強對各級工作人員的綜合培訓提高員工綜合素質，進而保證煤礦企業的工作能夠正常、有序、高效的運行。

2. 引入先進的科學技術和優良設備。

在機電一體化技術中，計算機技術作為其中最為核心的科技掌握著已計劃技術的發展方向和工作命脈。因此對作業現場的總線任務應加大發展力度，對中央控制系統的存儲能力以及運算能力需要不斷提高。相關工作人員應根據不同產地環境的需求，進一步加大加強對機電一體化技術的軟件硬件系統的進一步研發使用，促進其性能不斷提高，形成體積小、功能全、精度高的新型優化技術。除此之外，還應對其通信模塊進行研究，嘗試其同以太網進一步結合，保證其通信功能的安全可靠性，最終實心機電一體化的通信控制。

隨著科技地進步，我國目前機電一體化還可以采用功能強大的PLC作為機電一體化的核心裝置。其能夠在運算存儲功能越來越強大，體積和功耗逐漸縮小，更加設和與工作空間狹小的煤礦機電一體化產品。此外，智能化水平的提高對煤礦機電一體化的影響也是十分重要的。智能化已經逐漸成為當代科技發展的新潮流，設備在智能化的應用中能夠自動調節設備處于最優狀態運行，同時對采集的數據進行系統分析，對故障問題進行預測及診斷。最后，研發還應重視傳感器的應用。傳感器配合數字化、集成化、智能化的應用，促進傳感器在較為惡劣的環境下能夠正常工作，為煤礦探測工作的開展提供方便。

煤礦機電一體化的技術應用是一個綜合化、全面化的運用過程，在整體掌握煤礦機電運用的過程中，能突出機電一體化在裝備、采集方面的推廣和應用，進一步全面提高煤礦開采的綜合能力，為煤礦提供安全有效地管理。

參考文獻：

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隨著日新月異的技術更新，機電一體化發展對不同學科交叉滲透也有著推動。機械工程當中的微電子技術以及計算機技術發展，為機電一體化發展目標實現奠定了基礎，能夠實現技術結構的優化目標，在機電一體化的技術應用下，就能提高生產力水平。從理論上對機電一體化技術發展研究分析，就能從理論層面提供支持依據。

一、機電一體化技術發展歷程和主要的內容分析

1.機電一體化技術發展歷程分析

機電一體化主要是電子技術和機械設備的有機結合，從而將機械設備的動力以及電子技術的信息處理功能充分發揮，實現自動化的工作目標。機電一體化是建立在綜合應用技術基礎上發展的，在當前已經成為獨立的學科，從技術層面來說，主要體現在對機電一體化的產品有效實現和使用發展。而從產品的基礎層面來說，就是機械系統和微電子系統結合構成的新系統，這就成為了有著新功能的產品。機電一體化的進一步發展過程中，在功能系統的作用發揮上比較突出。機電一體化實際是綜合技術的融合，并非是簡單化的拼湊，而是將各個領域的優勢相結合，實現概念上以及技術上的融合。我國的機電一體化發展經歷了幾個重要階段。上世紀80年代，學術界對機電一體化進行了研究，經過了幾十年的努力，在理論上以及技術層面上都實現了長足發展，在數控技術方面的市場占有率也逐年提高，機械生產能力也有了大幅度提高。工業機器人的實際生產應用，對控制系統以及軟件編程技術的應用等，都從很大程度上促進了生產效率的提高。在計算機集成制造系統的優化發展上也取得了矚目成績，已經在多個制造生產領域的發展中得到了廣泛應用，發揮著重要作用。

2.國外機電一體化技術發展現狀

國外的機電一體化技術發展可以分為三個階段：第一階段又稱之為初級階段，出現在20世紀60年代以前，這一時期是機電一體化技術的雛形，是人們不自覺地利用電子技術并且傳承下來；第二階段稱之為發展階段，出現在20世紀80年代末期，機電一體化技術的各項產品都有著很大的發展；第三階段是深入發展階段，出現在20世紀90年代后期，世界各國都開始研發和關注機電一體化的技術和新產品。日本東京在1989年召開的第一屆國際先進機電一體化學術會議，可以稱為機電一體化技術發展階段的標志，世界各國也從此大力推動和發展機電一體化的技術和產品的研發。在深入發展時期，機電一體化技術進入了向智能化方向的新階段，一方面出現了光學、通信技術、微細加工技術等新的機電一體化技術和產品，另一方面對機電一體化技術的學科體系和研究方法也進行了深入的探討。在目前，機電一體化產品開發和應用方面處于世界領先地位是日本和美國。

3.國內機電一體化技術發展現狀

我國的機電一體化技術與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，如當前國內外在開發煤礦機電大功率厚煤層電牽引采煤機的機電一體化新技術方面。主要表現在以下幾個方面：一是總體技術上，國外Eickhoff公司開發的SL500系列采煤機，截高范圍2.0m～6.0m，可達截割功率2×825kW，而國內引進6LS3，6LS5和7LS5型6臺，SL500型3臺，EL3000型1臺，最大裝機總功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用壽命方面；二是工況檢測、故障診斷技術上，目前國外使用微機控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點多等特點，而國內卻達不到這一水平；三是自動調高技術上，基于位置傳感器和計算機的記憶截割技術在國外比較容易實現，而國內在研采煤機仍未實現記憶截割。

