機械電子工程未來前景匯總十篇

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械電子工程未來前景范例，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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科學技術在國民經濟和生活中占有著非常重要的地位，而對科學技術的學術性和探討研究也逐漸的成為了國家的目前首要任務之一，擁有一個解決智能自動調節控制問題的機械電子系統非常的具有重要現實意義，國家對其的建設和研究采取了很大的努力，期望能夠建設一個完善的智能自動調節控制機械電子系統。建設完善的機械電子智能控制系統，能夠有效地通過控制人員的指揮處理危險故障，并且能夠在特殊區域智能工程的操作，為生產業的發展提供了有力的支持，令國家以及機械電子生產企業的服務效率和生產質量進一步的優化。

1 機械電子工程與人工智能的關系

機械電子系統的內部構造及功能存在著一定的不穩定因素，這就使得機械電子系統在輸出與輸入關系的處理上有著相當的難度。雖然傳統的機械電子工程技術在解析數學方面也同樣具有著精密性，但是，這些老舊的方法僅僅只能適用于一些相對來說比較簡單的系統[1]。然而，現代的生產應用所需求的系統是比較復雜和繁瑣的，往往會要求一個系統能夠同時處理多種不同的信息類型。人工智能系統在對信息進行處理時，還存在一定的復雜性和不確定因素，所以現在人工智能處理方式逐漸以知識為基礎，正成為成為現代解析數學方式的替代手段。

人工智能構建系統所應用的辦法中，主要包含的是模糊推理系統和神經網絡系統。神經網絡系統不僅能夠達到對人腦結構的模擬人技術構成，還能夠能夠對數字信號作出分析并且給出參考數值。與神經網絡系統不同的是，模糊推理系統則是通過對人腦的功能進行，進而達到對語言信號有效分析的目的。在輸出輸入的準確度上，神經網絡系統的準確度相對來說比較高，并且且呈光滑曲面，而模糊推理系統的準確度就比較低，而且還呈階梯狀。模糊神經網絡系統能夠對兩者功能的在一定程度上進行最大融合，這對信息的合理表現是非常有實際意義的，為其提供了一個比較合適的完全表達空間，令信息的有效表達得到了保證。而邏輯推理規則能夠達到節點函數的增強效果，這樣一來，就為神經網絡系統提供了函數連結可能性，實現了兩者最大化的發揮了兩者的功能[2]。

2 人工智能技術在機械電子工程中的應用

通過上文的介紹，可以看出由于機械電子工程發展具有不穩定性，盡管通過推導數學方程或者采用建設規則庫的方法有效的提高數學解析的精密性，但是由于方法較為老舊和傳統，致使在數據輸入和輸出方面存在較大的困難程度，急切需要采用先進智能化的技術來實現機械電子工程的改革。模糊推理系統通過采用合理規范的方式對信息進行保存，具有非常明確的機械含義，神經網絡系統采用分布式的方法對信息進行保存，確保神經部件與神經部件之間的緊密練習，有效的提高計算量以及計算速率。通過對這兩種方式的綜合采用，能夠保障人工智能技術作用的有效發揮，實現人工智能技術和機械電子工程兩者的共同進步。

總而言之，隨著科學技術的飛速發展，每個學科間的融合和交叉點就會越來越多，這為人工智能技術和機械電子工程的發展帶來了更為廣闊的發展前景，所以要對二者的關系進行合理的處理，進而實現這一領域的不斷進步[3]。

3 基于人工智能技術下的機械電子產品實例

本文列舉了人工智能技術下的智能移動機器人的實例，對人工智能技術下的機械電子工程進行闡述：

智能控制指的就是是能夠對信息進行處理、反饋以及執行控制決策的能力，是控制理論研究的另一個新的高峰，主要是取代那些傳統的而且已經無法滿足現實需要的控制系統，智能控制系統研究的對象具有高度非線性、復雜的任務以及不確定的數學模型等主要特點。在新時代因素的影響下，越來越多種形式的智能控制系統不斷的被應用到各行各業之中，更是在目前對機器人的智能化控制研究中起了很大的作用，主要通過神經控制以及網絡控制來實現機器人的自由移動等活動。

智能移動機器人的設計水平隨著信息化時代的發展而不斷優化，智能移動機器人的應用已經不單單局限于與單一的對象，而是需要做到多種不同方面的功能拓廣，我國的智能移動機器人的研究一定要要保證跟上時代的腳步，不然就只有面對被其他國家追趕上的后果。只有使現有的智能移動機器人技術與功能滿足新興業務的發展需求，才能保障我國國民經濟持續穩定的發展，并且使得我國在未來的國與國之間的競爭中具備相當的科技以及經濟上的優勢。

4 結語

在市場競爭白熱化和經濟全球化的日漸嚴峻國際形勢下，創新能力逐漸成為了一個國家的的根本核心競爭力，而對于我國目前的情況來說，影響我國技術創新能力強弱的主要因素是我國在各項創新資源上的配置、利用和開發的水平較低。因此，建立一個更加完善的技術創新平臺就顯得非常具有實際意義。使其能將各種創新型資源進行整合，并且為各類創新主體提供更多更加優質的創新服務，而對人工智能技術下的機械電子技術的設計研究則正好滿足了當下的這種需求。

參考文獻：

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引言

機械電子工程專業的綜合性較強，主要內容涉及機械的設計與制作及電子技術的開發。機械電子工程專業知識豐富，所包含的內容多種多樣。近些年來，科學技術的快速發展，使得機械電子工程專業的發展前景越來越好。機電系統的智能化發展與自動化發展，讓高職機械電子工程專業的教育工作者不斷思考實驗教學的改革問題。筆者選擇機械電子工程實驗教學改革作為研究對象具有一定的教育意義。

1.高職機械電子工程專業實驗教學現狀分析

1.1機械電子工程專業內容精度不足

機械電子工程專業所涉及多方面內容，所以，為了使機械電子工程專業的內容得以豐富，課程設置需要包含機械專業知識及電子專業知識兩個方面。一般來講，理論力學內容、材料力學內容及電路分析等內容都要在課堂中得到呈現。在機械電子工程專業實驗教學中，涉及二十多科的專業知識。學生認為學習的科目過多，內容多但又學不到東西。學生無法對如此多的學科進行深入學習，專業能力久久得不到提高。

