前言：中文期刊網精心挑選了機電一體化的未來范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
機電一體化的未來范文1
關鍵詞 機電技術；機電一體化；現狀；發展
中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0039-02
1 機電一體化概述
1.1 機電一體化的定義
所謂機電一體化就是指通過將微電子技術應用在機械的主功能、動力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上，并利用相關軟件將電子裝置與機械裝置有機整合在一起所構成的系統的總稱。從機電一體化的定義可以看出，機電一體化技術并不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的應用技術。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產品”兩個方面的內容。
1.2 機電一體化的關鍵技術
機電一體化的關鍵技術主要包括信息處理技術、精密機械技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、伺服驅動技術以及系統總體技術等幾個方面的關鍵技術，以下將分別給予詳細的說明。
1.2.1 信息處理技術
所謂的信息處理技術就是指在生產基于機電技術的相關產品的過程中，對與產品生產過程相關的各種參數和狀態以及自動控制有關的信息所進行的處理。
1.2.2 精密機械技術
精密機械技術作為實現大多數機電產品的核心和基礎技術，它是實現大多數機電產品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。
1.2.3 自動控制技術
自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發展以及功能的不斷增強，基于自動控制技術產品的質量在獲得不斷的提高。
1.2.4 檢測與傳感器技術
檢測與傳感器技術主要用于實現各種基于機電技術產品運行時的相關參數、工作狀態以及其他相關信息的接受以及參數和相關信息準確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實現產品運行過程的自動控制。
1.2.5 伺服驅動技術
伺服驅動技術主要是基于機電技術產品的驅動裝置設計中的核心技術，它作為驅動設備執行操作的重要支撐技術，在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產品質量。
1.2.6 系統總體技術
系統總體技術是用系統的觀點和方法，從整體目標出發，將基于機電技術產品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結合各個功能模塊的實際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案，再把相應的技術方案進行匯總，從而設計出合理的功能技術方案。
2 機電一體化的發展現狀
2.1 國外機電一體化的發展現狀
2.1.1 絕大多數的制造業領域都有機電一體化產品
在工業比較發達的國家，機電一體化產品遍及絕大多數的制造業領域，其中數控機床和工業智能機器人是這些國家的主要機電一體化產品，其中的數控機床在機床領域中所占的比重越來越大，而工業智能機器人也將逐步進入管理、辦公、家庭和娛樂等各個領域，具有非常廣闊的發展前景。
在數控機床方面，目前數控機床的定位精度已由一般的0.01mm~0.02mm提高到0.008mm左右，亞微米級機床達到0.0005mm左右，納米級機床達到0.005μm ~0.01μm，最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數控系統和機床已有產品。
在工業機器人方面，目前日本的工業機器人生產量占全世界工業機器人的70%左右，與工業機器人相關的專利則有90%以上掌握在日本企業手中。由此也可以看出，日本是名副其實的機器人王國。 美國、德國分別居二、三位。
2.1.2 機電一體化開始逐步向集成化的方向發展
CIMS，即計算機集成制造系統，它突破了原有制造業各部門之間的界限，實現了工業制造企業生產準備、產品開發、經營決策等各個環節的有效整合，在計算機集成制造系統的作用下，當前的世界制造業開始逐步向集成化的方向發展。
2.1.3 激光技術在機電一體化中的應用
激光技術在機電一體化中的應用，將使光機電一體化成為機電一體化技術重要的發展方向。
