導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇機(jī)電一體化論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，指出了未來(lái)發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。

近些年來(lái)，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開(kāi)關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門(mén)學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放以來(lái)，科技領(lǐng)域急起直追，我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測(cè)技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語(yǔ)

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開(kāi)發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開(kāi)發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志，朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）

[3]宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來(lái).光機(jī)電信息，2003（12）

篇2

【論文摘要】：介紹了光機(jī)電一體化技術(shù)特征，研究了國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，指出了未來(lái)發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點(diǎn)。

近些年來(lái)，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過(guò)電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過(guò)改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無(wú)需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢(shì)向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長(zhǎng)

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開(kāi)關(guān)甚至無(wú)可動(dòng)部件、無(wú)機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門(mén)學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長(zhǎng)避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放以來(lái)，科技領(lǐng)域急起直追，我國(guó)的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國(guó)內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來(lái)越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國(guó)自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢(shì)

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)越來(lái)越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測(cè)量時(shí)，可極大地提高測(cè)量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬(wàn)度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過(guò)一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測(cè)技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測(cè)量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測(cè)量。

2）激光測(cè)距，其探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測(cè)器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測(cè)器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場(chǎng)，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語(yǔ)

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開(kāi)發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開(kāi)發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來(lái)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志，朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）

[3]宋云奪編譯.光機(jī)電一體化業(yè)的未來(lái).光機(jī)電信息，2003（12）

篇3

因?yàn)橐獙?duì)植被進(jìn)行處理，所以，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中面臨的問(wèn)題，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類似。因此，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在很大程度上與農(nóng)業(yè)機(jī)械相似?，F(xiàn)在，園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多缺陷，具體來(lái)說(shuō)，包括以下幾點(diǎn)。

1.1種類比較少

現(xiàn)在市場(chǎng)上常見(jiàn)的有各種修剪機(jī)、灑水機(jī)等，這些比較單一，還有許多機(jī)電一體化機(jī)械并不常見(jiàn)，如移植機(jī)等。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，其園林設(shè)計(jì)機(jī)電一體化設(shè)備更加多樣化，在美國(guó)、歐洲等國(guó)家，其園林設(shè)計(jì)設(shè)備種類就更多，用途也更廣泛。國(guó)內(nèi)也有許多知名品牌的銷售，如綠友、東方園林等，在國(guó)內(nèi)還有許多生產(chǎn)園林機(jī)械的著名廠家，在淮安、揚(yáng)州等地就有許多知名廠家。

1.2普及率低

與數(shù)十年前相比，園林設(shè)計(jì)中采用機(jī)電一體化機(jī)械的頻率雖然有所升高，但就目前來(lái)講，機(jī)械的使用率還是偏低，還不夠普及。與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，我國(guó)大部分地方還在用半自動(dòng)化機(jī)械工作，距離全自動(dòng)機(jī)械工作還有一定距離。

1.3利用率較低

部分園林機(jī)電設(shè)備會(huì)投入使用，但機(jī)電設(shè)備的使用效率不高，其原因有二，一是存在人為操作的問(wèn)題，錯(cuò)誤的操作規(guī)程對(duì)機(jī)電設(shè)備造成很嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致維修費(fèi)用升高，使成本不降反增；二是沒(méi)有將機(jī)電設(shè)備的利用效率最大化，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，增加了管理與維護(hù)的成本，阻礙了機(jī)電設(shè)備在園林設(shè)計(jì)方面的投入和使用。

1.4保管和維護(hù)不到位

機(jī)械是易損耗的，使用過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)故障，但有些企業(yè)由于缺乏技術(shù)人員維修不到位，有的根本不進(jìn)行定期維修，故障的機(jī)器多數(shù)被棄置倉(cāng)庫(kù)，卻利用人力完成作業(yè)，這成為園林設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的缺點(diǎn)。不懂得機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理，不熟悉機(jī)械的操作，不知道如何保養(yǎng)機(jī)械，導(dǎo)致機(jī)械使用壽命降低。對(duì)上述問(wèn)題，企業(yè)必須制定相關(guān)的操作規(guī)程，讓員工認(rèn)真學(xué)習(xí)操作規(guī)范以及正確的使用方法。另外，在大規(guī)模使用園林機(jī)電一體化機(jī)械時(shí)引起的噪音、環(huán)境污染等問(wèn)題也有待解決。機(jī)電一體化的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，專業(yè)化是必不可少的。由于各類科技學(xué)科發(fā)展及相互滲透，促使了機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在各行業(yè)、部門(mén)的飛速發(fā)展。其中機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中也得到了應(yīng)用。

