机电一体化应用十篇

机电一体化应用篇1

关键词：机电一体化；应用；领域

中图分类号： TH-39 文献标识码： A

1、前言

机电一体化已经成为当前工业发展的一个标准音符，机电一体化的发展大大降低了人工的劳动强度，提高了工作效率，提高了工作的准确度和精度。机电一体化进程的加快在一定程度上促进了社会经济的进步。

2、机电一体化的概念

“机电一体化”一词最初是日本学者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech硕cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分组合而成,美国人称为Mech画c吐衡stem,在我国被译为“机电一体化”。机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电工技术的发展、凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。

如果说机械(包括电工)系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。概括说来机电一体化技术是围绕机械制造业发展起来的一门跨学科的综合性技术,是把机械技术、信息技术、控制技术、计算机技术、微电子技术和传感检测技术等有机融合而形成的一门跨学科的综合性技术。日本机械振兴协会经济研究所在一份报告中给机电一体化所下的定义是:机电一体化技术乃是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成系统的总称。

3、机电一体化技术特点

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

3．1、数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

3．2、智能化

即要求机电产品有一定的智能, 使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、 自主决策等能力。 例如在 CNC 数控机床上增加人机对话功能，设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。 随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

3．3、模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。 如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

3．4、网络化

由于网络的普及， 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。 而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

3．5、人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

3．6、微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988 年美国加州大学 Berkeley 分校研制出第一个微电机以来，国内外在 MEMS 工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种 MEMS 器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微连杆、微弹簧以及微机器人等）。

3．7、集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。 首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

3．8、带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。 由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。 带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

3．9、绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。为了实现可持续发展，绿色产品概念就应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

4、机电一体化技术的应用

机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：智能化控制技术（IC）；分布式控制系统（DCS）；开放式控制系统（OCS）；计算机集成制造系；现场总线技术（FBT）统（CIMS）；交流传动技术。机电一体化技术在工业、农业、纺织业都有不同程度的应用。

4．1、机电一体化技术应用在工业炉窑改造应上

国内外现在已有成功的技术改造比工业炉窑单纯用计算机技术好的多。所以，我们建议今后在改造工业炉窑时要大力推广应用机电一体化技术，对应该进行改造但尚未改造的工业炉窑要用机电技术等先进电子信息技术改造，其中采用机电技术改造的已达到了90%。

4．2、积极采用机电数控技术，对机床高备改造应用对机床设备的改造我们应放在经济、实用型机电数控系统的上推广应用。根据相关方面的了解和调查，从国家要求开始到现在已经按要求改造完毕。

4．3、机电一体化广泛应用在变频调速技术

提高了风机、电泵工作效率，采用此技术后，变频调速后风机、电泵一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后，广泛应用、推广应用该技术。据悉到现在，风机、电泵和其他调速电机以普遍、采用先进的变频调速技术。图1 CAN流程图

4．4、CAD/CAM 技术优先与机电一体化结合，工业设计水平提高要有新目标消除工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化现状。据悉目前，北京工业系统 CAD 的应用率为 85%，CAD 的覆盖率为 80%。

5、结束语

随着机电一体化在采矿业、交通运输业、在造业、农业、航空航天等领域的运用，在一定程度上推进了行业的发展速度和水平。

参考文献

机电一体化应用篇2

本小节主要从机电一体化的相关基本概念、机电一体化技术的基本特征、机电一体化的最新发展趋势等三个方面对机电一体化技术做较为全面的介绍，接下来详细介绍。

1.1机电一体化的基本概念

机电一体化技术从大的领域来说属于机械领域，其定义版本较多，其中一种较为权威的定义表述如下：机电一体化一般是指在机械的设计与功能扩展中，应用机械特有的主要功能、信息处理、功能控制等，把机械系统的控制中心进行集成化，并且与安装在计算上的上位机软件实现双向通信，一般来说，机电一体化技术也是一门交叉学科技术，涉及到的主要技术有通信技术，机械技术，微电子技术，电力电子技术等，机电一体化技术的核心功能就是把以上技术结合起来，形成一个整体并内嵌入机械系统中。

1.2机电一体化技术的基本特征

机电一体化技术作为一门应用广泛的技术，有其自身的特点，通过实际调查总结和查阅相关资料，本文总结出了机电一体化技术的3个主要特点，接下来详细说明如下。（1）应用的广泛性：机电一体化技术由于涉及的技术较多，是一门涉及多学科的交叉技术，正是由于这一特点，使得机电一体化技术应用十分广泛，已经远远超出了机械工程的应用范畴，当然，本文的研究重点还是放在机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势。（2）具有很强的逻辑性：由于机电一体化的核心任务就是把各种技术合理融合，应用到机械领域中，把系统的机械机构和上位机软件控制合为一体，也就是形成一个统一的整体，从这个层面来说，机电一体化技术具有很强的逻辑性，或者说拥有很强的系统性。（3）机电一体化具有很强的最优化建模理论：机电一体化技术经过多年的发展，已经形成完整的最优化理论体系，相关算法可以参阅相关文献，限于论文篇幅，在这里不再累述。

1.3机电一体化技术的最新发展趋势

经过多年的发展，机电一体化技术已经形成了自己的理论体系，随着我国高新技术不断发展，越来越多的新技术被应用到机电一体化技术上，机电一体化的最新的发展趋势是控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术，机电一体化技术也朝着无线控制、高速控制、精确控制的方向发展。

2机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势分析

本小节在上文介绍机电一体化技术相关知识的基础上探讨机电一体化技术在机械工程领域的当前应用以及未来的发展趋势，结合实际，本文从机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析、机电一体化在现代机床控制上的应用、机电一体化技术在全自动包装机领域的应用等三方面简单论述机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势，下面详细讨论。

2.1机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析

在国外，机电一体化技术应用到机械工程领域较早，通过查阅资料得知，美国在上世纪90年代就把自动控制设备应用与机械制造领域，我国相对起步晚，但是起点较高，20世纪60年代，我国通过引进苏联控制设备，逐渐把机电一体化技术应用到机械领域，并在20世纪80年代，实现机电控制设备国产化，随着科技不断进步，以计算机处理技术和无线通信技术为代表的新技术不断应用与机电一体化技术，这使得机电一体化技术焕发出勃勃生机，应用领域进一步扩大。

2.2机电一体化在现代机床控制上的应用

机电一体化在机械工程领域很重要的一个应用领域就是应用在现代机床控制上，现代机床控制要求精度高、速度快、智能化高，这就要求现代机床的控制系统具有很强的抗干扰性，机电一体化技术由于采用计算机处理技术，处理速度快，精度高、内置多块DSP芯片，抗干扰能力强。

