序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇機(jī)電一體化的特征范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

一、煤礦電一體化技術(shù)的主要特征

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的特征主要表現(xiàn)為：（1）具有在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診的特征。即對(duì)煤礦機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機(jī)器的工作效率，簡(jiǎn)化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低應(yīng)用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備的應(yīng)用壽命。（2）具有提高生產(chǎn)效率的特征。例如井下應(yīng)用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等，應(yīng)用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時(shí)生產(chǎn)效率也可以大大的提高（3）適用范圍大的特征。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)電一體化產(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。

二、我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的現(xiàn)狀問題

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種智能技術(shù)的開發(fā)與利用，全方位的提高了機(jī)電一體化的水準(zhǔn)，并且有效地結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的利用。目前我國(guó)煤礦機(jī)電一體化還存在著很明顯的不足，也與西方國(guó)家存在明顯的差距，但仍然取得了顯著進(jìn)步，這在很多方面都得到了體現(xiàn)：先進(jìn)采煤機(jī)的應(yīng)用是最明顯標(biāo)志，其不僅大大的提高了產(chǎn)量，還增加了安全性；綜合液壓支架的應(yīng)用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設(shè)備的安全；鋼絲繩損耗定量檢測(cè)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)就充分利用了計(jì)算機(jī)的作用，精確的計(jì)算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外，還有很多其他技術(shù)的利用也充分體現(xiàn)了我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的進(jìn)程，例如：提升機(jī)交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置、ZDC30/30煤V用斜巷防跑車擋車裝置等等。

雖然我國(guó)在機(jī)電一體化的進(jìn)程方面和西方發(fā)達(dá)國(guó)家差不多，但在具體的技術(shù)和應(yīng)用上卻還是存在著很大的差距，不僅僅在整體的技術(shù)水平和利用范圍上存在著明顯差距，就算在具體的機(jī)械設(shè)備上也存在著明顯的落后趨勢(shì)，舉例來說：國(guó)外現(xiàn)在最流行的一種SL500系列采煤機(jī)的各種數(shù)據(jù)在我國(guó)暫時(shí)研制不出來，并且在交流變頻開采技術(shù)等方面也存在著明顯的差距，最大的差距是存在于自動(dòng)化技術(shù)方面。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

1、機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用分析。電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。與液壓牽引相比，其具有以下特征：（1）具有良好牽引特性的特征?？梢栽诓擅簷C(jī)前進(jìn)時(shí)提供牽引力，使其克服阻力移動(dòng)，也可以在采煤機(jī)下滑時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，向電網(wǎng)反饋電能。（2）可用于大傾角煤層的特征。牽引電動(dòng)機(jī)軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)制動(dòng)力矩為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機(jī)可用在40°～50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。（3）運(yùn)行可靠且應(yīng)用壽命長(zhǎng)的特征。電牽引和液壓牽引不同，前者除電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子有磨損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長(zhǎng)，維修工作量小。（4）反應(yīng)靈敏且動(dòng)態(tài)特性好的特征。電控系統(tǒng)能及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機(jī)超載運(yùn)行。（5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高的特征。電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達(dá)99%，而液壓采煤機(jī)的效率只有65%-70%左右。

2、機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用分析。煤礦帶式輸送機(jī)由于長(zhǎng)距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特征，已成為我國(guó)煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。因此，成為近幾年來機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置。它是一種專門為平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長(zhǎng)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計(jì)的軟驅(qū)動(dòng)裝置。一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺(tái)或幾臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)。由于尚未解決動(dòng)態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動(dòng)延遲技術(shù)，我國(guó)帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不能不知過多，一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，這樣就限制了輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度和運(yùn)量。

3、機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用分析。礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(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)合為一體，機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計(jì)算機(jī)-自動(dòng)控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機(jī)高度可靠，采用總線方式，大大簡(jiǎn)化了電器安裝，此外，硬件配置簡(jiǎn)單，互相兼容。

4、礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分析。多數(shù)煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用還存在一些問題，主要問題是傳感器的不足，并且應(yīng)用過程中，其穩(wěn)定性相對(duì)較差，應(yīng)用壽命不足，一些研究所和應(yīng)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。