1.2實驗條件不足

對于許多高職院校來講，進行機械電子工程專業實驗教學的難點在于實驗教學的條件不足。受到教育經費的影響，許多學生沒有進行機械電子工程專業相關實驗設備的采購。或者現有的專業實驗器材數量不能滿足學生實驗學習的需求。實驗條件不足造成學生的實驗學習興趣不高，無法積極融入到機械電子工程專業的實驗學習中，影響學生學習能力的提高。

1.3實驗設置的綜合性不足

相較于機械電子工程專業理論知識教學，實驗教學的課時較少。雖然一部分學校的實驗器可以進行綜合性實驗的設計與設置，就高職院校的機械電子工程專業實驗教學內容來講，許多課程的實驗大多為演示性實驗或者是驗證性實驗。在實驗學習中，學生只要按照老師的要求完成實驗，體會實驗的過程即可，沒有必要就實驗內容進行自主探究。這樣的教學內容會影響到學生實驗的自主性與積極性，綜合性較強的實驗是高職機械電子工程專業學生進行自我提高的必要基礎。

2.高職機械電子工程專業實驗教學改革對策

2.1加強機械電子工程專業教育方案的改革

機械電子工程專業的教育目標是讓學生具有與專業相關的理論知識，并且可以將這些理論知識應用于實踐中，解決實踐問題。所以，高職院校要加強對機械電子工程專業實驗教學活動的重視，對人才的培養方案進行改革，促進學生實驗能力的提高。機械電子工程專業的內容較多，需要通過人才培養方案的改變平衡學生專業能力的提高。更要從當前人才市場的需求切入，滿足學生未來的就業需求。

比如在講解工廠的電氣控制技術時，老師需要讓學生了解一些必要的理論知識，更要引導學生利用這一主題進行實驗，提高實踐工作能力。應用型人才的培養是機械電子工程專業實驗教學的重要目標，教師組織學生進行實驗，就是在組織學生開展實踐活動，促進學生能力的提高。另外，對于那些聯系較為密切的課程，教師可以利用實驗課的單獨設立讓學生意識到實驗學習的重要性。像電路分析這樣的內容與數字電子技術相關內容有密切聯系，教師可以針對這些內容進行獨立實驗課的組建，引導學生形成正確的實驗意識，了解與掌握正確的實驗方法，促進學生專業技能的快速提高。

2.2加強實驗條件的改革

高職機械電子工程專業實驗教學改革，需要實驗條件的支持。首先，教育部門及高職院校要加大資金投入，為高職院校建立機電一體化實驗室，使學生成為實驗學習的主人，找到切入點進行實驗學習。另外，學校要組織老師進行綜合性設計實驗的研發，從高職機械電子工程專業的教學內容出發，組織教師開發新的實驗，以科研促教學，使學生的頭腦得以激活，獲得新的學習興趣點。學校還要加強創新性實驗室的建立，提高實驗室的開放程度，給予學生更多動手的機會，調動學生的學習積極性與主動性。更要利用不同的創新活動，如機械電子設計大賽等活動，使學生的思維得以開發。

結語

高職院校中的機械電子工程專業實驗教學，對于機械電子工程相關的專業人才的培養有重要作用。筆者從高職機械電子工程專業實驗教學的現狀出發，進行了高職機械電子工程專業實驗教學方法的分析。希望相關教育工作人員正視當前機械電子工程專業教學中存在的問題，利用有效的方法提高教學效率，促進學生專業能力的提高。

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隨著時代的發展，人類各方面的文明都在進步[1]。因此，在能源、資源、人力、物力等方面的消耗都是需要巨額的消費，間接地促進了我國在經濟、能源上的發展水平。與傳統的自動化技術相比，電子技術的發展為自動化機械工程帶來了無限的光輝，不僅促進了機械自動化技術向高科技方向發展，傳統技術與新科技的結合會快速促進控制工程在機械電子工程中的應用分析，進一步促進機械電子工程工業的發展。

一、機械電子工程中控制工程的簡述

控制工程主要是以工程控制為理論，重點結合當代的高科技發展與革新，以解決自動化機械電子工程中的實際問題為首要目標，進行機械電子工程中控制工程的研究與分析。控制工程在科學領域的各個學科中都有廣泛的利用，不僅可以促進機械電子工程的科技發展，還能夠有效的加快機械電子在國際科學市場上的影響力和效益。1、控制工程的產生隨著科學技術的發展，人類生活條件發展壯大，行業領域的發展亦是突飛猛進，各領域的發展都在加快步伐，不僅促進了控制工程在其行業領域的發展，還間接地促進了科技的進步，因此控制工程在機械電子工程中的運用也隨著時代的進步而進步。比起傳統的工藝工程，當代的機械電子工程已經在技術上有了突飛猛進的發展。傳統的控制工程主要依靠手工工藝的技術，發展速度慢，工作效率低，不能達到企業所需的目標與需求。而電子計算機的誕生則恰恰為電子機械控制工程帶來了新的挑戰，并且再一定程度上為傳統控制工程打下了堅實的基礎。信息時代的發展與傳統技藝的結合大大促進了機械電子工程的發展，沒有信息時代技術就不可能存在機械電子工程的產生。2、控制工程在機械電子工程的應用我國科學技術進步速度快，在科技和經濟方面的發展和變化巨大，但我國仍處于發展中階段[2]。無論是在技術還是在經濟上都與發達國家相去甚遠，存在不小的差距[3]。因此，處于發展中國家的中國還是要堅持不懈地進行控制工程的分析和研究。為應對這一難題，國家也需要作出相關努力，對于技術相關工作人員要組織相關專業隊伍，并由國家提供工作環境以及工作創造條件，供研究創新者使用，為我國創造出先進的機械電子工藝工程，提高我國在機械自動化行業的國際地位與國際影響力。

