發(fā)布時(shí)間：2023-03-06 16:02:28
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)電一體化技術(shù)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
一、論文提綱.........................................1
二、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞..................................2
三、正文............................................3-9
四、參考文獻(xiàn)..........................................10
論文提綱
1、機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性
3、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
4、缺乏全、系統(tǒng)的并且實(shí)地性的專業(yè)信息平臺(tái)
5、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場(chǎng)管理體系不完善
內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞
摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機(jī)電一體化逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要推助力?，F(xiàn)如今，我國(guó)的機(jī)電一體化已取得初步成效，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，有效解決了人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問題。本文將對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，并展望其未來發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
探究機(jī)電一體化的發(fā)展及應(yīng)用
一、機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性
與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性：
（一）使用安全性和可靠性提高
一般機(jī)電一體化產(chǎn)品都具有自動(dòng)監(jiān)視、提醒、報(bào)警等自動(dòng)保護(hù)功能，可以減少和避免人身和設(shè)備事故，設(shè)備的使用安全性能明顯提高。
（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高
一體化的機(jī)電產(chǎn)品具有自動(dòng)控制和自動(dòng)處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機(jī)械按照設(shè)計(jì)要求完動(dòng)工作，減少人為者主觀因素的影響。
（三）人機(jī)交流和復(fù)合功能進(jìn)一步得到提升
一體化機(jī)電普遍采用電子屏數(shù)字顯示和程控技術(shù)，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡(jiǎn)單，人機(jī)互動(dòng)更容易。自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)保護(hù)等便多的智能化功能，能在不同工作場(chǎng)合領(lǐng)域適應(yīng)更多的工作要求。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
（一）數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床又稱數(shù)字控制機(jī)床，是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動(dòng)化機(jī)床。經(jīng)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，機(jī)電一體化技術(shù)是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的可靠支撐，不僅提了升數(shù)控機(jī)床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率，同時(shí)還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機(jī)床的實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，機(jī)電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利，這對(duì)提高管理效率，豐富數(shù)控機(jī)床種類極為重要。首先，可以削弱多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的排斥效應(yīng)，為機(jī)床使用周期的延長(zhǎng)、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次，用戶可以按照實(shí)際生產(chǎn)需求，對(duì)操作管理進(jìn)行自定義設(shè)計(jì)，大幅度提高了數(shù)控機(jī)床的智能化水平。
（二）分布式控制系統(tǒng)
機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，可以針對(duì)性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先，便于分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行控制流程簡(jiǎn)化，提高操作穩(wěn)定性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)主機(jī)的有效管控。其次，可以強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全管理。具體來講，分布式系統(tǒng)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合，有助于控制級(jí)別多樣化，以便針對(duì)不同生產(chǎn)情況，主機(jī)可以進(jìn)行不同的操作管理。同時(shí)，還可以化繁為簡(jiǎn)，優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計(jì)劃等功能，大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問題。
（三）全自動(dòng)照相機(jī)
全自動(dòng)照相機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機(jī)可以利用微電子技術(shù)，根據(jù)光線條件、拍攝距離等，自動(dòng)對(duì)光圈、曝光速度以及焦距進(jìn)行最優(yōu)化選擇。全自動(dòng)照相機(jī)主要分為機(jī)械與電子兩大組成部分，它們互相協(xié)作，是一個(gè)不可分割的整體。全自動(dòng)照相機(jī)不僅包含精密機(jī)械以及復(fù)雜電路，同時(shí)還涉及光電檢測(cè)、液晶顯示等多種先進(jìn)技術(shù)。
（四）工業(yè)機(jī)器人
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，危險(xiǎn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免，這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患?；诖?，人們結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)，利用機(jī)器人代替人工進(jìn)行高危操作，以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及作業(yè)危險(xiǎn)性，有效避免安全事故頻發(fā)問題。縱觀工業(yè)機(jī)器人發(fā)展史，有3個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)：第一代機(jī)器人只能機(jī)械性重復(fù)簡(jiǎn)單工作，其自動(dòng)化水平以及對(duì)于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機(jī)器人可以部分感知外界工況，并可對(duì)部分信息進(jìn)行判斷與分析;第三代機(jī)器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
（一）人工智能
人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能，就是指機(jī)械設(shè)備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時(shí)對(duì)傳感器收集信息進(jìn)行有效分析與處理。與前兩代機(jī)器人相比，第三代機(jī)器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時(shí)，學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重，可以有效提升機(jī)電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。
（二）網(wǎng)絡(luò)化
當(dāng)今社會(huì)是信息化時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，可以強(qiáng)化機(jī)電一體化的遠(yuǎn)程管控質(zhì)量，工作人員不需要對(duì)生產(chǎn)車間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，就可以在任何時(shí)間、地點(diǎn)反饋生產(chǎn)信息，對(duì)生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，并根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。
（三）模塊化