2.3机电一体化技术在全自动包装机领域的应用

机电一体化技术除了应用与纯机械工程领域，还大量应用于相关机械与电子相结合的控制领域，通过实际调查得知，我国全自动包装机已经全部采用机电一体化技术，由于包装机械不但设计机械工程知识，还涉及机电控制技术，微机处理技术等，所以一般的控制系统很难胜任，机电一体化技术由于是一门交叉学科，所以具有很强的灵活性，所以机电一体化技术较好的解决了这个问题，机电一体化把软件控制和机械控制结合起来，融为一体，通过上位机软件来控制包装机的运行状态。

3机电一体化技术在机械领域的发展前景

通过对机电一体化当前发展趋势的调查研究，本文认为，机电一体化技术在机械领域的发展前景包括以下几点：（1）专用化趋势不断加强：随着机电一体化应用到机械领域的不断深化，机电一体化技术表现出明显的专用化趋势。（2）智能化不断加强：近年来，随着人工智能等新技术不断应用到机电一体化领域，机电一体化技术也呈现了智能化趋势。（3）能耗低：节约资源，保护环境成为全社会的共识，在这种背景下，机电一体化技术积极加强自身改革，不断研发新技术，把能耗进一步降低。

4结论

机电一体化应用篇3

【关键词】机电一体化；机械领域；电子技术

机电一体化技术在机械领域的应用，不仅能有效整合物质资源、能源资源，还能有效整合机械资源，进而全面提升机械自动化水平。

1机电一体化技术简介

机电一体化是机械装置与电子自动化技术的有机结合，主要是在机械装置运用、信息处理、功能等方面引入电子技术，该技术具有综合性、跨学科等性质。机电一体化技术包括产品与技术两个方面，该技术并不是对电子技术、机械技术的简单拼凑，而是将电子技术、机械技术进行完美组合，以全面提高技术先进性，其与自动化结合技术有本质区别。机电一体化技术的应用，不只是简单的劳动力替代技术，而是有机统一机械设备各个方面，从而全面提高机器设备的自动化、智能化水平。

2机电一体化技术发展趋势

在全球经济技术迅猛发展的今天，机电一体化技术发展趋势如下：2.1智能化机械设备向着智能化方向发展，智能化是生产力进步的重要体现，也是不同学科技术互为融合的结果，即结合计算机科学、控制理论以及心理学思想等，使机器本身具有自主决策能力、逻辑判断能力，从而更好地实现目标。2.2微型化机电一体化产品体积向着微型化方向发展，体积小，耗能较小。目前，微型化机电一体化产品在军事、医疗等精细化行业部门广泛应用。2.3绿色化机电一体化产品的设计、制作以及使用会向着绿色化方向迈进，在顺应时展需求的基础上，更好地保护自然生态环境。2.4模块化开发与研究标准化接口的机电一体化模块单元，对机电一体化技术的广泛应用，具有重要作用。

3机电一体化技术在机械领域的应用

3.1大型挖钻机上的运用

目前，大型挖钻机是各个重点大型工程的关键机械设备，并在大型打桩基础施工中得到广泛应用。与西方国家相比，我国旋挖钻机使用技术不到位，培训机制、配套设施均不完善，西方旋挖钻机的使用效果更好，并产生了大量衍生产品，该技术的应用比较成熟。旋挖钻机的使用方法、使用过程比较复杂，对于精细度要求极高。目前，很多企业为了全面提升操作便捷度与精细化程度，均选择了微处理器控制方式，直接将机电一体化技术运用到大型挖钻机上，进一步优化了大型挖钻机技术，全面提升了工作效率与技术成熟度。

3.2在监控系统中的具体应用

鉴于机电一体化的安全控制功能、修复功能以及自动化功能，可直接将其应用到监控系统中去，合理利用工程机械的制动系统、发动机系统、液压系统等多种装置，对机械运行情况进行全面、动态、持续监控，以有效促进各项机器的健康运行。充分利用机电一体化技术，能自动查找机械工程存在故障问题，如果发现机器运行故障，则会自动报警。在监控系统中应用机电一体化技术，能在全面提升工作效率的基础上，改善工作环境。与此同时，还能更好地帮助工作人员发现问题故障、排解障碍，最大限度保障机器健康运行，全面提升机械运作效率。

3.3在机床中的应用

在中国，大部分数控机床都是按照坐标轴进行运动的，通过补刀功能全面提高工作效率，完成任务目标。在机床中，合理应用机电一体化技术，能全面提升工作效率。例如，滚珠丝杠的具体应用，能有效降低机器摩擦，提高转动效率，尽可能避免低速运行状态。机电一体化技术的应用，还能有效降低生产成本，促进各项设备良好运行。

3.4炼钢、煤矿生产中的应用

现阶段，我国炼钢行业所选用的系统是：以计算机为中心，将显示设备、操作设备、加热设备、仪器仪表、电脑等设备有机融合的系统，该系统充分运用技术手段，全面提升设备的使用年限与效率。随着微型处理技术、现代通信技术的发展，我国炼钢技术得到了突飞猛进的提升。鉴于交流传动的优越性，电气传动技术得到进一步发展，交流传动势必会取代直流传动，交流调速系统的优势将会逐渐显露。在轧钢环节中，交流传动系统的应用范围、应用规模逐渐扩大，上述技术均为炼钢行业的发展提供了强大技术支持。目前，机电一体化技术在煤矿机械中也得到了广泛应用。例如，升降机与挖煤机均普遍利用PLC技术，通过该技术的应用，能有效提高煤矿机械安全监控水平，并在安全排查、故障报警等方面取得了质的飞跃。随着我国煤矿机数量的增加，管理部门面临的挑战与任务日益艰巨，如何高效利用机电一体化技术促进煤矿企业的安全生产，成为迫切需要解决的重要问题。

3.5机械智能机器人中的具体应用

随着科学技术的不断发展，智能机器人必须充分组合、协调多种技术，从而更好地完成任务目标。目前来说，智能机器人在自适应信息控制处理方面的不足与困难逐渐显露，为了更好地解决这一问题，必须充分运用机电一体化技术。要想进一步优化工程机械内燃机的具体运行过程，传感器必须有效接收、发出多种信号，并在传感器信号支持与反馈下促进激光平地机的有效运转。地下穿孔机、掘进机应按照一定的要求进行地下穿越，与空中导弹技术相类似，一般需要内部导向的陀螺仪、加速度计以及外部导向激光技术等。机电一体化技术应用于智能机器人中，应能感知作业对象的形态、位置、方向，充分利用图像处理技术、视觉处理原理，更好地开展各项作业。目前来说，遥控型机器人、无人驾驶机械均采用机电一体化技术，通过无线电控制技术以及电液控制技术的应用，全面提高机械自动化程度。

4结语

本文结合机电一体化技术概念及发展技术入手分析，在大型挖钻机、监控系统、机床设备、智能机器人等方面，详细论述了机电一体化技术在机械领域的应用，以期为一线工作提供理论指导。

参考文献

[1]邱富永.浅谈机电一体化技术在工程机械中的应用[J].科技致富向导,2014(36):109-109.

