機電一體化特征精選(九篇)
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第1篇：機電一體化特征范文
一、煤礦電一體化技術的主要特征
煤礦機電一體化技術的特征主要表現(xiàn)為：（1）具有在線監(jiān)控、自動報警及故障自診的特征。即對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控，出現(xiàn)故障能動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低應用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的應用壽命。（2）具有提高生產(chǎn)效率的特征。例如井下應用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，應用變頻起動、PLC控制系統(tǒng)，節(jié)電量就為30%左右，同時生產(chǎn)效率也可以大大的提高（3）適用范圍大的特征。機電一體化產(chǎn)品具有復合技術和功能，不具有單技術、單功能的局限性，這使得機電一體化產(chǎn)品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產(chǎn)品具有的自動和智能功能可以輕松應對用戶的需求。
二、我國煤礦機電一體化的現(xiàn)狀問題
隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，各種智能技術的開發(fā)與利用，全方位的提高了機電一體化的水準，并且有效地結合了計算機技術的利用。目前我國煤礦機電一體化還存在著很明顯的不足，也與西方國家存在明顯的差距，但仍然取得了顯著進步，這在很多方面都得到了體現(xiàn)：先進采煤機的應用是最明顯標志，其不僅大大的提高了產(chǎn)量，還增加了安全性；綜合液壓支架的應用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設備的安全；鋼絲繩損耗定量檢測系統(tǒng)，這一系統(tǒng)就充分利用了計算機的作用，精確的計算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外，還有很多其他技術的利用也充分體現(xiàn)了我國煤礦機電一體化的進程，例如：提升機交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機綜合后備保護裝置、ZDC30/30煤V用斜巷防跑車擋車裝置等等。
雖然我國在機電一體化的進程方面和西方發(fā)達國家差不多，但在具體的技術和應用上卻還是存在著很大的差距，不僅僅在整體的技術水平和利用范圍上存在著明顯差距，就算在具體的機械設備上也存在著明顯的落后趨勢，舉例來說：國外現(xiàn)在最流行的一種SL500系列采煤機的各種數(shù)據(jù)在我國暫時研制不出來，并且在交流變頻開采技術等方面也存在著明顯的差距，最大的差距是存在于自動化技術方面。
三、機電一體化技術在煤礦生產(chǎn)中的應用分析
1、機電一體化技術在采煤機中的應用分析。電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。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前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋電能。（2）可用于大傾角煤層的特征。牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設計制動力矩為電動機額定轉(zhuǎn)矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在40°～50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。（3）運行可靠且應用壽命長的特征。電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機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，維修工作量小。（4）反應靈敏且動態(tài)特性好的特征。電控系統(tǒng)能及時調(diào)整各種參數(shù)，防止采煤機超載運行。（5）結構簡單、效率高的特征。電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕，電能轉(zhuǎn)換為機械能只做一次轉(zhuǎn)換，效率可達99%，而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。
2、機電一體化技術在帶式輸送機中的應用分析。煤礦帶式輸送機由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特征，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅(qū)動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅(qū)動點不能不知過多，一般為3點驅(qū)動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。
3、機電一體化技術在提升機中的應用分析。礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備，全數(shù)字化交直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提升機，從結構上將滾筒和驅(qū)動合為一體，機械結構大大簡化，充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機高度可靠，采用總線方式，大大簡化了電器安裝，此外，硬件配置簡單，互相兼容。
4、礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應用分析。多數(shù)煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)應用還存在一些問題，主要問題是傳感器的不足，并且應用過程中，其穩(wěn)定性相對較差，應用壽命不足，一些研究所和應用單位在這方面進行了大量的研究，對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施，但仍然沒有得到預期的效果，因此這些在實際現(xiàn)場應用率不是很高。在國外，由于計算機網(wǎng)絡軟硬件技術發(fā)展很快，運行速度和質(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，他們的機電一體化技術在監(jiān)控系統(tǒng)上的應用已有了非常高的水平。
四.結語