2機(jī)電一體化在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸滲透進(jìn)了園林設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)兩千多年的發(fā)展，中國(guó)古典傳統(tǒng)園林所講究的意境已經(jīng)到了爐火純青的地步，雖然可能會(huì)有更好的園林出現(xiàn)，但是機(jī)電化已經(jīng)成了一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)，這是大勢(shì)所趨。園林設(shè)計(jì)中會(huì)融入更多的機(jī)電一體化等元素。沿著這個(gè)思路走，創(chuàng)造園林的科技文明和傳統(tǒng)意境對(duì)園林現(xiàn)代化的普遍需求相結(jié)合，是成就上流園林的必要條件之一。

3結(jié)語(yǔ)

篇4

1.1機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)泡機(jī)中的應(yīng)用發(fā)泡機(jī)是冰柜（箱）生產(chǎn)中最為重要的設(shè)備，同時(shí)也是自動(dòng)化程度較高的設(shè)備。發(fā)泡機(jī)設(shè)備用于冰柜（箱）內(nèi)發(fā)泡料的注射，設(shè)備需要精準(zhǔn)地控制發(fā)泡料料溫、注射壓力、注料重量，同時(shí)與發(fā)泡線聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注料。設(shè)備采用PLC控制，并與發(fā)泡線聯(lián)機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)信號(hào)交換，內(nèi)部PID閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)料溫、料位、注料重量的精準(zhǔn)控制，特別是注料重量，注料過(guò)程中由計(jì)量泵反饋信號(hào)，PLC系統(tǒng)將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行計(jì)算，對(duì)發(fā)泡注料重量進(jìn)行正或負(fù)補(bǔ)償，確保注料重量保持在較小的偏差范圍內(nèi)。該設(shè)備可由觸摸屏進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，觸摸屏與PLC相連接，料位、溫度差、料溫等均可實(shí)現(xiàn)可視、可更改，并可對(duì)設(shè)備輸入、輸出點(diǎn)進(jìn)行觀察，操作簡(jiǎn)便，維修方便。發(fā)泡機(jī)作為冰柜（箱）生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)備，由于對(duì)控制精準(zhǔn)性、運(yùn)行穩(wěn)定性的高要求，原先我國(guó)多數(shù)企業(yè)多采用進(jìn)口設(shè)備，如德國(guó)亨內(nèi)基、意大利康隆等較為領(lǐng)先的設(shè)備，但隨著我國(guó)冰柜（箱）生產(chǎn)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)聚氨酯發(fā)泡機(jī)的生產(chǎn)也經(jīng)歷了從無(wú)到有，從落后到先進(jìn)的巨大變化，該類設(shè)備得到了不斷的提升，設(shè)備穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性大幅度提高，但與世界先進(jìn)發(fā)泡機(jī)設(shè)備相比仍有較大差距，當(dāng)然發(fā)泡機(jī)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，也為我國(guó)冰柜（箱）產(chǎn)業(yè)的制造發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)泡線中的應(yīng)用發(fā)泡線設(shè)備為冰柜（箱）箱體、門(mén)體的生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。原先大多數(shù)企業(yè)采用環(huán)形發(fā)泡結(jié)構(gòu)，由烘道控制發(fā)泡溫度，采用液壓系統(tǒng)控制線體前進(jìn)，并使用人工裝箱、取箱等，現(xiàn)多數(shù)企業(yè)采用立式發(fā)泡結(jié)構(gòu)，水循環(huán)加溫系統(tǒng)、箱殼進(jìn)模、產(chǎn)品出模、注射等實(shí)現(xiàn)整合與自動(dòng)化，全線采用PLC與觸摸屏進(jìn)行控制，立式發(fā)泡的優(yōu)越性明顯高于環(huán)形發(fā)泡，主要表現(xiàn)在：（1）自動(dòng)化程度高：環(huán)形發(fā)泡人工進(jìn)模、出模、注料，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，立式發(fā)泡實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)模、產(chǎn)品自動(dòng)出模、自動(dòng)注料、自動(dòng)控制發(fā)泡時(shí)間，同時(shí)自動(dòng)控制發(fā)泡溫度等，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；（2）節(jié)約能源：環(huán)形發(fā)泡溫度由烘道控制，面積大、升溫慢、散熱快；立式發(fā)泡自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)單?？煽刂疲w調(diào)控；（3）發(fā)泡時(shí)間、質(zhì)量可控：環(huán)形發(fā)泡由液壓系統(tǒng)控制前進(jìn)速度，一個(gè)工位停止則全線停止，發(fā)泡時(shí)間不準(zhǔn)確；立式發(fā)泡單獨(dú)控制，每模發(fā)泡時(shí)間可自由控制與調(diào)整；（4）效率高、產(chǎn)量高：環(huán)形發(fā)泡按圈輪轉(zhuǎn)，箱殼與工位配套裝箱發(fā)泡，順序要求高，且人工出箱慢；立式發(fā)泡可隨機(jī)進(jìn)箱，機(jī)器自動(dòng)出箱快，效率更高。