二、機械電子工程的應用

當今的社會已經逐漸形成一個高速運轉的流程，效益是一個公司或者企業、行業的必備的要素，自動化控制系統因此也得到了廣泛的認可和利用，并且能夠在一定程度上為公司、企業、行業甚至國家層面帶來巨大的經濟和科技上的效益。因此，控制工程要一直不斷地更新和發展才能夠在社會市場上立于不敗之地，為社會市場帶來更大的經濟效益。1、自動化的集成自動化技術的集成是控制工程在機械電子工程中的一項重要運用，集成技術主要通過整合分析對原有的通信技術以及科學技術進行規整和修改，對其中精華部分進行保留，糟粕部分進行摒棄，使得其中的機械自動化系統變得更加完善與合理，高效地運用于機械電子工程中的控制工程領域內。除此之外，想要加快機械電子工藝進程就要充分借鑒國外先進技術，加強與國外的信息交流與科技交流，計算機技術在機械自動化電子工程中的控制工程的作用非常重要，是自動化技術的基礎，只有加強計算機網絡技術，完善科技的整體設備與器材，才能有效解決自動化進程中出現的各種問題。2、控制工程發展前景在未來的科學技術發展進程中，控制工程的作用會越來越大，在機械電子工程中所占比例會日趨增大，其對于自動化技術是一項基本技術，是其他學科和設計的基礎。隨著世界各國都在加快科技發展進程，國際之間的科技競爭越來越激烈，只有在技術工藝上加強才能夠使得控制工程發展領域越來越廣闊。當然，在發展的同時也要保持環境的衛生，盡量避免噪聲、輻射、環境等污染的產生，從污染源、傳播途徑、阻斷方式等方面進行考慮，在最大程度生對其進行遏制。只有實現了環境的清潔，將環境保護作為首要任務，才能將可持續發展進行下去，促進控制工程在機械電子工程中的有益發展。相關環境局負責人員要加強企業在環境衛生方面的監督力度，禁止污染環境現象的發生，一經發現，立即對其進行行政處罰和道德批評。

三、結束語

隨著時展，科學技術發展日趨成熟，控制工程在機械電子工程中的應用越來越廣泛[4]。機械工程師關系到我國行業發展和國際綜合實力的重要的一部分，機械工程的發展程度直接影響到了我國科技的發展和國際市場上的地位。因此，只有加快科學技術的步伐與進程才會促進控制工程在機械電子工程中的地位與發展。控制工程的技術固然得到相應的提高，但是也存在著許多不安全的隱患因素的存在，例如，自動化工程的實施為人類生活帶來了惡劣的輻射影響，噪聲污染、環境污染等等，這些都對人類文明生活等都帶來了一定程度上的負面影響。相關工作人員只有加強對技術造成的后果進行清潔處理，才能夠更加有效地加強控制工程的智能化和自動化，使控制工程的穩定性和準確性快速提高。相關工作人員要適當提高警惕，加強管理，針對當下的現實問題進行強有力的解決措施以及改善方案。

參考文獻

[1]袁明新,王琪,洪磊等.機械控制工程中案例化教學的改革及實踐[J].當代教育理論與實踐,2012,4(5):137-139.

[2]董一辰,張君.淺談建材機械特色的過程裝備與控制工程專業建設[J].城市建設理論研究（電子版）,2013,(17).…

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引言

隨著我國社會經濟的蓬勃發展，機械電子工程行業對科學技術不僅有著更多的需求量，而且其需求也逐漸朝著多元化、智能化和現代化的方向發展，因此控制工程在機械電子工程中的運用具有良好的應用前景和應用空間。為有效實現機械電子工程的長久穩定發展，人們需要繼續關注和重視機械電子工程，并努力尋找可以將控制工程靈活運用到機械電子工程中的方法與技術。本文在這一背景下，對控制工程在機械電子工程中的應用進行探究。

1控制工程與機械電子工程的具體內涵

1.1控制工程

控制工程是指將工程與計算機技術等相關基礎理論作為重點概念，利用其中的各項自動化技術解決和控制工程問題的一種技術。控制工程中重點研究多輸入與輸出，以及非線性設計問題和參數問題等。現在控制工程的應用范圍和應用領域正在逐漸擴大，并且在機械電子工程中也開始得到廣泛應用[1]。

1.2機械電子工程

機械電子工程既具有機械專業的特點，同時也帶有電子信息特征。如果從設計層面出發對其進行定義，機械電子工程融合了眾多領域和學科知識，在設計和系統操作過程中主要利用模塊化的方式。與以往的機械工程不同的是，現在的機械電子工程性能更高且構造簡易、體積較小。隨著科學技術水平的持續提升，機械電子工程的系統也越來越復雜，因此有必要利用各種科學技術將其同控制工程緊密聯系，從而更好地推動機械電子工程的發展。

2控制工程在機械電子工程中的實際應用

2.1智能控制系統

發展至今，在控制工程中最引人矚目的便是智能控制系統。其通過雜糅人工智能技術和計算機技術，將其運用在機械電子工程中，使用人工智能的方式模擬和控制某一操作流程，為各種機械機器人設定相關運行程序使其可以像人類一樣完成生產操作等工作。智能控制系統的運行方式完全參照人類大腦的思維方式，因此利用智能控制系統可以在進行機械化生產時主動完成各項信息的搜集、分析和處理工作，在有效控制生產成本的同時進一步提升機械電子工程的生產效率。

2.2集成自動控制

現階段，在我國機械電子工程中最常使用的控制系統便是集成自動控制系統。它立足于原有的信息技術，并對其進行優化調整，有效地提升了機械電子工程系統的完善程度[2]。通過在機械電子工程中，尤其是機械生產加工過程中使用集成自動控制，能夠有效整合以往的信息技術以及同機械生產相關的各種信息，從而大大加強了機械電子工程中的集中工程。其通過與信息技術進行高度融合，并配合相應的機械電子生產技術，以自動化、高效化和標準化的方式快速、精準地完成機械加工。在科學技術水平又一次提升的情況下，已經出現了能夠全部保留機械電子工程中自動化成分的柔性自動控制系統。該系統能夠實現自動化和智能化的生產與控制，可以將信息技術、計算機技術以及現代機械電子技術等進行有機整合。將柔性自動控制系統運用于數控機床，可以將設定好的標準生產程序和控制程序輸入至控制設備中，從而更加科學、高效地完成機械生產制造。

2.3魯棒控制

控制工程中的魯棒控制也經常被運用在機械電子工程中。相比于其他控制技術，魯棒控制最大的特點是在面對外界因素的干擾時能夠始終保持某一方面的性能不變。因此，魯棒控制在控制方面具有無可比擬的穩定性，尤其是在機械生產制造中更加傾向于使用多變量型魯棒控制系統。譬如，在制造柔性臂軌跡的過程中，基于滑膜變的結構控制法研制出了一種慢變控制器，其運用H∞的控制理論，可有效調整整體系統控制器結構。而在模擬研究操作軌跡時則可以通過運用補償控制算法計算具體的補償控制量，以有效實現H∞控制理論與滑膜變結構地組合控制，進一步提升控制系統控制目標軌跡運行過程中的精確性和有效性。