綜上所述，機電一體化技術的應用發(fā)展是實現(xiàn)高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。并且隨著微電子技術以及計算機技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術在工程機械領域占據(jù)的優(yōu)勢，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，因此必須加強對煤礦機電一體化技術的現(xiàn)狀問題及其應用進行了分析。
參考文獻：
[1]黃建軍.技校機電一體化教學的發(fā)展趨勢和改革對策[J].管理學家，2011（8）
第2篇：機電一體化特征范文
摘要：機電一體化是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本概要和發(fā)展背景。綜述了國內(nèi)外機電一體化技術的現(xiàn)狀，分析了機電一體化技術的發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、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“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機電一體化概要
機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。
因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術有純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(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電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
二、機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結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。
20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3網(wǎng)絡化
20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。
4微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
5綠色化
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。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)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。
6系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體花產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。
結語
綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻:
李建勇．機電一體化技術．北京：科學出版社，2004．
第3篇：機電一體化特征范文
摘要:機電一體化是技術的必然結果。文章概述機電一體化的核心技術，分析機電一體化發(fā)展進程，提出機電一體化向智能化邁進的趨勢。
關鍵詞:機電一體化 核心技術 發(fā)展趨勢
機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。
1 機電一體化的核心技術
1.1 機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現(xiàn)結構上、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 機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)技術均屬于計算機信息處理技術。
1.3 系統(tǒng)技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元，接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
1.4 自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設計，設計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
1.5 傳感檢測技術：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。
1.6 伺服傳動技術：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
2 機電一體化的發(fā)展進程
2.1 數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設備制造市場一派繁榮。
2.2 微電子技術的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結構。
2.3 可編程序控制器（PLC）的應用于工業(yè)：上世紀60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種Modular DigitalController（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)獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的體系結構，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術、通信技術和編程技術的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(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、模糊技術、信息技術等新技術的出現(xiàn)：以激光技術為首的光技術是未來信息技術的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
3 機電一體化向智能化邁進
20世紀90年代后期，各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經(jīng)技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：