實(shí)現(xiàn)模塊化是機(jī)電一體化發(fā)展的迫切需求。然而，由于市場(chǎng)上的機(jī)電一體化產(chǎn)品五花八門，且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商，導(dǎo)致同一類型的機(jī)械設(shè)備多少會(huì)存在一定差異。同時(shí)，模塊化對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模塊化，并不容易。因此，相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，充分調(diào)動(dòng)一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統(tǒng)一化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
四、缺乏全、系統(tǒng)的并且實(shí)地性的專業(yè)信息平臺(tái)
為應(yīng)對(duì)技術(shù)壁壘和反傾銷，應(yīng)由政府和行業(yè)協(xié)會(huì)、出口企業(yè)建立全面系統(tǒng)的專業(yè)信息平臺(tái)。我國(guó)缺和一個(gè)綜合性的信息平臺(tái)，使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮，行業(yè)協(xié)會(huì)的作用也很難到位，企業(yè)對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)口國(guó)標(biāo)準(zhǔn)等信息滯后，技術(shù)發(fā)展遇到壁壘。
五、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場(chǎng)管理體系不完善
我國(guó)有許多產(chǎn)品沒有建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在有標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或低于標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對(duì)于向其它國(guó)家作為主機(jī)出口發(fā)展方向的企業(yè)是一個(gè)無缺失。執(zhí)法的不嚴(yán)不及明也使企業(yè)沒有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)，使我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)存在很大的質(zhì)量疑問。
要使我國(guó)的機(jī)電產(chǎn)品在國(guó)際上有一足之地，要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的建設(shè)。
六、結(jié)束語
綜上所述，機(jī)電一體化包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機(jī)電一體化理念與時(shí)俱進(jìn)，才能保障我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)力在國(guó)際市場(chǎng)占有一席之地。因此，相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系，完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，積極拓展資金渠道，鼓勵(lì)企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，促進(jìn)機(jī)電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實(shí)現(xiàn)大跨步的飛躍，為社會(huì)發(fā)展以及GDP增長(zhǎng)提供可靠推助力。
參考文獻(xiàn)
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1.1液壓挖掘機(jī)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展從機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程來看，其在液壓挖掘機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用與發(fā)展大致可分為四個(gè)階段：1）電子監(jiān)控階段。這個(gè)階段是機(jī)電一體化技術(shù)比較早的一個(gè)發(fā)展階段，在對(duì)液壓挖掘機(jī)的工作狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)主要采用的的電子技術(shù)和傳感技術(shù)，電子檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展給該階段的液壓技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)的有機(jī)融合創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件，電子檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓挖掘機(jī)各個(gè)狀態(tài)參數(shù)的及時(shí)了解、掌握。電子監(jiān)控階段為實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)中應(yīng)用與發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)奠定了必要的基礎(chǔ)。2）電控節(jié)能階段。在這一階段，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用得到了更好的發(fā)展，在對(duì)數(shù)據(jù)以及相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí)，還能夠?qū)z測(cè)到的數(shù)據(jù)做出分析與計(jì)算，而后借助電子控制的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)挖掘機(jī)的操控，使得液壓挖掘機(jī)的工作過程效率高且節(jié)能環(huán)保。3）軌跡控制階段。這個(gè)階段是按照預(yù)定的軌跡來進(jìn)行軌跡控制的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)在液壓挖掘機(jī)當(dāng)中的發(fā)展。4）智能化機(jī)器人階段。智能機(jī)器人階段實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化在液壓挖掘機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用目的，在此階段中挖掘機(jī)完全依靠機(jī)器操控與管理，極大地提高了液壓挖掘機(jī)的工作效率，并且還能使其參與到一些人工不便參與的高危工程的挖掘工作當(dāng)中，在保證了人員安全的同時(shí)也進(jìn)一步拓寬了液壓挖掘機(jī)的使用范圍。
1.2我國(guó)的液壓挖掘機(jī)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展以及工程建設(shè)的壯大，液壓挖掘機(jī)正慢慢向大型化的方向發(fā)展，在這樣的背景下，液壓挖掘機(jī)的效率和節(jié)能效益都迫切地需要提高。在整個(gè)大功率挖掘機(jī)當(dāng)中，即使是一點(diǎn)點(diǎn)的節(jié)能都能帶來經(jīng)濟(jì)效益上的極大節(jié)約，因此，強(qiáng)化液壓挖掘機(jī)的電子化與自動(dòng)化不僅僅是出于對(duì)機(jī)器的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及高效率、高質(zhì)量的考慮，也是對(duì)節(jié)能方面的考量。為了減小和發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，我國(guó)在液壓挖掘機(jī)工業(yè)當(dāng)中采用了技術(shù)引進(jìn)的方案，通過對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)實(shí)現(xiàn)在較短的時(shí)間內(nèi)和較少的資金下提升生產(chǎn)技術(shù)水平，促進(jìn)液壓挖掘機(jī)技術(shù)方面的進(jìn)步。我國(guó)對(duì)液壓挖掘機(jī)的研究正朝著機(jī)-電-液控制系統(tǒng)的方向上轉(zhuǎn)移，不斷地更新與提高液壓挖掘機(jī)的控制方式，使其從最初的機(jī)械杠桿控制慢慢轉(zhuǎn)變成了液壓控制。無線電控制與計(jì)算機(jī)控制將會(huì)是我國(guó)液壓挖掘機(jī)控制方式的未來發(fā)展前景。因此，在研究液壓挖掘機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將重點(diǎn)放在其控制系統(tǒng)方面。
2液壓挖掘機(jī)機(jī)電一體化進(jìn)程中的兩大分歧
由于機(jī)器的技術(shù)成本在不斷地減小，促進(jìn)了液壓挖掘機(jī)的電子技術(shù)的有效推進(jìn)，然而機(jī)電一體化技術(shù)的普及未能及時(shí)跟上液壓挖掘機(jī)電子技術(shù)的發(fā)展步伐，使得其出現(xiàn)了一些維護(hù)和保養(yǎng)方面的問題，在解決問題的過程中出現(xiàn)了液壓挖掘機(jī)機(jī)電一體化進(jìn)程的分歧：一種是以CAT與小松各機(jī)型為代表的由微機(jī)與液壓系統(tǒng)聯(lián)合控制動(dòng)力裝置方法，如小松PC200-5液壓挖掘機(jī)；另外一種是以日立公司近年產(chǎn)品為代表的完全采用電腦來控制動(dòng)力裝置方法，如日立EX100WD2輪式液壓挖掘機(jī)。這兩大分歧代表了液壓挖掘機(jī)機(jī)電一體化進(jìn)程中的設(shè)計(jì)、使用的兩種風(fēng)格，在實(shí)際應(yīng)用中各有利弊。1）供油系統(tǒng)。日立EX100WD2輪式液壓挖掘機(jī)的液壓主泵系統(tǒng)運(yùn)用的是單泵供油的方法，在降低結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)復(fù)合操作，對(duì)執(zhí)行元件的工作速度進(jìn)行控制，并采取壓力補(bǔ)償法來控制流量；小松PC200-5的液壓主泵系統(tǒng)則采用了雙泵雙回路，解決了單泵供油負(fù)載不同執(zhí)行元件的問題，但其主要使用的是液壓控制，機(jī)電一體化程度相對(duì)較低。2）液壓泵調(diào)節(jié)。在液壓泵的調(diào)節(jié)過程當(dāng)中，PC200-5主要采用的是電液聯(lián)合控制，而EX100WD2則采用了全電腦控制，然而現(xiàn)階段的全電腦控制受到環(huán)境影響，電子系統(tǒng)易發(fā)生故障，并引發(fā)整機(jī)癱瘓，使工程受到延誤。
3總結(jié)
