機(jī)電一體化發(fā)展精選(九篇)
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第1篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
關(guān)鍵詞：學(xué)科、滲透、結(jié)晶、發(fā)展趨勢(shì)。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化邁入了以機(jī)電一體化為特征的發(fā)展階段。
1 機(jī)電一體化概要
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語(yǔ)稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門(mén)技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化。智能化機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)取得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替勞動(dòng)者的勞力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手和肢體的延伸，還是人的感官和頭腦的眼神。機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別是它具有智能化的特征。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展概況
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)或不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。
20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中斬露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微電等新的分支；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，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
3.1 智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和動(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)。誠(chéng)然，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能目前是不可能的，但高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能的。
3.2 環(huán)?；?/p>
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色環(huán)保產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展意義。機(jī)電一體化產(chǎn)品的環(huán)保化主要是指產(chǎn)品使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。
3.3 模塊化
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集成減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速 （下接63頁(yè)）
（上接53頁(yè)）開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
3.4 網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。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?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system，CIAS)，使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.5 微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是科學(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(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
參考文獻(xiàn)
第2篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1.機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4.自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5.傳感檢測(cè)技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
6.伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1.數(shù)控機(jī)床問(wèn)世：自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已50個(gè)年頭。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。
2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀(jì)60年代后期，美國(guó)汽車制造業(yè)開(kāi)發(fā)一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤(pán)。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開(kāi)始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開(kāi)放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來(lái)處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng)，正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺(tái)，運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)
20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：
1.智能化：是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。
2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.微型化：興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
4.綠色化：機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
5.系統(tǒng)化：其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
結(jié)束語(yǔ)：
當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻(xiàn)：
第3篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
摘要:機(jī)電一體化是技術(shù)的必然結(jié)果。文章概述機(jī)電一體化的核心技術(shù)，分析機(jī)電一體化發(fā)展進(jìn)程，提出機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)的趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 核心技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。