4.機電一體化技術主要內容分析

機電一體化技術涉及的內容比較豐富。機電一體化技術方面主要從系統工程角度分析。在對電子以及機械技術的應用下，能將兩者得以有機結合，就能充分發揮綜合技術的應用優勢。因此，機電一體化技術涵蓋技術以及產品兩個層面的內容。機電一體化系統，也就是產品方面，是通過多個特定功能機械以及電子技術要素構成的整體，使人們的實際生產制造的需求得到滿足。機電一體化系統所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。除此之外，機電一體化內容中的系統設計思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統工程方法論等內容。機電一體化的思想也簡稱為一體化思想。這一思想的應用對人機一體化以及機電液一體化等發展目標都能有效實現。機電一體化工程作為電子和機械工程集合，通過機電一體化技術設計制造體系應用，在實際應用中的作用發揮也比較顯著。

二、機電一體化產品特征類別和核心技術分析

1.機電一體化產品特征類別分析

機電一體化的產品特征也比較鮮明。機電一體化產品的結構比較簡單，產品的輕細巧等特征比較突出，并且比較容易實現標準化、模塊化的設計制造。機電一體化的產品記憶以及信息處理功能比較突出，能夠將產品的高效性以及智能化的優勢充分發揮，并能起到自動監視的功能和診斷功能等，在產品的安全可靠性上也能有效提高，可通過負荷以及運行情況加以有效調整控制。另外，機電一體化的產品類型也比較多。機械產品當中一部分控制功能及機構用電子裝置替代，其中比較常見的有機電一體化照相機以及打印機等產品。此外，比較典型性的產品有著較為完整性的結構，其中比較常見的就是工業機器人以及自動繪圖機等。簡單地依靠機械以及電子無法制造這些產品，兩者結合，就能夠大大提高可運行效率。還是一種類型是通過微電子裝置替代原設備的信息處理機構，比較常見的產品有全電子式電話交換機以及電機調速裝置等內容。

2.機電一體化核心技術分析

機電一體化的核心技術比較多。計算機和信息技術是比較重要的應用技術，能夠發揮信息交換以及存取和運算等作用。計算機以及信息技術當中的專家系統技術以及人工智能技術也是比較常用的。機電一體化核心技術中的系統技術，是通過整體概念對多種相關技術進行組織應用的，其中接口技術就是比較常用的。為保障計算機的通信，要對數據傳遞格式進行規格化以及標準化呈現。目前這一應用技術中的開發成本比較低，在高速串行接口的應用方面比較突出。機電一體化核心技術當中的機械本體技術是比較重要的應用技術。這一技術主要應用于對性能的改善以及質量的減輕等層面。當前的機械產品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產品質量，要在結構上加以優化，并加強非金屬材料的應用。這一技術的應用響應速率得到了很大提高，在整體的效率上也得到了有效提高。機電一體化核心技術當中的信息處理技術以及傳感技術也是比較常見的應用技術。信息處理技術的應用中，將微型計算機在實際工作中加以科學應用，就能從整體上提高信息處理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干擾能力。而傳感核心技術的應用有著高靈敏度以及抗干擾能力，在當前的技術進一步升級下，對光纖電纜傳感器的應用比較重要。另外，機電一體化核心技術當中的軟件技術以及驅動技術也是較為常用的技術。軟件技術應用是和硬件協調應用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產維修效率，以及軟件的標準化應用是發展的重要課題。在驅動技術的應用下，在響應速度上也能有效提高，對控制專用組件以及傳感器和電機三位一體的作用發揮也比較重視。

三、機電一體化技術應用領域和發展趨勢探究

1.機電一體化技術應用領域分析

機電一體化技術的廣泛應用對我國的經濟水平提高起到了積極促進作用。機電一體化技術的應用在當前社會發展中的作用也愈來愈突出。通過多年的發展以及技術優化，機電一體化技術在數控機床的應用使之結構、功能和控制精度等都得到了有效提高，在總線式以及緊湊型的結構應用下，使得數控機床的結構得到了優化。應用CPU以及多主總線體系結構，進行開放性設計等，能提高接口的標準化，實現使用效益最大化呈現。通過智能化以及WOP的實現，機電一體化數控機床系統就能實現二維以及三維的動態加工仿真。信息存儲大容量的模塊化設計使得控制功能也得到了有效提高，可有效實現多過程以及多通道控制。例如：當前市場上的CK0632數控機床就是采用機電一體化設計的數控機床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機床主軸采用高度精密滾動軸承之承，回轉精度高。機訂導軌采用耐磨鑄鐵，經過超音頻淬火能夠長期穩定地保證機床加工精度。CK0632數控機床機床也可實現自動控制，完成車削多種零件的內外圓、端面、切槽、任意錐面、球面、及各種公英制圓、圓錐螺紋等工序。此外，CK0632數控機床還有配有完備的S.T.M.功能，可以發出和接收多種信號控制自如的加工過程。目前，CK0632數控機床廣泛應用于電器、儀表儀器工業、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機械、五金工具及其他高精度復雜零件的加工制造。機電一體化在工業機器人領域當中的應用也比較突出，第二代機器人的設計中，對各種傳感元件進行了科學應用，這樣在作業的信息獲得以及操作對象的信息獲得都比較方便。計算機技術的應用能準確判斷分析對操作信息的處理，并進行反饋控制。在第三代的機器人設計中，就通過多感知功能的應用，有效實現復雜化的邏輯思維以及判斷和決策等，在作業的獨立性層面有著充分體現。