[2]陈志.机械工程测试技术实验教学改革的实践与体会[J].电子制作,2015(06):117-117.

机电一体化应用篇4

关键词：机电一体化；机械工程；应用；发展

1概述

现如今我们处在一个信息爆炸时代，机电一体化作为现代技术的发展核心力量，在工程领域中占有重要地位，并推动了工程领域的发展。它的发展从根本上改变了传统的固有模式，在引领行业发展的同时也促进其向智能化、自动化、一体化的方向发展。尤其是在微机处理方面得到了较大的发展。

2机电一体化的描述

随着机电一体化技术的逐渐深入，工程机械在机械、液压、电子控制技术等方面实现了不同程度的等级提高，使其更加经济可靠。且目前的机械制造工程中往往采用微电子处理器进行工作。合理配置、整合、处理并优化各项系统模式。且随着经济的不断发展，其应用范围越来越广泛。以处理器为核心的电子管理设备的发展尤为广泛。例如：摊铺机的自动找平、自动供料、优化挖掘机的电子功率、自动调节装载机的变速机箱、检修和排查故障等。这些技术的发展势必促进今后工程项目的发展，并对机械性能提出了更高的要求，使其能够更好地运用在复杂的工程中，因此，如何更好地开发和利用这一技术，并使其发挥到最大的作用，是当前急需考虑的问题之一。

3机电一体化的优势

3.1安全系数较高

在工程机械中合理地开发和利用机电一体化技术能有效地提高产品的性能，在保证其功能运行正常且齐全的同时也能做到全面的监视和报警，对产品有自动保护作用。若是设备在使用过程中出现异常状况，系统就会进行自动保护，确保操作人员和系统不会遭到伤害。因此，综上所述，机电一体化拥有安全系数较高的优势，且可信度较高。

3.2生产效率高

使用机电一体化设备实现工程生产的流水线作业，在实现操作系统智能化、自动化地处理接受到信息的同时也能进行高精度的控制和高灵敏度的监测。当操作人员开启操作按钮时，系统就会自动识别，在最大限度内产生出较多的成品。从而提高了工作效率。加之自动技术的熟练应用，机电一体化技术的使用能够提高一个企业的市场竞争力，并具有更大的价值。

3.3使用性价比较高

机电一体化设备是用程序直接控制，并从数据反映设备使用情况的高端机器，且操作方便、简单。此外，将机电一体化技术加以广泛的应用，选择不同的程序结构，可以扩大其工作范围，从而大大减少操作人员的工作量。与其它应用相比较，机电设备技术融合了其他技术，使其功能更加完善，从而满足更多生产的需求。

4机电一体化技术在工程机械中的广泛应用

现如今，科技实力的不断提高带动了各种机械设备的性能提升，机电一体化设备作为其中的“佼佼者”必然得到了广泛的应用。

4.1电子控制中的应用

在机器使用中难免会存在磨损、仪器失灵、机器老化等问题。而这些问题稍不注意就会引发更大的危机。因此，及时做好监控工作是很有必要。若是监控系统出现故障，则检修人员很难找出问题所在，对以后整个工程机械运行造成极大的影响。工程机械中的电子监控主要是对发动机、传动系统、工作装置等进行监控，将各系统的数据及时传递给维修人员，以便其及时发现故障并解决问题，从而确保整个系统能够稳定持续工作。

4.2节约能源

传统的机电设备中能量的过度浪费一直是一个很严重的问题。随着科技的发展，机电设备的自动化和智能化在不断提高，使用微机控制系统能够大大降低人为产生误差的影响，提高精确度。此外，使用自动一体化功能可以节省人力、财力、物理等资源，降低工人的工作强度并确保施工的高效进行。这一发展也符合现如今“可持续发展”理念。

4.3机电设备在自动化或半自动化作业中的应用

机电设备向着自动化和智能化的方向发展，避免缺乏经验的工人在操作中产生失误。例如：在对挖掘机的挖掘轨迹进行控制的过程中，通过耗铲斗的轨道设定和微机自动控制动臂杆及铲刀，从而规范挖掘机的使用范围，提升了工作效率和工作精确度。

4.4其他方面的应用

外国在推土机、铲运机以及装载机中加入了自动变速器，对传动系统的传输比进行调控，提高了发动机的工作效率，能源得到了充分地利用，且操作步骤较少，是一种合理简单的设备。

5未来发展趋势

5.1个性化发展

随着社会的发展，人们的生活水平得到广泛地提高，随之而来的是对电子机械设备要求的提高。因此，机电一体化设备不仅要保证高质量，相应的也要实现功能多元化、人性化、个性化。这也是未来机电设备发展的一大趋势。

5.2智能化发展

自动化、智能化是机电设备发展的一大典型特点，且更符合现展特性。该技术需要以人工智能为基础，计算机技术、心理学、运筹学等新兴学科为辅助作用，对人类智能进行效仿，自动实现诊断、人机对接、自动编程等地分析、判断、整理、推断及决策等过程。通过程序的直接控制使其有别于传统的机电设备。机电一体化设备代替人脑继续工作，从而提高了生产的工作效率。另外，机电设备的发展，离不开控制理论的基础。

5.3微机化发展

微机化是机电设备又一大发展方向。在高性能化的基础上，逐渐实现应用模式的：高效率化、高可靠性、高速化、高精度。这里以新一代的CNC系统为例：新一代的CNC主要采用连接多个CPU和总线，实现多个任务系统的同时操作，体现产品的高性能。其采用纳米或微米级别的产品。具有小巧性、耗能低、灵活性强等特性，使其在社会生产、生活、军事、科技研究等方面得到了广泛地应用，在今后很长一段时间内成为支持社会经济发展的一大有力武器。

5.4绿色化发展

任何大功率机器在使用工程中都会伴随着污染的排放，而机电一体化绿色化发展是指在产品在生产及使用过程中不会出现对环境造成污染的情况，且当产品到达无法使用阶段时能够被回收利用。随着人们环保意识的逐渐加强和国家“可持续发展”模式的提倡，机电设备一体化向着绿色方面的发展是必然趋势。

6结束语

综上所述，随着社会的发展，科技的进步，机电设备一体化应用前景十分广泛，合理把握好其发展趋势并加以运用，对整个机械行业的发展有很大的帮助和重要意义。而当下如何才能降低能耗并提高生产效率仍是我们需要研究的重点。

参考文献

[1]刘华.浅谈机电一体化的发展及其在工程机械中的应用[J].中国机械，2013（11）：131-132.