四.結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(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。并且隨著微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域占據(jù)的優(yōu)勢(shì)，受到了越來越多企業(yè)的重視，其在煤礦開采中具有重要的作用，因此必須加強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀問題及其應(yīng)用進(jìn)行了分析。

參考文獻(xiàn)：

篇（2）

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2015）17-008-01

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也在日益發(fā)展和提升，現(xiàn)已成為一門新的應(yīng)用學(xué)科，發(fā)展著自身重要的作用。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)和接口技術(shù)等多樣群體技術(shù)，通過合理的配置各個(gè)功能單元，從而在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)其特定的價(jià)值功能，是促使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最佳化的系統(tǒng)工程技術(shù)。它的發(fā)展提升使工業(yè)生產(chǎn)從“機(jī)械電氣化”步入了“機(jī)電一體化”的快速發(fā)展階段。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用

1、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)。（1）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。鋼鐵企業(yè)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）可以將人與生產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)管理和生產(chǎn)過程有效連接，從而實(shí)現(xiàn)原料的入廠采購(gòu)、加工生產(chǎn)和產(chǎn)品出貨全過程的一體化控制管理。（2）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（FBT）可以有效連接設(shè)置生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表并可設(shè)置控制室里的控制設(shè)備，使其實(shí)現(xiàn)數(shù)字式、雙向和多站通信鏈路的連接。采用這種技術(shù)不僅可以取代當(dāng)下使用的信號(hào)傳輸技術(shù)，而且可以將大量的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間于共同的通信媒體上實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。（3）交流傳動(dòng)技術(shù)。交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展是伴隨著電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)的發(fā)展而快速發(fā)展起來的。因其具有著交流傳動(dòng)優(yōu)良特征，所以，電氣傳動(dòng)技術(shù)在未來可有由交流傳動(dòng)全部取代直流傳動(dòng)。（4）開放式控制系統(tǒng)。所謂“開放”指的是對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)與支持，按這種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以達(dá)到非同一廠家產(chǎn)品的有效兼容與替代，并且可以實(shí)現(xiàn)資源的共享。其通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)將控制設(shè)備與管理計(jì)算機(jī)相互聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)營(yíng)、管理與控制、決策的有效統(tǒng)一，從而經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)總線將生產(chǎn)儀表與控制室中的控制設(shè)備鏈接，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制的一體化進(jìn)程。

2、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用汽車行業(yè)中。（1）以微機(jī)控制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。在汽車應(yīng)當(dāng)中，控制發(fā)電機(jī)單元的核心部位是利用微處理器設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)集成大規(guī)模電路，并通過各個(gè)傳感器接受電壓模擬信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)的各個(gè)單元，信號(hào)模擬利用數(shù)字模擬直接轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)數(shù)字。并在這些信息的基礎(chǔ)上，控制發(fā)電機(jī)單元對(duì)于燃料的空氣比例和點(diǎn)火時(shí)間，并計(jì)算循環(huán)排氣效率，最后把計(jì)算出的結(jié)果做為噴射閥燃料控制和點(diǎn)火設(shè)備的驅(qū)動(dòng)信息輸出出來，從而控制空氣與燃料質(zhì)量之間的比例。當(dāng)此比例加大時(shí)，燃料稀少，就難以點(diǎn)火，相反，其比例下降后，點(diǎn)火就會(huì)比較順利。（2）汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)。在汽車應(yīng)用過程當(dāng)中，我們常需要使用到汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，如進(jìn)行倒車等，其可以使我們?cè)谛旭偦虻管嚂r(shí)觀察到前方與后方的距離與障礙物情況，一旦有情況就會(huì)發(fā)出警報(bào)，從而有效的保障了行車安全，減少了事故發(fā)生，這就是機(jī)電一體化技術(shù)中的激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)在汽車行業(yè)中的有效應(yīng)用。（3）行車制動(dòng)系統(tǒng)。汽車可以安全的在正常情況由行駛轉(zhuǎn)換為停車，靠的是汽車上的行車制動(dòng)器，這種裝置就是應(yīng)用了機(jī)電一體化的技術(shù)，滿足了汽車在剎車時(shí)的前后兩輪剎車制動(dòng)，從而有效保障了剎車功能，保障了行駛安全。