2.1.4 微細加工技術發展迅速
當前微機電技術及其產業的高速發展，將帶動微細加工技術的興起。
2.2 國內機電一體化的發展現狀
2.2.1 數控技術方面
我國對數控技術的研究起始于1985年，經過這些年的發展，我國目前已經基本掌握了數控技術的核心技術，相關的數控技術產品也越來越多的出現在工業產品市場中。
2.2.2 工業機器人方面
我國對工業機器人的研究開始于1986年，目前，已經掌握了機器人的軟件編程、控制系統以及操作機的設計制造等技術，并開發出了能夠進行水下作業施工的多種工業機器人。
2.2.3 計算機集成制造系統方面
經過近些年的潛心研究，我國在計算機集成制造系統方面已經有了較快發展。其中，已經在包括清華大學在內的多數著名高校內建成了國家CIMS技術實驗室、工程研究中心以及相關的CIMS培訓中心。
3 機電一體化的未來發展
3.1 智能化
智能化的機電一體化產品是指具有一定的邏輯思維、判斷推理和自主決策能力的機電一體化產品，由于可以智能化的機電一體化產品對人類的智能進行模擬，所以，一些智能化的機電一體化產品就可以替代人的部分腦力勞動。
3.2 微型化
當前微型化的機電一體化產品的幾何尺寸一般不會大于1cm3，而且微型化的機電一體化產品在不斷的向微米級和納米級的方向發展。目前，國外已經能夠在實驗室中制造出亞微米級的機械元件。
3.3 模塊化
從各方面來看，機電一體化產品的一個重要發展趨勢就是實現模塊化生產，這樣一來，企業就可以可利用標準的模塊化單元迅速開發生產機電一體化產品，進而將大大提高企業的生產效率。
3.4 網絡化
計算機網絡通信技術的快速發展促使其不斷朝著網絡化的方向發展。其中，隨著網絡的不斷普及，基于網絡的各種機電一體化產品，如遠程控制和監視技術等如雨后春筍般不斷涌現出來。
3.5 綠色化
根據時代的發展需求，綠色化將成為機電一體化的必然發展趨勢，其目標是在機電一體化產品的整個生命周期中，要保證產品對生態環境造成的危害最小，而獲得的資源利用率卻最高。
4 結論
機電一體化是很多學科相互發展和相互促進的結果，隨著科學技術的不斷發展和進步，機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛，而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發展趨勢，機電一體化的發展前景非常廣闊。
參考文獻
[l]錢忠梅.機電一體化技術的發展現狀研究[J]行業前沿，2010(5).
機電一體化的未來范文2
[關鍵詞]智能 機電一體化 綠色
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0325-01
本論文主要從機電一體化技術未來的發展等進行講述。主要包括了全息系統化、微型機電化、光機電一體化、產品網絡全球化、產品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統化也即智能化、光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢、未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系等。具體材料請詳見：
1 概述
機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展，微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用，對各個領域的發展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，科技的進步更是依賴于其發展，因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。
2 機電一體化技術未來的發展
2.1 全息系統化
全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
2.2 微型機電化
在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。
2.3 光機電一體化
光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢，因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。
2.4 產品網絡全球化