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；控制理論；信息技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)
1機(jī)電一體化的內(nèi)容與核心技術(shù)
1.1機(jī)電一體化技術(shù)的基本內(nèi)容系統(tǒng)工程是該技術(shù)的主要工作方式，此外，該技術(shù)的應(yīng)用還包含了電子、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，并將這些方面的知識(shí)、技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，從而優(yōu)化了產(chǎn)品制造和系統(tǒng)間的配置。同時(shí)，還促進(jìn)了產(chǎn)品滿足現(xiàn)實(shí)中的需求。就目前而言，使用一體化技術(shù)時(shí)一定要將與其有關(guān)的建設(shè)工作做好，特別是各種技術(shù)的創(chuàng)新、原理等，以生產(chǎn)出質(zhì)量更好的新產(chǎn)品，因此，該技術(shù)本質(zhì)上是相關(guān)技術(shù)整合后的結(jié)果。1.2機(jī)電一體化的核心技術(shù)1.2.1自動(dòng)控制技術(shù)該技術(shù)是所有技術(shù)中最為復(fù)雜的一項(xiàng)，因?yàn)樵摷夹g(shù)涵蓋的面積非常廣，內(nèi)容五花八門，基于控制理論的知識(shí)對(duì)一體化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再進(jìn)行模擬檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。在其能控制的區(qū)域中，該技術(shù)所包含的內(nèi)容非常多，主要有自適應(yīng)、速度、精度定位等控制技術(shù)。1.2.2系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)指的是一體化中包含的所有組織、概念等的總稱，它是一個(gè)基于整體角度的技術(shù)，將整體分割成多個(gè)互相聯(lián)系的功能模塊，從而將其與接口技術(shù)統(tǒng)一起來，并進(jìn)行有效的管理，達(dá)到將系統(tǒng)連接起來的目的。1.2.3計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)這兩種技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用是對(duì)信息進(jìn)行互換、儲(chǔ)存、讀取、運(yùn)算以及進(jìn)行相應(yīng)判斷的過程，該過程包含的內(nèi)容分極其豐富，主要有專家系統(tǒng)、人工智能、決算等。1.2.4機(jī)械技術(shù)該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的基本技術(shù)，機(jī)械技術(shù)具有高、新的特點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)在于怎樣將其融入到一體化技術(shù)中，并利用它自身的特點(diǎn)更新、處理產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)、材料進(jìn)行改善，進(jìn)而大大改觀產(chǎn)品的準(zhǔn)確度、性能。
2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在20世紀(jì)90年代后期，很多發(fā)達(dá)國(guó)家引領(lǐng)一體化技術(shù)向著智能化方向發(fā)展。形成這種趨勢(shì)的原因有3個(gè)：①通信、光學(xué)等技術(shù)廣泛應(yīng)用到了一體化技術(shù)中。此外，微細(xì)加工這一精密技術(shù)也逐漸引進(jìn)其中，形成了微機(jī)電、光機(jī)電等一體化的分支技術(shù)；②相關(guān)人員對(duì)一體化這一學(xué)科的體系、發(fā)展方向進(jìn)行了深入探討，比如集成方法、建模的設(shè)計(jì)與分析等；③光纖、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，為一體化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分為以下5方面。2.1綠色化隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)、綠色發(fā)展概念的普及，機(jī)電一體化技術(shù)也要向著綠色化方向發(fā)展。該技術(shù)的綠色發(fā)展指的是其應(yīng)用不會(huì)污染環(huán)境，可降低材料的使用成本，并能實(shí)現(xiàn)回收再利用。比如，通過將廢物產(chǎn)生量、材料使用量、產(chǎn)品設(shè)計(jì)三者之間的關(guān)系進(jìn)行量化，從而分析一體化產(chǎn)品制造過程是否對(duì)環(huán)境造成了污染；對(duì)一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造中的每一階段進(jìn)行改進(jìn)，爭(zhēng)取通過廢棄材料來加工生產(chǎn)，產(chǎn)品報(bào)廢之后還可以回收再利用。2.2模塊化隨著產(chǎn)品精細(xì)程度、成熟程度的提高，產(chǎn)品制造過程中的分工會(huì)越來越細(xì)化，且所有的細(xì)化分工應(yīng)參考一樣的標(biāo)準(zhǔn)。因此，就形成了模塊結(jié)構(gòu)。機(jī)電一體化也逐漸向著模塊化的方向發(fā)展。比如，研發(fā)集實(shí)時(shí)測(cè)距、動(dòng)態(tài)捕捉、圖像采集與校對(duì)、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等于一體的電機(jī)控制模塊，研發(fā)集節(jié)能、變頻、減速于一體的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。在此情況下，便能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)直接使用所建立的模塊，大大加快了產(chǎn)品研發(fā)的速度。2.3微型化機(jī)電一體化向著微型化發(fā)展是必然趨勢(shì)，這是因?yàn)槲⑿突l(fā)展可以對(duì)微電子、軟件、微機(jī)械等技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，并具有使用靈活、消耗能量低、體積小等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景良好。2.4系統(tǒng)化系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：①逐漸引進(jìn)多系統(tǒng)、遠(yuǎn)程通信的局域網(wǎng)，大幅提升通信能力；②逐漸使用模塊化、開放式的結(jié)構(gòu)，能隨意分割和組合，靈活多變，比如，當(dāng)前正在對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行生物系統(tǒng)化的研發(fā)。2.5智能化在當(dāng)前信息時(shí)代的大背景下，控制理論的逐漸應(yīng)用、傳感系統(tǒng)的快速發(fā)展、計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的不斷加快均推動(dòng)著機(jī)電一體化技術(shù)向著智能化的方向發(fā)展。比如，現(xiàn)階段有的機(jī)器人能模仿人類的思維或動(dòng)作，在工業(yè)生產(chǎn)、家庭生活中已經(jīng)被運(yùn)用。
3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展思考
要想推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)做好以下5方面的工作。3.1優(yōu)化發(fā)展環(huán)境要想優(yōu)化該技術(shù)的發(fā)展環(huán)境，應(yīng)確保人們可以正確認(rèn)識(shí)該技術(shù)的發(fā)展，并引起高度重視，從而為一體化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，爭(zhēng)取獲得政策、技術(shù)上的大力支持。同時(shí)，應(yīng)為研發(fā)人員提供充分的保障，調(diào)動(dòng)他們的積極性，爭(zhēng)取為機(jī)電一體化的發(fā)展作出更多的努力。3.2做好相關(guān)管理工作充分發(fā)揮相關(guān)協(xié)會(huì)的作用，做好相應(yīng)的管理工作。在機(jī)電一體化進(jìn)程中，應(yīng)按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，并以國(guó)家政策為原則來發(fā)展，這有利于機(jī)電一體化的突破發(fā)展。3.3統(tǒng)籌發(fā)展在機(jī)電一體化的發(fā)展中，一定要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)籌，促進(jìn)它們之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。所以，應(yīng)進(jìn)行深入調(diào)查，對(duì)一體化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析和統(tǒng)籌，為一體化技術(shù)的整體發(fā)展提供可以參考的依據(jù)，從而促進(jìn)一體化技術(shù)的發(fā)展。3.4擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)該技術(shù)應(yīng)用中的所有裝置設(shè)備應(yīng)有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以提高一體化產(chǎn)品的供求比例，防止供求關(guān)系紊亂。3.5增加產(chǎn)品的通信功能只有確保產(chǎn)品具有通信功能，才能使其更加時(shí)適應(yīng)自動(dòng)化的需求。
4結(jié)束語
隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也將更加成熟，大眾視野中的一體化產(chǎn)品也會(huì)逐漸增多，其使用會(huì)越來越廣泛。在今后的發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)將向著智能化、微型化、系統(tǒng)化、模塊化、綠色化的方向發(fā)展，它的作用會(huì)越來越大，為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
［1］鄭峰.關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與思考［J］.科技展望，2015（29）.