3、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)。當(dāng)前時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于采煤機(jī)械設(shè)備與提升機(jī)械設(shè)備等方面。電牽引采煤機(jī)和礦井提升機(jī)就是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的良好實(shí)例。因此使機(jī)械設(shè)備不僅具備了傳統(tǒng)功能更兼具了自行發(fā)電制動(dòng)功能，從而使設(shè)備運(yùn)行更加自如、有效，在簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)的同時(shí)集成了諸如信息、控制、電力電子等技術(shù)，在力提升了煤礦生產(chǎn)效率。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、機(jī)電一體化技術(shù)更趨智能化發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用使現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品更具智能特征，表現(xiàn)為具備類似于人的邏輯思維力、判斷力和應(yīng)變力、決策力等。

2、機(jī)電一體化技術(shù)更趨數(shù)字化發(fā)展。機(jī)電一體化的數(shù)字化基礎(chǔ)表現(xiàn)為微控制器技術(shù)和接口技術(shù)，而且隨著科技的更新與發(fā)展還會(huì)發(fā)展應(yīng)用數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人等。同時(shí)，依托計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得數(shù)字化進(jìn)程更加深入與廣泛，未來將會(huì)應(yīng)用于設(shè)計(jì)與制造方面，例如計(jì)算機(jī)集成制造、虛擬設(shè)計(jì)等等。

3、機(jī)電一體化技術(shù)更趨模塊化發(fā)展。隨著機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)量與品類的不斷增多，其技術(shù)發(fā)展更趨于研發(fā)一些具有標(biāo)準(zhǔn)接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊。

4、機(jī)電一體化技術(shù)更趨網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用給社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都帶來了重大的變化，以互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控技術(shù)日益發(fā)展完善，這就使得作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備得以長(zhǎng)足發(fā)展，其現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)也更加促進(jìn)著家電網(wǎng)絡(luò)。

5、機(jī)電一體化技術(shù)更趨自源化發(fā)展。也就是說機(jī)電一體化產(chǎn)品的自攜帶能源特征，例如太陽能電池、燃料電池和大容量電池的發(fā)展和有效應(yīng)用。

6、機(jī)電一體化技術(shù)更趨人性化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品在有效完善提升自身性能之外，還會(huì)隨著人們?nèi)找孀兓男枨笞兓煌脑煨秃蜕实纫蛩兀瑲w根結(jié)底就是要讓用戶體驗(yàn)度更佳，滿意度更高。

7、機(jī)電一體化技術(shù)更趨微型化發(fā)展。隨著科技的發(fā)展和創(chuàng)新，龐大的機(jī)電設(shè)備已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嫣嵘氖褂眯枨?，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品在向微型化特征和微觀領(lǐng)域不斷變化發(fā)展。

總的來說，機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的重點(diǎn)與核心，其已廣泛應(yīng)用于機(jī)電產(chǎn)業(yè)和其機(jī)械制造業(yè)。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也是不斷的更新、完善、發(fā)展，從而向更加智能化、數(shù)字化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、自源化、人性化與微型化發(fā)展，有力促進(jìn)著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，促進(jìn)著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

參考文獻(xiàn)：

篇（3）

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。

篇（4）

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，亦可稱為機(jī)電整合，英語稱為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，它是在機(jī)構(gòu)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)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展概況

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)緊密集合的一門技術(shù)，它的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。

但在20世紀(jì)60年代以前，機(jī)電一體化就已經(jīng)開始發(fā)展了。在這一時(shí)期，人們?cè)诓恢X中就已經(jīng)在利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(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。20世紀(jì)70～80年代，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、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)，也就是在這一時(shí)期出現(xiàn)了機(jī)電一體化這一名詞。20世紀(jì)90年代后期，開始了機(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)入了深入發(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；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)開辟了發(fā)展的廣闊天地。據(jù)了解，我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此，機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下：