1.3機(jī)電一體化技術(shù)在其他冰柜（箱）生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用冰柜（箱）生產(chǎn)設(shè)備機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平的發(fā)展在各種小型配套設(shè)備中也得到了充分的體現(xiàn)，各種小型設(shè)備通過(guò)機(jī)電一體化改造，反應(yīng)更快、更加精簡(jiǎn)，以打包機(jī)為例，打包機(jī)上卷后，設(shè)備控制中心PLC根據(jù)光電信號(hào)確定冰柜（箱）位置，自行送帶、拉緊、割斷、粘連，完成打包動(dòng)作，一個(gè)產(chǎn)品三次打包動(dòng)作僅需要10s左右，實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作，低故障率，有效地保證了產(chǎn)量。另有創(chuàng)新型的各種機(jī)電一體化設(shè)備，以蒸發(fā)器自動(dòng)纏繞機(jī)為例，該設(shè)備用于冰柜內(nèi)膽蒸發(fā)器的纏繞，實(shí)現(xiàn)了鋁箔膠帶與鋁管的同時(shí)粘附，且配有相應(yīng)的伺服間隙調(diào)整，人工設(shè)定纏繞參數(shù)完畢后，PLC根據(jù)伺服脈沖、編碼器反饋信號(hào)等自動(dòng)計(jì)算纏繞圈數(shù)、高度，有效地解決了冰柜內(nèi)膽一直由人工貼覆的難題，將冰柜（箱）的自動(dòng)生產(chǎn)向前推進(jìn)了一大步。

2冰柜（箱）生產(chǎn)設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)制造的冰柜（箱）生產(chǎn)用機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn)以及設(shè)備體積小，操作、維護(hù)方便，保護(hù)齊全，性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。這些設(shè)備在冰柜（箱）生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且極大地提高冰柜（箱）生產(chǎn)的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是，我國(guó)的冰柜（箱）機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有一定的差距，因此還有很多的問(wèn)題需要解決，技術(shù)需要研究，其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）掌握核心技術(shù)且形成產(chǎn)業(yè)，目前我國(guó)機(jī)電設(shè)備采用的控制中心及各種電器、液壓元件，如PLC、觸摸屏、油缸、氣缸等大多為進(jìn)口元件，增加該方面的研發(fā)與投入，提高國(guó)產(chǎn)元器件的穩(wěn)定性與實(shí)用性，將對(duì)我國(guó)的機(jī)電一體化進(jìn)程起到極大的推動(dòng)作用；（2）市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，使得降低殘次率、減少人工成本成為冰柜（箱）企業(yè)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，機(jī)器人、機(jī)械手將被不斷研發(fā)與采用；（3）機(jī)電設(shè)備將更加人性化，設(shè)備的操作舒適性成為操作者選用要求之一；（4）車間機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)整體通信連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的實(shí)時(shí)交流。

3結(jié)語(yǔ)

篇5

機(jī)電一體化技術(shù)主要包括技術(shù)原理和使機(jī)電一體化產(chǎn)品(或系統(tǒng))得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)技術(shù)群(族)的總稱，包括檢測(cè)傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。