[2]陈开朗.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用探讨[J].科技创新与应用，2015（25）：165.

机电一体化应用篇5

1 概述

机电一体化也称作机械电子工程学，是一项涉及到微电子技术、信息技术、机械技术、液压技术以及自动控制技术等数门学科知识的综合性技术。国外机械中引入机械一体化最早是在上世纪70年代，随着电子信息技术的迅猛发展，机械制造技术也不断进步，尤其是受微型计算机及未处理技术、信息处理技术以及传感技术等技术的发展，煤矿生产领域机械性能得到很大提升。

在煤矿工业中，机电一体化技术运用于煤的开采、挖掘及设备的装配中。随着机电一体化的技术在我国煤矿工业的使用普及，煤矿产业的综合实力不断攀升。使用机电一体化的系统发展煤矿工业，能够做到在短时间内完成最大的利益产出，使其真正向着煤工业的安全、高效、洁净等优化技术迈进。机电一体化技术是微电子技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。它是企业信息化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

对于煤矿生产而言，在很大程度上受煤矿机械性能自动化程度以及经济性等因素的影响。从一定意义上讲，煤矿机械电器及电子控制系统的质量及性能对煤矿作业质量、生产效率以及煤矿机械设备的使用时限等均具有直接性的影响。当前，电子控制系统逐渐成为煤矿生产过程中不可或缺的重要内容之一，并且还是对煤矿现代机械技术水平进行评价的一大重要指标。随着现代化科技水平的不断提升，电子控制系统在煤矿机械中的重要性也会相应提升，功能也会越来越完善，从而对煤矿机械设备的使用人员以及维护人员提出更高的要求。

2 研究煤矿机电一体化技术的意义

2.1 有利于提高煤矿企业经济效益

煤矿企业通过对采煤设备机电一体化的改造，大大提高了企业的经济效益，主要表现在：其一，劳动生产率得到了大幅度的提高；其二，企业员工的薪酬待遇也得到了大幅度的提高；其三，员工的工作环境和安全状况得到了有效地改善；其四，给予地方周边经济也起到了带动作用，例如，机电一体化的建设的过程中提供了信息化维修、系统集成等众多新的岗位。

2.2 有利于提高煤矿效率

虽然现在大部分企业已经开始使用机械采矿生产，但是目前普遍存在着机械化水平不高、工人劳动强度依然很大的困境。采矿机械通过使用机电一体化技术可以节省人力资源、提高挖掘效率、降低生产成本等。

2.3 有利于煤矿企业的安全生产

机电一体化有利于煤矿企业的安全生产主要表现在以下几个方面：其一，以往的煤矿企业的井下工作环境潮湿、阴冷、粉尘多对工人的身体健康影响很大，现在采用机电一体化方式生产减少了工人的劳动强度、优化了生产环境。

3 煤矿机电一体化应用的现状

3.1 在监控系统中应用

将机电一体化应用于监控系统中，能够及时发现生产过程中存在的安全隐患，采取相应的处理措施，避免了安全事故的发生，保证了设备运行的持续高效，降低了生产中设备停运等影响生产效率问题的发生，达到提高生产效率的目的。同时，机电一体化的而运用，还能够促进监控系统软硬件的研发，为煤矿生产现代化提供保障。

3.2 在采煤设备中应用

采煤设备的生产效率直接关系到煤矿生产的整体效率，通过应用机电一体化技术，能够大幅度的提高其牵引能动性，提升其制动能效，减少了设备的故障发生率，降低了设备维护所需要的人力和物力成本，增强了设备对恶劣环境的抵抗能力，从多个方面提高了设备运行的安全和效率。

3.3 在运输设备中应用

煤矿的运输速度在一定程度上会影响煤矿生产的效率，而随着我国各方面对煤炭资源需求的不断提升，就对煤矿的运输速度提出了更高要求。在运输设备中使用机电一体化措施，能够通过自动化管控的方式对带式运输机进行操作，利用计算机技术来对运输系统进行启动和控制，提高了惯性荷载处理的效率，从而实现煤炭生产运输过程的可靠和高效。

4 煤矿机电一体化创新应用

4.1 环保化设备的应用

随着人们环保意识的增加，煤炭生产工作也必然朝着绿色生产的方向发展，如此一来，环保化的机电一体化设备就会被运用的煤矿生产中。环保化的设备通过有效降低生产过程中污染物产生量，加强对各种废弃物的回收利用，控制各种环境污染物的排出量，从而有效实现煤矿机电一体化生产的绿色环保。

4.2 系统化设备的应用

随着各种新技术的不断发展，机电一体化中包含的技术种类也越加繁多，在一定程度上增加了其使用难度，因此，将各种技术纳入到一个系统中，提高设备的功能性，就成为机电一体化的重要内容。系统化设备的应用能够有效避免设备运行中各方面不协调而造成的问题，充分发挥各方面的功能，从而提升煤矿生产工作的效率。

4.3 智能技术的应用

为了避免由于管理制度落实不到位或人员素质不足等给煤矿机电一体化造成的不利影响，运用智能技术就成为一种有效的解决措施。

（1）智能技术可以降低人为因素对机电设备运行的干扰，通过智能系统对机电设备运行中存在问题进行自我调节，有效降低故障发生率。

（2）智能技术还能够增加机电一体化的功能，得到更为全面、准确的矿井信息，从而提高生产的安全性。

4.4 微型设备的应用

随着微电子技术的不断发展以及煤矿开采工作的需求，一些无法利用大型设备完成的工作需要引进微型设备。

（1）微型设备能够适应更为复杂的工作环境，进入到矿井更深处，为扩展开采范围提供帮助。

（2）微型设备的携带、操作更为方便，降低机电设备按照运行需要的人力、物力成本，实现全地形、全天候作业，进而提高煤炭生产工作的效率。

机电一体化应用篇6

关键词：机电一体化；工程机械；应用

可以说，机电一体化技术的出现，不仅在各个领域中发挥着至关重要的作用，更是为我国工业发展开辟了崭新的格局。如今，机电一体化系统已经逐渐成为当代工程机械的主要发展大方向。由于其具备安全 稳定的优点，在我我国建筑领域中也得到了十分广泛的应用，并取得了非常显著的成就。因此，笔者结合自身多年的工作经验，对机电一体化在工程机械中的应用进行深入的探讨分析。