2.機電一體化技術發展趨勢

隨著時展以及技術進步，機電一體化技術也會向著智能化方向邁進。這也是當前的機電一體化和傳統機械自動化的重要不同。近些年，我國在處理器技術上的進步以及傳感器系統的集成化目標實現，對機電一體化的智能化發展目標實現提供了有力支持。智能化機電一體化目標實現和實際的應用，對人的操作和工作量的減少能發揮積極作用，可有效減少人的腦力勞動。機電一體化技術的網絡化發展將實現。網絡技術在當前的發展比較迅速。進入新的時代，在網絡技術的支持下，機電一體化的網絡化目標將得到實現，在遠程控制技術的應用作用上將更加突出，同時會提高機電一體化的功能性以及安全性。機電一體化技術的系統化趨勢比較突出，也就是在系統結構上的模式化以及開放式的總線結構應用，對系統的靈活性組態就有著鮮明呈現。在系統化的發展中，能加強通信功能，可實現遠程以及多系統的通信。不僅如此，機電一體化的發展也會向著微型化方向邁進。這主要體現在電子部件的微型化，在產品的體積層面不斷縮小等。這樣就會促進機電一體化的設備運行效率提高，靈活性更加突出。

四、小結

綜上所述，機電一體化的發展中，技術的升級進步對機電一體化設備的優化起到了很大促進作用。我國在機電一體化的發展中有了長足進步，但是在發展中存在著諸多不足。從理論上對機電一體化的技術進行研究分析，就能為實際機電一體化發展提供理論支持，帶動我國機電一體化領域的可持續發展。

參考文獻：

[1]張立輝.機電一體化技術的發展歷程和趨勢[J].機械管理開發,2011(1)．

[2]孫玲.大數據時代的計算機信息處理技術分析[J].科技展望,2016(26)．

[3]張振華,趙燦林.淺談機電一體化技術發展趨勢[J].職業,2009(9)．

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2機電一體化未來發展方向

所謂的機電一體化，實際上是以信息技術控制機械的操作，這就要求首先必須發展信息技術，因為信息技術負責機械控制的應用，它包括負責控制方法、數據分析、運行反饋、分析決策等，如果沒有先進的信息技術支持，那么機電一體化不能有效率地展開，也不能滿足經濟的發展與社會的需求，在信息技術發展后，機械技術要同步更新和發展，它需要能滿足信息技術的要求，兩者同時提高、有效整合，正是未來發展的方向。第一，機電一體化技術要向智能化方向發展。隨著科技的進步，目前智能化的研究取究正在不斷的發展，人們在信息技術中大量應用到數掘挖掘技術、粗糙集理論等等，這些都是信息技術智能化的基礎，它們能讓信息技術擁有模擬人一樣的思維，同時它具有學習能力、決策能力等。這些先進的信息技術應用到機械設備當中，工作人員可以用程序的方法讓機械設備按照預定的流程進行工作。原來這些工作需要耗費大量的人力資源，而現在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同時，人力資源的精減也使管理得到更高的效率，達到企業結構優化、提高經濟效益的目的。機械設備不僅向著智能化的方向發展，還向著機械人的方向發展。機器人的行動會更加的靈活，同時也會被賦予人類的一些簡單的行為，機器人能提煉出人的思維流程，模擬人類數據分析的方法，它能使智能化向著更進一步的方向發展，比如說機器人擁有自我決策能力以及邏輯判斷能力等，可以看到，未來機械設備將來逐漸擺脫人的控制而讓這些智能機械人操作。第二，機電一體化技術還要兼顧環保的需求。隨著經濟的發展與科學的進步，人們已經意識到周圍的環境正在變化，日趨減少的自然資源和正在惡化的生存環境是人們必須要去面對的問題，現在人們已經越來越意識到除了要保證科學的發展，同時也要兼顧環保的控制，因此機電一體化在設計過程中，也要注意到環保的理念，使機電一體化設備更能滿足人們的需求。要求機電一體化擁有環保的性能，要求設計機電一體化設備時能對資源有效的利用，同時要盡可能做到對廢舊的資源能進行再回收、再利用，要能實現使用最小的資源能得到最大的產出效果，機電一體化技術向著環保的方向發展既是企業節省成本的需要，也是社會的整體需求，機電一體化技術只有滿足環保的需求才能適應未來經濟發展的需求，設備才能持續性發展。第三，網絡化發展是機電一體化的趨勢。網絡技術的發展給人們的生產、生活方式帶來巨大的改變，這種改變也對機電一體化帶來巨大的影響，比如在機電一體化設備的生產上，人們可以通過網絡技術的數據采集與分析，了解到社會對機電一體化設備的需求，生產廠家可以針對此市場需求開發；在機電一體化工藝技術的共享上，由于網絡技術能將信息迅速傳播，一旦機電一體化設備出現新的工藝、新的設計構思，很快就能被相關人員了解，人們可以通過網絡的方式共同探討；在機電一體化設備的使用上，由于網絡技術的迅速發展，未來遠程對機電一體化設備進行操作成為可能；同時，由于網絡技術與信息技術的結合，當機電一體化設備出現異常狀態時，人們可以遠程收到機電一體化設備運行的狀態數據，對設備進行遠程評估與診斷，這些方式將對機電一體化設備的發展產生極大的影響。

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關鍵詞： 機電一體化技術；發展；應用；探究

引言

科學技術使社會的生產生活發生了日新月異的變化，機電一體化技術是現代科學技術和人類智慧的結晶，它把機械技術與現代電子技術結合在一起，它的發展和應用在提高企業產量的同時還提高了產品的技術含量，使企業更具市場競爭力，也促進了社會經濟的進步。