計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經濟被各種網絡連成一片，企業間的競爭也將出現網絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及，那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。
2.5 產品綠色化
隨著工業的發達，人們的生活也發生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適；②可用資源減少，生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現，人們開始呼吁保護環境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態環境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環境和人類健康的要求，對生態環境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發展空間。 2.6“生物――軟件”化未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系，即機電一體化的人格化，其有兩層含義：①機電一體化產品的使用對象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要，尤其是家用機器人，其最高境界就是人機一體化；②模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發展，機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大，很多時候類似于活的生物：當大腦停止工作時，生物便死亡，而大腦工作時，生物就充滿活力，即信息決定系統的工作與否。目前，在仿生學研究領域中已經發現的一些生物體優良的機構，可為機電一體化產品提供新型的機體，但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領域被稱之為“生物――軟件”或者說“生物系統”，而生物的特點正是“肌體（硬件）――大腦（軟件）”一體，不可分割。機電一體化產品向生物系統化發展是好，但是目前的技術與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。
機電一體化的未來范文3
關鍵詞:機電一體化;機械工程;發展
機械工程不僅僅是工業領域有關，其與醫學的發展也存在著密切的聯系，醫院中的各類醫學設備都屬機械工程的范疇，所以在機械工程中應用機電一體化具有一定程度上的必要性。具體的說，傳統機械工程受到應用條件的限制，無論是在工作質量方面還是在工作效率方面都無法滿足現實需求，不利于醫學等行業的發展，而機電一體化作為機械工程當中的主要控制系統，其存在著多種先進的技術，能提升機械工程的工作效率，保證機械工程的工作質量，同時還可以節省成本，避免資源的浪費。據此，本文對機電一體化系統在機械工程中的實際應用問題進行分析，希望能夠為機電一體化在現實中的發展打下堅實的基礎。
1機電一體化的概念
想要對整體問題進行分析，就必須要在一定程度上對機電一體化的概念進行明確。所謂機電一體化主要就是科學技術與機械工程結合的機械知識體系，作為一門具備創新意義的新興學科，機電一體化不僅僅包括著電子信息技術，還具備數據應用功能，能夠為機械工程未來的發展打下堅實的基礎。在國家經濟持續發展的背景下，機電一體化也成為了提升機械工程工作效率的重要手段，由此可見，機電一體化的實踐價值較為明顯，通過機械系統與微電子系統的相互融合，能實現對機械進行控制的目的，以軟件控制機械，這一技術也適合在醫學等領域中進行應用。以上所述，基本就是機電一體化的概念。
2機電一體化系統在機械工程中的實際應用研究
2．1機電一體化系統中控制技術在機械工程中的實際應用
在機電一體化系統中存在控制技術，在沒有對控制技術進行應用時，需要依靠相關的工作人員對工程的控制點進行判斷，不僅效率較低，同時也無法達到應用的精度，為了對這個問題進行解決，進一步的完善機電一體化系統，相關人士根據具體的工程特點對控制技術進行了完善，使其具備了自動化的特征，較好的解放了人力，提升了效率，無論是在效率控制的相關問題上還是在速度控制的問題上，技術的具體應用精度都得到了提高?？刂萍夹g具備自動化特征，與機電一體化技術的關系十分密切，想要提升機電一體化技術的效果就必須要對控制技術進行應用，而從目前的實踐應用情況來看，雖然控制技術已經得到了完善，但仍然還存在著一些問題需要解決，所以相關人士應持續優化控制技術，充分發揮機電一體化系統的價值，詮釋機電一體化系統的作用，保證整體系統都具備自動化的特征，更好的提升控制機械的效率［1］。例如目前一些三甲醫院已經開始通過自動化機械為患者送藥，說明機電一體化系統中的控制技術水平正在不斷的提升。