1 機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1.1 機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
1.2 機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
1.3 系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
1.4 自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
1.5 傳感檢測(cè)技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
1.6 伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
2.1 數(shù)控機(jī)床問(wèn)世：自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已50個(gè)年頭。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國(guó)家向國(guó)防及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。
2.2 微電子技術(shù)的發(fā)展：我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
2.3 可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀(jì)60年代后期，美國(guó)汽車制造業(yè)開(kāi)發(fā)一種Modular DigitalController（MODICON）取代繼電控制盤(pán)。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開(kāi)始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開(kāi)放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來(lái)處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng)，正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺(tái)，運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
2.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光技術(shù)是未來(lái)信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對(duì)于國(guó)家、科技和國(guó)防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
3 機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)
20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：
3.1 智能化：是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心、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)。
3.2 網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.3 微型化：興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
3.4 綠色化：機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
第4篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
從某種程度上講，機(jī)器人技術(shù)作為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，有著多元化的發(fā)展方向[2]。在具體的發(fā)展過(guò)程中，不僅可以更加智能化，并且會(huì)更加模塊化，同時(shí)還會(huì)發(fā)展得更加家庭化，而且會(huì)更加微型。在智能化理論系統(tǒng)中，機(jī)器人需要逐漸具備人性化內(nèi)涵，不僅需要具備人類的思維能力，同時(shí)還需要以人類的思維進(jìn)行邏輯推理，并能夠遵照人類的情感，進(jìn)行高端智能的自主決策。在模塊化理論系統(tǒng)中，具有標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)建集成，通過(guò)相關(guān)構(gòu)件可以用最快的速度集成為一個(gè)機(jī)器人。具體來(lái)講，可以通過(guò)購(gòu)買相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的方式進(jìn)行組裝，通過(guò)人體功能的構(gòu)件，如手、腦、腿等機(jī)器構(gòu)件，可以進(jìn)行針對(duì)性集成組裝，從而可以代替人類完成相關(guān)工作。
2技術(shù)產(chǎn)品的具體創(chuàng)新
在當(dāng)今社會(huì)的市場(chǎng)環(huán)境中，用戶在一定程度上決定著的格局，并且直接決定著企業(yè)生產(chǎn)的具體狀況[3]。所以，只有按照用戶的相關(guān)要求進(jìn)行生產(chǎn)開(kāi)發(fā)，才能獲得一定的市場(chǎng)空間，只有針對(duì)技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新，才可以建立自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。面對(duì)這樣的情況，需要在產(chǎn)品生產(chǎn)以及開(kāi)發(fā)過(guò)程中，充分兼顧市場(chǎng)的實(shí)際需求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性的創(chuàng)新研究，是產(chǎn)品可以從造型或者功能方面滿足市場(chǎng)的整體需求，不僅如此，還需要針對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及材料進(jìn)行市場(chǎng)化調(diào)整，最終使產(chǎn)品在控制以及具體的傳感檢測(cè)方面的性能得到創(chuàng)造性突破。
2.1創(chuàng)新造型作為商品來(lái)講，在一定程度上與人臉有著同樣的作用和價(jià)值。用戶在購(gòu)買產(chǎn)品的過(guò)程中，首先接觸到的就是產(chǎn)品的整體外形，如果產(chǎn)品在造型上更加美觀，將會(huì)使用戶產(chǎn)生賞心悅目的心理感受。在這種情況下，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，需要針對(duì)造型外觀進(jìn)行針對(duì)性創(chuàng)新，使得機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品得到更加美觀的造型設(shè)計(jì)，在這一過(guò)程中，還需要對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行充分兼顧，使兩者之間可以得到充分銜接。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)CAD技術(shù)的應(yīng)用，來(lái)使相關(guān)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、更加標(biāo)準(zhǔn)。