2.4預測控制

以高速液壓機為例，將控制工程中的預測控制技術運用在高速液壓機中，能夠有效推動液壓機技術實現新的突破與發展。為有效滿足社會發展需要，高速液壓機的壓力和速度均實現了不同程度的提升。因此，其也面臨著更大的負載慣性，極有可能出現加大系統超調的情況，從而影響高速液壓機的測量精度。通過運用預測控制，能夠根據系統的實際情況建立相應的預測模型，并在此基礎之上獲取預測輸出值，利用這一數值準確預測并計算出系統誤差變化率。通過運用預測控制能夠有效控制高速液壓機的負面影響，尤其是通過準確地預測計算能夠提前明確控制器的輸出，從而有效控制高速液壓機的應用模式[3]。

2.5模糊控制

工作人員在機械電子工程中需要進行繁雜的工序和操作才能完成機械加工。因此，為有效提升工作效率并緩解工作人員沉重的工作量，可以將控制工程中的模糊控制運用其中，從而建立起精準的數學模型以有效實現自動控制。模糊控制技術能夠清晰直觀地展現出具體技術操作，同時其構造算法和控制編程既靈活又簡單，對于簡化機械加工中的復雜技術具有良好的現實意義。不僅如此，在機械加工中運用模糊控制時，可直接將測量值以及設定好的偏差及變化率等輸入其中，省略了數字描述控制對象的步驟即有效獲得最優控制輸出值。因此，工作人員在特定工作區內使用模糊控制并利用仿真實驗的方式就能顯示出最優的控制成效。

2.6神經網絡控制

目前，控制工程中的神經網絡控制技術也經常被運用在機械電子工程中，該技術立足于仿生學中的思想控制，通過連接各個看似簡單的神經元，從而構造出一個完整的網絡結構即高度非線性動力學系統，用于完成相關技術操作[4]。譬如，在數控機床中，通過運用類似于人腦結構的神經網絡，對各操作技術進行自我組織以及適應，從而有效控制數控機床的切削等機械操作。至今，神經網絡控制技術在數控機床中已經能較為精確地處理和識別各種不確定的情況，且具有強大的學習能力。由于受到智能技術的影響，神經網絡控制將更加智能化、自動化地運用在數控機床中，從而有效提升機床的加工以及工作成效。

3結語

總而言之，在我國綜合國力不斷上升，科學技術水平飛速發展的情況下，人們對機械電子工程的研究力度正在不斷加大，其發展程度也在日益完善。通過將控制工程運用在機械電子工程中，能夠有效地幫助機械電子工程提升生產效率和效益，并推動該領域朝著智能化、自動化和現代化的方向穩定發展。相信在未來，控制工程還將得到進一步完善，能夠更加全方位、更加高效地運用在機械電子工程中。

參考文獻

[1]李艷萍.控制工程在機械電子工程中的應用[J].機械管理開發，2016，（4）：75-76.

[2]傅思杰.控制工程在機械電子工程中的應用[J].福建質量管理，2016，（4）：254-255.

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1 機械電子工程特點

機械電子工程從產生到現在總共經歷三個發展階段：第一階段-手工加工時期，在這個階段產品生產主要依靠人力，產品生產效率直接由人力資源決定。這種情況下人們不斷通過提高技術水平促進生產力提高，實現機械工程的發展；第二階段-流水線生產時期，主要標志是產品生產開始使用流水線模式，大幅度提高生產效率，實現規模化生產，但流水線生產模式要求零部件具有統一標準，不能滿足個性化需求；第三階段-集約化生產時期，這個階段也是現在加工制造業正采用的發展模式，該模式下縮短產品生產周期，滿足個性化需求，提高企業核心競爭力。

機械電子工程各學科存在物理上的關聯性，同時還存在信息與功能的協整性。傳統機械電子工程與智能化機械電子工程相比，后者具有明顯優勢：首先設計的差異性，傳統機械電子工程注重機械結構與力學設計，而智能化機械電子工程則將核心調整為機械與電子，設計過程中充分融合其他學科理論強調智能應用，利用機電技術模塊化與集成化的特點，提高性能加大應用范圍，近年在安全生產及管理領域得到了廣泛應用。

2 人工智能特點分析

人工智能技術依托計算機技術誕生的綜合性學科，該學科中涵蓋計算機科學、信息化及人文科學等。人工智能也是計算機科學技術的一個分支，試圖通過研究智能的本質，據此生產出能夠模擬人類大腦、肢體等活動方式的智能機器，具體包括圖像識別、自然語言處理、語音識別和專家系統等內容。有人曾設想，在未來，人工智能帶來的科技產品，將有可能超越人體智能。這個并不是異想天開，在2016年3月15日，由谷歌公司研發的機器人阿爾法狗在圍棋比賽中戰勝韓國圍棋高手李世石，就充分說明了人工智能的強大性。現在人們愈發重視人工智能技術，結合大數據分析應用的人工智能將在生活與工作中發揮越來越重要的作用。

與機械電子工程類似，人工智能也經歷過三個發展階段：初級階段，該階段還沒有廣泛使用計算機，社會也沒有接納機械化大生產模式。這個階段主要還是手工生產，只是偶爾使用機械化手段。部分大型工業企業開始探索人工智能，但受到總體科技水平的限制，成果有限；第二階段，機械化大生產廣泛普及，計算機科學開始發展。生產需求與生活需求不斷增加，這個階段開始使用人工智能，但受到經濟因素影響，人工智能僅在一些大型工廠中使用；第三階段，這個階段中人工智能得到普及，發展速度不斷加快，開始興起物聯網大數據技術。這正是我們所處的階段，人工智能的應用將工作和生活變得簡單與便利，促進人類社會快速發展。

3 整合機械電子工程與人工智能的措施

3.1 兩者相關性分析

隨著科技進步與社會發展，電子化信息迅速發展，機械電子工程作為基礎性學科在生活中得到廣泛應用。但機械電子工程也有不足的地方，比如系統復雜不穩定、功能多變等，這些問題的根本還是電子信息系統不夠完善。人工智能本身具有的信息快速傳遞與及時處理信息等特點可以有效彌補這一情況。機械電子工程輸入與輸出過程中，電子信息系統會出現很多困難與阻力，如果輸入信息過于復雜，電子信息系統極有可能出現失誤，這時就需要人工操作進行解決。如果可以將兩者融合起來，就可以解決機械電子工程中存在的不足與缺陷。