3.1 智能化：是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、機科學、模糊數(shù)學、心、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。
3.2 網(wǎng)絡化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
3.3 微型化：興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
3.4 綠色化：機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。
第4篇：機電一體化特征范文
機電一體化技術包含了機械制造、信息處理、傳感器、自動控制、傳動等幾項技術，其是一種新興的科學技術，在發(fā)展過程中將各項先進的新型技術融合成一體，不斷進行優(yōu)化組織目標、合理配置，從而使整個系統(tǒng)具備了高質(zhì)量、多功能、低能耗的優(yōu)勢。機電一體化主要是由機身、框架以及各種鏈接設施組成的整體。機電一體化通過自身具有的傳感器將外部或本身存在的參數(shù)和狀態(tài)進行傳遞，把信息轉(zhuǎn)換成信號，在經(jīng)過處理分析以后轉(zhuǎn)化成為控制信息。而驅(qū)動部分主要是由控制信息操控的，通過操控可以完成各個構造相應的功能。按照控制信息的要求完成各項動作指令是機電一體化的執(zhí)行部分。執(zhí)行機構由機械、電測和電液等組成。機電一體化傳感器傳來的信息經(jīng)過控制及信息處理實施集中式的處理、分析及加工，并嚴格按照一定的程序進行處理。控制及信息處理部分主要有計算機、可編程控制器、邏輯電路等，是形成控制及信息處理的主要結構。經(jīng)過以上幾部分形成，使機電一體化成為具備獨特機械功能和電子因素的產(chǎn)品，從而更好地滿足各種需求。
2機電一體化產(chǎn)品具備的優(yōu)勢
機電一體化因為具有控制、信息處理以及計算等方面的功效，更好地在生產(chǎn)和生活的應用中將產(chǎn)品的功能性和職能性發(fā)揮到理想的效果。通過對機電一體化產(chǎn)品的了解，讓我們更加認定機電一體化是提升現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展不可缺少的因素，更好地滿足了人們的需求。機電一體化產(chǎn)品是運用模塊化與標準化的方式進行掌控和設計的，另外，機電一體化產(chǎn)品不但可以根據(jù)實際運用的狀態(tài)進行負荷調(diào)整，良好地控制產(chǎn)品運行情況，同時還具有少數(shù)的智能化特征，如自動監(jiān)視、診斷等功能，在很大程度上提升了機電一體化產(chǎn)品的安全性和可靠性。
3機電一體化技術的應用意義
依照對機電一體化產(chǎn)品優(yōu)勢的了解，我們很容易看出，對一體化技術的采用具有以下五個方面的優(yōu)勢：（1）采用智能化對產(chǎn)品進行操控。在機械制造業(yè)機電一體化占據(jù)著非常重要的位置，由于機電一體化以微處理為主要方式，同時還和數(shù)據(jù)信息操作系統(tǒng)緊密結合，從而極大地提升了整個系統(tǒng)的操控準確度。機械在生產(chǎn)過程中具有快速和連續(xù)的性能，如果不運用機電一體化技術，在對產(chǎn)品進行智能化控制時會有很大的難度，將不能和每個設施的系統(tǒng)操控完整配合。（2）機電一體化還可以通過分布式控制的方式對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化。通過分布式控制可以更好地對現(xiàn)場計算機實施集中監(jiān)視、分散控制。（3）多種產(chǎn)品融合，實現(xiàn)有效的資源共享。開放式的控制系統(tǒng)可以將信息互相交換，同時還可以將不同種類的產(chǎn)品進行有效結合，從而實現(xiàn)了資源共享局面，再經(jīng)過計算機相互鏈接實現(xiàn)控制一體化。（4）計算機有很高的集成化功效。運用計算機的集成化功能將生產(chǎn)經(jīng)營管理和控制過程組合成一個整體，從而實現(xiàn)了原料從進入工廠到生產(chǎn)加工的過程一體化操控。在實現(xiàn)計算機全過程自動化的基礎上還實現(xiàn)了信息資源的有效共享、生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，更好地適應現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展。（5）實現(xiàn)生產(chǎn)交流傳動技術，提高產(chǎn)品的廣泛認知度。隨著科學技術的不斷發(fā)展，各項電子、微電子技術也在迅速發(fā)展，通過交流傳動技術能夠更好、更快地實現(xiàn)產(chǎn)品的平滑調(diào)動。
4機電一體化技術的發(fā)展方向
從如下五方面論述了機電一體化的發(fā)展方向：（1）數(shù)字化為機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展打下了穩(wěn)固的基礎，通過對微控制器的不斷創(chuàng)新改革，實現(xiàn)了操作數(shù)控機床。數(shù)字化經(jīng)過計算機系統(tǒng)得以實現(xiàn)，從而提升了機電一體化產(chǎn)品自身的診斷功能，實現(xiàn)了遠程操控與整改。（2）在機電一體化技術的發(fā)展中模塊化是最基礎的。機電一體化產(chǎn)品的種類在不斷增加，機電一體化的模塊化發(fā)展就顯得尤為重要。產(chǎn)品通過配套部件、接口等擴大規(guī)模，更加符合國際的統(tǒng)一標準。機電一體化技術的模塊化發(fā)展推進了我國電氣產(chǎn)品的一體化、規(guī)模化發(fā)展。（3）通過網(wǎng)絡化操作使產(chǎn)品更加便利，機電一體化應用技術通過對網(wǎng)絡技術及計算機的運用得到了新的發(fā)展，通過對網(wǎng)絡技術的普及、對遠程操作與控制，可以提高產(chǎn)品的網(wǎng)絡功能，從而與中心計算機連接形成計算機集成系統(tǒng)，更有利于機電一體化的產(chǎn)品在網(wǎng)絡化的社會中具有更多便利的功能。（4）在機電一體化技術發(fā)展應用的過程中，人性化的模式是其發(fā)展必須經(jīng)歷的過程，可以使產(chǎn)品更加靈活機動。由于計算機技術的普遍應用和各項智能化技術的不斷發(fā)展，再通過精密的智能化傳感技術，機電一體化的技術產(chǎn)品正邁向智能化的發(fā)展方向。人們的需求隨著時代的發(fā)展而不斷提升，對產(chǎn)品的智能化服務要求也相對有所提高，人性化的智能儀器以及機器設備都會成為今后應用廣泛的科技。例如，智能化的機器人等，能夠為人們提供更加智能化的產(chǎn)品性能，從而使產(chǎn)品更好地發(fā)展。（5）微型化機電一體化技術發(fā)展的新趨勢。目前，在機電一體化技術的發(fā)展中，微型化的特征正逐漸受到重視。例如，在軍事、醫(yī)療等方面機電一體化產(chǎn)品的面積小、節(jié)能好、應用靈敏等優(yōu)勢突出得非常顯著，因此通過提高機電一體化產(chǎn)品的加工技術，使得產(chǎn)品更具優(yōu)勢。據(jù)我們的了解，機電一體化是一種由電子、光學、計算機、控制以及信息等多方面交叉綜合而產(chǎn)生的一項應用技術。機電一體化將來的發(fā)展方向主要是光機電一體化、全系統(tǒng)智能化、技術產(chǎn)品網(wǎng)絡化、微型機電化微型化、自律分配系統(tǒng)化以及設計產(chǎn)品綠色化等。