2.2創(chuàng)新功能針對(duì)機(jī)電一體化來(lái)講，創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品的功能可以從兩方面進(jìn)行著手。首先醫(yī)院有的技術(shù)產(chǎn)品為基本框架，進(jìn)行一定程度上的優(yōu)化和改進(jìn)，使相關(guān)性能得到完善和創(chuàng)新，從而與用戶的需求條件更加切合。除此之外，以社會(huì)的整體需求趨勢(shì)為基本導(dǎo)向，進(jìn)行針對(duì)性創(chuàng)新，使產(chǎn)品具有針對(duì)性的全新功能。從研發(fā)角度來(lái)講，前者的創(chuàng)新過(guò)程相對(duì)平穩(wěn)，不會(huì)出現(xiàn)較高的風(fēng)險(xiǎn)，只有以原有技術(shù)產(chǎn)品為基礎(chǔ)，就可以進(jìn)行有計(jì)劃的優(yōu)化升級(jí)。不僅如此，也無(wú)需投入大量的財(cái)力、物力以及時(shí)間就可以使經(jīng)濟(jì)效益得到一定程度的增長(zhǎng)，并強(qiáng)化產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。后者需要投入大量的資金以及相關(guān)技術(shù)資源，并且需要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)發(fā)周期，在這一過(guò)程中存在著較大不穩(wěn)定性，極易出現(xiàn)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。但是后一種創(chuàng)新方式擁有更好的長(zhǎng)效性，如果一旦研發(fā)成功，將會(huì)在一定程度上改變市場(chǎng)格局，使企業(yè)建立其核心競(jìng)爭(zhēng)力，確立市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主導(dǎo)性地位。
2.3創(chuàng)新材料在以材料為基本元素進(jìn)行針對(duì)性創(chuàng)新過(guò)程中，需要從兩方面進(jìn)行認(rèn)知。首先是針對(duì)新材料進(jìn)行具體的研發(fā)工作，具體來(lái)講，研發(fā)全新品種的金屬化合物，或者全新種類的智能以及納米材料等，同時(shí)還有高分子材料以及陶瓷材料。這種類型的研發(fā)工作，需要很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)為背景，屬于科學(xué)研究的范疇，這可以在一定程度上對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)起到相應(yīng)的系統(tǒng)促進(jìn)效果。除此之外，可以嘗試應(yīng)用已有的新型材料，改善產(chǎn)品材料的性能，使產(chǎn)品從重量以及體積方面得到精簡(jiǎn)，優(yōu)化產(chǎn)品的整體強(qiáng)度，可以展現(xiàn)出良好的阻尼特性。同時(shí)還可以應(yīng)用相關(guān)針對(duì)性性能的材料，如耐腐蝕的材料，或者耐磨和抗震的材料等。
2.4創(chuàng)新傳感作為機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)中不可或缺的部分，傳感器發(fā)揮著重要作用。如果針對(duì)傳感器進(jìn)行針對(duì)性創(chuàng)新，需要從幾方面著手，首先是傳感檢測(cè)原理，其次是敏感元件，最后是高性能傳感器，從這三方面著手進(jìn)行創(chuàng)新，將會(huì)系統(tǒng)推進(jìn)傳感創(chuàng)新。如果針對(duì)特定功能的技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行傳感創(chuàng)新，將會(huì)使機(jī)電一體化技術(shù)得到系統(tǒng)優(yōu)化，并且會(huì)使企業(yè)擁有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心優(yōu)勢(shì)，并在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中拔得頭籌。
3技術(shù)發(fā)展方向
3.1模塊化從某種程度上講，模塊化需要進(jìn)行大量的工程建設(shè)，才可以逐漸成形。在機(jī)電一體化技術(shù)背景下，衍生出了大量的產(chǎn)品，不僅種類眾多，生產(chǎn)廠家更是數(shù)不勝數(shù)。在具體研發(fā)過(guò)程中，需要解決很多方面的問(wèn)題，首先是機(jī)械接口，另外還有電氣接口，同時(shí)還有動(dòng)力接口，以及環(huán)境接口，相關(guān)產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的程序才能最終形成單元化。具體來(lái)講，在動(dòng)力單元中，不僅包括減速，還有智能調(diào)速，同時(shí)還包括電機(jī)。不僅如此，還有控制單元，這一單元不僅包括視覺(jué)圖像處理，還擁有識(shí)別以及測(cè)距功能。
3.2智能化人類區(qū)別于動(dòng)物的關(guān)鍵元素就是智能，通過(guò)智能進(jìn)步人類社會(huì)才實(shí)現(xiàn)了不斷的自我突破。在這樣的背景下，針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行智能開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，需要強(qiáng)化技術(shù)產(chǎn)品的整體智能效果，無(wú)限接近于人類智能。所以，在某種程度上，智能化已經(jīng)成為了這一技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。在研發(fā)過(guò)程中，需要為技術(shù)產(chǎn)品注入人類的邏輯思維，可以通過(guò)人的價(jià)值觀進(jìn)行判斷和推理，甚至需要在一定程度上擁有自主決策的能力。并且需要進(jìn)行針對(duì)性的智能層次劃分，保證多樣化需求得到滿足。
4結(jié)語(yǔ)
第5篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
1.1人機(jī)互動(dòng)的功能發(fā)展方向
機(jī)械制造業(yè)對(duì)圖形的精密性要求非常高。因此,必須借助計(jì)算機(jī)技術(shù)完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與操作,通過(guò)計(jì)算機(jī)的窗口與菜單完成產(chǎn)品生產(chǎn)的操作過(guò)程,利用快速編程、藍(lán)圖編程、三維彩色動(dòng)態(tài)圖形展示、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤、圖形模擬、多方向視圖、比例縮放等技術(shù)為機(jī)械制造提供技術(shù)支持,以大量的可視圖形和技術(shù)數(shù)據(jù)幫助設(shè)計(jì)者更好地完成設(shè)計(jì)過(guò)程,提高產(chǎn)品質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造過(guò)程的人機(jī)互動(dòng)。
1.2高效化、智能化的性能發(fā)展方向
在目前機(jī)械制造的操作系統(tǒng)中,高分辨率檢測(cè)元件和多CPU控制能夠提高機(jī)械制造過(guò)程的效率、精度和速度,形成系統(tǒng)化、科學(xué)化、規(guī)范化的數(shù)字伺服系統(tǒng),使機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)速度得到大幅度提升,自動(dòng)化調(diào)整機(jī)械生產(chǎn)的信息流和物料流,以機(jī)械制造群控系統(tǒng)提高機(jī)械制造的效率與水平。
1.3集成化、可控化的體系發(fā)展方向
隨著智能化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的不斷應(yīng)用與推廣,基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源的機(jī)械制造管理系統(tǒng)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)深入了解生產(chǎn)工藝流程及設(shè)計(jì)原理,實(shí)現(xiàn)了編程、設(shè)定、運(yùn)行、操作的集成化與可控化,提高了機(jī)械設(shè)計(jì)和制作的效率。機(jī)械制造的集成化、可控化的體系發(fā)展方向以軟硬件運(yùn)行速度和數(shù)控系統(tǒng)的集成度為依據(jù),利用集成化CPU、RISC芯片和可編程集成線路,提高了集成電路的密度,減少互聯(lián)長(zhǎng)度和數(shù)量,從而降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品性能和系統(tǒng)可靠性。這是機(jī)械制造智能化技術(shù)的發(fā)展方向和任務(wù)。