3.2 分析具體應用

3.2.1 機械電子技術中的模糊推理系統要點。模糊推理系統作為一個相對完整的系統，本身具有極強的信息處理能力，加上其結構簡單，因此有著較強的實用性。目前社會上已經在廣泛使用模糊推理系統，主要應用在自動化控制及數據處理。當機械電子系統運行時，該系統會模擬人腦分析語言并下達處理指令，在網絡結構中產生一組與處理指令相對性的函數。模糊推理系統主要運用的方式是域到域，實現儲備信息規則的目的。但實際運行中也存在一些問題，比如：計算量不能滿足實際需求、連接方式不夠固定等，造成該系統在輸入與輸出環節存在誤差，這正是人工智能技術的優勢，目前的趨勢是融合人工智能神經網絡系統到機電模糊推理系統中取長補短，綜合應用。

3.2.2 人工智能技術的神經網絡系統要點。人工智能主要研究如何通過計算機模擬人的行為與思維過程。計算機使用人工智能可以大幅度提高應用層次，擴大應用范圍。神經網絡則是一種通過神經元成立的模式，將其分布在網絡上實現人機互動。人工神經系統結構簡單、功能不足，但也有顯著優勢：神經元構成模式可以最大程度地發揮神經系統的功能與效用，完成高難度的行為模式。神經網絡系統分析數字信號是主要通過模擬結果進行，根據分析出的結果設定相應參數值，最后通過網絡計算出關聯函數。神經網絡系統所運用的方式較為簡單，在信息輸入過程中，所有的神經元之間有著固定的聯系，且計算量會很大，不管是在信息輸出還是信息輸入方面，都具有非常高的精準度。該領域的技術完美的補充了機械電子模糊推理系統計算能力及信息輸入輸出的不足，兩項技術的融合應用前景非常看好。

4 智能信息化機械電子的發展應用趨勢

在我國的生產和安全監管中，機械電子工程的應用也呈現出智能化的發展趨勢，主要體現在研發效率高、機械化程度高的技術，特別是在煤礦、非煤礦山等安全生產、監管領域，智能化的機電技術可以提高安全性、增加效率，有效防止人員誤操作導致的生產安全事故，例如：瓦斯自動斷電系統，絞車自動防跑車系統，煤礦智能監控平臺都已經普遍運用到了生產中，另外目前事故比例最大的交通運輸行業也在普及智能機電技術，全國均已建立了客運信息監控平臺，未來的趨勢是強化平臺功能性、智能化，更好地避免交通事故的發生。在機加工領域紅外遙感結合的智能機電技術已經逐步應用于生產，防止人員過界事故。以往發生的生產安全事故有過慘痛的教訓，如果使用智能機電技術進行防控是可以避免的，例如2014年的昆山“8.2”特別重大爆炸事故，這是一起粉塵濃度過大引起的爆炸，如果當時安裝有粉塵濃度傳感器及自動報警停線系統，那么這起事故完全可以避免，目前該技術已經廣泛應用于煤礦行業的瓦斯監控中。機械化智能化水平不斷提高是當前科技發展的大勢所趨，特別是在安全生產及監管中更應該努力研究并推廣。

5 結束語

總而言之，智能信息化電子工程具有顯著優勢，其本身也將成為工業制造發展的必然趨勢。文章中作者以機械電子工程及人工智能的概念、特點入手，詳細分析兩者之間的相關性，探討兩者融合發展的可行性，最后給出整合機械電子工程與人工智能運用于生產及監管的思路。希望通過文章論述，可以為從業者提供一定的借鑒，共同努力促進行業技術進步發展。

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1.1機械電子工程的發展史

20世紀是科學發展最輝煌的時期，各類學科相互滲透、相輔相成，機械電子工程學科也在這一時期應運而生，它是由機械工程與電子工程、信息工程、智能技術、管理技術相結合而成的新的理論體系和發展領域。隨著科學技術的不斷發展，機械電子工程也變的日益復雜。

機械電子工程的發展可以分為3個階段：第一階段是以手工加工為主要生產力的萌芽階段，這一時期生產力低下，人力資源的匱乏嚴重制約了生產力的發展，科學家們不得不窮極思變，引導了機械工業的發展。第二階段則是以流水線生產為標志的標準件生產階段，這種生產模式極大程度上提高了生產力，大批量的生產開始涌現，但是由于對標準件的要求較高，導致生產缺乏靈活性，不能適應不斷變化的社會需求。第三階段就是現在我們常見的現代機械電子產業階段，現代社會生活節奏快，亟需靈活性強、適應性強、轉產周期短、產品質量高的高科技生產方式，而以機械電子工程為核心的柔性制造系統正是這一階段的產物。柔性制造系統由加工、物流、信息流三大系統組合而成，可以在加工自動化的基礎之上實現物料流和信息流的自動化。

1.2機械電子工程的特點

機械電子工程是機械工程與電子技術的有效結合，兩者之間不僅有物理上的動力連結，還有功能上的信息連結，并且還包含了能夠智能化的處理所有機械電子信息的計算機系統。機械電子工程與傳統的機械工程相比具有其獨特的特點：

1)設計上的不同。機械電子工程并非是一門獨立學科，而是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。在設計時，以機械工程、電子工程和計算機技術為核心的機械電子工程會依據系統配置和目標的不同結合其他技術，如：管理技術、生產加工技術、制造技術等。工程師在設計時將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結合，以完成設計；2)產品特征不同。機械電子產品的結構相對簡單，沒有過多的運動部件或元件。它的內部結構極為復雜，但卻縮小了物理體積，拋棄了傳統的笨重型機械面貌，但卻提高了產品性能。

機械電子工程的未來屬于那些懂得運用各種先進的科學技術優化機械工程與電子技術之間聯系的人，在實際應用當中，優化兩者之間的聯系代表了生產力的革新，人工智能的發展使得這一想法變成可能。