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展
前言
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國(guó)家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。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。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)將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用問題分析
在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造。現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。機(jī)電一體化技術(shù)是以微型計(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，以機(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)的綜合應(yīng)用。其發(fā)展大體可分為3 個(gè)階段，20 世紀(jì)60 年代以前為第一階段。20 世紀(jì)七八十年代為第二階段，也是蓬勃發(fā)展的階段，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)模及超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。20 世紀(jì)90 年代后期機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展的第三階段，機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)。一方面通信技術(shù)、光學(xué)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中凸現(xiàn)出來，出現(xiàn)了微機(jī)電一體化和光電一體化等新分支；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，對(duì)機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深入研究。同時(shí)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。
二、機(jī)電一體化技術(shù)意義分析
1、機(jī)電一體化簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)鏈，使機(jī)械磨損、配合間隙及受力變形等引起的誤差大大減少，從而達(dá)到純機(jī)械技術(shù)手段所無法實(shí)現(xiàn)的工作精度。
2、采用微處理器、大規(guī)模集成電路、電力電子器件裝置使機(jī)電一體化產(chǎn)品零部件數(shù)量減少，體積變小，結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化。
3、具備安全連鎖控制、過載及失控保護(hù)、斷電保護(hù)功能，進(jìn)一步提高了機(jī)電一體化產(chǎn)品的安全可靠
4、采用計(jì)算機(jī)技術(shù)提升了產(chǎn)品的自動(dòng)化程度，減少了操作按鈕及手柄，改善了設(shè)備的操作性能。
5、引入了軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器工作程序的可修改性。通過軟件的修改，滿足了工作情況改變的需要，提高了柔性。
6、機(jī)電一體化產(chǎn)品具備了多種復(fù)合功能，使多臺(tái)設(shè)備的多道工序能一次完成并能自動(dòng)檢測(cè)工件和精度，其功能大大增強(qiáng)。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析
1、智能化。智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
2、數(shù)字化。微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(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，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、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)程控制操作、診斷和修復(fù)。
3、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、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、網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域帶來了巨大變革。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)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、自源化。自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。
6、人性化。人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來說更自然，更接近生活習(xí)慣。
7、微型化。微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
8、綠色化。工業(yè)發(fā)達(dá)給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果，所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。
四、結(jié)語
機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容將不斷更新。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)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù)，合理配置各功能單元，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)，它使工業(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。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù), CISM應(yīng)用,應(yīng)用領(lǐng)域
Abstract: The mechanical and electrical integration development trend of mechanical and electrical integration is the machinery, microelectronics, control, computer, information processing science crossover fusion, the development and progress of the relevant technology progress depends on the development, the main development direction mainly has intelligence, modular, network, miniaturization, greening, human nature is changed. Requirements of mechanical and electronic products have certain intelligence, make it has similar to human logic thinking, judgment reasoning, decision-making ability, etc.