2.機(jī)械制造智能化與機(jī)電一體化的結(jié)合發(fā)展
機(jī)械制造智能化與機(jī)電一體化的結(jié)合是機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向,隨著智能化技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)水平的提高,機(jī)械制造有著非常廣闊的發(fā)展前景。具體說(shuō)來(lái),機(jī)械制造與智能化技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)相結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
2.1網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的重要發(fā)展方向。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣與普及,企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程發(fā)生了極大的變革。物料選擇、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零件制造、產(chǎn)品銷售和市場(chǎng)開(kāi)拓的方式都發(fā)生了很大的變化,異地與跨國(guó)生產(chǎn)已經(jīng)非常普遍,技術(shù)交流、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)合作和經(jīng)營(yíng)管理學(xué)習(xí)也在廣泛開(kāi)展。機(jī)械制造企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展環(huán)境下既競(jìng)爭(zhēng)又合作,為了提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力不斷研發(fā)新產(chǎn)品和新技術(shù),提高了機(jī)械制造業(yè)的整體水平。因此,網(wǎng)絡(luò)化是機(jī)械制造業(yè)的重要發(fā)展方向。
2.2智能化
在機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,不斷吸收運(yùn)籌學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新思想和新方法,在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中模擬人類智能,使機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程更具人性化。
2.3自動(dòng)化
機(jī)械制造的自動(dòng)化以系統(tǒng)技術(shù)、集成技術(shù)、人機(jī)一體化技術(shù)、單元制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)等技術(shù)為支撐,為機(jī)械制造營(yíng)造了一個(gè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)環(huán)境,使機(jī)械制造朝著敏捷化、全球化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、虛擬化和綠色化的方向發(fā)展。
2.4系統(tǒng)化
機(jī)械制造的系統(tǒng)化表現(xiàn)為開(kāi)發(fā)式和模式化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了靈活組態(tài)、任意裁剪、任意組合,達(dá)到了綜合管理和系統(tǒng)控制的目標(biāo)。此外,機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的通信功能也在不斷增強(qiáng),更加注重產(chǎn)品和人的關(guān)系,通過(guò)模仿生物機(jī)理來(lái)研制機(jī)電一體化產(chǎn)品。
第6篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1 機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2 機(jī)電一體化的核心技術(shù)
2.1 機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.2 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
2.3 系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
2.4 自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
2.5 傳感檢測(cè)技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
2.6 伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的 影響 。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
3.1 數(shù)控機(jī)床問(wèn)世： 1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。
3.2 微電子技術(shù)的發(fā)展：微電子技術(shù)是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和心臟。它的發(fā)展，大大推動(dòng)了航天航空技術(shù)、遙測(cè)傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及家用電器產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。在我國(guó)，已經(jīng)把電子信息產(chǎn)業(yè)列為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支拄產(chǎn)業(yè)。如今，微電子技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。集成電路是微電子技術(shù)的核心，已發(fā)展到超大規(guī)模和甚大規(guī)模、深亞微米（0.25μm）精度和可集成數(shù)百萬(wàn)晶體管的水平，現(xiàn)在已把整個(gè)電子系統(tǒng)集成在一個(gè)芯片上。人們認(rèn)為：微電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使全球發(fā)生了第三次工業(yè)革命。隨著高性能甚至新型器件的不斷出現(xiàn)，又進(jìn)而促進(jìn)微電子技術(shù)和整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)乃至整個(gè)世界發(fā)生更加深刻的變化。
3.3 可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)： 70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開(kāi)始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開(kāi)放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來(lái)處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng)，正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺(tái)，運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