一、機電一體化技術的概述及發展歷程

機電一體化技術是一種綜合技術，應用范圍愈來愈廣泛，它將微電子技術、控制技術、計算機技術、機械技術、光學技術相互交叉和融合，成為眾多高新技術產業和裝備的基礎。它包括產品和技術兩個方面。機電一體化技術的發展經歷了三個階段，1960年以前是初級階段，由于電子、機械兩方面的技術水平不夠完善，導致機電一體化技術開發出來的產品沒有廣泛的應用。1970年至1980年之間屬于第二階段，機電一w化技術得到了計算機等提供的技術基礎，特別是微型計算機和大規模集成電路促使其發展快速，在很多領域得到了應用。1990年以后，人工智能、光纖、神經網絡等技術的發展，使機電一體化技術邁向智能化階段，發展前景更加廣闊。

二、機電一體化技術的應用機電一體化技術在各個行業得到了廣泛運用：

2.1在汽車行業的應用

（1）汽車的打火系統使用機電一體化技術：原來的汽車打火系統接收到的打火指令信號較弱，使用時間一長，打火會很困難，影響汽車的啟動，采用機電一體化技術通過數字模式增強打火信號，提升電路傳感能力，系統自動對空氣和燃料質量之間進行對比，減少它們的比例，使燃料的含量提升，打火容易很多，實現發動機的快速反應。

（2）汽車的雷達系統使用了機電一體化技術：它的應用不僅使人們的生活更加方便，而且減少了危險因素。生活中，汽車在倒車、行駛、停車的時候，我們雖然也會減速對周圍的環境進行觀察，防止發生意外，但總會有視覺死角，在這種情況下，汽車的雷達系統檢測到障礙物就會自動發出警報，給駕駛員已提醒，有效的避免了事故的發生。

（3）汽車的制動系統使用了機電一體化技術：之前，汽車的制動是靠車后輪安裝的制動系統來完成的，是為了及時停車，保證安全，但是，隨著汽車行駛速度的提升，原來的制動作用已經難以滿足現代汽車的需要，因此，運用了機電一體化技術，能夠減輕汽車質量，提升車速，使得車輛在行駛狀態下遇到緊急情況也能夠實現快速平穩的制動，汽車的安全性更強，制動效果更好，防止了交通事故的發生。

2.2在建筑材料生產中的應用

施工建設要求的不斷提升，對建筑材料的生產要求隨之更高更嚴格，而具有高性能、高質量、低能耗、多功能特性的機電一體化技術為建筑材料生產行業提供了機遇，并在建筑材料的生產中發揮著至關重要的作用，得到了廣泛的應用。對于現代建筑而言，材料的級配控制非常關鍵。如果級配出現誤差，會使建筑的壽命縮短，造成安全隱患。因此，機電一體化技術的應用就可以利用微機控制最大限度的降低級配誤差，提升建筑行業的競爭力。

2.3在煤礦企業中的應用

在煤礦企業中，機電一體化技術主要用于地下開采作業。因為作業在地面以下，對工人的人身安全造成了很大的威脅。機電一體化技術的應用，可以讓井下作業實現自動化、機械化，既能提高工作效率，又能保障工人的安全，因此，井下機器人的智能化操作已成為煤礦行業的發展趨勢。

三、機電一體化技術的發展趨勢

3.1智能化發展趨勢

機電一體化技術中智能化發展趨勢越來越強烈，已將人工智能、計算機科學、生理學、心理學、模糊數學等融入吸收其中，使機電一體化系統具備了簡單的思維能力，向其輸入指令，能夠按照指令完成特定的動作，提高機電產品的智能，增加機電產品的實用性。盡管機電一體化的產品不可能擁有和人類相同的智能，但它的高性能的微處理器可以使產品具有低級智能，為人們的生產生活提供方便。

3.2網絡化發展趨勢

隨著科技的發展，網絡技術的更新換代進一步加快，在產品的生產制造、銷售等過程中更是不遺余力的開發和利用這一優勢，實現遠程控制，人們在家里就足不出戶就能享受到機電一體化技術帶來的便利。所以，機電一體化向網絡化發展是必然的，是時展的要求。

3.3綠色化發展趨勢

綠色環保已經成為當今社會的主題，也是各行各業發展的必然趨勢。因為，工業科技的發展讓人們享受美好生活的同時也帶來了很多問題：環境污染、資源減少等等，所以機電一體化也必須實現綠色化發展，才能跟上時代的腳步。通過提升機電一體化技術，實現綠色化、環保化發展，不僅拓寬了機電一體化技術的運用范圍，還能夠減少環境污染和能源消耗。

3.4光機電一體化發展趨勢

在未來的機電一體化技術中充分發揮光學技術的優勢，增加傳感系統的性能，不僅減少能源的浪費，而且利于機械系統快捷、精準的運作，提升機電一體化系統的信息傳導和交流能力，實現系統內部的信息交換與聯動。

3.5人性化發展趨勢

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現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了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展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現

二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征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，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六

）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

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    2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的冗余度,有較強的柔性,能較好地應付突發事件,被設計成自律分配系統。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的自律性,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體行動是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

    3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品全息特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的從上到下的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

    4.生物一軟件化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于靜態時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便死亡,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的生命還有待于深入研究。這一研究領域稱為生物——軟件或生物系統,而生物的特點是硬 件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。

    5.微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以融合,機體、執行機構、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

    三、典型的機電一體化產品機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、cad/cam系統等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

    四、北京發展機電一體化而臨的形勢和任務機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業,其目的是節能、節材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業的技術進步提高一步;二是開發自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。

    前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。

    (一)北京機電一體化工作面臨的形勢1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣,有難度(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中,有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。