（一）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。它是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一。這里所說的“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，吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、心理學(xué)、生理學(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)。故智能機(jī)電一體化產(chǎn)品也具有這種能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)

（二）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)，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，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)。

（三）模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，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、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。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。但機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

（四）網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展后的突出成就是網(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)、教育以及日常生活都帶來了巨大的變革。而各種網(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，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)正在興盛，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。

（五）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)，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)。

篇（5）

1.1機(jī)電一體化的基本概念

機(jī)電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來說屬于機(jī)械領(lǐng)域，其定義版本較多，其中一種較為權(quán)威的定義表述如下：機(jī)電一體化一般是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)與功能擴(kuò)展中，應(yīng)用機(jī)械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，把機(jī)械系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行集成化，并且與安裝在計(jì)算上的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)雙向通信，一般來說，機(jī)電一體化技術(shù)也是一門交叉學(xué)科技術(shù)，涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù)，機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)等，機(jī)電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來，形成一個(gè)整體并內(nèi)嵌入機(jī)械系統(tǒng)中。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征

機(jī)電一體化技術(shù)作為一門應(yīng)用廣泛的技術(shù)，有其自身的特點(diǎn)，通過實(shí)際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料，本文總結(jié)出了機(jī)電一體化技術(shù)的3個(gè)主要特點(diǎn)，接下來詳細(xì)說明如下。（1）應(yīng)用的廣泛性：機(jī)電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多，是一門涉及多學(xué)科的交叉技術(shù)，正是由于這一特點(diǎn)，使得機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械工程的應(yīng)用范疇，當(dāng)然，本文的研究重點(diǎn)還是放在機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。（2）具有很強(qiáng)的邏輯性：由于機(jī)電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合，應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域中，把系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和上位機(jī)軟件控制合為一體，也就是形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，從這個(gè)層面來說，機(jī)電一體化技術(shù)具有很強(qiáng)的邏輯性，或者說擁有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。（3）機(jī)電一體化具有很強(qiáng)的最優(yōu)化建模理論：機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系，相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻(xiàn)，限于論文篇幅，在這里不再累述。

1.3機(jī)電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過多年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系，隨著我國(guó)高新技術(shù)不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上，機(jī)電一體化的最新的發(fā)展趨勢(shì)是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)分析

本小節(jié)在上文介紹機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上探討機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合實(shí)際，本文從機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析、機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用、機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡(jiǎn)單論述機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)，下面詳細(xì)討論。

2.1機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析

在國(guó)外，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域較早，通過查閱資料得知，美國(guó)在上世紀(jì)90年代就把自動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用與機(jī)械制造領(lǐng)域，我國(guó)相對(duì)起步晚，但是起點(diǎn)較高，20世紀(jì)60年代，我國(guó)通過引進(jìn)蘇聯(lián)控制設(shè)備，逐漸把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域，并在20世紀(jì)80年代，實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，隨著科技不斷進(jìn)步，以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和無線通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機(jī)電一體化技術(shù)，這使得機(jī)電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機(jī)，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.2機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用

機(jī)電一體化在機(jī)械工程領(lǐng)域很重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)床控制上，現(xiàn)代機(jī)床控制要求精度高、速度快、智能化高，這就要求現(xiàn)代機(jī)床的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性，機(jī)電一體化技術(shù)由于采用計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，處理速度快，精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片，抗干擾能力強(qiáng)。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機(jī)械工程領(lǐng)域，還大量應(yīng)用于相關(guān)機(jī)械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域，通過實(shí)際調(diào)查得知，我國(guó)全自動(dòng)包裝機(jī)已經(jīng)全部采用機(jī)電一體化技術(shù)，由于包裝機(jī)械不但設(shè)計(jì)機(jī)械工程知識(shí)，還涉及機(jī)電控制技術(shù)，微機(jī)處理技術(shù)等，所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任，機(jī)電一體化技術(shù)由于是一門交叉學(xué)科，所以具有很強(qiáng)的靈活性，所以機(jī)電一體化技術(shù)較好的解決了這個(gè)問題，機(jī)電一體化把軟件控制和機(jī)械控制結(jié)合起來，融為一體，通過上位機(jī)軟件來控制包裝機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景