3.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué) 、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
4 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
4.1 光機(jī)電一體化：一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此，引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源（動(dòng)力）系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。
4.2 網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4.3 智能化：是機(jī)電一體化技術(shù)的重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。
4.4 仿生物系統(tǒng)化：仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(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)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物――軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)是硬 件（肌體）――軟件（大腦）一體，不可分割?？磥?lái)，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。
第7篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展研究
科學(xué)技術(shù)的持續(xù)革命，使得整個(gè)社會(huì)都在以飛快的速度邁向科技化，科學(xué)技術(shù)對(duì)人類整個(gè)生活的影響日益緊密，機(jī)電領(lǐng)域當(dāng)然也不可能脫離時(shí)代的懷抱，一枝獨(dú)秀。在科學(xué)技術(shù)革命的影響下，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸應(yīng)用于社會(huì)的相關(guān)行業(yè)，就筆者知道的就有很多煤礦都在采用機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)如今應(yīng)用狀況和未來(lái)的發(fā)展又是怎樣，這些都有待進(jìn)一步探索、研究。
1機(jī)電一體化技術(shù)
機(jī)電一體化在20世紀(jì)90年代才開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展的新階段，縱觀接近20年的發(fā)展成效，機(jī)電一體化技術(shù)取得了一定的成就。所謂機(jī)電一體化技術(shù)就是將機(jī)械、電工以及計(jì)算機(jī)等多種器械、技術(shù)融合在一起，并將其綜合應(yīng)用到相關(guān)的領(lǐng)域中。具體說(shuō)來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)主要包括綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)以及軟件編程技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，采用多種技術(shù)和設(shè)備，功能眾多，應(yīng)用范圍廣，顯著的提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率；其次，應(yīng)用各種軟件，尤其是編程技術(shù)，不僅應(yīng)用效率高，而且檢查和維修非常方便；再者，機(jī)電一體化技術(shù)和設(shè)備自帶監(jiān)督和控制功能，對(duì)于提高運(yùn)行安全具有至關(guān)重要的作用，優(yōu)化使用性能，顯著的提高使用效率和質(zhì)量。
2機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用，典型的應(yīng)用主要包括工業(yè)機(jī)器人、鋼鐵企業(yè)、煤礦機(jī)械以及數(shù)控機(jī)床等，具體表現(xiàn)為：
2.1機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的運(yùn)用
現(xiàn)階段，大量智能化、數(shù)字化的工業(yè)機(jī)器人，逐漸的取代傳統(tǒng)的人工流水線作業(yè)模式，智能工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用，不僅能夠解放了大量的人力，同時(shí)還顯著的提高了工業(yè)生產(chǎn)水平和質(zhì)量。此外，隨著機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人優(yōu)化、升級(jí)和換代中的應(yīng)用，能夠推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)逐漸的向數(shù)字化、智能化以及機(jī)械化方向發(fā)展。
2.2機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用，能夠?qū)x器儀表、顯示裝置、通訊裝置、工控系統(tǒng)以及微機(jī)系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)，在提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)可靠性、安全性、質(zhì)量以及精度等做出了重大的貢獻(xiàn)。機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)為：其一，其在高爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制；其二，計(jì)算機(jī)控制中心利用信息采集系統(tǒng)對(duì)鋼鐵企業(yè)各個(gè)單元的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并由計(jì)算機(jī)控制中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)對(duì)各單元進(jìn)行動(dòng)態(tài)的控制；其三，利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，顯著的提高信息數(shù)據(jù)通信傳輸效率和質(zhì)量；其四，利用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面控制，為實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的一體化管控奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)
在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠有效的提高煤礦機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和效率，顯著的提高礦井運(yùn)輸和安全監(jiān)管效率，并且煤礦機(jī)電一體化設(shè)備重量輕、體積小、功能眾多、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，降低操作人員工作強(qiáng)度的同時(shí)，在很大程度上提高煤礦的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，在提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