2．2機電一體化系統中信息處理技術在機械工程中的實際應用
在機電一體化系統中存在信息處理技術，這也是機電一體化系統中最具應用難度的技術類別之一，目前在對信息處理技術進行應用的過程中還存在著一些問題，需要專業人士對其進行不斷的研究，提升機電一體化系統的應用效率。除此之外，在機電一體化系統當中最關鍵的技術基本就是信息處理，該技術還存在著很大的發展潛力，不僅僅會影響到機電一體化系統對數據進行分析的效果，還決定著機電一體化系統對信息進行處理的效率，尤其是在機械工作當中，信息處理技術決定著機電一體化系統的具體表現。所以，相關人士應在對機電一體化系統進行應用的過程中充分重視信息處理技術，減少一切的干擾因素，避免外界因素對其穩定性進行影響，另外還應該注意信息處理過程中的一些細節，針對其應用特點對使用標準進行確定，及時處理相關故障。
2．3機電一體化系統中檢測傳感技術在機械工程中的實際應用
在機電一體化系統中存在檢測傳感技術，檢測傳感技術的重要性相比較于信息處理技術雖然較為遜色，但仍然需要在機械工程當中進行合理應用，檢測傳感技術的靈敏度較高，精度較強，想要對其進行應用具有一定難度，由于機電一體化系統中存在著很多的傳感器，所以檢測傳感技術能夠通過傳感器實現人類感受器官的相關功能，通過對該技術進行應用，不僅僅可在各個方面發揮作用，同時也具備著全面的功能，可解決機電一體化系統應用過程中存在的問題，進一步發揮機電一體化系統的作用，豐富機電一體化系統的功能［2］。機電一體化系統中的傳感技術對質量的要求較高，所以相關人員也需要對機電一體化系統進行完善，確保其應用效果在現實情況中能夠持續提升。
3機電一體化系統在機械工程中的未來應用方向
在機械工程中，機電一體化系統的未來應用方向如下:想要持續提升機械工程的穩定性并促進其發展，就必須要合理的應用機電一體化系統，而在對其進行應用的過程中，需要不斷完善機電一體化系統的功能，提升機電一體化系統的運行效率，簡化機電一體化系統的基本流程，為機械工程的發展打下堅實的基礎。除此之外，相關人士需要注意一點，雖然在機械工程中機電一體化系統存在著發展潛力，但是想要確保發展過程中不出現較為嚴重的問題，減少相關的損失，就必須要根據機電一體化系統的實際情況不斷加強設計水平，使其具備智能化的特點。在未來的發展中，機電一體化系統必須要具備智能化的特點，只有如此才能夠通過機電一體化系統對機械工程未來的發展方向進行引導。在我國科技水平已然較強的情況下，很多具備智能化特征的機器都已經融入到了各行各業當中，所以機電一體化系統需要在此背景下持續進行發展，相關人士也該將多種不同的智能技術融入到機電一體化系統當中。除此之外，在人們的環保意識水平已經得到提升的背景下，在經濟發展的同時很多人都開始注意環保問題，這也要求機械工程在對機電一體化系統進行應用的過程中必須要融入環保理念理念，減少對資源、能源的消耗，避免對人們的生活環境產生影響。由于傳統工業的發展會影響人們賴以生存的環境，所以在機電一體化系統的未來發展中，融入綠色環保理念十分必要，這也有利于對工作效率機芯提升并落實我國的生態環境保護政策［3］。具體的說，在機械工程中對機電一體化系統進行應用，需要整理相關的廢料，并爭取對廢料進行利用、回收，不僅僅可以提升經濟收入，避免資源的浪費，還可以減少對環境的影響，豐富機電一體化系統的功能。
機電一體化的未來范文4
關鍵詞：機電一體化；智能化；數字化
中圖分類號：TH39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）26-0001-02
1 機電一體化技術的發展現狀
所謂的機電一體化技術，是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，它要求用信息技術控制機械設備的運用，而微電子技術是信息技術控制設備運行的一種方法，隨著信息技術與機械設備的有效結合能推動機械本體技術、傳感技術、驅動技術、接口技術、軟件技術等智能化、自動化發展。隨著當今科技的發展，機電一體化技術的發展已經取得了巨大的成果，微電子技術已經是信息技術非常重要的一部分，這是機電工業發展的必然趨勢。
從20世紀60年代開始發展到現在，機電一體化技術已經由簡單的應用階段發展成為了現在機械的智能化與自動化，它優化了人力資源、提高了經濟效益，在實際的生產生活中，機電一體化技術的應用有重要的意義。現在人們已經開始研究將光纖和人工智能等技術和機電一體化整合的整合技術，這是未來機電一體化技術的發展方向。