Keywords: mechanical and electrical integration technology, CISM application, application field
中圖分類號(hào)：TP271+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
機(jī)電一體化技術(shù)是20世紀(jì)60年代以來，在傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)上，隨電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是微電子技術(shù)、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展而發(fā)展起來的一門新技術(shù)。它是以機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學(xué)科。美國(guó)Ⅸ技術(shù)評(píng)論》認(rèn)為，有10種新興技術(shù)在不遠(yuǎn)的將來會(huì)產(chǎn)生巨大影響。這些技術(shù)是全新的，很快就可以改變計(jì)算、醫(yī)療、制造、運(yùn)輸和能源基礎(chǔ)設(shè)施，這l0種技術(shù)就包含機(jī)電一體化技術(shù)。
機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展進(jìn)步有賴下相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，其主要發(fā)展方向主要有智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化、人性化。
l、智能化是2l世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向。要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I／O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來極人方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人1=智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
2、模塊化由于機(jī)電體化產(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、電氣接口的機(jī)電1體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但義很重要的事。利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好前景。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、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。
3、網(wǎng)絡(luò)化，20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因網(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)使家用電，器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4、微型化微型化是指機(jī)電一體化向微型化和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。自I1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第～一個(gè)醫(yī)用微探針，1988年美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來，國(guó)內(nèi)外在jMEMs工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開發(fā)出各種MEMs器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺傳感器)，各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連{桿、微齒輪、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
5、綠色化2l世紀(jì)的主題是環(huán)境保護(hù)，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程中，要符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的耍求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率最高。
6、人性化未來的機(jī)電一體化更注重產(chǎn)品與人的：關(guān)系，機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人如何給機(jī)電體化產(chǎn)品賦予人的智能、I情感和人性顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人最高境界就是人機(jī)一體化。
機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用滲透的領(lǐng)域越來越多。主要從以下幾個(gè)方面來談一談它的應(yīng)用情況：
(一)機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。世紀(jì)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造。
現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電了計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。數(shù)控系統(tǒng)裝備的機(jī)床大大提高了加工精度、速度和效率。可以說，數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制造過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是自動(dòng)化柔性系統(tǒng)的核心，數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分。我國(guó)現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)拓展了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的要點(diǎn)，細(xì)化了現(xiàn)代市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的內(nèi)容(P、T、Q、c、S、E)；提出了CISM的現(xiàn)代化特征是數(shù)字化、信息化、智能化、集成優(yōu)化、綠色化；強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)的觀點(diǎn)，拓展了系統(tǒng)集成優(yōu)化的內(nèi)容，包括信息集成、過程集成和企業(yè)間集成優(yōu)化、企業(yè)活動(dòng)中三要素和二三流的集成優(yōu)化，以及CISM相關(guān)技術(shù)和各類人員的集成優(yōu)化；突出了管理與技術(shù)的結(jié)合，以及人在系統(tǒng)中的重要作用；指出了CISM技術(shù)是基于傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)的綜合性技術(shù)，其中，特別是突出了信息技術(shù)的主導(dǎo)作用；擴(kuò)展了CISM應(yīng)用范圍，包括離散型制造業(yè)、流程及混合型制造業(yè)。此外，這種提法更具廣義性、開放性和持久性。
由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
(三)機(jī)電一體化技術(shù)在飲料行業(yè)中的應(yīng)用，德國(guó)的包裝機(jī)械在設(shè)計(jì)、計(jì)量、制造及技術(shù)性能等方面都居領(lǐng)先地位，特別是啤酒、飲料灌裝設(shè)備具有高速、成套、自動(dòng)化程度高、可靠性好等特點(diǎn)。一些大公司生產(chǎn)的包裝機(jī)械集機(jī)、電、儀表及微機(jī)控制于一體，采用光電感應(yīng)，以光標(biāo)控制，并配有防靜電裝置。其大型自動(dòng)包裝機(jī)不僅包裝容積大，而且能使制袋、稱重，充填、抽真空、封口等工序在一臺(tái)單機(jī)上完成。德國(guó)包裝機(jī)械業(yè)多年來始終處于穩(wěn)定增長(zhǎng)狀態(tài)，出口比例占80％左右，是世界上最大的包裝機(jī)械出口國(guó)。機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用使復(fù)雜的包裝工藝檢測(cè)過程、在線檢測(cè)和控制、包裝材料和成品的自動(dòng)檢測(cè)、工況參數(shù)的檢測(cè)顯示和控制、對(duì)多樣化成品的包裝、輸送等自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)管理等都變得簡(jiǎn)單可靠。這給食品飲料包裝機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造和控制等方面都帶來了深刻的變化，從根本上改變了包裝機(jī)械的面貌。
關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電一體化 應(yīng)用
1 概述
煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品是把各項(xiàng)高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)品，其主要技術(shù)包括：微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、人工智能、傳感產(chǎn)品可靠性等等，這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術(shù)。在煤礦企業(yè)中，開始利用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)煤炭系統(tǒng)進(jìn)行改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識(shí)到，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)高效、安全、機(jī)械化采煤和煤礦機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。
2 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用
2.1 礦井運(yùn)輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用 在煤礦生產(chǎn)中，因?yàn)楝F(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要，對(duì)煤礦機(jī)械化采煤提出更高的要求，那么隨之對(duì)井下、井上的運(yùn)輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今，對(duì)于國(guó)外一些采煤技術(shù)比較先進(jìn)的國(guó)家，煤礦井下大巷的運(yùn)輸系統(tǒng)大多是采用帶式運(yùn)輸機(jī)，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動(dòng)方式，主要以電力電子器件為核心。在英國(guó)和意大利等國(guó)家，高性能、高可靠性的磁阻電機(jī)在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應(yīng)用。還有德國(guó)自主研發(fā)的內(nèi)裝式交——交變頻調(diào)速提升機(jī)，它采用機(jī)電一體化技術(shù)把電機(jī)和滾筒做成一體，這樣的融合技術(shù)不論在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于領(lǐng)先地位。