5結語
第5篇：機電一體化特征范文
關鍵詞：機電一體化技術；工程機械；應用
機電一體化技術也被稱為機械電子學，可以包含了對計算機信息技術和機械技術等技術的涉及，作為一種實踐性和系統(tǒng)性非常強的技術。這個技術從上個世紀就已經(jīng)被大眾所了解，伴隨著目前社會經(jīng)濟水平以及科學技術的不斷進步，微電子技術的出現(xiàn)徹底改變了機電一體化技術，廣泛應用在工程機械行業(yè)當中，不但能夠?qū)⑸a(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)品性質(zhì)以及工程機械的施工效率提升，同時從最大程度上改善目前的機械現(xiàn)象。
1工程機械概述
工程建設流程中所能夠使用到的施工機械設備的總稱就是工程機械。目前，我國存在非常多種類的工程機械品種，被廣泛的使用到各個行業(yè)當中，例如在建筑工程、水利工程以及電力工程當中[1]。從當前情況來講，但凡是土石方施工工程、路面建設養(yǎng)護工作、流動裝卸工作以及多種建筑工程當中需要使用到的機械產(chǎn)品也都是工程機械。
2機電一體化的重要特征
2.1高精度特性
工程機械使用機電一體化技術能夠有效的將機械工作精度大幅度提升，有效的提高了工作效率。例如混凝土攪拌設施當中將電子稱量系統(tǒng)裝進去，不但能夠?qū)⒆詣臃Q重工作實現(xiàn)，還可以保證混凝土攤鋪獲得比較良好的效果，從而將施工品質(zhì)加強，同時能夠?qū)C械運行的效率有效的提升，保證減少人工投入成本[2]。
2.2自行檢測特性
機械在運轉(zhuǎn)當中能夠?qū)λ凶酉到y(tǒng)自動進行檢測，同時能夠?qū)⒐こ虣C械的實時運轉(zhuǎn)情況獲得比較好的映射，一旦碰到異常檢測的情況，就能夠?qū)⒆詣訄缶到y(tǒng)啟動，尋找到工程機械故障的具體地方，機電一體化的良好特征能夠?qū)⒐こ虣C械設備的工作效率大幅度提升，從而降低檢測費用，保證在故障第一時間里將故障位置精準確定，從而降低停機時間，提升機械運轉(zhuǎn)品質(zhì)。
2.3操作靈活方便
在平時的工程機械工作當中，機械設備運行需要可靠的保養(yǎng)和維護，可是非常繁雜的拆卸流程帶給機械維修工作人員非常多的不方便、機電一體化技術在維修流程中使用了一體化的操作模式，實現(xiàn)了自動化的管理系統(tǒng)功能，使用幾點一體化的自檢系統(tǒng)，借助機械設備內(nèi)部的多種設備參數(shù)，實現(xiàn)了工程機械性能、運轉(zhuǎn)模式的調(diào)整和設計，保證工程機械擁有非常良好的工作狀態(tài)，與此同時，使用在機電一體化技術當中，同時自檢系統(tǒng)還能夠按照工程特征精準的調(diào)節(jié)機械設備，降低能源在機械設備上的損失。
3機電一體化技術在工程機械中的應用
3.1作業(yè)過程的半自動化或自動化
工程機械工作當中，想要提高工作效率的前提條件就是半自動化以及自動化，不但能夠?qū)⒐ぷ髯鳂I(yè)的精度提升，同時還可以將施工流程中的強度降低，從而達到提高工作效率的目標。特別是能夠幫助沒有豐富經(jīng)驗的施工人員將工作能力提升，能夠快速的適應工作環(huán)境，更好的幫助沒有實踐經(jīng)驗的施工操作人員完成工作，保證施工人員工作效率，將施工危險程度降低。
3.2工程機械監(jiān)控中的應用
工程機械投入使用流程中，為了更好的確保發(fā)生的故障、出現(xiàn)的異常能夠在非常短的時間里發(fā)現(xiàn)以及解決，確保工程機械運行情況良好，工程機械監(jiān)控成為了不可或缺的重要技術。使用機電一體化技術保證監(jiān)控功能可以得到充分的使用。機電一體化使用多種電子和控制技術來研發(fā)電子監(jiān)控裝置，將遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行建立，實時監(jiān)測工程機械運行情況，包含了機械當中的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、發(fā)電機以及各個工作裝置模塊等。利用全面的監(jiān)測工程機械運行情況，實現(xiàn)自主診斷和自主決策機械故障異常的目標。應用機電一體化在工程機械監(jiān)控工作當中，能夠降低機械設備出現(xiàn)故障的幾率，同時確保機械設備能夠正常運行，降低維修成本，降低資金浪費，提升工程機械的水準。
3.3機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械能耗控制中的應用
目前的工程機械開始朝著模塊化以及系統(tǒng)化方向進步，肯定會出現(xiàn)大量使用能源的現(xiàn)象，所以，現(xiàn)代工程經(jīng)濟當中控制耗能工作非常重要。事實表明，之前的工程機械能源使用當中，可以將明顯的缺陷控制好，比如，液壓挖掘機，能源使用率還僅僅是20%，直接造成能源出現(xiàn)浪費問題。根據(jù)這個問題，國外某公司在保證機電一體化的前提上將節(jié)能問題綜合進來，充分研究，開發(fā)出針對能源浪費問題的節(jié)能控制器，就命名為OLLS系統(tǒng)。這個系統(tǒng)能夠提高能源利用率30%多，可是隨著不斷深入的實踐，不難發(fā)現(xiàn)，這樣的控制系統(tǒng)還存在不徹底控制能源的現(xiàn)象，之后又開始改善機電一體化技術能源消耗控制，之后開發(fā)了卡特電子效率器來直接添加在節(jié)能控制挖掘機上，獲得良好的效果。
3.4作業(yè)精度控制中的應用
工程機械設計和加工制造對精度有非常嚴格的要求，只有保證工程機械生產(chǎn)流程中的每一個步驟精度都能夠達到有關規(guī)范標準，才能夠保證工程機械總體的精度符合要求，滿足實際需要。工程機械制造具備復雜結構、構件以及零配件種類非常多的特征，使用一般的技術無法將成品機械精度和質(zhì)量確保，利用機電一體化技術控制好工程機械產(chǎn)品加工制造作業(yè)精準程度?？偠灾S著不斷發(fā)展的社會經(jīng)濟，工業(yè)化水平也在不斷的提高，隨之而來的就是工程機械面臨著很多競爭壓力，想要提高工程機械運行效率，就需要準確的認識到工程機械運行流程中機電一體化的重要意義，不但可以將工程機械的運行效率提升，同時將機械性能改善，從而從總體上將機械運行面貌改變，未來工程機械的發(fā)展趨勢就是將機電一體化融入到工程機械當中去，同時還是提高機械化的必然手段，想要更好的將工程機械的效率提高落到實處，就需要更好的將機電一體化水平提升，同時在這個過程中，不斷的嘗試、改進探索，促使工程機械更好的實現(xiàn)機電一體化。
參考文獻
[1]胡建偉.論機電一體化在工程機械制造中的應用[J].裝備制造技術,2016,(03):286-287.