1)機(jī)械技術(shù)。是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。

2)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)。信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策，人工智能技術(shù)，專家系統(tǒng)技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

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)化程度就越高。

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)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)

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)的發(fā)展動(dòng)向，未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)將朝著智能化、高性能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、模塊化、綠色化等多方向發(fā)展。

2.1智能化

人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(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)。即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。隨著制造自動(dòng)化程度的不斷提高，將會(huì)出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來(lái)模擬人類專家的智能制造活動(dòng)，并會(huì)對(duì)制造中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策。例如，在智能化房屋建設(shè)上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能I／O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。

2.2高性能化

高性能化一般包含高速、高精度、高效率和高可靠性。它采用多CPU結(jié)構(gòu)，以多總線連接，進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳遞，采有精簡(jiǎn)指令集機(jī)，實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)并進(jìn)行處理。設(shè)置多重緩沖器，故障診斷，自動(dòng)檢錯(cuò)、糾錯(cuò)，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)等技術(shù)保證該機(jī)電一體化產(chǎn)品具有高性能。

2.3模塊化

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事情。例如，研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品，也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這就需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配。由于利益沖突，近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)，還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。隨著微處理器性能價(jià)格比的迅速提高和微機(jī)械電子(MEMS)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種機(jī)電一體化模塊將越來(lái)越多地出現(xiàn)在市場(chǎng)上。利用這些模塊，可以迅速方便地設(shè)計(jì)和制造出各種新的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化是許多科學(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。

2.4網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們?nèi)粘Ｉ疃紟?lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(eolnputerintegratedappliancesystem，ClAS)，使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。

2.5微型化

微型機(jī)電一體化產(chǎn)品向微米、納米級(jí)發(fā)展，體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)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)。

2.6人性化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感顯得愈來(lái)愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。未來(lái)的機(jī)電一體化將會(huì)加速它們與生命機(jī)體的相似性，更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系(人一機(jī)的協(xié)調(diào))并與人共生(人一系統(tǒng)一一體化)，更關(guān)注適宜人的使用與操作、人的可靠性及安個(gè)性問(wèn)題。

2.7綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化，同時(shí)資源減少、生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生并成為時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。綠色化成了時(shí)代的趨勢(shì)，產(chǎn)品的綠色化更成為適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的一大特色。

篇6

可以說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，將會(huì)是我國(guó)現(xiàn)代工程技術(shù)水平的重要體現(xiàn)，更是工程機(jī)械主要的發(fā)展趨勢(shì)。而這一技術(shù)無(wú)論是對(duì)工程施工質(zhì)量，還是工程機(jī)械的使用性能好壞，都有著關(guān)鍵的影響與意義。在實(shí)際的施工過(guò)程中，工程機(jī)械作為一種不可或缺的設(shè)備，隨著施工單位對(duì)于機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化要求越來(lái)越高，原有的工程機(jī)械技術(shù)已經(jīng)無(wú)法再滿足工程施工技術(shù)需求。因此，通過(guò)在工程機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使其充分發(fā)揮自身高效、安全的實(shí)用性，確保在預(yù)期時(shí)間內(nèi)完成工程任務(wù)，同時(shí)保障工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，降低工程建設(shè)成本。下面，就詳細(xì)闡釋了機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中應(yīng)用的必要性，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，由于當(dāng)前大部分工程規(guī)模普遍較大，這就對(duì)工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率有著較大的要求，而機(jī)電一體化的工程機(jī)械能夠有效提高施工效率，能夠確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，交付工程項(xiàng)目。其次，在現(xiàn)代工程施工中，各大施工單位對(duì)于工程機(jī)械的耗能量有著明確的要求，通常都是希望在完成施工任務(wù)的前提下，又可以降低能耗量，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，降低施工成本的根本目標(biāo)。再者，如果工程機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度越高，這就說(shuō)明對(duì)于工程施工難度也就越高，在實(shí)際施工中，有很多分項(xiàng)工程項(xiàng)目是需要應(yīng)用到大量工程機(jī)械。反之，若是這些機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度較差，就無(wú)法充分保障機(jī)械施工質(zhì)量。此外，在工程施工過(guò)程中，通常使用的工程機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度非常高時(shí)，一般就不會(huì)需要浪費(fèi)大量的人力，甚至有些施工工作完全不用勞動(dòng)力完成。并且，機(jī)電一體化技術(shù)的工程機(jī)械實(shí)際操作起來(lái)十分簡(jiǎn)單，只需一、兩個(gè)操作人員即可，這就為施工單位節(jié)省了一部分的勞動(dòng)力成本。最后，在工程機(jī)械設(shè)備應(yīng)用一體化技術(shù)，不僅能夠大大提高其使用壽命，還有效降低了運(yùn)行故障的發(fā)生率，在充分保障工程施工質(zhì)量的同時(shí)，還減少了一定的設(shè)備維修費(fèi)用。通常上文幾點(diǎn)描述，我們也不難看出，傳統(tǒng)的工程機(jī)械技術(shù)已經(jīng)無(wú)法在滿足于現(xiàn)代化工程的施工需要，而機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，徹底解決了這些問(wèn)題，尤其是在工程機(jī)械設(shè)備中占據(jù)十分重要的地位，達(dá)到了非常理想的施工效果。