    (2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造;在已改造的近6500臺機床設備中,大約有15%需進一步改造。

    (3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造;且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。

    (4)北京工業系統cad應用還有較大差距。目前,北京工業品設計,cad應用率僅17%(而美、日等國已超過85%;國內先進地區也超過了30%);cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應用工程領導小組指出,八五期間大中型企業要達到35%,中小型骨干企業要達到15%—20%;到九五時,按國務委員宋健的要求,基本上要甩掉繪圖板)。

    (5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦,尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務,占總任務量的99.5%左右。

    (6)工業是全市能源消耗大戶。1992年,北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市,1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸,比上海的1.57噸高57%,比天津的2.15噸高14%,比先進的工業化國家高近9倍。因此,北京工業系統節能降耗的任務非常重,而電力電子技術是節能降耗的王牌。

    2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種,每年約開發試制新產品3000種,更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要,影響了北京工業產品的競爭能力。

    1993年,北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種,在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中:機械局系統主要產品約1200種,機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強;儀器儀表總公司系統主要產品350種,機電一體化產品210種,機電一體化產品所占比例為60%;輕工系統主要產品總數為649種,機電一體化、智能化產品15種,機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%;汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元,每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元,不是總成本的1%;與國外約28%的先進水平相差甚遠;與國內先進水平相差一半左右。

    3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在北京工業系統中,能耗、耗水大戶,對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重,且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業的故土難離死守故業問題,但不可否認也有優化不出理想的產業,優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前,這就是發展機電一體化,開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。

    另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發展。

    (二)北京機電一體化工作的任務北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業;另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品,促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。

    1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點(1)大力采用模糊技術,工業爐窯改造應上新臺階國內外成功的范例表明,應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和pid技術好的多。因此,我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術,到2000年,對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊 技術等先進電子信息技術改造完畢,其中采用模糊技術改造要在80%。

    (2)積極采用數控技術,機床高備改造要達新水平對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能,到1995年,北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上,到本世紀末要改造完畢。

    (3)努力推廣變頻調速技術,風機電泵改造要攀新高度風機、電泵采用變頻調速后一般可節電20%以上,效果十分顯著。因此,在今后幾乎,北京要把交流變頻調速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年,應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%;到本世紀末,北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍;采用先進的變頻調速技術。

    (4)優先應用cad/cam技術,工業設計水平提高要有新目標北京工業產品更新換代慢,設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業系統cad的應用率為17%,cad的覆蓋率為11%,到1995年應分別達到20%和15%,本世紀末,要力爭分別達到55%和45%。

    2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標(1)總體目標:到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種,2000年,應不少于2000種,機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。

    (2)單項目標:

    ?機床數控化率:1995年,產量數控化率達5%,產值數控化率達16%;2000年,分別達12%和40%。

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1 機電一體化的概念

機電一體化技術是機械技術、電子技術和信息技術共同組成后形成的技術門類。機電一體化技術有其產生、完善、發展的過程。科學技術的快速進步促進了機電一體化技術的發展和變化。早期的機電一體化技術是把電子技術融入到機械技術后形成的新技術產品。隨著科學技術和機電一體化技術的進步和發展,計算機、通信和控制技術逐漸與機械技術、電子技術為代表的機電一體化技術結合,豐富、拓展了機電一體化技術的領域和適用范圍。隨著科學技術的進一步發展,機電一體化技術在機械技術、電子技術與信息技術結合計算機、通信和控制技術的基礎上,又出現了光學一體化、機電氣一體化、機電液一體化、機電儀一體化等先進的機電一體化技術。由于機電一體化技術涉及的學科和技術眾多,但是,并不是各種技術的簡單累加,而是多學科、多領域、多種技術有機的結合、協同進行工作的產物。這是符合21世紀科學技術發展思路和發展方向的,強調多學科、多領域的合作,形成相互交叉的高科技產品和技術。

機電一體化技術涉及到技術原理研究和機電一體化產品研發等方面,以獲得、使用和發展機電一體化技術和產品。機電一體化技術主要包括機械技術、信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服驅動技術及系統總體技術等技術環節。機電一體化產品不同于機械產品與電子產品,是在二者的基礎之上使其有機的結合并借鑒光學、機電氣、機電儀、機電液等技術形成的交叉技術,機電一體化技術及其產品具有機械產品與電子產品所不具備的新功能和新性能。機電一體化技術和產品由于不同學科技術的融入,其產品的性能得到了極大的提升,人們使用更加的便利,適用范圍也在進一步的擴大。機電一體化技術和產品在我們日常生活中隨處都可以看到,空調、洗衣機和照相機都是典型的機電一體化產品。在機械制造領域和農業工程領域,機電一體化技術也有一定程度的應用。

2 我國機電一體化技術應用現狀

近些年,隨著我國自主研發能力和科技攻關能力的增強,在機電一體化技術研發和創新方面已經取得了一定的研究成果,像數控技術和產品、機器人、集成制造技術和產品等技術方面比較突出。在數控技術及產品上,20世紀80年代我國開始研究數控技術及其相關產品。在借鑒日本和歐美國家相關數控技術和研究成果的基礎上,依靠自己的研發能力逐步建立起我國數控技術研發系統和數控產品生產基地基本上能夠滿足我國數控產品的需要,數控核心技術基本掌握,數控產業基本能夠自主研究、開發和生產。數控技術和產品等相關產業發展到現在,我國數控技術行業的生產數控數量、數控產品的類型都具備一定的競爭力和創造力,在一定程度上促進了我國工業、農業的發展,對于日用品產業和國防產業提供了強大的技術和產品支持。在集成制造技術和產品方面,近些年,隨著我國科學技術水平的不斷提高,我國的集成制造技術和產品研發方面取得了巨大的進展,掌握了一些核心技術和產品制造的相關方法。我國已經依托清華大學的相關研究的基礎上建立了集成制造工程研究中心,在其他具有相關研究能力和條件的高校和科研單位建立了集成制造單元技術實驗室和集成制造產業培訓中心。在集成制造技術和產品應用方面也獲得巨大的發展在技術得到了廣泛應用,產品具有很大的使用價值。