通過對(duì)機(jī)電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)的調(diào)查研究，本文認(rèn)為，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點(diǎn)：（1）專用化趨勢(shì)不斷加強(qiáng)：隨著機(jī)電一體化應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域的不斷深化，機(jī)電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專用化趨勢(shì)。（2）智能化不斷加強(qiáng)：近年來，隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化領(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢(shì)。（3）能耗低：節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境成為全社會(huì)的共識(shí)，在這種背景下，機(jī)電一體化技術(shù)積極加強(qiáng)自身改革，不斷研發(fā)新技術(shù)，把能耗進(jìn)一步降低。

篇（6）

中圖分類號(hào)：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、機(jī)電一體化的概念及特征：

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)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。只是，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)以及其它新技術(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)有純技術(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和放大的體力。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)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展

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)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和綠色化.

縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的快速發(fā)展動(dòng)向，機(jī)電一體化技術(shù)將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展

1. 智能化 智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一,也是 21 世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系 統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動(dòng)著機(jī)電一體 化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能,具有某種 程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦 力勞動(dòng)。

2. 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(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)行任意的剪裁和組合,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大大加強(qiáng),一般除 R S232 等常用 通信方式外,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來 的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智 能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的 構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

3. 微型化

微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國(guó)外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超 過 1cm 3,并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、 耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操 作,故在亞微米級(jí)的機(jī)械元件。

4.模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),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、電氣 接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn) 企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

5. 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。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。

6. 綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì),其目標(biāo)是使產(chǎn)品從 設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境無 危害或危害極小,資源利用率極高。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)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 模式。我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù) 機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次 一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 其目的 是節(jié)能、節(jié)材 提高工效 提高產(chǎn)品質(zhì)量 把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步 二是開發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品 促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

三．機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，主要領(lǐng)域和范圍在以下方面：

1. 數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過 40 年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。 開放性設(shè)計(jì),即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層 次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。WOP 技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工 過程的動(dòng)態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,同時(shí)也 加強(qiáng)了 CNC 系統(tǒng)的控制功能。能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù) 或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制 都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系 統(tǒng)的能力。以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的 數(shù)控裝置。

2.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)

CIMS 的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合,而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它 打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從 經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè) 集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素 的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

3．柔性制造系統(tǒng)(FMS)

柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、 料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉(cāng)庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按 照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

4． 工業(yè)機(jī)器人

第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人,它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng),對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的 傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息,通過計(jì)算機(jī)處理、分析,做出一定的判斷,對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制,表現(xiàn)出低級(jí)智能,已開始走向?qū)嵱没?第3代機(jī)器人即智能機(jī)器人,具有多種感知功能,可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決 策,在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng),與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。

綜上所述，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。

參考文獻(xiàn)

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芮延年 機(jī)電一體化系統(tǒng) 設(shè)計(jì)[M]北 京機(jī)械工業(yè)出版社 2004

篇（7）

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)床問世：自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問世至今已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)開發(fā)一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。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，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。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：

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。

篇（8）

機(jī)電一體化的外文名詞是Mechantronics，起源于日本，是取英語Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的，表示機(jī)械學(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)電一體化的涵義有各種各樣的認(rèn)識(shí)，其各自的出發(fā)點(diǎn)和著眼點(diǎn)不盡相同，再加上機(jī)電一體化本身的涵義還在隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷被賦予新的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，不斷地推動(dòng)不同學(xué)科的交叉和滲透，從而導(dǎo)致整個(gè)工程領(lǐng)域的技術(shù)革命。

1.機(jī)電一體化概要

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。機(jī)電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面，只是機(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)以及其他新技術(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。機(jī)電一體化系統(tǒng)由若干具有特定功能的機(jī)械和電子要素組成的有機(jī)整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能。