第6篇：機電一體化特征范文
關鍵詞:機電一體化;智能;環(huán)保
中圖分類號:TH111文獻標識碼:B文章編號:1009-9166(2009)011(c)-0086-01
一、機電一體化在工程機械中應用
機電一體化是當今自動化技術發(fā)展的最高階段。早期的自動化技術主要是借助凸輪、機械機構等實現(xiàn)的,這一時期的自動化實際上是機械自動化;隨著電子技術的發(fā)展,凸輪、機械機構逐漸被繼電器、接觸器、電磁開關等機構所取代,實現(xiàn)了電氣自動化,機械機構大大簡化,自動化水平大為提高;機電一體化則是生產(chǎn)實踐對自動化技術進一步發(fā)展的需要,也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發(fā)展的必然產(chǎn)物,是以計算機為主要特征的自動化技術。如果說機械系統(tǒng)處理的對象是運動、力、物質(zhì)和能量,電子系統(tǒng)處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能,而且還有處理信息和知識的能力。機電一體化技術發(fā)展至今已成為一門有著自身體系的新型學科,其發(fā)展歷程可分為4個階段:①數(shù)控機床的問世是機電一體化發(fā)展的開始;②微電子技術為機電一體化帶來勃勃生機;③可編程序控制器的發(fā)展為機電一體化提供了堅強基礎;④激光技術、模糊技術、信息技術使機電一體化躍上新臺階。機電一體化技術的發(fā)展初期,人們的目的是利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能,那時研制和開發(fā)還處于萌芽狀態(tài),而且由于當時電子技術水平不高,機械技術與電子技術的結合還不廣泛和深入。其后計算機技術、控制技術、通信技術、大規(guī)模集成電路的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術和物質(zhì)基礎。
二、機電一體化的發(fā)展趨勢
1、個性化。在知識經(jīng)濟時代,求新、求異、追求個性是消費需求的一個特征,而柔性化為產(chǎn)品個性化創(chuàng)造了技術條件。所以,在信息時代,機電一體化產(chǎn)品將呈現(xiàn)個性化趨勢。與此相適應,機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)模式及觀念也在發(fā)生改變。因此精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造、虛擬制造等得以相繼出現(xiàn)。2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代CNC系統(tǒng)就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。它采用多CPU結構,以多總線連接,進行高速數(shù)據(jù)傳遞;采用精簡指令集機,實時多任務操作系統(tǒng)并行處理;設置多重緩沖器,故障診斷、自動檢錯、糾錯、系統(tǒng)自動恢復等技術保證該機電一體化產(chǎn)品具有高性能。3、智能化。人工智能可使機器具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,雖然機電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能,但依賴高性能、高速的微處理器可使其具有低級智能或人的部分智能,從而達到更精確的控制目標。機電一體化的發(fā)展和進步體現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上,智能化是機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一。它是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、心理學、生理學、運籌學、計算機科學等新思想、新方法,模擬人類智能,對診斷過程、人-機接口、自動編程和加工過程等問題進行分析、判斷、推理、構思和決策,以取代或延伸制造工程中人的部分腦力勞動,并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展,以求得到更高的控制目標。4、微型化。微型機電一體化系統(tǒng)是機械技術與電子技術在納米尺度上相融合的產(chǎn)物,是機電一體化的一個新發(fā)展方向,微型機電一體化產(chǎn)品,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展,其體積小、耗能小、運動靈活,微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術,目前已可運用蝕刻技術在實驗室制造出亞微米級的機械元件,當將這一成果真正應用到實際產(chǎn)品時,其機械部分和電子元件即可完全集成在一起,組成一種體積很小的自律元件。在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性,是近年和將來十大關鍵技術之一。5、綠色化。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。工業(yè)的發(fā)展,使得資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。因此綠色化成了時代的趨勢,產(chǎn)品的綠色化成了適應未來發(fā)展的一大特色。6、系統(tǒng)化。系統(tǒng)化要求系統(tǒng)體系結構采用開放式和模式化的總線結構,系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。其中,仿生物系統(tǒng)化就是根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構造研究某種新型機體,引導機電一體化產(chǎn)品向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。7、網(wǎng)絡化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球,由于網(wǎng)絡的普及,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術的應用使家用電器網(wǎng)絡化已形成優(yōu)勢,利用家庭網(wǎng)絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng),能使人們待在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,其產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。8、柔性化。機電一體化產(chǎn)品的控制和執(zhí)行系統(tǒng)具有足夠的“冗余度”,即有較強的“柔性”。