3 我國機電一體化的發展對策

我國的機電一體化技術和產品在國家的高度重視和大力支持下,獲得巨大的進步和發展,技術和產品的影響力和知名度大大提高。但是,我們也應該看到我國的機電一體化技術和產品與日本和一些歐美國家相比,在一些領域還存在著一定的差距和不足,一些技術和產品的核心部分還沒有完全掌握,部分產品和技術主要依靠國外的支持產品才能得以研發和生產。因此,為了繼續提高我國機電一體化技術和產品的競爭力和核心技術的占有率,我國還應該繼續的鼓勵和支持機電一體化技術和產品的研發,加大力度,采用更加有效的方法和手段來促進我國機電一體化產業的發展,提高機電一體化系統的研發能力。

3.1 加強合作、共同發展

機電一體化技術本身就涉及許多的技術和領域,因此,在研發過程中,必須要有多部門、多技術、多領域共同來完成,加強相關產業的合作和互助,整合各個相關產業的力量來進行機電一體化技術和產品的研發和公關,更有利于技術的創造和革新,對于機電一體化技術的快速發展和相關產業的發展都具有一定的意義,也是機電一體化技術以及機械技術、電子技術發展的有效途徑。

3.2 增加資金支持、加大扶持力度

可以說,對于機電一體化技術的研發和創新,政府有更大的義務和責任。政府應該為相關研究機構提供人力、資金等方面的支持,并要促進機電一體化產業和系統的建立,加大力度宣傳機電一體化技術的優點和長處,吸引更多的企業去參與機電一體化技術的開發和研制。

3.3 重視技術研發,突破核心技術

自主研發能力和核心技術永遠是機電一體化技術的中心環節,具備了自主研發能力,相關的技術的革新和產品的生產就變得非常容易,突破核心技術就能夠控制機電一體化技術的發展和創新。因此,提高技術研發能力,掌握核心技術是機電一體化技術在我國發展的重要途徑。

4 結語

機電一體化技術及相關產品是多學科相結合進行研究的成果,是多領域技術和科學共同發展的產物。毋庸置疑,機電一體化技術促進了我國及其其他國家社會生產力的發展。在今后的發展過程中,應該根據我國的實際條件和需求方向來有針對性的進行研發,突破我國機電一體化研究的瓶頸,盡可能的掌握機電一體化更多的核心技術。通過采取有力的手段和措施提高我國機電一體化技術的研發能力和產品的應用能力,提高機電一體化技術的在我國的發展空間,促進機電一體化技術的價值。

參考文獻

[1] 張楊林.機電一體化技術進展及發展趨勢[J].機械制造,2005(6).

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現代科學技術的不斷發展以及不同學科的深化滲透，極大的推動了工程領域的技術革命與創新。計算機技術與微電子技術的迅速發展加速了機電一體化的步伐，機械工業的生產方式、產品機構、管理體系等發生了巨大變化，工業生產進入到機械電氣化向機電一體化的過度時期。

一、機電一體化技術概述

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。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。

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。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。

二、我國發展機電一體化的對策

1.主管部門加強統籌安排，注重行業協調發展。目前，我國進行機電一體化研究和改革的企業和單位眾多，他們各自有著一套自己的改革策略。各單位立足于本單位的利益，難免只考慮局部利益，忽視了整體利益。同時，各主管部門的有關計劃和規劃也可能由于統籌安排不夠等原因而缺乏權威性和戰略意義。各主管部門應當建立信息化支持平臺，充分利用現代化的計算機技術統籌機電一體化發展。運用科學技術方法，結合加強制度創新和管理創新，建立主管部門和企業單位一起參與的管理信息系統。

2.建立機電一體化行業的統管機構，強化行業管理。目前，我國機電一體化是一股熱潮。我國有必要明確一個機電一體化行業的統管機構，根據經濟體制改革的精神和目標，結合機電一體化行業特點，對機電一體化進行宏觀上的統籌和規劃。對此，加強中國機電一體化協會的建設，不斷完善協會的管理職能，進一步擴大協會理事會的覆蓋面，擬制“ 行業”發展計劃、戰略規劃 ，選擇發展的突破口 ，抓好重點試點工程的發標、招標工作。

3.創造機電一體化的良好環境，加大對機電一體化的支持力度。機電一體化對我國經濟、社會的意義十分重大，因此，必須加強宣傳力度，形成一種不僅企業內外重視，而且社會上下都關注和重視的機電一體化環境。要盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業進行一定的優惠和鼓勵，制定優惠政策吸引外商企業到國內發展機電一體化產業。加大對機電一體化的支持力度表現在兩個方面：一是要嚴格限制高耗能、高污染的傳統產品的發展，逐步淘汰市場上未采用機電一體化的技術落后的產品；二是大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造。

三、發展趨勢

1.關注人工智能化發展。機電一體化在新時期的主要發展方向之一就是人工智能，也即是：從力學角度出發研究思路，使機器具備人的思維能力、決策能力，實現控制目的。此項技術的最典型運用就是數控機床、機器人。當然，機電一體化的人工智能并不能達到具備完全和人一樣的智能，但是，完全且有必要使超速度、高性能的微處理器具備與人相似的智能。