2機(jī)電一體化在電力變壓器繞線機(jī)的應(yīng)用

電力變壓器的環(huán)型鐵心使用高導(dǎo)磁率的硅鋼帶繞置。用環(huán)型鐵心繞制的電力變壓器，具有低損耗、低躁聲、漏磁小的特點(diǎn)，是近幾年電力行業(yè)推廣使用的電力變壓器。電力變壓器繞線機(jī)是制造這種電力變壓器的專用設(shè)備。該繞線機(jī)可以繞制100kW以下的電力變壓器的三相繞組。該設(shè)備能夠根據(jù)繞組導(dǎo)線的線徑調(diào)整繞制的速度；具有緩慢起動(dòng)、停止的功能，以防止繞線機(jī)因快速起動(dòng)造成斷線的現(xiàn)象；能夠自動(dòng)記錄繞組的繞制匝數(shù)；能夠預(yù)置繞制匝數(shù)，當(dāng)實(shí)際繞制匝數(shù)等于預(yù)置繞制匝數(shù)時(shí)，繞線機(jī)能夠自動(dòng)停車?？梢哉f(shuō)，在變壓器繞線機(jī)中運(yùn)用機(jī)電一體化，極大的提高了其運(yùn)行效率和質(zhì)量。其中，機(jī)電一體化繞線機(jī)的控制系統(tǒng)是由可編程序控制器和變頻器組成。其控制面板包適各種按鈕、選擇開(kāi)關(guān)，用于給PLC輸入控制信號(hào)。繞組匝數(shù)的預(yù)置使用4位撥碼盤(pán)，將4位十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成16位二進(jìn)制數(shù)，送到PLC的輸入口。旋轉(zhuǎn)編碼器將轉(zhuǎn)數(shù)脈沖送到PLC的輸入口，從而測(cè)定繞組的實(shí)際繞制匝數(shù)。旋轉(zhuǎn)編碼器將主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)槊}沖計(jì)數(shù)信號(hào)，作為比較數(shù)據(jù)。在這樣的控制系統(tǒng)下，變壓器的繞線機(jī)實(shí)現(xiàn)了較高的自動(dòng)化和智能化，生產(chǎn)效率有了顯著提升。

3機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向

3.1智能化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化主要是使高性能、高速的微處理實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用代表。智能化通過(guò)對(duì)機(jī)器行為的描述，在控制理論科學(xué)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工智能、運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等新思想和新方法，使機(jī)器具有邏輯思維、判斷推理最終能夠自主決策。

3.2模塊化。模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)中的一項(xiàng)重要而艱巨的工程。機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多的現(xiàn)實(shí)情況使得相關(guān)單位制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配，企業(yè)研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、電氣接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元，在這些標(biāo)準(zhǔn)單元的基礎(chǔ)上就可迅速開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

篇7

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；接口技術(shù)；人機(jī)接口；機(jī)電接口

機(jī)電一體化系統(tǒng)可分為機(jī)械和微電子系統(tǒng)兩大部分，各部分連接須具備一定條件，這個(gè)聯(lián)系條件通常稱為接口。各分系統(tǒng)又由各要素（子系統(tǒng)）組成。本文以機(jī)電一體化控制系統(tǒng)（微電子系統(tǒng)）為例，將接口分為人機(jī)與機(jī)電接口兩大類。