結語:大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品,不僅是改造和武裝傳統(tǒng)機械老設備的一條新路,而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。機電一體化產(chǎn)業(yè)覆蓋面非常廣,而我國人力、物力、財力有限,機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可能面面俱到、平鋪直敘。因此,要分清主次,突出重點,大膽取舍。既要抓住傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的電子信息技術改造,使機械技術與電子技術初步結合;又要在新產(chǎn)品設計之初,就統(tǒng)一考慮機械與電子的融合,使機械與電子密不可分,從而使設計、生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品真正做到機電一體化。另外,政府職能部門應合理調(diào)配資源要素,對開辦、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術企業(yè)提供方便,增大支持力度。同時,嚴格限制資源消耗較高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對未適時采用機電一體化技術的落后產(chǎn)品強制淘汰,大力提倡傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術改造,凡涉及到機電一體化技術的開發(fā)、應用等項目應優(yōu)先立項、大力支持。此外,還可以設立機電一體化科研技術專項基金,從經(jīng)濟上促進機電一體化的發(fā)展。
作者單位:二十一冶建設有限公司機械化分公司
參考文獻:
第7篇：機電一體化特征范文
1 機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術,根據(jù)系統(tǒng)功能目標要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值, 并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。
2 機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段。第一階段（又稱初級階段）是20世紀60年代以前，這一時期人們不自覺地利用電子技術并使之得到比較廣泛的承認。第二階段，機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。第三階段，各國均開始極大關注和支持機電一體化技術和產(chǎn)品。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組,并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當差距。
3 機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面:
3.1 智能化。
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。
3.2 綠色化。
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。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)境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用［6］。工業(yè)的發(fā)展使得資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。綠色化成了時代的趨勢，產(chǎn)品的綠色化更成了適應未來發(fā)展的一大特色。
如果我們把機械產(chǎn)品和制造機械產(chǎn)品的機械裝置統(tǒng)稱為機械系統(tǒng)，則機電一體化技術的功能可歸結為：提高機械系統(tǒng)的性能，完成傳統(tǒng)機械系統(tǒng)不能完成的功能；提高機械系統(tǒng)的智能化程度，使人在更舒適的環(huán)境中工作；提高機械系統(tǒng)的可回收性；降低機械系統(tǒng)的原材料消耗；降低機械系統(tǒng)的能耗；降低機械系統(tǒng)對環(huán)境的污染，可以看出其中至少有3條是和環(huán)境保護有關的。因而，進入21世紀，機電一體化技術的使命是要能提供一種高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、環(huán)境舒適和可回收的智能化機械產(chǎn)品，即提供一種能滿足可持續(xù)性發(fā)展的綠色產(chǎn)品。
3.3 網(wǎng)絡化。
20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到、質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術的應用使家用電器網(wǎng)絡化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
3.4 微型化。
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.5系統(tǒng)化。
第8篇：機電一體化特征范文
關鍵詞：智能 進程核心技術 發(fā)展 綠色 機電一體化 發(fā)展趨勢
1 機電一體化概述
機電一體化就是將微電子技術引入機械的主功能、動力功能、控制功能、信息功能的研究，并且將機械設備和電子設備通過軟件有機結合而構成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化的目的是在科學專業(yè)化和深度專業(yè)之間達到平衡和兩者的集合，讓系統(tǒng)工程以及解決問題方法出現(xiàn)突破。
“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。首先，機電一體化技術并非機械技術、微電子技術以及其它新技術機械的組合或拼湊，而是基于一定的技術研究，將機械、微電子元素有機整合而成的一種綜合技術。它的發(fā)展進程有別于機械加電氣所形成的機械電氣化的發(fā)展過程。某些機械部件的原有功能可以通過機電一體化中的微電子裝置代替，這種裝置的應用在一定程度上豐富了機電系統(tǒng)功能，而且機電一體化產(chǎn)品的智能特征改善了機械性能。智能化是機電一體化與機械電氣化的本質(zhì)區(qū)別。