在我國(guó)，大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶化，采用大巷強(qiáng)力帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)姆绞揭卜浅Ｆ毡椤Ａ硗?，?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速，它們具有很多種及時(shí)故障診斷和自我保護(hù)等功能，如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發(fā)展的角度看問題，這的確是一個(gè)很好的開始。目前，我國(guó)直徑在兩米以上的提升機(jī)有1700多臺(tái)，其中90%為交流提升機(jī)，并且均是采用轉(zhuǎn)差功率消耗型的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，電控系統(tǒng)部分絕大多數(shù)仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng)，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機(jī)多數(shù)為發(fā)電機(jī)拖動(dòng)，雖有部分可控硅供電系統(tǒng)，也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡(jiǎn)單，程序設(shè)計(jì)起來也比較容易，不需要一些復(fù)雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強(qiáng)，因此，它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間工作。
2.2 綜合機(jī)械化采煤 1970年，我國(guó)自主設(shè)計(jì)制造裝配了第一套綜合機(jī)械化采煤工作面，并在大同礦務(wù)局進(jìn)行試驗(yàn)使用，一直試驗(yàn)使用到80年代后期，這項(xiàng)技術(shù)的使用標(biāo)志著我國(guó)的煤礦綜合機(jī)械化采煤有了重大的突破性發(fā)展，推動(dòng)了煤礦自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，同樣，采煤機(jī)也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引；液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計(jì)算機(jī)化發(fā)展，以計(jì)算機(jī)為核心，采用電液控制，移架自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)工作面刮板運(yùn)輸機(jī)也進(jìn)行了微機(jī)監(jiān)控裝置的配置，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合機(jī)械化采煤中的應(yīng)用，使設(shè)備動(dòng)作趨于協(xié)調(diào)，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 從多數(shù)煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩(wěn)定性相對(duì)較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進(jìn)行了大量的研究，對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)也實(shí)施多次再設(shè)計(jì)改進(jìn)措施，但仍然沒有得到預(yù)期的效果，因此這些在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用率不是很高。在國(guó)外，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)發(fā)展很快，運(yùn)行速度和質(zhì)量也在不斷提高，傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜，信息媒體由字符發(fā)展到聲像，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展，他們的機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內(nèi)部機(jī)電一體化技術(shù)推廣應(yīng)用最快的產(chǎn)品，一些高校、科研所和企業(yè)正在研究和生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。
3 對(duì)我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的思考
在20世紀(jì)，我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個(gè)環(huán)節(jié)，但相對(duì)國(guó)外先進(jìn)煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)技術(shù)水平，必須掌握信息時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)。
應(yīng)提高我國(guó)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化的程度；以計(jì)算機(jī)為機(jī)電一體化的核心裝置，因?yàn)橛?jì)算機(jī)運(yùn)算和存貯能力非常強(qiáng)，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)盡可能的選用功能強(qiáng)大的嵌入式計(jì)算機(jī)，從而保證工作性能更可靠；對(duì)于新開發(fā)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能，同時(shí)，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接通信控制；煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平，能判斷機(jī)電設(shè)備和周圍環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時(shí)能快速地對(duì)所采集的參數(shù)進(jìn)行分析，從而對(duì)故障進(jìn)行診斷，再根據(jù)這些診斷結(jié)果對(duì)以后工作過程中的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)；要對(duì)礦用傳感器進(jìn)行深入研究和開發(fā)，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時(shí)考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進(jìn)行信號(hào)的測(cè)量，并保證其測(cè)量準(zhǔn)確度，并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識(shí)別和自我調(diào)節(jié)等功能；要關(guān)注國(guó)內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，從而提高煤礦現(xiàn)代化，達(dá)到煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)。
4 結(jié)束語
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)是煤礦綜合自動(dòng)化的發(fā)展基礎(chǔ)，更是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐技術(shù)，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在采、掘、運(yùn)、裝備等方面的應(yīng)用和推廣，大力地推動(dòng)我國(guó)煤礦綜合生產(chǎn)力，同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的現(xiàn)代化、高科技煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社.2004.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化特征發(fā)展趨勢(shì)
隨著日新月異的技術(shù)更新，機(jī)電一體化發(fā)展對(duì)不同學(xué)科交叉滲透也有著推動(dòng)。機(jī)械工程當(dāng)中的微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，為機(jī)電一體化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)，在機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用下，就能提高生產(chǎn)力水平。從理論上對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展研究分析，就能從理論層面提供支持依據(jù)。
一、機(jī)電―體化技術(shù)發(fā)展歷程和主要的內(nèi)容分析
1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程分析
機(jī)電一體化主要是電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，從而將機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力以及電子技術(shù)的信息處理功能充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作目標(biāo)。機(jī)電一體化是建立在綜合應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的，在當(dāng)前已經(jīng)成為獨(dú)立的學(xué)科，從技術(shù)層面來說，主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品有效實(shí)現(xiàn)和使用發(fā)展。而從產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面來說，就是機(jī)械系統(tǒng)和微電子系統(tǒng)結(jié)合構(gòu)成的新系統(tǒng)，這就成為了有著新功能的產(chǎn)品。機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展過程中，在功能系統(tǒng)的作用發(fā)揮上比較突出。機(jī)電一體化實(shí)際是綜合技術(shù)的融合，并非是簡(jiǎn)單化的拼湊，而是將各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)概念上以及技術(shù)上的融合。
我國(guó)的機(jī)電一體化發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段。上世紀(jì)80年代，學(xué)術(shù)界對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行了研究，經(jīng)過了幾十年的努力，在理論上以及技術(shù)層面上都實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展，在數(shù)控技術(shù)方面的市場(chǎng)占有率也逐年提高，機(jī)械生產(chǎn)能力也有了大幅度提高。工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，對(duì)控制系統(tǒng)以及軟件編程技術(shù)的應(yīng)用等，都從很大程度上促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高。在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展上也取得了矚目成績(jī)，已經(jīng)在多個(gè)制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要作用。
2.國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)外的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展可以分為三個(gè)階段：第一階段又稱之為初級(jí)階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代以前，這一時(shí)期是機(jī)電一體化技術(shù)的雛形，是人們不自覺地利用電子技術(shù)并且傳承下來；第二階段稱之為發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代末期，機(jī)電一體化技術(shù)的各項(xiàng)產(chǎn)品都有著很大的發(fā)展；第三階段是深入發(fā)展階段，出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期，世界各國(guó)都開始研發(fā)和關(guān)注機(jī)電一體化的技術(shù)和新產(chǎn)品。