一、機(jī)電接口

由于機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別，兩者間的聯(lián)系須通過(guò)機(jī)電接口進(jìn)行調(diào)整、匹配、緩沖，因此機(jī)電接口起著非常重要的作用：

（1）行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。一般微機(jī)的I/O芯片都是TTL電平，而控制設(shè)備則不一定，因此必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；另外，在大負(fù)載時(shí)還需要進(jìn)行功率放大；

（2）抗干擾隔離。為防止干擾信號(hào)的串入，可以使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機(jī)系統(tǒng)和控制設(shè)備在電器上加以隔離；

（3）進(jìn)行A/D或D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng)被控對(duì)象的檢測(cè)和控制信號(hào)為模擬量時(shí)，必須在微機(jī)系統(tǒng)和被控對(duì)象之間設(shè)置A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路，以保證微機(jī)所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間的匹配。

1、模擬信號(hào)輸入接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，反映被控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)是傳感器或變送器的輸出信號(hào)，通常這些輸出信號(hào)是模擬電壓或電流信號(hào)（如位置檢測(cè)用的差動(dòng)變壓器、溫度檢測(cè)用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉(zhuǎn)速檢測(cè)用的測(cè)速發(fā)電機(jī)等）計(jì)算機(jī)要對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，必須獲得反映系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào)，而計(jì)算機(jī)只能接受數(shù)字信號(hào)，要達(dá)到獲取信息的目的，就應(yīng)將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸入接口。

2、模擬信號(hào)輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，控制生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行器的信號(hào)通常是模擬電壓或電流信號(hào)，如交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器、滑差電動(dòng)機(jī)調(diào)速器等。而計(jì)算機(jī)只能輸出數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào)，達(dá)到控制生產(chǎn)過(guò)程的目的，應(yīng)有將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸出接口。任務(wù)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器，達(dá)到控制對(duì)象的目的。模擬信號(hào)輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器、多路模擬開(kāi)關(guān)和功率放大器幾部分構(gòu)成。

3、開(kāi)關(guān)信號(hào)通道接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，需要經(jīng)常處理一類最基本的輸入/輸出信號(hào)，即數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）信號(hào)包括：開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)；指示燈的亮與滅；繼電器或接觸器的吸合與釋放；電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止；閥門(mén)的打開(kāi)與關(guān)閉等。這些信號(hào)的共同特征是以二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)狀態(tài)，此狀態(tài)作為控制依據(jù)。

（1）輸入通道接口。開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入通道接口的任務(wù)是將來(lái)自控制過(guò)程的開(kāi)關(guān)信號(hào)、邏輯電平信號(hào)以及一些系統(tǒng)設(shè)置開(kāi)關(guān)信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。這些信號(hào)實(shí)質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號(hào)，所以開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道（DI）。由于開(kāi)關(guān)信號(hào)只有兩種邏輯狀態(tài)“ON”和“OFF”或數(shù)字信號(hào)“1”和“0”，但是其電平一般與計(jì)算機(jī)的數(shù)字電平不相同，與計(jì)算機(jī)連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過(guò)程噪聲隔離等設(shè)計(jì)問(wèn)題，它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉(zhuǎn)換電路和地址譯碼電路等組成。

（2）輸出通道接口。開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出通道的作用是將計(jì)算機(jī)通過(guò)邏輯運(yùn)算處理后的開(kāi)關(guān)信號(hào)傳遞給開(kāi)關(guān)執(zhí)行器（如繼電器或報(bào)警指示器）。它實(shí)質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道，又稱為數(shù)字輸出通道（DO）。DO通道接口設(shè)計(jì)主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)執(zhí)行器的功率。開(kāi)關(guān)量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅(qū)動(dòng)器和輸出口地址譯碼電路等組成。

二、人機(jī)接口

人機(jī)接口是操作者與機(jī)電系統(tǒng)（主要是控制微機(jī)）之間進(jìn)行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向，可以分為輸入與輸出接口兩大類。機(jī)電系統(tǒng)通過(guò)輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)及結(jié)果等信息；另一方面，操作者通過(guò)輸入接口向機(jī)電系統(tǒng)輸入各種控制命令，干預(yù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)所要求的功能。