2 機電一體化的特點
2.1 具有綜合性 從某種意義上講，機電一體化技術可謂是一種跨學科的邊緣科學，它將微電子、計算機等多門技術整合于機械主體構造中，使之形成一套一體化的系統(tǒng)。這套機電一體化系統(tǒng)綜合了多門學科的技術優(yōu)勢，這些技術協(xié)調(diào)運作，彼此取長補短，使整個機電系統(tǒng)的性能得到最大發(fā)揮?？梢哉f，機電一體化技術是具有綜合性的高水平技術。
2.2 廣而強的應用性 機電一體化的目的是基于機械的主體構造通過機電產(chǎn)品的開發(fā)，完善機電功能，實現(xiàn)過程控制。機電一體化是當前機械系統(tǒng)的一個主流發(fā)展趨勢，它與機械系統(tǒng)能夠有機融合，打破了行業(yè)的限制。智能化是機電一體化的主要特點，計算機技術的引入為智能化開辟了廣闊的發(fā)展空間。
2.3 多層次的系統(tǒng)化 從本質(zhì)上講，機電一體化就是將計算機技術、智能技術等多項技術整合于主體機械，不斷優(yōu)化機械的主體功能，使其形成一套完整的系統(tǒng)。機電一體化注重各種技術（尤其是微電子技術與精密機械技術）的集成，強調(diào)主體結構的層次化和系統(tǒng)化。無論從單參數(shù)、單擊控制到多參數(shù)、多級控制，還是從單件單品生產(chǎn)工藝到流暢、自動化的生產(chǎn)線，直至完成整個機電系統(tǒng)的設計，各個層次的開發(fā)和應用都會涉及智能化的機電一體化技術。
2.4 整體的最優(yōu)化 基于系統(tǒng)工程的設計理念，將智能技術、計算機技術等多項技術有機整合，形成整體優(yōu)勢，以提高機電系統(tǒng)的主體性能，提高運行效率和附加值，同時達到節(jié)能降耗的目的，保護生態(tài)環(huán)境。比如，應用數(shù)控機床、柔性生產(chǎn)線、工業(yè)機器人和計算機管理等高端機電一體化系統(tǒng)后，企業(yè)就要及時更新觀念，將機電一體化概念引入生產(chǎn)系統(tǒng)，不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，以壓縮生產(chǎn)周期，滿足不斷增長的社會需求。
2.5 使用簡易化 從產(chǎn)品開發(fā)來看，機電一體化技術主要包括技術原理和使機電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品得以實現(xiàn)。作為開發(fā)者，除了要具備扎實的理論基礎，對于技術架構也要有豐富的積淀，要有創(chuàng)新精神。從用戶角度來講，無需深入學習機電一體化系統(tǒng)的技術原理，只要掌握機電系統(tǒng)的操作規(guī)程，能夠確保系統(tǒng)操作正確、合規(guī)，在人機磨合的過程中形成協(xié)作關系即可。
2.6 提高了安全性 機電一體化系統(tǒng)的智能技術使系統(tǒng)具備自我保護功能，可以有效規(guī)避運行中的故障或風險，確保系統(tǒng)穩(wěn)定、安全地運行。一些高端機電一體化系統(tǒng)已實現(xiàn)了全自動操作，而且被廣泛應用在海底、高空等惡劣的作業(yè)環(huán)境中。
2.7 具有高可靠性、高穩(wěn)定性和長壽命 機電一體化系統(tǒng)發(fā)生機械磨損的程度非常小，因而故障少，運行時穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)的服務年限比普通機電系統(tǒng)長。而且某些自診斷、自修復的機電一體化系統(tǒng)甚至可以實現(xiàn)“零故障”。
2.8 具有柔性 柔性是機電一體化系統(tǒng)的特點。根據(jù)需要的變化，用機電一體化技術無需改裝系統(tǒng)就可以及時地對系統(tǒng)的結構和生產(chǎn)過程作必要的處理，從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標，以智能、調(diào)整、修改，因此機電一體化技術是解決多品種、小批量生產(chǎn)的重要途徑。
3 機電一體化的發(fā)展狀況及現(xiàn)狀分析
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段：①20世紀60年代以前，利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能的初級發(fā)展階段；②20世紀70～80年代以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機為代表的蓬勃發(fā)展階段；③20世紀90年代后期，機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段?，F(xiàn)階段，光學、通信技術等領域正循著機電一體化的發(fā)展步伐大踏步邁進，微細加工技術開始在機電行業(yè)初露鋒芒，光學、通信技術的融入使機電一體化由最初單一的模式逐步衍生出光機電一體化、微機電一體化等多個分支。另一方面，我國現(xiàn)階段在光纖、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡等技術領域發(fā)展較快，這對機電一體化技術的發(fā)展有一定的促進作用。在未來的技術研究領域，機電一體化將有望形成完整的基礎科學體系。
4 機電一體化技術未來的發(fā)展
4.1 智能化 智能化是當前機電一體化技術領域的一個未來發(fā)展趨勢。智能化是運用控制理論，將計算機科學、混沌動力學、模糊數(shù)學、人工智能、心理學、生理學以及運籌學等多個學科有機整合，智能模擬人類的邏輯思維、判斷推理和自主決策等能力，以便得到更高的控制目標。按照目前人工智能技術的研究狀況，未來時間將有可能發(fā)展高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，這是人工智能技術研究的一個必然的發(fā)展趨勢。
4.2 模塊化 模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元，需要針對各個研究項目制定不同的標準，各部件、單元或借口才能很好的完成配型。但是由于該技術領域存在利益紛爭，當前國內(nèi)外尚未形成一套統(tǒng)一的標準。但是模塊化的生產(chǎn)理念已逐漸被機電生產(chǎn)領域認可，在未來的機電一體化研究領域，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