2.4機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛的推廣和應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，目前數(shù)控機(jī)床逐漸的多元化、數(shù)字化方向發(fā)展，通過(guò)將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床中，能夠推動(dòng)數(shù)控機(jī)床向模塊化、總線式方向發(fā)展，顯著的提高數(shù)控機(jī)床的制造效率和操作精度。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床逐漸的向智能化方向發(fā)展，顯著的提高生產(chǎn)效率和精準(zhǔn)度，和傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
3機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛的推廣和應(yīng)用，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
3.1綠色環(huán)保趨勢(shì)
在低碳、環(huán)保的時(shí)代背景下，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的提高資源的利用率，最大化的發(fā)揮資源的價(jià)值，降低資源的浪費(fèi)，顯著的降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞或者不良影響。同時(shí)，隨著綠色、環(huán)保、可持續(xù)理念的推廣和進(jìn)一步深入，機(jī)電一體化技術(shù)不僅能夠降低污染物的排放和資源的浪費(fèi)，還能夠?qū)ξ廴疚镞M(jìn)行回收和在利用，最大化的發(fā)揮資源的價(jià)值，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。
3.2微型化趨勢(shì)
現(xiàn)階段，不僅宏觀經(jīng)濟(jì)逐漸的向微觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以機(jī)電一體化技術(shù)為代表的機(jī)械行業(yè)，也逐漸的想微機(jī)械方向發(fā)展，尤其是納米技術(shù)、微米技術(shù)的推廣和應(yīng)用，為機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品想微型化發(fā)展提供了便利。同時(shí)，微型機(jī)電一體化產(chǎn)品材料消耗少、重量輕、能耗低以及體積小，不僅在工業(yè)機(jī)電行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用，在刑偵、醫(yī)療以及生物技術(shù)方面也具有良好的發(fā)展前景。
3.3智能化趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)逐漸進(jìn)入智能化時(shí)代，智能機(jī)器人的研發(fā)和在生活、工作中的應(yīng)用，不僅能夠代替人的大多數(shù)功能，而且部分功能比人類自身更加強(qiáng)大，并且智能機(jī)器人可以升級(jí)、改造，將生理學(xué)、管理學(xué)、自然科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等知識(shí)編入智能機(jī)器人芯片，能夠不斷的豐富和完善智能機(jī)器的功能，其在機(jī)電一體化領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠顯著的提高機(jī)電一體化運(yùn)行和工作效率。
3.4網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)覆蓋全球，并且隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的推廣和深入應(yīng)用，其在機(jī)電一體化領(lǐng)域的應(yīng)用取得了良好的效果，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)”的模式，在推動(dòng)機(jī)電一體化向方格化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。結(jié)束語(yǔ)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域還比較少，所發(fā)揮的效力也比較有限。在未來(lái)的發(fā)展中，還需要眾多的技術(shù)支撐。為了更快地推進(jìn)我國(guó)工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)是工業(yè)機(jī)械化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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第8篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
關(guān)鍵字 機(jī)電一體化 應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)
一、機(jī)電一體化概論
機(jī)電一體化技術(shù)是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)等高新技術(shù)群體基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)，是包括技術(shù)基礎(chǔ)，技術(shù)原理在內(nèi)的、使機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。
隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，在以機(jī)械、電子技術(shù)為主的多門(mén)技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興邊緣技術(shù)學(xué)科。它包含機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品兩方面的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)順應(yīng)了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，顯示了強(qiáng)大的生命力。機(jī)電一體化將機(jī)械與電子技術(shù)融為一體，使物流、能流、信息流融為一體。計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了液壓支架定壓雙向鄰架或成組自動(dòng)移架，避免對(duì)頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。此外，引進(jìn)的工作面供電設(shè)備采用了微機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)故障查詢、閉鎖、先導(dǎo)保護(hù)和控制功能，也是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。煤礦運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)電一體化進(jìn)程也十分迅速，近幾年來(lái)，引進(jìn)的電液控制軟啟動(dòng)在帶式輸送機(jī)上的應(yīng)用達(dá)到很高水平，它利用計(jì)算機(jī)與液壓技術(shù)相結(jié)合，不僅具有良好的啟動(dòng)、停車、調(diào)速和功率平衡等功能，而且能監(jiān)測(cè)設(shè)備各部分的工況，對(duì)不正常狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)，顯示故障類型。礦井提升機(jī)是煤礦實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化水平最高的大型設(shè)備，全數(shù)字化交、直流提升機(jī)，尤其是內(nèi)裝式提升機(jī)從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合為一個(gè)整體，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。