1 机电一体化概要

1.1 机电一体化技术发展

所谓的机电一体化技术主要是通过将各种先进的电子技术结合在一起，并将其应用于机械设备中，使其可以实现自动化的管理模式。

通常情况下，机电一体化系统包括了三个组成部分，分别为：电子部分、计算机辅助部分以及机械部分。而这三者最大的共同点就是，在实际的运行过程中，普遍采用了模块技术，虽然各自存在独有的使用功能，隶属于不同的管理部门，但又是相互依存的关系。在我国很多的机电一体化设备使用中，常常会利用两种或以上的机电一体化技术，这就不难看出，机电一体化本身就存在着一定的延展性，只要对其进行更加深入的开发研究，无论是机电一体化系统，还是设备，都可以实现可持续发展的目标。

1.2 目前工程机械的系统功能

1.2.1 一直以来，施工安全问题都是社会群众共同关注的焦点内容，尤其时近几年因设备鼓掌而引发的安全事故越来越多，我国相关部门也开始加强老人对施工安全的控制管理。目前，我国部分工程机械设备的电子控制系统中，已经安装了安全控制系统，其能够对设备的运行状态进行实时的检测与管理。工作人员只要将设备与该系统相互连接，并输入正确的安全数据即可，这样一来，各项设备就会自动化运行，如果发现异常情况，安全控制系统将会自动发出预警报告，及时提醒使用单位，使其有了充足的抢修时间，将损失程度降到最低，这也节省了一定的维修费用，有效的降低了工程机械设备的故障发生率。

1.2.2 节能降耗，提高生产率传统工程机械的能量利用率较低，例如液压挖掘机的燃料能量利用率仅为30 %左右，如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。

1.2.3 柴油机的控制采用电子调速器，电子油门控制装置，自动停机装置，自动升温控制装置等。

1.2.4 提高作业精度为保证成品料的作业精度，现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统，并使称量过程实现了自动化。自动找平系统的应用，使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。

1.2.5 作业过程的自动化或半自动化工程机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产率，并减少因操作者的经验不足对作业精度的影响。

1.2.6 其他应用一些国外生产的推土机、装载机、铲运机等有了电子控制的自动变速器，其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统的传动比，这不仅充分利用了发动机的功率，提高了燃油经济性，而且也简化了操作，降低了劳动强度。

2 现代工程机械技术

在现代工程项目建设中，对于施工要求有着十分明确而又严格的要求，想要确保高效的生产效率，又要保证施工质量的高品质，促使工程项目安全可靠的运行，就要大力引进现代工程机械技术与设备，更是当今工程企业不可或缺的一部分。

2.1工程机械核心技术――机电一体化

2.1.1 在机电一体化技术的发展过程中，机械技术是十分关键的一个环节，其主要的应用特点是与机电一体化技术更好的适应在一起，并通过利用其本身先进的技术概念来对工程机械设备进行不断的优化与完善，从而逐步提高其整体的使用性能。

2.1.2 计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

2.1.3 系统技术：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。

2.1.4 一般来说，自动控制技术的涉及范围较广，通常都是在理论的指导下，统一进行的系统设计，最后形成完整的机电一体化系统，再由工作人员进行统一的调试，确保其处于正常的运行状态。并且，这一控制技术在全过程的应用过程中，都是实施自动化诊断、适应、校正的。

2.1.5 传感检测技术是机电一体化系统中不可或缺的一部分，更是整个系统的感受器官，能够对设备进行自动调节，若其具备的使用功能越多，其系统的自动化水平就越强。

2.1.6 伺服传动技术：包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

2.2 现代工程机械系统的基本结构

2.2.1 机械本体

系统所有功能元素的机械支持结构，包括机身、框架、机械联接等。机械本体要在结构、材料、加工工艺性及几何尺寸等方面适应产品高效、多功能、小型轻量等要求。

2.2.2 动力部分

按照系统控制要求，为系统提供能量和动力，用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出。

2.2.3 测试传感部分。对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，变成可识别信号，处理后产生相应的控制信息。

2.2.4 驱动部分。在控制信息作用下提供动力，驱动各种执行机构完成各种动作和功能。一方面要求驱动的高效率和快速响应特征，同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性和可靠性；另一方面，由于几何尺寸的限制，动作范围狭窄，还需考虑维修及标准化。

结束语

综上所述，可以得知，随着时展的不断变化，市场对于生产力的需求也在不断增多，而机电一体化技术正是在这一发展过程中所累积的产物，其一经出现，就受到了社会各界的高度关注，再加之其本身具备的高性能等诸多优点，尤其是在我国当前的工程建筑领域中，更得到了十分广泛的应用，不仅有效的提高了各个施工环节的效率，还极大的保障了整个工程项目的施工效益，真正发挥了机电一体化技术的重要作用与有效价值，从而促进了机电一体化在工程机械中的可持续发展。

参考文献

[1] 孙鹏.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息，2010（14）.

机电一体化应用篇7

关键词：机电一体化；工程机械；数控技术

伴随着机电一体化技术的快速发展，其在机械制造业中更是显现出巨大的优越性。例如数控机床就是机电一体化技术的典型产物，其通过综合运用计算机、自动控制、电气传动以及测量技术等，有效的提升了工程机械的加工精度、效率。又比如加工中心，其是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。可以说，目前在机械制造业上，应用数控机床是不可逆转的一种潮流。

1 机电一体化及工程机械性能概述

1.1 机电一体化概述

伴随着机电一体化技术的产生和发展，促使工程机械技术实现了机械、液压、电子控制技术等多种技术的有效融合，从而显著提升了工程机械的使用性能和经济效益。现阶段，机电一体化技术在工程机械中的应用主要是借助于微电子处理器的重要作用，通过全面优化、处理各种系统设备，从而推动工程机械行业的全面发展。例如各种工程设备能够实现状态监管和故障自检等。此外，在科技水平的进一步推动下，机电一体化技术在工程机械上的应用范围也越来越宽泛，并推动了工程机械朝向智能化和一体化的方向发展。

1.2 工程机械的基本性能

随着科技水平的逐步提高以及社会的逐渐发展，工程项目已经脱离了传统单纯以人力施工的方式，而逐渐转变为采用机械化施工的方式。机械化施工能够显著提升工程项目的施工效率，降低劳动力的使用数量，节约了大量的施工成本。随着目前工程项目数量和规模的扩大，以及各种机械设备的大量投入运用，为全面提升工程机械的使用效率，人们也在工程机械中逐步融入智能化和自动化等技术，并取得了较好的实践效果，同时也进一步奠定了机电一体化技术的发展基础。