目前，隨著科學技術的發展，機電一體化技術應用在各個方面，而智能化、自動化的層次也在不斷提高。在日常生活中，機電一體化得到廣泛的應用，比如說微波爐、電視機和洗衣機等；在工廠企業的應用中，人們把機電一體化技術應用在計算機集成制造系統、自動包裝機、自動碼垛機和數控機床等智能控制方面。不僅如此，機電一體化的技術已經具有學習能力與分析思考的能力，比如現在研發出的一些智能機器人，它們通過信息技術的仿生物方法、仿生物技術等，除了能完成手工輸入指令的控制，還能完成簡單的自我分析、自我診斷、自我決策，這些信息技術給機械操作與診斷提供大量的數據依據。由于目前對于機電一體化智能化方面的研究尚在初級階段，這些機器人也只能應用于某些特定的職業當中，但是相信，隨著技術的進步，機電一體化技術必然會更加的先進，將會為社會的進步和人類的發展做出更大的貢獻。
2 機電一體化技術發展方向
所謂的機電一體化就是電子控制、機械、信息處理、計算機等不同學科的交叉融合，主要的發展方向包括智能化、數字化等。
2.1 智能化
也就是說機電產品是具有一定的智能的，要能夠具有類似于人的判斷推理能力、邏輯思考能力和自主決策能力等。比如說在CNC的數控機床上可以增加人機對話的功能以及設置智能工藝數據庫、智能I/O接口等，給使用和維護機器帶來很大的方便，同時隨著當前灰色理論、模糊控制、混沌和分岔、神經網絡等人工智能技術的進步和發展，機電一體化必然會在技術發展方向走出更加廣闊的
天地。
2.2 數字化
微控制器是機電一體化的基礎，比如說不斷發展的機器人和數控機床。而當前網絡技術的不斷發展，也為機電數字化的建設鋪平了道路，比如說計算機集成制造，虛擬設計等。機電一體化產品數字化具有非?？煽康目删S護性、可靠性和易操作性，數字化的實現將能夠便于遠程的操控以及故障的診斷和修復。
3 機電一體化未來發展方向
所謂的機電一體化，實際上是以信息技術控制機械的操作，這就要求首先必須發展信息技術，因為信息技術負責機械控制的應用，它包括負責控制方法、數據分析、運行反饋、分析決策等，如果沒有先進的信息技術支持，那么機電一體化不能有效率地展開，也不能滿足經濟的發展與社會的需求，在信息技術發展后，機械技術要同步更新和發展，它需要能滿足信息技術的要求，兩者同時提高、有效整合，正是未來發展的方向。
第一，機電一體化技術要向智能化方向發展。隨著科技的進步，目前智能化的研究取究正在不斷的發展，人們在信息技術中大量應用到數掘挖掘技術、粗糙集理論等等，這些都是信息技術智能化的基礎，它們能讓信息技術擁有模擬人一樣的思維，同時它具有學習能力、決策能力等。這些先進的信息技術應用到機械設備當中，工作人員可以用程序的方法讓機械設備按照預定的流程進行工作。原來這些工作需要耗費大量的人力資源，而現在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同時，人力資源的精減也使管理得到更高的效率，達到企業結構優化、提高經濟效益的目的。機械設備不僅向著智能化的方向發展，還向著機械人的方向發展。機器人的行動會更加的靈活，同時也會被賦予人類的一些簡單的行為，機器人能提煉出人的思維流程，模擬人類數據分析的方法，它能使智能化向著更進一步的方向發展，比如說機器人擁有自我決策能力以及邏輯判斷能力等，可以看到，未來機械設備將來逐漸擺脫人的控制而讓這些智能機械人
操作。
第二，機電一體化技術還要兼顧環保的需求。隨著經濟的發展與科學的進步，人們已經意識到周圍的環境正在變化，日趨減少的自然資源和正在惡化的生存環境是人們必須要去面對的問題，現在人們已經越來越意識到除了要保證科學的發展，同時也要兼顧環保的控制，因此機電一體化在設計過程中，也要注意到環保的理念，使機電一體化設備更能滿足人們的需求。要求機電一體化擁有環保的性能，要求設計機電一體化設備時能對資源有效的利用，同時要盡可能做到對廢舊的資源能進行再回收、再利用，要能實現使用最小的資源能得到最大的產出效果，機電一體化技術向著環保的方向發展既是企業節省成本的需要，也是社會的整體需求，機電一體化技術只有滿足環保的需求才能適應未來經濟發展的需求，設備才能持續性發展。