二、機(jī)電一體化基本結(jié)構(gòu)要素
（一）機(jī)械本體部分
機(jī)械本體就像人體的身軀骨架，它是系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)包括機(jī)身框架機(jī)械連接等。
（二）動(dòng)力部分
動(dòng)力部分與人體內(nèi)臟產(chǎn)生能量去維持生命運(yùn)動(dòng)一樣為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力功能，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使系統(tǒng)按照控制要求正常運(yùn)行。
（三）傳感部分
傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺(jué)器官，將系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)變成可識(shí)別的信號(hào)傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，?jīng)過(guò)分析處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息；其功能一般由專門(mén)的傳感器和儀器儀表完成。
（四）執(zhí)行部分
執(zhí)行部分如同人的四肢由大腦支配完成各項(xiàng)工作任務(wù)一樣，根據(jù)控制信息和指令完成各種動(dòng)作和功能；執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)部件一般采用機(jī)械電磁電液等機(jī)構(gòu)。
（五）控制及信息處理部分
控制及信息處理部分猶如人的大腦指揮和控制全身運(yùn)動(dòng)并能記憶思考和判斷問(wèn)題一樣，將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信息集中存儲(chǔ)分析加工并根據(jù)信息處理的結(jié)果按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行；它一般由計(jì)算機(jī)可編程序控制器數(shù)控裝置以及邏輯電路A/D與D/A轉(zhuǎn)換I/O輸入輸出接口和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等組成。
三、機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
（一）高安全性能
機(jī)電一體化產(chǎn)品在很多領(lǐng)域具有較強(qiáng)的功能，其中包括有監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)保護(hù)等方面工作中發(fā)生一些電力故障的時(shí)候，機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)措施，使人和設(shè)備的損害降到最低，提高了使用設(shè)備的安全性能。
（二）高生產(chǎn)能力
機(jī)電一體化產(chǎn)品自動(dòng)處理信息和自動(dòng)控制能力很強(qiáng)，在控制和檢測(cè)方面的靈敏度和精度等都很高。機(jī)電一體化產(chǎn)品有自身的控制系統(tǒng)，通過(guò)啟動(dòng)這個(gè)系統(tǒng)可以使機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成動(dòng)作，可以保證工作完成的質(zhì)量和產(chǎn)品的高合格率。機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力也隨著自動(dòng)化的成功實(shí)現(xiàn)得以提高。
（三）高使用性能
機(jī)電一體化產(chǎn)品采用了數(shù)字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數(shù)量得到很大程度的減少，方便了操作過(guò)程。機(jī)電一體化產(chǎn)品可以重復(fù)大量的動(dòng)作，更先進(jìn)的產(chǎn)品還能夠篩選工作程序。
（四）高適用范圍
機(jī)電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和功能不具有單技術(shù)、單功能的局限性，這使得機(jī)電體化產(chǎn)品的功能得到很大提高，也深化了自動(dòng)化的程度。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有的自動(dòng)和智能功能可以輕松應(yīng)對(duì)用戶的需求。
（五）高可靠運(yùn)維
程度的控制可以對(duì)安裝調(diào)試機(jī)電一體化產(chǎn)品，在其控制系統(tǒng)中輸人控制程序就可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)控了，這樣就不用改變產(chǎn)品的零件或者哪一個(gè)部件了。機(jī)電一體化產(chǎn)品還能夠?qū)ぷ髦械墓收献詣?dòng)進(jìn)行檢驗(yàn)和監(jiān)視等，并且可以自動(dòng)采取應(yīng)對(duì)措施。工作對(duì)象不同時(shí)，具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品可以根據(jù)存儲(chǔ)的執(zhí)行程序自動(dòng)工作。
第9篇：機(jī)電一體化發(fā)展范文
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；礦山應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
20世紀(jì)60年代，電子技術(shù)逐漸成熟，人們開(kāi)始將電子技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械發(fā)展中。機(jī)電一體化技術(shù)不斷成熟，在每個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用。當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)擁有如下優(yōu)勢(shì)：具有很高的安全性和可靠性，能夠提高使用性能。簡(jiǎn)化操作步驟，提高工作效率，保障工作質(zhì)量。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有上述功能，因此適用于各種領(lǐng)域和不同場(chǎng)合，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有非常高的應(yīng)變能力，可以大大提高控制的靈敏度和檢測(cè)的精度，復(fù)合功能使得調(diào)整和維護(hù)更加方便。礦產(chǎn)資源一直是人們生活中大量應(yīng)用的能源，近年來(lái)隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步。尤其是機(jī)電一體化技術(shù)走向智能化和數(shù)控化，在性能和功能方面都有極大地提升，這更為礦山開(kāi)采挖掘提供了穩(wěn)定的支撐，保證了礦產(chǎn)資源采、掘、運(yùn)等過(guò)程的效率和質(zhì)量。研究機(jī)電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用中的現(xiàn)狀，探索如何將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到礦山發(fā)展，保證安全、高效和現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)礦山資源和礦產(chǎn)工業(yè)走向現(xiàn)代化和智能化發(fā)展具有極其重要的意義[1]。本文首先對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行研究。通過(guò)本文的分析可以了解到機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中具有重要應(yīng)用，且未來(lái)必然會(huì)向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和綠色化發(fā)展。