2.我國(guó)機(jī)電一體化的現(xiàn)狀

世界范圍內(nèi)機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。第一階段也稱為初級(jí)階段。20世紀(jì)60年代以前由于當(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)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。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)。第三階段，20世紀(jì)90年代后期，開始了機(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。

計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床（CNC）是一種由計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ秒娮佑?jì)算裝置控制的高效自動(dòng)化機(jī)床。它綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、精密測(cè)量和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的最新成就，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是機(jī)床發(fā)展的必然趨勢(shì)。

汽車的機(jī)電一體化中心內(nèi)容是以微機(jī)為中心通過自動(dòng)控制來改善汽車的性能，增加汽車的功能，實(shí)現(xiàn)汽車降低油耗，減少排氣污染，提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年，國(guó)際各大汽車公司都加大了對(duì)汽車機(jī)電一體化的研究，使其發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。

工業(yè)機(jī)器人（IR）一般應(yīng)由機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成，是一種能模擬人的手、臂的部分動(dòng)作，按照預(yù)定程序、軌跡及其要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動(dòng)化裝置，是具有發(fā)展前途的機(jī)電一體化典型產(chǎn)品。

3.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1自律分配系統(tǒng)化

未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

3.2系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放和模塊化的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組套，進(jìn)行任意裁減和組合，同時(shí)要求實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)系列控制功能的NC系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強(qiáng)，即網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。

3.3人工智能化

這里所說的“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)。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，則是完全可能而又必要的。

3.4全息系統(tǒng)化

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。其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也由簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而變?yōu)閺?fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

3.5綠色化

環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的三大主題。

3.6微型機(jī)電化

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。

3.7面向21世紀(jì)的制造模式

一次制造成功，采用成組技術(shù)和分組作業(yè)方式，按質(zhì)、按量、按時(shí)完成，做到零廢品、零庫存、零設(shè)備故障、零環(huán)境污染，從以“技術(shù)”為中心向以“人”為中心轉(zhuǎn)變，從“金字塔式多層次管理”向“網(wǎng)絡(luò)式管理”、由順序工作方式向并行工作方式、由固定組織

加工向敏捷制造加工轉(zhuǎn)變。

4.結(jié)語

篇（9）

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)床問世：自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問世至今已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)開發(fā)一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。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，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。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：

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)：

[1]王靜。淺析機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].同煤科技。2006.（4）

篇（10）

1 機(jī)電一體化的基本知識(shí)

1.1 機(jī)電一體化概念

機(jī)電一體化的概念，就是指在機(jī)械的功能設(shè)計(jì)和應(yīng)用里，在機(jī)械結(jié)構(gòu)的主功能、信息處理、功能控制等方面，將控制裝置安裝電子化集成和控制軟件等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合形成統(tǒng)一的系統(tǒng)，系統(tǒng)通過引進(jìn)電子技術(shù)，使裝置在程序預(yù)定的操作功能下，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及電力電子技術(shù)，再配合系統(tǒng)布局的各個(gè)功能單元里配置，完成機(jī)械系統(tǒng)智能性控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備多功能、高質(zhì)量、低能耗、環(huán)保和運(yùn)行可靠性高的效果。機(jī)電一體化技術(shù)就是將以上的技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的機(jī)械性能綜合技術(shù)應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)不是簡(jiǎn)單將機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)組合一下就完成的，是一個(gè)友好的復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)合技術(shù)過程。我們?nèi)绻苷_的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就能在取代原有傳統(tǒng)機(jī)械的功能外，還會(huì)增加自動(dòng)檢測(cè)和處理信息、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷和保護(hù)等很多新功能。傳統(tǒng)機(jī)械與現(xiàn)代機(jī)械的本質(zhì)區(qū)別就表現(xiàn)在這些功能上。