第三，網絡化發展是機電一體化的趨勢。網絡技術的發展給人們的生產、生活方式帶來巨大的改變，這種改變也對機電一體化帶來巨大的影響，比如在機電一體化設備的生產上，人們可以通過網絡技術的數據采集與分析，了解到社會對機電一體化設備的需求，生產廠家可以針對此市場需求開發；在機電一體化工藝技術的共享上，由于網絡技術能將信息迅速傳播，一旦機電一體化設備出現新的工藝、新的設計構思，很快就能被相關人員了解，人們可以通過網絡的方式共同探討；在機電一體化設備的使用上，由于網絡技術的迅速發展，未來遠程對機電一體化設備進行操作成為可能；同時，由于網絡技術與信息技術的結合，當機電一體化設備出現異常狀態時，人們可以遠程收到機電一體化設備運行的狀態數據，對設備進行遠程評估與診斷，這些方式將對機電一體化設備的發展產生極大的影響。
4 結語
總而言之，機電一體化技術的發展過程就是不同學科之間相互融合、相互交叉的過程，它是多種先進的科學技術共同融合的成果，是社會生產力發展到一定階段的必然產物。機電一體化的發展能大力推動社會的進步與經濟的進步，它是人們的需求也是社會的需求，可以預測，隨著科學技術的發展，機電一體化技術將極快的發展而且會廣泛的應用，它能給社會帶來更加深重的影響。
參考文獻
機電一體化的未來范文5
關鍵詞:煤礦;機電一體化;發展與應用
1機電一體化技術的研究現狀
1．1機電一體化的定義
機電一體化(Mechatronics)是1971年由日本學者在日本雜志《機械設計》中提出的，是由機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、信息技術、光學技術等多學科形成的一門交叉學科，目前已經發展成為部分學校的專門專業。但對于機電一體化的具體內涵和概念學術界并未形成統一的認識。VanBrussel教授認為，機電一體化是跨領域的并行工程，它包括機械、微電子、控制工程和計算機技術等多門學科，而機電一體化的目標就是實現上述多門學科和技術的綜合應用。德國Isermann的教授認為機電一體化屬于交叉學科的綜合領域，機電一體化包含的交叉學科可以分為機械系統和與其相關的控制系統，而其控制系統又包括信息系統、計算機系統等?？刂葡到y主要用于服務機械系統，便于工程師在遠程對機械系統進行操控。國內曾慶良等［1］定義機電一體化是一個包含機械、電子電氣、信息等功能模塊的技術系統，是多學科技術的綜合作用，各個功能模塊之間存在著密切的交互關系，其中起決定作用的不是某一單獨的技術，而是這些技術的聯合作用，這些技術的聯合作用使系統具有更優秀的性能或實現了新的功能。
1．2機電一體化的設計
目前，國內外學者在機電一體化的設計方面已經進行了大量研究工作，按照研究方向可以將機電一體化設計分為三大類。1)側重于概念設計過程和相關軟件的研究。機電一體化的概念提出后，國外大量學者進行了大量嘗試。如德國的R．Iserrmann教授及其團隊以機電一體化的控制系統為核心進行了嘗試，但缺乏驅動器、傳感器和機械部分的融合，難以達到機電一體化的完善設計。JurgenGausemeier教授團隊進行以半規則式計算機語言為核心的機電一體化設計，但并未實現理想的機電一體化系統。法國的PSA所進行了以機電一體化模型庫為核心的設計，通過模型庫的查找和存儲簡化機電一體化的設計，但并未達到理想效果。英國的Lancaster大學嘗試了以鍵合圖理論、方框圖為基礎的功能模塊的混合建模，但主要以機電一體化的控制為主，執行構件部分研究又不夠深入。在國內，機電一體化的起步較晚，但經過大量專家學者的不懈努力也取得了豐碩的成果［2］。如上海交通大學的鄒慧君教授將機電一體化的主要研究對象轉向以實現運動功能為主，并對系統方案設計進行深入研究，實現了較為理想的功能求解模型。山東大學的黃克正團隊以功能分析和重構理論為設計基礎，提出了機電一體化概念系統的過程模型。華中科技大學的楊家軍團隊以機械運動方案和傳感器設計為研究基礎，加之計算機系統的輔助功能，完成了機電一體化系統的設計。2)側重于開發過程的研究。主要代表是德國工程師協會2004年的VDI2206系統，其設計過程如圖1所示，根據用戶需求提供系統設計(面向領域的設計)，包括機械領域、電氣領域和信息領域，在完成系統集成后再通過系統設計的驗證，最終得到客戶需要的產品。但這種機電一體化的設計僅提供了一個設計思路，缺乏具體的設計過程。3)協同仿真技術。仿真技術在20世紀初期開始應用于其他領域，在20世紀末被引入機電一體化領域，目前國內外學者就機電一體化的機電仿真技術已經開展了大量的研究工作。在國外，VanBrussel和VanBeek開展了協同仿真的參數設計，解決了系統仿真參數的優化問題。荷蘭Twente大學的JobVanAmerongen教授及其團隊開展了機電一體化模型的仿真工作，實現了多領域機電一體化的仿真研究。在國內，鐘掘院士等［3］學者從機電系統耦合及各耦合參數間的關系入手對機電一體化系統進行研究，設計出系統功能優化的物理模型，該課題已經突破早期研究存在的難題，該研究方法在機電一體化系統研究方面十分深入，研究的重點是系統的后期設計。而李伯虎院士和清華大學熊光楞教授在協同仿真方面也開展了大量工作，開出了基于協同仿真技術的復雜產品。