日本東京在1989年召開的第一屆國(guó)際先進(jìn)機(jī)電一體化學(xué)術(shù)會(huì)議，可以稱為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展階段的標(biāo)志，世界各國(guó)也從此大力推動(dòng)和發(fā)展機(jī)電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。在深入發(fā)展時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了向智能化方向的新階段，一方面出現(xiàn)了光學(xué)、通信技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等新的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品，另一方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的學(xué)科體系和研究方法也進(jìn)行了深入的探討。在目前，機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位是日本和美國(guó)。
3.國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)與日本、歐美等先進(jìn)國(guó)家相比仍有一定差距，如當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在開發(fā)煤礦機(jī)電大功率厚煤層電牽引采煤機(jī)的機(jī)電一體化新技術(shù)方面。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是總體技術(shù)上，國(guó)外Eickhoff公司開發(fā)的SL500系列采煤機(jī)，截高范圍2.0m～6.0m，可達(dá)截割功率2×825kW，而國(guó)內(nèi)引進(jìn)6LS3，6LS5和7LS5型6臺(tái)，SL500型3臺(tái)，EL3000型1臺(tái)，最大裝機(jī)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(cè)、故障診斷技術(shù)上，目前國(guó)外使用微機(jī)控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點(diǎn)多等特點(diǎn)，而國(guó)內(nèi)卻達(dá)不到這一水平；三是自動(dòng)調(diào)高技術(shù)上，基于位置傳感器和計(jì)算機(jī)的記憶截割技術(shù)在國(guó)外比較容易實(shí)現(xiàn)，而國(guó)內(nèi)在研采煤機(jī)仍未實(shí)現(xiàn)記憶截割。
4.機(jī)電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析
機(jī)電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機(jī)電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對(duì)電子以及機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用下，能將兩者得以有機(jī)結(jié)合，就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個(gè)層面的內(nèi)容。機(jī)電一體化系統(tǒng)，也就是產(chǎn)品方面，是通過多個(gè)特定功能機(jī)械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體，使人們的實(shí)際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機(jī)電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執(zhí)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(jī)電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機(jī)電一體化的思想也簡(jiǎn)稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對(duì)人機(jī)一體化以及機(jī)電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化工程作為電子和機(jī)械工程集合，通過機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)制造體系應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別和核心技術(shù)分析
1.機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別分析
機(jī)電一體化的產(chǎn)品特征也比較鮮明。機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的輕細(xì)巧等特征比較突出，并且比較容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)制造。機(jī)電一體化的產(chǎn)品記憶以及信息處理功能比較突出，能夠?qū)a(chǎn)品的高效性以及智能化的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，并能起到自動(dòng)監(jiān)視的功能和診斷功能等，在產(chǎn)品的安全可靠性上也能有效提高，可通過負(fù)荷以及運(yùn)行情況加以有效調(diào)整控制。
另外，機(jī)電一體化的a品類型也比較多。機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中一部分控制功能及機(jī)構(gòu)用電子裝置替代，其中比較常見的有機(jī)電一體化照相機(jī)以及打印機(jī)等產(chǎn)品。此外，比較典型性的產(chǎn)品有著較為完整性的結(jié)構(gòu)，其中比較常見的就是工業(yè)機(jī)器人以及自動(dòng)繪圖機(jī)等。簡(jiǎn)單地依靠機(jī)械以及電子無法制造這些產(chǎn)品，兩者結(jié)合，就能夠大大提高可運(yùn)行效率。還是一種類型是通過微電子裝置替代原設(shè)備的信息處理機(jī)構(gòu)，比較常見的產(chǎn)品有全電子式電話交換機(jī)以及電機(jī)調(diào)速裝置等內(nèi)容。
2.機(jī)電一體化核心技術(shù)分析
機(jī)電一體化的核心技術(shù)比較多。計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)，能夠發(fā)揮信息交換以及存取和運(yùn)算等作用。計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)當(dāng)中的專家系統(tǒng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)也是比較常用的。機(jī)電一體化核心技術(shù)中的系統(tǒng)技術(shù)，是通過整體概念對(duì)多種相關(guān)技術(shù)進(jìn)行組織應(yīng)用的，其中接口技術(shù)就是比較常用的。為保障計(jì)算機(jī)的通信，要對(duì)數(shù)據(jù)傳遞格式進(jìn)行規(guī)格化以及標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)。目前這一應(yīng)用技術(shù)中的開發(fā)成本比較低，在高速串行接口的應(yīng)用方面比較突出。
機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的機(jī)械本體技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)。這一技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)性能的改善以及質(zhì)量的減輕等層面。當(dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產(chǎn)品質(zhì)量，要在結(jié)構(gòu)上加以優(yōu)化，并加強(qiáng)非金屬材料的應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用響應(yīng)速率得到了很大提高，在整體的效率上也得到了有效提高。
C電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的信息處理技術(shù)以及傳感技術(shù)也是比較常見的應(yīng)用技術(shù)。信息處理技術(shù)的應(yīng)用中，將微型計(jì)算機(jī)在實(shí)際工作中加以科學(xué)應(yīng)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(shù)的應(yīng)用有著高靈敏度以及抗干擾能力，在當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)下，對(duì)光纖電纜傳感器的應(yīng)用比較重要。
另外，機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的軟件技術(shù)以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)也是較為常用的技術(shù)。軟件技術(shù)應(yīng)用是和硬件協(xié)調(diào)應(yīng)用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產(chǎn)維修效率，以及軟件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用是發(fā)展的重要課題。在驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用下，在響應(yīng)速度上也能有效提高，對(duì)控制專用組件以及傳感器和電機(jī)三位一體的作用發(fā)揮也比較重視。
三、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)探究
1.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分析
機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平提高起到了積極促進(jìn)作用。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的作用也愈來愈突出。通過多年的發(fā)展以及技術(shù)優(yōu)化，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用使之結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)應(yīng)用下，使得數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化。應(yīng)用CPU以及多主總線體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)行開放性設(shè)計(jì)等，能提高接口的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)使用效益最大化呈現(xiàn)。通過智能化以及WOP的實(shí)現(xiàn)，機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)二維以及三維的動(dòng)態(tài)加工仿真。信息存儲(chǔ)大容量的模塊化設(shè)計(jì)使得控制功能也得到了有效提高，可有效實(shí)現(xiàn)多過程以及多通道控制。
例如：當(dāng)前市場(chǎng)上的CK0632數(shù)控機(jī)床就是采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機(jī)床主軸采用高度精密滾動(dòng)軸承之承，回轉(zhuǎn)精度高。機(jī)訂導(dǎo)軌采用耐磨鑄鐵，經(jīng)過超音頻淬火能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地保證機(jī)床加工精度。CK0632數(shù)控機(jī)床機(jī)床也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，完成車削多種零件的內(nèi)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(shù)控機(jī)床還有配有完備的S.T.M.功能，可以發(fā)出和接收多種信號(hào)控制自如的加工過程。目前，CK0632數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于電器、儀表儀器工業(yè)、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機(jī)械、五金工具及其他高精度復(fù)雜零件的加工制造。