1.2 機(jī)電一體化的特征

機(jī)電一體化主要有四個(gè)特征：第一個(gè)特征是廣而強(qiáng)的應(yīng)用性。機(jī)電一體化技術(shù)是以機(jī)械為基礎(chǔ)來研究機(jī)電的過程并實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品性能的一系列開發(fā)的技術(shù)，這種技術(shù)是不受任何行業(yè)、機(jī)械種類的限制，滲透到各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)和產(chǎn)品的應(yīng)用、開發(fā)技術(shù)中，它的應(yīng)用性因此廣而且強(qiáng)；第二個(gè)特征就是突出的系統(tǒng)化。機(jī)電一體化是將各種技術(shù)協(xié)同合作和集成應(yīng)用，產(chǎn)品和過程綜合在一起形成一個(gè)完整且功能完全的系統(tǒng)。它主要強(qiáng)調(diào)的是層次化和系統(tǒng)化；第三個(gè)特征就是整體的最優(yōu)化。整體最優(yōu)化主要是指機(jī)電一體化的附加值高、效率高、性能高，材料、能源省，消耗以及污染低，充分利用機(jī)電一體化的技術(shù)，綜合運(yùn)用，達(dá)到整體最優(yōu)化；第四個(gè)特征就是操作簡(jiǎn)單、清晰化。機(jī)電產(chǎn)品使用簡(jiǎn)單化對(duì)于那些不精通機(jī)電原理、技術(shù)知識(shí)的普通用戶來說，操作簡(jiǎn)便的特性能讓普通的用戶熟練使用機(jī)電產(chǎn)品強(qiáng)大的功能。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)是在1960年以后才開始在工程領(lǐng)域慢慢得到應(yīng)用，高速發(fā)展的新技術(shù)不斷促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的創(chuàng)新和變革。在機(jī)械工程領(lǐng)域由于計(jì)算機(jī)和微處理技術(shù)、信息處理技術(shù)方面的應(yīng)用，改變了機(jī)械工程原來的面貌，并讓其徹底煥然一新，不僅提高了機(jī)電產(chǎn)品的綜合性能，而且提升科技含量，促進(jìn)機(jī)械工程走上了高速發(fā)展的全新道路。

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在改造機(jī)床上的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床對(duì)工作臺(tái)和機(jī)床上的刀具的運(yùn)動(dòng)要求很嚴(yán)格，必須保證它們精確的運(yùn)動(dòng)路線，偏差率要控制在允許的范圍內(nèi)，保證被加工件的精確性。由于開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障易診斷、排除、維修簡(jiǎn)單和易調(diào)整等特性，并且價(jià)格低廉，因此被廣泛的使用。滾珠絲杠副具有傳動(dòng)效率高、摩擦損失小、運(yùn)動(dòng)很平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，將滾珠絲杠適當(dāng)?shù)恼驍Q緊一下，就可以消除螺母和絲杠的間隙；如果反向擰緊，就可以將空間的死區(qū)消除，達(dá)到精確定位。鑒于以上的優(yōu)點(diǎn)在選用機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式時(shí)總是選用滾珠絲杠副傳動(dòng)。隨著科技發(fā)展，今天的數(shù)控機(jī)床都采用微機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理，按功能需要和技術(shù)要求選用。如果機(jī)床存在誤差需要調(diào)整，要盡可能保留原來的操作系統(tǒng)，在改動(dòng)最少的前提下對(duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)整，降低改造成本。做到用最少的代價(jià)、最少的改動(dòng)取得最好的收益。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在包裝機(jī)械方面應(yīng)用

包裝機(jī)械，機(jī)械部分一般多采用傳統(tǒng)的凸輪構(gòu)造、控制連桿等機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)用控制電路、控制連桿組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修困難，調(diào)試和操作非常不便。包裝機(jī)械采用機(jī)電一體化技術(shù)之后，由于控制系統(tǒng)采用了微機(jī)、專業(yè)計(jì)算機(jī)，控制系統(tǒng)形成了模塊化管理，使之前龐大、復(fù)雜的傳統(tǒng)傳感技術(shù)和傳動(dòng)技術(shù)的設(shè)備體積大大縮小，設(shè)備的零件也越來越精密，能源的消耗也大大減少，做到節(jié)能環(huán)保，在一定程度上增加了企業(yè)效益。

2.3 機(jī)電一體化在產(chǎn)品開發(fā)上凸顯的特點(diǎn)