2 机电一体化技术的应用

第一，在线监控、自动报警及故障自检。对于工程机械来说，机电一体化技术的具体应用是实现对所有设备系统的全程、动态电子监控。其能够对运行中出现故障的设备系统进行监控和检测，例如机械中的电动机、传动系统、工作装置、制动系统以及液压系统等等，其不仅能够实现对上述机械设备的在线监控，还能够在机械设备出现故障的时候，自动报警并快速定位故障位置，进而全面提升机械设备的工作效率，简化设备的维护检查工作，节约设备的维修费用，延长机械设备的使用寿命。

第二，调整施工的精度，提升生产效率。机电一体化在机械加工领域中应用的典型特点就是高效和高精度。例如数控机床（含加工中心）能够充分发挥现代刀具材料的性能，不仅能够显著提升加工效率，降低加工的成本，还能够提升机械零件表面的加工质量和精度。例如目前我国普通级的数控机床的加工精度已经由之前的±10μm达到了±5μm，而精密级加工中心的加工精度已经由过去的±3-5μm达到了±1-1.5μm。可以说，目前运用数控机床来实现机械加工效率，是我国机械制造业进行技术改造以及技术更新的必由之路。

第三，节能降耗的作用。过去工程机械在实际运行中，为了确保机械设备能够处于正常的运转状态中，通常需要消耗大量的能源。主要原因在于工程机械大部分情况是处于超载或者是未达到额定功率的现象，进而做了很多无用功。而通过机电一体化技术，能够对机械设备的施工功率进行有效调节，确保机械设备在正常运转的状态下无需消耗过多的无用功，能够实现节能的作用。例如对于井下作业而言，合理运用胶带输送机、通风机以及提升机等，并采用变频起动和PLC控制系统，就能够在全面提升生产效率的同时，实现大约30%左右的节电量。

3 机械制造中数控技术的具体应用

3.1 机械

伴随着社会的日渐进步，机械制造行业的产品的种类也日渐繁多。例如在各种机壳的毛坯制造中更多地选用焊件，而若使用传统机械加工方式则无法实现单价下料问题。因此综合运用机电综合技术的数控技术就能有效改善这种局面，运用数控气割方式，代替传统的仿型法，并运用龙骨板程序实现对采煤机叶片以及滚筒等的下料，可以实现快速切割并确保了切割质量。同时部分零件的焊接坡口可以直接割出，有效地提升了生产效率。此外，数控气割机上配备的有能够自动调整的切缝补偿装置，其可以通过程序来控制构件的实际轮廓，例如数控机床可以对铣刀的半径进行补偿。通过切缝补偿装置就能够实现对毛坯件加工余量的精确控制。

3.2 机床设备

在整个机械制造行业中，机械设备是其重中之重。尤其是伴随着现代机械制造业的快速发展，更是对机床设备提出了更高的要求。现阶段，综合融入机电一体化技术的数控机床设备是机械行业中的重要产品之一。其主要是将计算机控制装置运用在机床上，通过代码来实现对机床控制的机电一体化产品。其在控制介质上记录刀具和工件的相对位置、主轴转速、刀具选择、冷却泵的启停等操作及顺序动作数字码，进而发出相应的控制指令来要求机床的伺服系统或者其他相应的执行元件，最终实现机床制动加工零件的功能。

总之，机电一体化在工程机械中的应用是科技水平发展和社会进步的必然要求，因此综合运用先进的科技技术，融合国内外先进理论思想，不断完善机电一体化技术，从而促使其和工程机械实现完美的融合是工程技术人员不懈的追求。

参考文献

[1]赵耀辉.评析机电一体化技术在工程机械中的应用[J].门窗，2014，8：114.

[2]张彬.论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J].现代商贸工业，2012，5：180.

机电一体化应用篇8

【关键词】机电一体化;农业;机械;应用

引言

随着电子技术的发展，具有高科技含量的半导体集成电路的出现，为机电一体化技术在农业机械上的应用提供了便利。这种高科技产物提高机械的运作效率，降低了操作危险系数。目前，国内外对机电一体化研究力度也明显的加强了，大量的科技产物涌向市场，赢得了人们的注意力。近几十年来，机电一体化在农业机械生产中得到了广泛运用，使得农业的生产效率大大提高，为国民经济的进步提高了帮助。

一、机电一体化的基本特征

1.机电一体化的基本定义

机电一体化又名为机械电子学，是机械与电子科技结合为一体的技术。这项技术的技术基础是机械制造和电子配合电脑软件进行工作。因此机电一体化是整合了机械、电子、电动机和电脑等多领域的一门技术。机电一体化主要由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源五大部分组成。

2.机电一体化的具体内容

机电一体化是将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。其主要内容包括以下4个方面：

（1）机械技术

经典的机械理论借助于技术在人工智能和专家系统的帮助下形成新一代的机械制造技术。

（2）系统技术

系统技术就是以整体出发，组织利用各种相关的技术，将总体分解问相互关联的若干功能单元。

（3）自动控制技术

在控制理论的控制下，设计仿真系统，再进行现场调试。

（4）伺服传动技术

包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置。

3.机电一体化的原则

机电一体化技术有四大原则：

（1）接口耦合

为保证对信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。

（2）能量转换

在传输和交换的环节进行能量交换与交流。

（3）信息控制

在软、硬件的保证下，系统控制单元对信息进行控制

（4）运动传递

是不同类型的运动进行变换与传输来达到控制的目的。

二、机电一体化在农业机械应用的实际情况

1.传统农业生产技术

传统的农业生产方式是指主要通过生产工具、动力、水利设施等方法进行耕种收获的农业方式。其是自给自足的小农经济，主要生产满足自家的生活需要和缴纳税收等开支，商品率低。农民有固定的农耕田地，以人力和畜力为主要动力，以有机肥为主要肥料，实现丰衣足食的目标。是一种相对稳定却又低效率的农业生产体系。

2.现代化农业生产技术

现代农业是集科学化、商品化、集约化和产业化于一身，它突破了传统农业的局限性。现代农业机械是将自动化、智能化、多功能方向发展。随着机电一体化的不断革新，越来越多的自动化机械出现在劳动场地，机械耕种机代替了人畜犁耙;拖拉机代替了人工扛输。大力发展农业的机电一体化，提高农业的生产水平，增加农民收入的渠道，是实现农业现代化的重要基石。

3.机电一体化技术在农业机械的应用

机电一体化与传统的机械产品相比，有明显的优势。机电一体化产品的使用改变以前比较落后的生产方式，一般都是使用自动化的机械进行操作，解放生产力。在农业生产中，机电一体化使农业机械的工作效率和产能都得到了提高。工作人员在操作过程中的人身安全安全得到保障，机械故障率也随之降低。随着技术的多样性，机械设备的制造使得机电一体化设备功能多种多样满足市场需求，适应能力也很强。简单的安装原理，使得机械便于调试和维护，大大降低了维修成本。