機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用也比較突出，第二代機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，對(duì)各種傳感元件進(jìn)行了科學(xué)應(yīng)用，這樣在作業(yè)的信息獲得以及操作對(duì)象的信息獲得都比較方便。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能準(zhǔn)確判斷分析對(duì)操作信息的處理，并進(jìn)行反饋控制。在第三代的機(jī)器人設(shè)計(jì)中，就通過多感知功能的應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化的邏輯思維以及判斷和決策等，在作業(yè)的獨(dú)立性層面有著充分體現(xiàn)。
2.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著時(shí)展以及技術(shù)進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)向著智能化方向邁進(jìn)。這也是當(dāng)前的機(jī)電一體化和傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的重要不同。近些年，我國(guó)在處理器技術(shù)上的進(jìn)步以及傳感器系統(tǒng)的集成化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，對(duì)機(jī)電一體化的智能化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。智能化機(jī)電一體化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和實(shí)際的應(yīng)用，對(duì)人的操作和工作量的減少能發(fā)揮積極作用，可有效減少人的腦力勞動(dòng)。
機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展將實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展比較迅速。進(jìn)入新的時(shí)代，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)將得到實(shí)現(xiàn)，在遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用作用上將更加突出，同時(shí)會(huì)提高機(jī)電一體化的功能性以及安全性。
機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化趨勢(shì)比較突出，也就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的模式化以及開放式的總線結(jié)構(gòu)應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)的靈活性組態(tài)就有著鮮明呈現(xiàn)。在系統(tǒng)化的發(fā)展中，能加強(qiáng)通信功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以及多系統(tǒng)的通信。
不僅如此，機(jī)電一體化的發(fā)展也會(huì)向著微型化方向邁進(jìn)。這主要體現(xiàn)在電子部件的微型化，在產(chǎn)品的體積層面不斷縮小等。這樣就會(huì)促進(jìn)機(jī)電一體化的設(shè)備運(yùn)行效率提高，靈活性更加突出。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)；選煤；應(yīng)用
1.機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)60年代以來，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，人們開始利用電子技術(shù)來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能，從而刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末期，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。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)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。各個(gè)國(guó)家均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)提供技術(shù)支持。20世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化技術(shù)邁向了智能化的新階段，進(jìn)入了深入發(fā)展時(shí)期。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)電一體化中展露頭腳，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)從20世紀(jì)80年代開始開展機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用，并取得了一定成果，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。目前，機(jī)電一體化技術(shù)已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。
2.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1全信息化
全信息化即智能化，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。它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)。人工智能在機(jī)電一體化技術(shù)的研究中日益得到重視。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形式為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
2.2光機(jī)電一體化
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，它們相互構(gòu)成了一個(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。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。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。該系統(tǒng)各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)的過程中要相互配合，并有嚴(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。
2.3“生物-軟件”化
未來的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，即機(jī)電一體化的人格化，其有兩層含義：①機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用對(duì)象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品顯得越來越重要，尤其是家用機(jī)器人，其最高境界就是人機(jī)一體化；②模仿生物機(jī)理，研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性越來越大，很多時(shí)候類似于活的生物；當(dāng)控制系統(tǒng)即大腦停止工作時(shí)，生物便死亡，而當(dāng)控制系統(tǒng)工作時(shí)，生物就充滿活力，即信息決定系統(tǒng)的工作與否。目前，在仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)，可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型的機(jī)體，但是如何使這些新型機(jī)體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領(lǐng)域被稱之為“生物-軟件”或者說“生物系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)正是“硬件-軟件”一體，不可分割。機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨勢(shì)，但將有一段漫長(zhǎng)的道路要走。
2.4網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的巨大發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的普及使得基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)得到迅速發(fā)展，借助于網(wǎng)絡(luò)可將各種設(shè)備連接成以計(jì)算機(jī)為控制中心的集成系統(tǒng)，大大提高了操作的安全性和便捷性?，F(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)，機(jī)電一體化產(chǎn)品也必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。
2.5微型化
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，具有不可比擬的優(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)。
2.6環(huán)?；?/p>
機(jī)電一體化產(chǎn)品的環(huán)?；饕侵甘褂脮r(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。如今，生態(tài)環(huán)境已經(jīng)受到嚴(yán)重污染，保護(hù)環(huán)境、回歸自然成為了新時(shí)期的主題。環(huán)保產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，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)境無害或危害極少，資源利用率極高。因而設(shè)計(jì)環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品具有廣闊的發(fā)展前景。
3.機(jī)電一體化在選煤行業(yè)的應(yīng)用
機(jī)電一體化在選煤行業(yè)中得到了比較廣泛的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤炭的高效、安全、自動(dòng)化分選和選煤設(shè)備性能的提升起到了促進(jìn)作用。
(1)在跳汰機(jī)中的應(yīng)用。它通過控制給煤設(shè)備實(shí)現(xiàn)了入料的穩(wěn)定控制；智能數(shù)控風(fēng)閥可以調(diào)整交變脈動(dòng)水流流體動(dòng)力學(xué)特性，進(jìn)而調(diào)整床層脈動(dòng)狀況，達(dá)到控制床層分層效果的目的；通過排料控制，確保了連續(xù)、穩(wěn)定、精確調(diào)控排料量。機(jī)電一體化技術(shù)在SKT型跳汰機(jī)的應(yīng)用，提高了整機(jī)性能，保證了該機(jī)良好的分選效果。
(2)在加壓過濾機(jī)中的應(yīng)用。可以使用集機(jī)、電、液、氣控制于一體的固液分離設(shè)備，它是選煤中浮選精煤和原生煤泥脫水的理想設(shè)備，它有效地解決了盤式真空過濾機(jī)存在的生產(chǎn)能力低、濾餅水分高等問題。該設(shè)備整機(jī)實(shí)現(xiàn)了自身流程(包括進(jìn)料、脫水、卸料、輸送等)過程的自動(dòng)控制及各部件運(yùn)行的安全保障，使整機(jī)的可靠性、運(yùn)行適應(yīng)性、安全性和可維護(hù)性等得到了明顯提高。
(3)在其他選煤設(shè)備中的應(yīng)用。在選煤生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的電液執(zhí)行器、板框壓濾機(jī)、TBS、破碎機(jī)、煤泥沉降離心機(jī)等也不同程度地應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)。此外，在選煤生產(chǎn)過程中，變頻器的應(yīng)用也是機(jī)電一體化技術(shù)的體現(xiàn)，給煤機(jī)、合介泵、大功率入料泵等設(shè)備均可通過變頻調(diào)速來確保重要工藝參數(shù)(如壓力、流量、液位)的穩(wěn)定，從而達(dá)到穩(wěn)定分選指標(biāo)、節(jié)能降耗的目的。
4.結(jié)語
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯，未來機(jī)電一體化技術(shù)在選煤和其他行業(yè)的發(fā)展前景將會(huì)越來越廣闊。
【參考文獻(xiàn)】