2人工智能

2.1人工智能的定義

人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計算機科學、神經生理學、心理學、語言學、哲學等多門學科的交叉學科，是21世紀最偉大的三大學科之一。尼爾遜教授將人工智能定義為：人工智能是關于怎樣表示知識和怎樣獲得知識并使用知識的科學。溫斯頓教授則認為：人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作。至今為止，人工智能仍沒有一個統一的定義，筆者認為，人工智能是研究通過計算機延伸、擴展、模擬人的智能的一門科學技術。

2.2人工智能的發展史

2.2.1萌芽階段

17世紀的法國科學家B.Pascal發明了世界上第一部能進行機械加法的計算器轟動世界，從此之后，世界各國的科學家們開始熱衷于完善這一計算器，直到馮諾依曼發明第一臺計算機。人工智能在這一時期發展緩慢，但是卻積累了豐富的實踐經驗，為下一階段的發展奠定了堅實的基礎。

2.2.2第一個發展階段

在1956年舉辦的“侃談會”上，美國人第一次使用了“人工智能”這一術語，從而引領了人工智能第一個興旺發展時期。這一階段的人工智能主要以翻譯、證明、博弈等為主要研究任務，取得了一系列的科技成就，LISP語言就是這一階段的佼佼者。人工智能在這一階段的飛速發展使人們相信只要通過科學研究就可以總結人類的邏輯思維方式并創造一個萬能的機器進行模仿。

2.2.3挫折階段

60年代中至70年代初期，當人們深入研究人工智能的工作機理后卻發現，用機器模仿人類的思維是一件非常困難的事，許多科學發現并未逃離出簡單映射的方法，更無邏輯思維可言。但是，仍有許多科學家前赴后繼的進行著科學創新，在自然語言理解、計算機視覺、機器人、專家系統等方面取得了卓爾有效的成就。1972年，法國科學家發現了Prolog語言，成為繼LISP語言之后的最主要的人工智能語言。

2.2.4第二個發展階段

以1977年第五屆國際人工智能聯合會議為轉折點，人工智能進入到以知識為基礎的發展階段，知識工程很快滲透于人工智能的各個領域，并促使人工智能走向實際應用。不久之后，人工智能在商業化道路上取得了卓越的成就，展示出了頑強的生命力與廣闊的應用前景，在不確定推理、分布式人工智能、常識性知識表示方式等關鍵性技術問題和專家系統、計算機視覺、自然語言理解、智能機器人等實際應用問題上取得了長足的發展。

2.2.5平穩發展階段

由于國際互聯網技術的普及，人工智能逐漸由單個主體向分布式主體方向發展，直到今天，人工智能已經演變的復雜而實用，可以面向多個智能主體的多個目標進行求解。

3人工智能在機械電子工程中的應用

物質和信息是人類社會發展的最根源的兩大因素，在人類社會初期，由于生產力水平低，人類社會以物質為首要基礎，僅靠“結繩記事”的方法傳遞信息，但隨著社會生產力的不斷發展，信息的重要性不斷被人們發現，文字成為傳遞信息最理想的途徑，最近五十年間，網絡的普及給信息傳遞帶來了新的生命，人類進入到了信息社會，而信息社會的發展離不開人工智能技術的發展。不論是模型的建立與控制，還是故障診斷，人工智能在機械電子工程當中都起著處理信息的作用。

由于機械電子系統與生倶來的不穩定性，描述機械電子系統的輸入與輸出關系就變得困難重重，傳統上的描述方法有以下幾種：1)推導數學方程的方法；2)建設規則庫的方法；3)學習并生成知識的方法。傳統的解析數學的方法嚴密、精確，但是只能適用于相對簡單的系統，如線性定常系統，對于那些復雜的系統由于無法給出數學解析式，就只能通過操作來完成。現代社會所需求的系統日益復雜，經常會同時處理幾種不同類型的信息，如傳感器所傳遞的數字信息和專家的語言信息。由于人工智能處理信息時的不確定性、復雜性，以知識為基礎的人工智能信息處理方式成為解析數學方式的替代手段。

通過人工智能建立的系統一般使用兩類方法：神經網絡系統和模糊推理系統。神經網絡系統可以模擬人腦的結構，分析數字信號并給出參考數值；而模糊推理系統是通過模擬人腦的功能來分析語言信號。兩者在處理輸入輸出的關系上有相同之處也有不同之處，相同之處是：兩者都通過網絡結構的形式以任意精度逼近一個連續函數；不同之處是：神經網絡系統物理意義不明確，而模糊推理系統有明確的物理意義；神經網絡系統運用點到點的映射方式，而模糊推理系統運用域到域的映射方式；神經網絡系統以分布式的方式儲存信息，而模糊推理系統則以規則的方式儲存信息；神經網絡系統輸入時由于每個神經元之間都有固定聯系，計算量大，而模糊推理系統由于連接不固定，計算量較小；神經網絡系統輸入輸出時精度較高，呈光滑曲面，而模糊推理系統精度較低，呈臺階狀。

隨著社會的不斷發展，單純的一種人工智能方法已經不能滿足日益增長的社會需要，許多科學家開始研究綜合性的人工智能系統。綜合性的人工智能系統采用神經網絡系統與模糊推理系統相結合的方法，取長補短，以獲得更全面的描述方式，模糊神經網絡系統便是一成功范例。模糊神經網絡系統做到了兩者功能的最大融合，使信息在網絡各層當中找到一個最適合的完全表達空間。邏輯推理規則能夠對增強節點函數，為神經網絡系統提供函數連結，使兩者的功能達到最大化。

篇（7）

中圖分類號：TH-39文章編號：1009-797X(2015)24-0079-02文獻標識碼：A

作者簡介：王愛民（1966-），男，碩士學歷，副教授，研究方向為機械工程

現代社會，產業的信息化已然成為大勢所趨，尤其是在全球一體化不斷深入的當前，國家科技與信息化的發展水平已經成為衡量一國實力的重要指標，因此加大現代科學技術研究成為各國爭相開展的重要課題。我國的機械技術和電子技術起步并不晚，一直緊隨國際主流，然而現代社會的多元化進步，決定了傳統機械技術與電子技術的各自為戰已難以滿足現代化機械制造業的發展需要，科學技術發展的智能化需求也不斷提高著對于傳統技術的要求，機械電子技術因此整合而生。為了更好地適應社會當前對于機械制造技術的需求，加強對機械電子技術水平提升的科研工作勢在必行。新時期，機械電子技術的發展為現代機械制造業提供了相當的優勢，其現代化的發展趨勢已經勢不可擋。因此，進一步研究機械電子技術的現代化發展趨勢有利于為該技術的發展引出更為明確的方向，具有積極的現實指導意義。