三、机电一体化在农业机械上的发展前景

当今的世界可谓是高速信息的电子时代，电脑和电子信息各项技术的飞速发展使得农业机械生产逐渐向机电一体化方向前进。随着时代潮流的推进，农业机械控制技术势必将成为发展主流。一些著名农机厂商大量使用现代高端技术，例如GPS全球定位系统、激光扫信息遥感等，并将其装备应用于现代农业机械上。农用激光平地机是用激光调平传感微机处理技术进行地面平整作业，一次便可成形，效果非常显著。广大技术人员应及时更新知识结构，找准时代信息科学技术的发展方向，在满足市场需要的前提下，生产具有足够的竞争力的农业机械，以保证从市场获得最大的技术经济效益和社会效益。

四、总结

综上所述，机电一体化的出现是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。 对机电一体化的研究目的在于将机械技术与信息技术结合为一体，实现工作系统的最优化。因此，在农业机械化的生产上必然离不开机电一体化。随着科学技术的发展，各种高科技技术也相互融合，这种发展趋势也证明了机电一体化技术在农业生产中将越来越主导地位。

参考文献

[1]张建敏，张达敏，陈静，易从琴，冉寒伟.农业机械虚拟现实设计――基于数字媒体技术及人机工程学[J].农机化研究，2011（12）.

机电一体化应用篇9

在机械工程中,有效利用智能化和机电一体化不仅可以提高机械工程中的生产效率、减小能量的损失、节约能源,而且可以有效地保证施工质量,提高自动化水平,使其具有较高的精度。广泛使用机电一体化不仅可以使机械工程有较好的经济性和较高的技术价格比,而且可以使操作更加简单、轻便,在当前,我国的机电一体化在工程机械中具有以下功能:

1.1自动报警、电子监控以及故障自检功能

在工程机械中,电子监控就是对其传动系统、工作配件、制动系统、发动机以及液压系统等的工作状态进行监控,一旦在监控过程中发现了异常现象,自动报警系统就会对出现故障的部位进行准确地定位,然后便能有效改善工作人员的工作条件,迅速提高机械设备的效率,还可以使设备的维护检修工作变得更加简单,使停机维修的时间减少,降低维修使用的费用,尽量延长机械设备的使用寿命。

1.2有效控制柴油机的功能

在工程机械中,有效利用电子油门的控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置以及电子调速器等机械设备可以真正实现控制柴油机的功能。

1.3使作业精度提高的功能

在沥青以及水泥混凝土搅拌的现代设备中,为了能够提高成品料的作业精度,都广泛采用了微机控制的电子称量系统,而且实现了称量过程的自动化。因为应用了自动化的找平系统,所以大大提高了沥青混凝土摊铺机的施工质量。另外,沥青混凝土摊铺机因为使用了有超声波技术的自动供料系统而完全实现了调节的自动化,进而在一定程度上提升了摊铺的质量。对铲运机铲斗刀刃、平地机刮刀以及土机铲刀进行机电一体化的控制,不仅可以有效减轻机械工作人员的劳动强度,而且真正提高了工程机械作业的精度和效率。

1.4使生产率提高、降耗节能的功能

在传统的工程机械中,一般能量利用率比较低,比如液压挖掘机的燃料能量的利用率在30%左右,这样低的能量利用率使得工程机械必须注重节能发展。在发达国家,他们的挖掘机都已经采用新型的节能控制器,这种控制器不但有良好的节能效果,而且采用卡特电子效率的控制系统,通过综合控制泵和发动机,大大提高了工程机械的生产效率。

1.5工程机械作业过程的半自动化或自动化功能

为了真正减轻工作者的工作效率,提高机械的生产效率,大量的企业在工程机械中开始实行半自动化或自动化控制。这种功能还减少了由于工作者的经验不足而对作业精度的影响。在我国一些先进的企业中,其挖掘机都设有特殊的轨迹控制系统,即挖掘轨迹控制系统。在控制板上,有关的工作人员只要把挖掘机运动轨迹的路线设计好,就可以依照各种角度传感器的信号利用微机控制系统对动臂、铲刀和斗杆进行自动控制,这样不仅实现了对工程机械作业进行自动化控制,而且还能够精确挖掘各种特定开口与断面的斜面、沟槽。

2我国机电一体化在工程机械中的应用前景

由于控制、电子、计算机、光学等多种学科与技术的快速发展,我国的机电一体化也得到了前所未有的发展,如今在工程机械领域机电一体化的应用前景可以分为以下几个方面:

2.1模块化

由于科学技术不断进步,社会分工不断精细,我国机电一体化的产品数量和产品种类也变得越来越多,所以,应该加快实现机械产品的动力接口、机械接口和电器接口的标准化,虽然这项工作比较复杂而且困难,但是却尤为重要,因此说,工程机械机电一体化的发展变成模块化是一项任重而道远的任务。但是,只要实现了工程机械机电一体化的模块化,就可以有效匹配各单元和部件,比如:具备视觉、识别以及图像处理等功能的控制单元、减速于一体的动力单元等等。只有这样,整个社会才能进一步分工,新产品才能更快被研发,工程机械才能不断扩大生产规模。

2.2智能化

在21世纪的工程机械领域,机电一体化将会把智能化应用作为一个重要的发展方向,现如今,有越来越多的人开始研究人工智能方面的内容,主要表现在机器人和数控机床的智能化应用上。一般所说的智能化就是指在有关的控制理论的基础上,利用人工智能、模糊数学、心理学、运筹学等新思想、新手段在工程机械上中进行应用和分析,让工程机械通过自己的判断推理、逻辑思维以及自主决策等能力进行运作,这样就使得机电一体化满足了更高的要求。为了符合时代的发展趋势,工程机械的智能化发展将成为必然。

2.3网络化

机电一体化之所以在工程机械中获得广泛应用,这与计算机信息网络技术的快速发展是分不开的。目前,大多数新型的机电一体化都具有较高的质量、强大的功能,而且有相当好的社会价值和经济价值,因此只要借助网络就会在很短的时间内迅速畅销。与此同时,在工程机械中监视技术和远程控制技术也已经应用越来越广泛,现在看来,机电一体化的发展趋势将逐渐趋向信息化和网络化。