總體來說，機(jī)電一體化產(chǎn)品在開發(fā)商機(jī)上潛力無限，不僅因?yàn)槠涫巩a(chǎn)品功能具有有靈活多變的特性和可靠性，還能通過運(yùn)用微電子技術(shù)和微處理器來特定的提升機(jī)械產(chǎn)品的某一特定的功能，使其真正做到物盡其用。機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展和應(yīng)用最大的特點(diǎn)是讓普通的機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了從半智能向智能化、自動(dòng)化改革性的突破，提升了產(chǎn)品的價(jià)值和科技含量，將機(jī)械的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)價(jià)值提升到了很高的水平。

3 在工程領(lǐng)域內(nèi)，機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)和應(yīng)用根據(jù)近幾年國(guó)內(nèi)外的統(tǒng)計(jì)和研究，正往以下幾個(gè)方面發(fā)展。

（1）個(gè)性化。這是所有產(chǎn)品必須具備的固有特性，市場(chǎng)化的經(jīng)濟(jì)決定了市場(chǎng)必將被個(gè)性十足的產(chǎn)品所充斥，在如今信息時(shí)代，機(jī)電一體化產(chǎn)品若想立足市場(chǎng)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量精益求精的前提下，一定會(huì)向個(gè)性化的方向發(fā)展。

（2）智能化。機(jī)電一體化的顯著特點(diǎn)是智能化，是與傳統(tǒng)機(jī)械最本質(zhì)的區(qū)別，是分水嶺，是其他技術(shù)和產(chǎn)品不能與之抗衡的根本亮點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化還會(huì)大大提高它的智能化水平，使其在以后能模仿人類的智能，科學(xué)、準(zhǔn)確生產(chǎn)。

（3）高性能化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的高性能化主要表現(xiàn)在產(chǎn)品運(yùn)行速度、精度、效率以及穩(wěn)定性和可靠性，這些性能，保證機(jī)電產(chǎn)品可以實(shí)行多數(shù)據(jù)、多任務(wù)、多系統(tǒng)的操作，并且在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，使用人員會(huì)根據(jù)提示在短時(shí)間內(nèi)修理和調(diào)整好機(jī)器，保證機(jī)電一體化產(chǎn)品的高性能。相信在不久的將來，機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能還會(huì)有很大的變革。

（4）綠色化。綠色化將不僅是機(jī)電一體化產(chǎn)品的特色，這將會(huì)變成所有產(chǎn)品共同的特性。走可持續(xù)發(fā)展之路是我國(guó)發(fā)展的指導(dǎo)思想，今后的產(chǎn)品都將會(huì)在制造、使用的過程中避免污染、減少污染環(huán)境，在使用期限到期后還能回收利用。

（5）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)的普及，使得所有產(chǎn)品都在向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，機(jī)電一體化的產(chǎn)品也不例外，在某些工程領(lǐng)域，特別是精密儀器和檢測(cè)設(shè)備方面，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和控制等，相信不久的將來，所有的機(jī)電產(chǎn)品能夠聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的遠(yuǎn)程控制，這將使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)真正的機(jī)電一體化，這也是機(jī)電一體化產(chǎn)品最終的奮斗目標(biāo)。

（6）機(jī)電液一體化。由于液壓傳動(dòng)的平穩(wěn)性、可靠性、柔緩性、安全性和壓力大且均衡的特性，必將和機(jī)電一體化技術(shù)一起引發(fā)機(jī)械工程的革命，而且在尖端科技中已得到了應(yīng)用。

4 結(jié)束語

當(dāng)今世界機(jī)械工程最終發(fā)展趨勢(shì)就是實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化，機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用必將會(huì)引起社會(huì)各方面的變革，不僅在機(jī)械工程領(lǐng)域，而且在農(nóng)業(yè)、科技、軍事上都得到廣泛的應(yīng)用。我國(guó)的機(jī)械工業(yè)發(fā)展起步較晚，要借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，完成我國(guó)的機(jī)械工業(yè)發(fā)展和振興之路。