1機械電子技術概述

機械電子技術，始于機械技術和電子技術兩個分支領域的整合。應現代化社會的發展需要，機械制造行業于近些年獲得了顯著發展，在該行業領域當中，一直是以電子技術為主導，實現著對機械功能、動力、信息化處理與操作控制等方面的管理。為了更好地服務于現代化的機械制造，對機械裝置進行電子化的技術調整成為一個新的思路，加之與計算機軟件的結合，成為了新的機械電子系統。并且，隨著該整合技術應用范圍的不斷拓展，逐漸形成了一門自成體系的系統化學科[1]。機械電子技術發展至今，在各項新技術與計算機互聯網的支撐作用下，正在不斷填充著更多的新內容，現代研究中關于機械電子技術的嚴格定義未見統一，本文認為其可以做如下概括：即立足于電子技術，將其他分支技術包括機械技術、微電子技術、現代信息技術、智能化控制技術、計算機技術、傳感器技術、網絡技術、接口技術和信息轉換技術等集成一體，根據切實的需求而實現對機械制造加工目標的定位，并于確保安全可靠的前提下提升整個工作效率的功能系統，便是機械電子系統，該技術則是機械電子技術。

2機械電子技術的發展現狀

分析可知，國際中關于機械電子技術研究的最新階段始于20世紀90年代末期，機械電子技術的突破式發展主要是依賴于光學、通信等技術，機械電子技術也生成了光機械電子與微電子機械等分支。我國關于機械電子技術的研究始于20世紀80年代，在當時國務院的帶領下，機械電子技術開始逐漸受到了越來越多的重視，該專業也逐漸成為了獨立學科深入到了各高校當中。隨著時間的發展與現代諸多行業領域的切實需要，機械電子技術在21世紀之后便開始急速發展，無論是研究理論或者是技術實踐，均取得了良好的成績[2]。

3機械電子技術的現代化發展趨勢

機械電子技術的發展，核心力量就在于現代科學技術水平的不斷提升。作為一個全新的應用技術，機械電子技術于機械設備應用中的現實作用至關重要，且具有著無可替代的作用。同時，鑒于機械電子技術本身所具有的技術覆蓋范圍，對其他技術的依賴程度也就可想而知，發展趨勢自然顯而易見。

3.1智能化

現代科學技術的一個最大優勢主要就在于提升各個行業領域工作效率的同時能夠通過多種技術的整合實現智能化。機械電子技術的現代化發展，需要以智能化作為主要方向[3]。以當前廣泛應用的CNC數控機床為例，其就能夠通過智能化接口的聯通在計算機技術的輔助下實現智能的人機對話功能，由此可以成為機械電子技術發展的有效助力。

3.2數字化

在計算機與互聯網的作用下，數字化技術已經越來越多地應用到各個行業領域當中。在機械電子技術中，數字化技術的融合優勢在于能夠更好地保證軟件應用的可靠性，并且具有著智能化的自我修復與診斷功能，可操作性強。在網絡的驅動作用下，數字化技術也可實現機械電子技術的遠程控制。

3.3網絡化

監控技術成為了網絡普及之后電子技術應用的一大突破，機械電子技術產品在監控技術當中更是一個必不可少的應用，主要是進行遠程控制的終端設備。此技術的應用決定了現代技術的機電一體化融合，為現代人們帶來了諸多的高科技成果。

3.4模塊化

技術的普及，使機械電子產品越發多元化，不同的機械電子產品具有不同的單元模塊，對于接口的需求也不盡相同[4]。除此之外，動力驅動單元的控制也是實現機電一體化技術的前提。因此，機械電子技術可以從此方面加大科研力度，以加快電子產品的更新頻率。

3.5集成化

機械電子技術的生成，是多種技術相互整合與滲透的結果，在技術的復合與優化共同作用下，服務于現代制造業生產過程中對于產品的多品種、小批量的柔性需求，在對整個系統進行必要的分層之后，分散系統的各個不同功能，并在確保機械正常運轉的前提下聯系各個層次的系統，提升整個系統的功能與性能。

3.6信息化

隨著信息產業和智能產業將成為社會的主導產業，機械電子技術、機械制造也將是由信息主導的，并采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理方式的全新的機械制造業。

4結論

綜上所述，在當前的信息化時代，所有技術的進步都是一個更新換代的過程，技術體系需要進行不斷的創新，才能滿足現代社會發展的切實需求。機械電子技術的現代化發展，需要同機械設備相輔相成，唯有充分結合當今國際最為先進的各類技術，才能確保機械電子技術理論的不斷充實，進而推動技術水平的不斷提升。

參考文獻：

[1]王烜欽．機械電子技術的發展現狀及未來趨勢分析[J]．電子技術與軟件工程，2015（02）：122.

[2]閆梅，劉嘉文，張振．電子工程技術的現代化發展探究[J]．現代工業經濟和信息化，2015（16）：115~117.

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機械一體化又被人們稱之為機械電子學，它是一種綜合技術，包括機械技術，電工電子技術，微電子技術，傳感器技術等眾多技術。當今世界，計算機技術發展迅速，并且得到廣泛的應用，因此，在未來世界中，機電一體化將會有著更為廣闊的發展空間。由于對機械性能的要求不斷加強，因此機電控制裝置將更加廣泛的應用在工程機械中，同時，其結構也將越來越復雜。尤其是在我們國家，因為我國進口和國產的工程機械的使用量一年又一年的增加，那么怎樣才能用好以及管理好價格昂貴的工程機械，怎樣才能使其在工程機械部門發揮最大作用是我們面臨的一個重要的問題。

1.工程機械中機電一體化的應用

1.1監視和控制系統

監控系統是否正常作業是機電一體化技術在工程機械中應用的一個良好的表現。當系統的運行出現問題的時候，電子監控就會發出警報，當然，甚至可以自動的排除故障，使系統恢復正常的運行，這樣的自動化或者半自動化的控制給工作帶來了很大方便。因此，通過充分的運用機電一體化技術，將會使得運行故障所造成的損失和影響降到最低。