1機(jī)電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用的現(xiàn)狀
1.1在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用
礦物提升是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此對(duì)于提升機(jī)的機(jī)械性能要求和傳動(dòng)要求很高。目前所使用的礦井提升機(jī)是礦山設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)最多的設(shè)備。礦井提升機(jī)的控制方式是芯片和PLC外端結(jié)合統(tǒng)一控制，統(tǒng)一控制使軟件功能得以實(shí)現(xiàn)，保證操作過(guò)程的安全性，操作結(jié)果的可靠性。機(jī)電一體化技術(shù)能夠保護(hù)系統(tǒng)軟件和硬件，實(shí)現(xiàn)礦井電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)差沖擊，提升操作系統(tǒng)分為手動(dòng)調(diào)繩、半自動(dòng)調(diào)繩、全自動(dòng)調(diào)繩三種運(yùn)行方式，手動(dòng)調(diào)繩是指操作時(shí)利用人工手動(dòng)調(diào)節(jié)提升繩的高度來(lái)完成工作，半自動(dòng)調(diào)繩是指操作過(guò)程將人工手動(dòng)和智能化機(jī)械結(jié)合調(diào)節(jié)提升繩的高度來(lái)完成工作。機(jī)電技術(shù)為提升機(jī)設(shè)置的保護(hù)系統(tǒng)由監(jiān)控裝置、故障診斷裝置、報(bào)警裝置組成，監(jiān)控裝置對(duì)提升機(jī)運(yùn)行工作的全過(guò)程實(shí)施自動(dòng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行過(guò)程參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者某個(gè)零件出現(xiàn)故障時(shí)，故障診斷裝置就會(huì)通過(guò)LED屏顯示出來(lái)，同時(shí)報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)聲，提醒工作人員。機(jī)電一體化技術(shù)大大提高提升機(jī)運(yùn)行安全性，減少維修工作量，保證提升工作質(zhì)量[2]。
1.2在空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用
空氣壓縮機(jī)是礦山資源開(kāi)采挖掘時(shí)需要使用的固定設(shè)備，使空壓機(jī)的高低壓缸、電機(jī)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的工作運(yùn)行效率更高，同時(shí)也可以開(kāi)通系統(tǒng)內(nèi)部的軟件系統(tǒng)，簡(jiǎn)化空氣壓縮機(jī)的控制回路接線，使外部線路更加清晰明了。
1.3在其他機(jī)械中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在礦山電液控制裝置中也有廣泛的應(yīng)用。借助機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)支架工作狀態(tài)的準(zhǔn)確檢測(cè)。機(jī)電一體化設(shè)備具有安全性能高，設(shè)備體積小，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，運(yùn)行結(jié)果可靠，便于維修等優(yōu)點(diǎn)，可以大大減輕技術(shù)人員的工作負(fù)擔(dān)，提升礦山產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化和機(jī)械化水平[3]。
2機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中的發(fā)展趨勢(shì)
未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中必然向模塊化趨勢(shì)、智能化趨勢(shì)、網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)、微型化趨勢(shì)以及綠色化趨勢(shì)發(fā)展。發(fā)展趨勢(shì)表如下表1所示：通過(guò)表1可知，機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中首要的發(fā)展方式就是向模塊化發(fā)展。這是一項(xiàng)復(fù)雜而艱難的任務(wù)，因?yàn)榈V山設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)廠家也多種多樣，因此如何將這些機(jī)電一體設(shè)備模塊化一直是人們想要解決的問(wèn)題?，F(xiàn)在學(xué)者已經(jīng)通過(guò)研制控制單元和動(dòng)力單元來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體設(shè)備的模塊化，研制出減速智能裝置和圖像處理系統(tǒng)，調(diào)查顯示，機(jī)電一體化設(shè)備向模塊化發(fā)展可以使礦山企業(yè)更加具有規(guī)模性。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)在礦山企業(yè)中的必然發(fā)展模式，智能化是指利用計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊學(xué)、心理學(xué)和生理學(xué)等動(dòng)力學(xué)為機(jī)電設(shè)備賦予人工智能，使機(jī)電設(shè)備擁有判斷思維、邏輯推理和自主決策的功能，機(jī)電設(shè)備智能化能夠大大減少礦山作業(yè)技術(shù)人員的工作量，是礦山發(fā)展的必然方向。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也飛速進(jìn)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(jī)電一體化技術(shù)向微型機(jī)械和微觀領(lǐng)域發(fā)展。微電子機(jī)械的尺寸通常不會(huì)超過(guò)1cm，產(chǎn)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(jī)械設(shè)備不可比擬的優(yōu)勢(shì)，超精密技術(shù)為機(jī)電一體化設(shè)備向微型化發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障。礦山資源開(kāi)采雖然為人們生活帶來(lái)了極大的便利，但是也對(duì)環(huán)境造成了不容忽視的污染，因此未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)在礦山企業(yè)中必然會(huì)向綠色化發(fā)展。整個(gè)機(jī)械一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀過(guò)程中都要保證不污染生態(tài)環(huán)境，或者極少污染生態(tài)環(huán)境。綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用時(shí)保證資源的可持續(xù)發(fā)展，是未來(lái)的必然發(fā)展方向。
3結(jié)語(yǔ)
通過(guò)本文的研究可以了解到機(jī)電一體化技術(shù)在大量礦山設(shè)備，未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中必然會(huì)向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和綠色化趨勢(shì)發(fā)展。
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