2煤礦機電一體化技術的發展趨勢
近年來，全球制造業始終面臨著轉型升級和可持續發展的挑戰。2013年4月，德國開啟了“工業4．0”，即第四次工業革命?！肮I4．0”主要包括兩個主題，即“智能工廠”與“智能生產”。我國機電一體化經過多年的發展和積累，機電一體化取得了巨大進步，但發展并不完善。因此，在2015年5月，我國了“中國制造2025”行動綱領［4］。該綱領提出在2025年之前邁入制造強國行列;在2035年以前，與中等制造強國的水平持平;在2049年，成為世界的制造強國。因此，煤礦機電一體化未來的發展進程必然與“工業4．0時代”和“中國制造2025”行動綱領存在一致性關系，所以筆者認為，未來煤礦機電一體化未來的發展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
3機電一體化在煤礦中的應用現狀
1970年我國大同礦務局首先試驗自行設計的第一套綜合機械化采煤系統。到20世紀80年代，隨著國際綜合機械化采煤技術的發展，我國綜合機械化采煤也得到了空前的發展;到90年代中期，采、掘、機、運、通基本完成了機械化，大大提高了采煤效率，減少了煤炭災害的發生;進入本世紀后，我國礦業機電一體化又有了突破性的進展，完善的安全生產監控系統、大型固定采煤機械等在煤礦投入使用，但仍與世界先進的采煤機電一體化存在差距。
3．1液壓支架電液控制系統
相比西方發達國家，我們在液壓支架電液控制系統的研究較晚。1995年第一臺自主研制的液壓支架電液控制系統至今，出現了不同型號的多種電液控制系統液壓支架，但實際國產的液壓支架電液控制系統在國內煤礦的應用仍不太樂觀，目前礦井綜采工作面采用的液壓支架電液控制系統仍以國外的設備為主，部分軟弱頂板支護采用的單體液壓支架系統也存在類似的情況。這一方面是由于國產的液壓支架電液控制系統未能突破技術瓶頸，而國外的液壓支架電液控制系統(以美國和德國為主)具有完善的故障診斷預警裝置，可實現液壓支架與采煤機、刮板機聯動和遠程控制。
3．2電牽引采煤機
國內電牽引采煤機的研制工作從20世紀80年代末期開始，經歷了近十年的研究才取得了突破性的進展，目前電牽引采煤機也是煤礦機電一體化的重點研究方向。國內比較先進的電牽引采煤機包括山東能源機械集團公司研發的MG150/345－WOK交流電牽引采煤機和太原礦山機器集團有限公司研發的MGTY307/10－1．1D電牽引采煤機。這兩種采煤機目前都能實現1．8m以上的薄煤層開采，同時可以完成煤層傾角在25°以下的綜合機械化開采工作。我國電牽引采煤機的發展大大加快了我國煤炭機電一體化的發展。但目前煤礦機電一體化(機械化)率約70%，而綜采率僅為40%，對比世界國家發達國家超過80%的綜采率，仍存在很大的發展空間。目前電牽引采煤機具有的優勢有:①牽引特性較好，世界先進的電牽引和液壓牽引技術都具有良好的調速特性，但國內的液壓牽引系統穩定性不如電牽引系統，因此采用電牽引可以有效地保證電牽引采煤機的牽引特性;②機械傳動效率高(＞90%);③牽引力可以滿足大傾角煤層開采;④工作可靠性高;⑤易于實現微機自動控制;⑥機械傳動和結構較簡單。
4結語
本文對國內外機電一體技術的研究現狀進行了分析，特別指出了煤礦機電一體化技術的發展趨勢和目前機電一體化在煤礦中的應用現狀。目前在煤礦中機電一體化技術主要應用在液壓支架電液控制系統、電牽引采煤機、煤礦安全控制系統等，而隨著“工業4．0”時代的開啟，以及我國了“中國制造2025”行動綱領，筆者認為未來煤礦機電一體化未來的發展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
參考文獻:
［1］王成龍．復雜機電系統統一建模與仿真技術研究［D］．青島:山東科技大學，2010．
［2］鄒慧君，廖武，郭為忠，等．機電一體化系統概念設計的基本原理［J］．機械設計與研究，1999(3):14－17．
［3］鐘掘，胡志剛．基于耦合問題的多智能主體協作模型［J］．中南大學學報:自然科學版，1998(2):165－168．
機電一體化的未來范文6
關鍵詞：計算機技術；機電一體化；應用
計算機技術在機電一體化專業中的應用是全新的嘗試，從實際反饋可知效果非常顯著，這與計算機技術自身的優勢性有著必然的聯系，推動機電一體化專業能夠達到更好的應用成效，并且推動機電一體化專業呈現出最佳的使用狀態。本文中重點探究了機電一體化專業中計算機技術的具體應用情況，以促進專業有效性的提升。
一、信息及系統控制在機電一體化專業中的應用