2.注重單元標準化生產。由于機電一體化的產品構成相對復雜，所以在生產過程中，無法對機電一體化的產品做出嚴格的標準化管控，尤其是對機電一體化產品所具備的標準環境接口、動力接口等，因其生產廠家的眾多而難以實現標準化。但是機電一體化新產品的開發需要單元標準化生產，同時標準化生產也能形成規模生產效益。

3.加強網絡家電集成系統發展。計算機網絡信息技術的廣泛運用可以幫助人們解決很多問題，并可以快速的傳遞信息。全球經濟因為互聯網而變得更加緊密，也形成了全球化的企業競爭。每當研發出一種機電一體化的新產品，依靠新產品的獨特功能、質量保證可以在全球范圍進行銷售。利用互聯網技術進行遠程監控逐漸興起，其中就包括了機電一體化的一個新產品，即遠程監控的終端設備。依靠現場總線和局域網技術，可以形成大范圍的家電網絡化。各種各樣的家電產品通過家庭網絡，組合成一個以計算機為核心的家電集成系統，使人們感受到高科技帶來的簡便和樂趣。因此，網絡家電集成系統無疑是機電一體化未來發展的方向之一。

4.運用超精密技術。機電一體化技術的研發出現重大突破―微電子技術的出現。研究人員首先提出了”微電子機械系統“概念，是指機電一體化產品的尺寸小于1cm，以微米、納米為發展方向。微機電一體化產品的主要特點有：體積微小、耗能超低、靈活，在軍事、醫療等方面具有極大的發展空間。但目前微型技術是阻礙微機電一體化技術發展的重要問題。在實踐中，精細加工是微機電一體化技術運用的具體表現，主要包含光刻技術、蝕刻技術。

5.研發綠色機電一體化產品。當今社會，環境保護一直是主題。為了防止環境的繼續惡化，人們采取了很多措施。低碳生活便是措施之一。物質生活日益豐富，為之付出的代價則是資源的逐漸減少，生態環境污染嚴重。如今各國都在呼吁合理開發、利用環境資源，保護環境，因此綠色產品不斷進入公眾視野。綠色產品在設計、生產、使用、銷毀的一系列過程中，符合人類健康和環境保護的要求，對生態環境危害極小或無危害，但資源的利用率確是極高，產品還可以回收利用。研發綠色機電一體化產品，是機電一體化未來發展的方向之一。

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：

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Abstract: the coal industry is the main support industry of our national economic development, is also the main production industry of energy of our country, the country has paid special attention on coal production. After decades of development, China's coal enterprises has realized mechanization in operation basically, further into the development of electronic mechanical automatic or semi-automatic, which for mining activities and matching facilities operation provides efficient and effective security. In simple terms, electromechanical integration technology of coal enterprise is used in coal mining areas, supporting facilities, transportation equipment, coal production activities related to several key links, which ensures the efficient and humanized production activities.

Keywords: coal machinery; machinery manufacturing; mechanical and electrical integration; Technology

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104(2013)

煤礦機電一體化產品是把各項高新技術融于一體的高科技產品，其主要技術包括：微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產品可靠性等等，這些都是科技高速發展的熱門技術。在煤礦企業中，開始利用機電一體化技術對煤炭系統進行改造舊設備和開發新產品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產品的發展是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。機電一體化技術從70年代中期開始在國外機械上得到應用。80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起，推動了機械制造技術的迅速發展，特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發展及其在機械上的應用，極大促進了煤礦機電產品的性能，使煤礦機械進入了一個飛躍的發展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統在國外機械上的應用已相當普及，在我國也是發展的方向，已成為機械高性能的體現。目前機械的電子(微機)控制系統主要用以實現如下功能：

一、在線監控、自動報警及故障自診。

對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態監控，出現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，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現多種在線監控和故障自診，還有煤礦用各種電器設備也越來越智能化。

二、節能降耗，提高生產效率。

例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，使用變頻起動、PLC控制系統，節電量就為30%左右，同時生產效率也大大提高。

三、自動化或半自動化程度的提高

煤礦機械實現自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產效率，并減少因操作者的經驗不足，對作業精度的影響。例如，冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設備，由我國北京天地瑪坷電液控制系統有限公司與德國MARCO公司合作生產的PM31型液壓支架電液控制系統，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會自動連續動作，也可實現遠程控制和工作面無人操作。

四、其他應用

一些國外生產的輸送機、采煤機、綜掘機等采用了電子(微電腦)控制的自動變速器，能夠根據外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比，從而改變功率，這不僅充分利用了電動機功率，大大提高了能耗經濟性，而且也簡化了操作，降低了勞動強度，提高了設備的安全性能，提高作業人員操作的安全性，目前我國在綜合機械化采煤機上采用電子(微電腦)控制。可實現無人操作，使機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業，也配備了無線遙控裝置，可遠程遙控也可微電腦編程控制。

五、對我國煤礦機電一體化技術的思考

篇（10）

機電一體化技術為一種由多種學科交織發展所形成的產物，為一類維持社會生產力不斷發展與提升的必然產物，在提高工程技術手段以及工作效率方面扮演著重要的角色。機電一體化技術通過將微電子、機械工程、信息技術等方面相互滲透于融合，促進提高了對信息的處理與控制。目前國內外機電一體化技術得到了廣泛的發展，同時也在一定程度上改變了其原本的功能及生產方式，而這一改變在醫療器械方面得到了明顯的體現。現我院對此展開分析，結果總結報告如下：