4.3 網(wǎng)絡化 網(wǎng)絡技術在上世紀九十年代風靡全球，帶動了科技研究、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等眾多領域的技術研究或經(jīng)濟模式的革新。機電一體化產(chǎn)品的市場前景是廣闊的，產(chǎn)品一經(jīng)研發(fā)，配以網(wǎng)絡技術輔助推廣，必將在短時間內(nèi)成為業(yè)界矚目的焦點?；诰W(wǎng)絡技術的遠程控制終端設備就屬于機電一體化產(chǎn)品其中的一類。另外，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術在機電領域的應用，恰恰是機電一體化產(chǎn)品網(wǎng)絡化發(fā)展趨勢的最好印證。
4.4 微型化 微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，但其技術應用尚存在微機械技術這一發(fā)展瓶頸，在未來的發(fā)展進程中還有待進一步研究。
4.5 綠色化 綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，資源利用率大幅提高，有利于節(jié)約生產(chǎn)成本，而且健康環(huán)保，對生態(tài)環(huán)境的影響程度較小。無論是生產(chǎn)成本角度來考慮，還是從生態(tài)保護的角度來分析，機電一體化產(chǎn)品綠色化已是機電研究領域的必然趨勢，具有廣闊的開發(fā)前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。
4.6 系統(tǒng)化 系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。另外，通信功能除了rs232外，還有rs485、dcs人格化。
5 結語
機電一體化的產(chǎn)生與迅速發(fā)展的根本原因在于社會的發(fā)展和科學技術的進步。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機電一體化的理論基礎，也是機電一體化技術的方法論。微電子技術的發(fā)展，半導體大規(guī)模集成電路制造技術的進步，則為機電一體化技術奠定了物質(zhì)基礎?，F(xiàn)代產(chǎn)品的機電一體化進入到實用階段。機械工程及自動化專業(yè)人員掌握機電一體化技術與應用中的理論和方法對今后的工作是非常有用的。
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第9篇：機電一體化特征范文
關鍵詞：機電一體化；綜合技術 ；發(fā)展趨勢
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興技術學科，它是在機械產(chǎn)品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，具有下述優(yōu)越性。
一、優(yōu)越性
1、安全性和可靠性提高。機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。設備的安全性能高。
2、生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。
3、具有復合功能且適用面廣。機電一體化產(chǎn)品具有復合技術和復合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。
4、使用性能改善。機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。
5、調(diào)整和維護方便。機電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。
二、機電一體化技術的主要應用領域
良好的可靠性和較廣的實用性使機電一體化技術有著很寬的涉獵，主要體現(xiàn)在以下方面：
1、數(shù)控機床
數(shù)控機床是機電一體化技術最直接的體現(xiàn)和產(chǎn)物，隨著機電一體化技術在數(shù)控機床方面的不斷的發(fā)展，使得數(shù)控技術在結構、功能、操作和控制精度上都有著迅速的提高。為現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展奠定了良好的基礎。沒有機電一體化技術的這一綜合學科的有機融合，就沒有現(xiàn)代數(shù)控機床的出現(xiàn)。因此，數(shù)控機床在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)越表現(xiàn)是對機電一體化技術最直接的肯定。
2、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(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”，實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結合。
3、柔性制造系統(tǒng)（FMS）
柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng)，主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
4、工業(yè)機器人
第1代機器人也叫示教再現(xiàn)機器人，它們能根據(jù)示教進行重復運動，但缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，能在作業(yè)環(huán)境中獨立行動。
三、發(fā)展趨勢
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有以下幾點：
1、智能化：智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用之一。智能化是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。
2、網(wǎng)絡化：網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡的方式也不同。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。
3、模塊化：模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標準單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
4、微型化：微型化是精細加工技術發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。
5、系統(tǒng)化:其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現(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，未來的機電一體化更注重產(chǎn)品與人的關系。