機電一體化專業在實際應用過程中，計算機技術的應用已經是非常普遍的情況，對專業的實際效能能夠起到極大的幫助作用，并且改善了當前應用現狀，優化該專業自身的有效性。這其中信息及控制系統在機電一體化中的應用效果是非常顯著的，而機電一體化信息單元，實質是指可以將來源不同傳感器的信息，予以有效的加工與整理，然后進行深層次的分析，與此同時，還需在系統命令的指引下，進行有效的運轉。針對系統單元控制而言，主要是由以下部分構成的：電路、轉換器。這兩個主要方面則是極為關鍵性的因素，如果其想要更有效的運轉，則必須借助計算機技術的支撐。因而從目前形勢分析，機電一體化專業發展進程逐步加快，在對其進行變革過程中，計算機信息處理技術，還有計算機應用技術，這兩者已經成為其發展進步不可或缺的元素，成為其發展的有效的動力。從目前情況來看，機電一體化研究系統中，系統控制單元發揮了非常關鍵性的作用，特別是在軟件及硬件設備的雙重配合下作用更為顯著，能夠有效予以數據準備采集與分析，同時還需要做好決策和判斷工作，繼而能夠促進信息最有效控制?，F階段而言，高程度智能化已經實現，在這部分系統之中，具有信息控制內容，這主要是以知識驅動為主。例如：在對知識自學及獲取，再到推理的不同過程，這些都需要信息控制系統中的知識驅動來完成的。計算機技術，還有信息護理技術，在實際應用過程中，具體應用環節如下：信息運算、決策判斷、存取交換等等，因而這兩者之間具有非常密切的聯系。計算機技術本身蘊含著諸多內容：具體來說是硬件及軟件的應用，還有網絡與發達通信技術，再到處理數據技術等等，這些技術對機電一體化專業的發展起到了推波助瀾的功效，因而在未來的發展中仍然需要不斷將計算機技術應用到機電一體化專業之中，推動該專業具有更好的發展前景。
二、PLC技術在機電一體化專業中的應用
針對PLC技術本身而言，是目前計算機領域應用較為廣泛，同時也屬于比較先進的技術類型，這種技術在機電一體化專業中的應用發揮了非常關鍵性的作用，為該領域的進一步發展做出了極為巨大的貢獻。具體來說主要表現在以下幾個方面：第一，模擬量控制。PLC技術本身具有一定的優勢性能，其能夠按照其需要控制機電一體化的具體事物，全面且靈活對其進行有效的控制。PCL技術于模擬系統控制中的應用可謂是起到了極大的推動功效，這其中主要表現在自動化系統控制的維護，還有在設計方面具有極大的便利；第二，針對PLC技術來說，其在開關量控制方面的應用也是全新的挑戰，從某種角度分析，能夠給予自動化系統開關控制量極大的穩定性能，同時兼具可靠性。與此同時，還需要注意的是，這種技術在實際應用過程中能夠借助中間繼電器，按照相關公式予以檢查，這對自動化系統設計的完善性具有非常重要的意義，能夠保障其自身的有效性，同時兼具規范性。值得注意的是，PLC技術在該專業中的應用還體現在以下方面：位置控制、系統集中控制，從實際應用效果反饋可知效果極為顯著?？偠灾?，PLC技術在機電一體化專業中的應用效果極為顯著，促使該專業在未來的發展中具有更為廣闊的空間。
三、軟件新技術在機電一體化專業中的應用
計算機技術呈現出日異月新的發展步伐，新的軟件技術可謂是層出不窮，軟件新技術的應用促進社會的發展進步，也帶來新的技術變革時代。從目前情況分析，軟件新技術還在持續開放中，從而推進計算機技術發展邁上新的高峰，軟件新技術主要包含嵌入式JAVA、IP構件等等，這些新軟件在機電一體化專業中的應用可謂是全新的嘗試，同時也是極大的挑戰，具有一定的發展機遇。近些年來，市場競爭可謂是日趨激烈，只有存在市場競爭力的軟件新技術，不僅能夠提升自身在市場中的競爭價值，同時也為企業與社會發展帶來極大的福音，為他們帶去巨大的經濟收益，與此同時，從機電一體化領域中可以看出，逐步實現NU，多種嵌入式Linux原型，還有工具性等軟件研制，做好相應的開發，這對于機電一體化專業的發展是非常有利的因素，提供發展的便利條件。特別是IP技術研發和大面積推廣應用，促使這種技術在市場的比例正在逐步遞增，具有極大的進步空間，進一步推動機電一體化軟件開發未來具有更廣闊的發展前景。
綜上所述，計算機技術自身的優勢性促使其在機電一體化專業的應用中起到了非常關鍵性的作用，促進了該專業的應用領域更為寬廣，同時增加計算機技術的知名度及實用性。本文中具體闡述了機電一體化專業中計算機技術的具體應用情況，進一步促進機電一體化未來發展趨勢更好。
作者:紀艷麗
參考文獻：
[1]張宇明.計算機技術在機電一體化進程中的應用研究[J].數字技術與應用,2016,03:121.
[2]石開華.淺談機電一體化技術在汽車設計中的應用[J].科技視界,2016,15:128+144.
[3]趙書文.淺談計算機技術在機電一體化專業中的應用[J].數字技術與應用,2016,09:238.