1機電一體化的概念

機電一體化為一個綜合的概念，主要是指通過利用軟件系統將電子裝置與機械裝置相結合，將微電子技術應用于機械各項功能中的一個系統。有研究報道指出，機電一體化技術通過將自動保護、自動診斷及自動控制等功能與機械系統相互結合起來，明顯提高了信息的處理及控制能力。另外，機電一體化技術反映出了現代機電發展的最前沿最高新的技術，在現代醫療儀器使用中可發揮重要的作用。

2機電一體化在我國的發展現狀

機電一體化的應用對我國發展承擔著重要的意義，標志著一個國際的工業發展水平。早在20世紀80年代，我國就開始了與機電一體化技術的相關研究，并經過30多年的研發與努力，我國的機電一體化技術取得了較大的進展，明顯提高了工作效率。近年來，機電一體化技術雖然已經在醫療儀器中得到了應用，但有專家指出，由于此項技術仍較為新穎，部分醫療工作人員缺乏正確認知以及相關操作方法，在使用期間導致了醫療儀器應用不當。因此，醫療工作人員需不斷完善自身的知識結構，提高專業素養，掌握有關于醫療儀器的正確使用方法。例如，應用了機電一體化技術的多功能監護儀器相比于以往臨床工作中使用的監護儀器，將相應的開關與案件顯示到了內部菜單中，通過手動按鍵在菜單中選擇設置的參數與功能，且通常發展為了一鍵多用，甚至有部分操作采用的英文、字符等情況。

3機電一體化在醫療儀器中的應用

3.1機電一體化技術在診斷儀器中的應用

醫療診斷儀器作為醫學診斷工作中不可缺少的工具，較為常用的包括心電圖儀器、核磁共振診斷儀、超聲診斷儀、腦電圖儀、血管造影設備儀器等。其中血管造影設備在診斷心腦血管疾病中得到了廣泛的應用，通過為患者注射血管造影劑，利用計算機記錄造影劑達到病灶前后的圖像，在采用軟件系統對兩組圖像的變化情況給予分析，即可得到血管的模擬分布信息，以幫助醫生完成對患者病情的診斷。

3.2機電一體化技術在檢驗儀器中的應用

隨著醫療技術的不斷革新，基因與分子生物學得到了廣泛的發展，為了科學地對患者進行臨床檢驗，現醫療人員開始將信息技術、機械技術、生物技術及微電子技術等緊密地結合到一起，并相繼研究出了電解質分析儀器、血細胞分析儀器、血氣分析儀等。大量臨床經驗證實，上述較為常用的醫療機器通過幫助臨床醫生從血液學以及免疫學等方向對混著的疾病進行的檢驗與診斷，極大程度地降低了傳統檢驗效率低、準確率較低等問題，提高了診斷的敏感性及準確性。

3.3機電一體化技術在治療儀器中的應用

近年來，機電一體化技術在治療儀器中也得到了準確與高效的應用，并引起了相關臨床工作者的足夠重視。通過采用機電一體化技術，我國相繼研究出了手術機器人、伽馬刀等儀器，并在微創手術中發揮了重要的作用。結合以往操作經驗，我們發現這些治療儀器可通過準確捕捉醫生的操作動作，利用軟件系統將指令向機械臂進行傳遞，以幫助完成相應的各類手術操作，獲得更好的效果。另外，這些應用了機電一體化技術的儀器不僅改善了傳統手術操作方法，縮短了手術時間，減少了術中出血量，還在一定程度上降低了醫療人員的壓力，極大程度地提高了手術的工作效率及成功率。

3.4機電一體化技術在監護儀器中的應用

除了上述醫療儀器外，包括腦電圖儀以及心電圖儀器在內的監護儀器也在醫療工作中占有重要的地位，上述兩類常用的儀器通過準確收集與處理與患者相關的生命體征信息，能夠準確地對患者心率、血壓等指標進行監測，有利于對疾病的觀察。另外，隨著計算機網絡系統的不斷發展與應用，機電一體化技術在綜合監護系統中得到了廣泛的應用，保證醫生對患者的生命體征進行了更好的監控與分析，不僅可應用于醫療場所，同時也可在患者日常生活中得到更加廣泛的應用，有利于對疾病的監護，一旦發展異常立即給予治療。

4結語

近年來，隨著科學技術的不斷快速發展為機電一體化技術提供了更加可靠的技術支持，且該項技術也不斷成熟，發展機電一體化技術不僅在改變人們生產方式、產業機構以及生活理念方面具有重要的意義，還可應用于醫療儀器中更好地對疾病進行診斷與治療，并得到了廣泛的應用。綜上所述，將機電一體化技術應用于醫療儀器中可有效促進醫療儀器的發展，期間需根據院內實際需求并結合現有的科學技術，對機電一體化技術進行合理的應用。

參考文獻

[1]黎洪洲．智能控制及其在機電一體化系統中的應用研究[J]．信息系統工程，2014，（3）．

[2]謝邦軍．機電一體化技術的應用與發展前景[J]．企業技術開發，2013，（8）．

[3]姜新嘉．淺析機電一體化技術的應用及發展趨勢[J]．電子制作，2013，（4）．

[4]李圳，耿鎮中，冀龍飛，等．關于機電一體化技術創新發展的探討[J]．科技傳播，2013，（6）．

[5]楊勇．國內企業機電一體化的現狀和發展研究[J]．電子技術與軟件工程，2013，（10）．