1.2節約能源

與現如今的工程機械的運行相比較，傳統的工程機械運行往往會對資源造成很大的浪費。究其原因，最重要的一點就是，機械運行效率一般情況下都沒有達到額定功率，這樣的不在滿負荷下運行的機械將會產生許多的無用功，對能源就造成了浪費。但是如果運用機電一體化技術，就能夠對其進行效率調節，以達到節能的目的。舉例說明，采用卡特電子效率節能控制系統的日本日立公司，通過綜合控制發動機和泵，使得功率的利用率達到了百分之九十八。

1.3精確的把握成品作業

機電一體化技術中的電子控制系統應用在工程機械設備上，就使得稱量精確，這樣的自動化稱量也會將人工稱量的弱點降到了最低，明顯提高成品作業的精度。同時這樣的自動測量還使得人力資源得到了節約，減輕了施工人員身上的負擔，這樣的自動化或者半自動化的控制給工作帶來了很大方便，例如，瀝青和水泥混凝土攪拌廠廣泛的采用了微機控制的電子稱量自動化系統，使得瀝青混凝土攤鋪機的施工質量得到了明顯的提高，與高效，快捷的現代工程施工的要求不謀而合。

1.4控制柴油機

柴油機行業的一項重要的戰略目標就是降低柴油機的外排所造成的污染，但是，要想解決發動機排放質量進而最低油耗間的矛盾卻是非常的困難。因此，將這兩種參變量調整到一個平衡點。在過去，人們只是考慮去提高燃油效率，這樣的話，雖然，污染物的排放量有所減少，但是污染物的排放濃度卻在顯著提高，并沒有什么實質性的改變。但是，當電子技術高速發展的時候，通過采用電子調速器，電子油門控制裝置，自動停機裝置等裝置，不僅使柴油機能夠滿足經濟指標，還能使夠對最佳噴油進行定時。

1.5其他應用

在國外，其生產的推土機，裝載機，鏟運機等都采用了電子控制的自動變速器，這種變速器能夠根據外負荷的而變化情況而改變自身的傳動系的傳動比，通過使用這種變速器，不僅使燃油的經濟性得到了提高，而且大大降低了勞動強度。為了使作業的安全性得到提高，現代的起重機上都用上了電子控制的力矩限制器。國外有些工程機械上設置了無線遙控裝置以代替人工操作，避免了工程機械所帶來的危險。

現代工程機械的一項非常重要的指標就是電子系統的可靠性。在工程機械中，露天作業居多，因此避免不了要暴曬，雨霧，強風，塵埃等侵襲。面對如此惡劣的工作環境，電子控制系統應該滿足一些條件，要可靠，能夠穩定的工作，抗老化，還要有較長的壽命，密封性要好，能夠防水，抗干擾能力要強，能夠在種種干擾下可靠地工作。

2.機電一體化的發展情況

現在，工程機械的發展正處于一個非常關鍵的時候，工程機械的技術模式逐漸轉變為以機械，液壓，電子控制技術等綜合在一起的模式，這種技術，不僅能夠使工程機械的性能呢的到極大的提高和促進，而且具有更加經濟性，安全性和可靠性的特點。在當前的工程機械的制造系統中，其核心的工作模式主要采用微電子處理器。當今國民經濟和科學技術正在高速發展，工程機械在我國逐漸普及，這樣，機電一體化就能夠更加科學的發展。

3.機電一體化的發展前景

3.1智能化方向

智能化一詞主要是針對機器行為的描述，它的基礎是控制理論，然后融入人工智能，運籌學，計算機科學技術，模糊數學，心理學，生理學和混沌動力學等元素，將機器得到判斷事物，邏輯思維，以及自主決策的能力，從而使得控制目標得到更高。

3.2網絡化方向

當有機電一體化的新產品被研發出來的話，如果它有多特的功能，可靠地質量，那么很快，就會在全球火熱暢銷。再有，網絡已經在全世界普及開來，那么運用網絡的遠程控制作用和監視技術去控制終端的機電一體化設備就更為方便。運用局域網和現場總線控制家用電器已經越來越普遍，這樣能夠使人們從高科技技術那里得到便利和快樂。因此，機電一體化技術將會朝著網絡方向更快的發展。

3.3微型化方向

所謂的微型化，指的是機電一體化將進軍微觀領域。在國外，稱之為微電子機械系統，指的是幾何尺寸不超過1立方厘米的產品。微機電一體化產品有著眾多的特點，它產品體積小，較少的耗能，靈活的運動能力，在醫療，軍事等方面有著獨特的優勢。微機電產品的加工技術非常的精密，包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

4.總結

簡而言之，在未來，機電一體化技術必將發揮著更加重要的作用，將會在更加廣泛的領域內有所應用，也將會成為未來工程機械的發展方向。當然，為了能夠早日將機電一體化技術的優勢大放光彩，還需要在研究方面加大力度，使機電一體化水平得到提高，以得到長足發展。 [科]

【參考文獻】

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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：

[1]黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊,2009(18).

[2]魏建碑.淺談機電一體化在工程機械中的應用[J].黑龍江科技信息,2009(25).

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現代工程施工要求工程機械具有以下性能生產效率高且能量損失小，節約能源；自動化程度高，施工質量好，精度高；性能穩定，工作可靠，安全，使用壽命長；具有較好的經濟性；高的技術價格比和低的制造與使用成本；操作簡單、輕便、勞動強度低，駕駛員的工作條件好，具有運行狀態監視、故障自診及自動報警功能，能及時準確地指出故障部位，減少停機維修作業時間。

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

20世紀60年代以來，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后，刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發展為機電一體化的發展更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期，機電一體化技術和產品得到了極大發展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持，20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入了深入發展時期。光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。

機電一體化產品和技術可分為機械、電子和軟件三大部分。模塊化技術是這三者的共同技術。模塊化技術可以減少產品的開發和生產成本，提高不同產品間的零部件通用化程度，提高產品的可裝配性、可維修性和可擴展性等。融合機械、電子和軟件三大部分的機電一體化模塊代表了未來產品的發展方向，具有高度自主性、良好的協調性和自組織性的特點。總之，模塊化設計與制造是機電一體化系統的基本方法和發展趨勢。隨著微處理器性能價格比的迅速提高和微機械電子（MEMS）技術的飛速發展，各種機電一體化模塊將越來越多地出現在市場上。利用這些模塊，可以迅速方便地設計和制造出各種新的機電一體化產品。