2.4可持续化

不可否认,工业化的进程在很大的程度上提高了我们的生活质量和水平,然而,对我们的生活环境也造成了一定程度上的破坏,严重浪费了大量的自然资源。新世纪以来,人们越来越关注环保问题,公民也一直在不断加强自己的环保意识,绿色产品的概念和设计制造越来越受到欢迎。已经有越来越多的企业在制造、使用、设计以及销毁工程机械产品时都注重环保的要求,尽量提高资源的利用效率,满足人们的健康需要。所以,在工程机械中,可持续化的绿色机电一体化产品将会越来越受人们的欢迎。

机电一体化应用篇10

关键词:计算机技术机电一体化发展

当今社会,计算机的技术可以说是日臻成熟,在工控机技术方面的进步也是突飞猛进,进而推动着机电一体化向更加光明的方向发展。工控机技术能够通过总线结构,对生产过程、工艺以及机电设备等加以控制和检测。随着当今社会计算机技术不断创新与飞跃,工控机技术也正朝着个性化、数字化、分散化、专业化和微型化这样的方向发展,工控机系统发展方向也逐步实现智能化、网络化、综合化和集成化,就目前发展现状来看机电一体化必定有着十分广阔的发展前景。只有发展好机电一体化这一门技术,其他的高新科技才能在此基础上得以更好的发展,与此同时这门技术在发展对其他相关技术又有所依赖,所以由于目前的生物、材料和计算机等新兴科技正飞速发展,医疗设备、微型机械、家用智能机械、现代化制造等领域产品,机电一体化的发展之路将获得更大的拓宽。

1机电一体化的信息单元和系统控制

来自各个传感器的外部输入命令和检测信息,能够被信息单位和系统控制进行加工、集中、分析和储存,并对信息处理后的结果统计与分析,同时在相应的节奏和程序的命令下,对整个系统进行操作并保证有目的的运转。机电一体化系统由电路、转换器、计算机及外部设备、数控和接口装置等组成。机电一体化技术的系统在处理和控制信息单元时的最基本要求就是处理信息的速度的提高,并在可靠性、抗干扰能力以及系统的自诊功能等方面都所有完善和提升。在目前机电一体化的研究系统中,系统控制单元可以在有效的硬件、软件支持下,对数据进行准确的采集、分析、决策以及判断工作,从而实现对信息的最完美控制。现阶段的高程度智能化系统中,存在着一些信息控制是以知识驱动为核心的,例如:我们在对知识进行自学、获取和推理的种种过程。计算机以及信息处理技术应用环节包括对信息的运算、决策、判断、存取以及交换等环节,而计算机上处理信息的工具,因此,信息处理技术与计算机的技术之间有着密不可分的联系。计算机技术涵盖范围很广包括硬、软件的使用技术,网络与发达的通信技术以及处理数据的技术等等。在计算机视野下的机电一体化,需要发挥计算机对信息处理的能力并经过它的指挥才能够实现对整个系统的运行。而是否能够及时并准确的处理信息将对机电一体系统的工作效率和质量有着最直接的影响。所以,在目前机电一体化的不断发展与变革的过程中,计算机对信息的处理技术以及计算机的应用已经成为促进机电一体化发展的最为关键因素。

2机电一体化技术在计算机视野下不断发展

2.1计算机技术推动着工控机技术的发展

自从世界第一台实验性的数控系统在美国的麻省理工被研制出来,至今已经是历经了多半个世纪的岁月。改革开放以来我国在计算机技术领域已经取得了较为卓越的成就,并不断研发出领先市场不同层次的开放式数字控制系统,而且发展的速度也相当之快。目前正努力实现更为开放和标准的计算机体系结构研发。由于工控机有着在工业系统内部被镶嵌的优势,所以计算机在工业领域的应用已经打破了极端环境的限制,并能够保持更为长期、有效、持续、稳定的进行工作的。虽然工控机经过了诸如:采用无源背板、取消大拇指、工业电源、插卡式模板、温度调整和自测等等的工业化改造,但在本质上并不是工业型的,也不能够在根本上使元器件失效率比较高、抗震冲击力差、困难维护和大母板的水平放置得到解决。为了使市场能够最大限度的满足计算机的需要,在对总线工控机研发基础上,还产生了一系列的嵌入式工控机。

2.2软件新技术对机电一体化的推进作用

当今社会,新技术软件的发展,使得吸纳带的机电一体化技术得到了更好的推进。例如,嵌入式JAVA、IP构件库、编口API规范、行业性编程和无线网络的操作系统等,这都给新软件的技术的发展带来了前所未有的挑战和机遇。在当今科技市场上能够是产品的竞争力得到最有效的提高手段就是构件能够兼容、软件得到重用、维护起来方便、设计技术可以共享与合作生产,这些手段的实施都是在对行业软件技术实现充分开发的基础上实现的,这种技术的发展给各个生产计算机厂商也带来了空前的经济收益。近年来人们不断实现了对GNU、多种嵌入式Linux原型、工具性等软件的研制与开发,促使我国现阶段的机电一体化技术的发展得到了更好的环境和机遇。目前硬件的提供商用其数据软件库的形式,将其经过长时间研制的芯片版图数据和处理器逻辑,以供EAD软件将配置功能直接作用去芯片上。目前IP技术在市场上不断的兴起并占有一席之地,使得市场上所有机电一体化软件行业将会面临更加广阔的发展前景。

3计算机技术和机电一体化技术相结合

20世纪60年代时,第四次革命爆发,其中以微电子技术的为主要导向的新能源技术、生物技术、信息技术、自动化技术、新材料技术和激光、红外线技术等的高科技新型技术都在逐步的形成。这次新技术革命,使得机械工业的生产结构和产品结构发生了巨大的飞跃。目前技术领域内,将计算机技术和机电一体化技术相结合,是社会发展的必然,一方面使得现在的机电产品竞争性和性能得到了极大的提高,另一方面使得企业的竞争力和生产效率都得到了极大的提高,促进了机械工业的大规模技术革命,使得机电一体化技术应运而生。机电一体化的技术上将多种技术进行融合的产物,它是系统论、控制论和信息论的基础,是在软件技术、传感器和计算机三者共同支撑下才发展起来的。事实上,机电一体化的技术不只是局限在电子技术和机械的结合,而是融合了自动控制技术、检测传感技术、伺服驱动技术和信息处理技术等等多技术融合、交叉的一门学科和技术。

4结语

综上所述,机电一体化的技术发展并不是独立存在的,他是其他各种学科能够发展的重要因素,而且也会随着科学技术的进步得到进一步的完善。同时,相关的技术还有许多,不只是包括计算机的技术,相信随着科技的不断发展向前,也会随之显现处理,并且为机电一体化技术的发展、壮大提供更为广阔的空间。

参考文献

[1]刘晓秋.机电一体化研究现状及发展应用前景[J].江西有色金属,2000,(12).