1、輸入接口。

（1）撥盤(pán)輸入接口。撥盤(pán)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見(jiàn)的一種輸入設(shè)備，若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù)，如修正系數(shù)、控制目標(biāo)等，采用撥盤(pán)較為方便，這種方式具有保持性。撥盤(pán)的種類很多，作為人機(jī)接口使用最方便的是十進(jìn)制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤(pán)。BCD碼撥盤(pán)可直接與控制微機(jī)的并行口或擴(kuò)展口相連，以BCD碼形式輸入信息。

（2）鍵盤(pán)輸入接口。鍵盤(pán)是一組按鍵集合，向計(jì)算機(jī)提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤(pán)有：

1）編碼鍵盤(pán)，自動(dòng)提供被按鍵的編碼（如ASCII碼或二進(jìn)制碼）；

2）非編碼鍵盤(pán)，僅僅簡(jiǎn)單地提供按鍵的通或斷（“0”或“1”電位），而按鍵的掃描和識(shí)別，則由設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者使用方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；后者電路簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)。

2、輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，發(fā)光二極管顯示器（LED）是典型的輸出設(shè)備，由于LED顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高、壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜，因此使用廣泛。常用的LED顯示器有7段發(fā)光二極管和點(diǎn)陣式LED顯示器。7段LED顯示器原理很簡(jiǎn)單，是同名管腳上所加電平高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同字形的。點(diǎn)陣式LED顯示器一般用來(lái)顯示復(fù)雜符號(hào)、字母及表格等，在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)：

接口技術(shù)是研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口問(wèn)題，使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢，使系統(tǒng)各部分有機(jī)地結(jié)合在一起，形成完整的系統(tǒng)。接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來(lái)越重要；同時(shí)接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展。從某種意義上講，機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進(jìn)行的接口設(shè)計(jì)。接口的好與壞直接影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制性能，以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，因此接口技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

篇8

一、考試考核的形式問(wèn)題

機(jī)電一體化專業(yè)的考試考核只有兩種形式：一種是針對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行的閉卷筆試，另一種是針對(duì)實(shí)踐技能進(jìn)行的一次性實(shí)踐操作考試。這類過(guò)于單一的考試考核形式能反映的信息非常有限，尤其是實(shí)踐操作考試，大多是隨機(jī)抽取一種操作讓學(xué)生執(zhí)行，對(duì)操作的難度平衡缺乏考量，而且只通過(guò)一次操作很難反映學(xué)生的實(shí)際操作能力。因此，這種考試考核形式的公平性、有效性長(zhǎng)期以來(lái)受到諸多質(zhì)疑。

二、機(jī)電一體化專業(yè)的考試考核改革

（一）修正考試考核目的，減少其功利性。為了減少考試考核的功利色彩，有必要適當(dāng)降低考試考核成績(jī)與機(jī)電一體化專業(yè)各種利益性指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度，讓學(xué)生的目光移回考試考核的原本目的。具體來(lái)說(shuō)，考試考核的成績(jī)?nèi)钥勺鳛闆Q定畢業(yè)、升級(jí)、獎(jiǎng)學(xué)金的重要一環(huán)，但不再作為決定性的參考依據(jù)，將日常課堂表現(xiàn)、實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)態(tài)度等作為指標(biāo)納入?yún)⒖迹魅蹩荚嚳己顺煽?jī)的唯一性。尤其是實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)，可以作為與考試考核成績(jī)同等甚至更重要的參考依據(jù)。

（二）調(diào)整考試考核結(jié)構(gòu)，提高其價(jià)值性。為了提高考試考核結(jié)果的實(shí)際參考價(jià)值，有必要進(jìn)一步對(duì)考試考核的結(jié)構(gòu)加以調(diào)整，平衡理論知識(shí)與技能素質(zhì)的考試考核水準(zhǔn)。這種平衡不能是表面上的，要讓學(xué)生確實(shí)認(rèn)識(shí)到技能素質(zhì)與理論知識(shí)同等重要甚至尤有過(guò)之。具體來(lái)說(shuō)，一方面要提高機(jī)電一體化技能考試的嚴(yán)格程度，改變?cè)居梢幻處煂彶樗锌荚嚥僮鞯哪Ｊ?，技能考試的結(jié)果應(yīng)由多名教師同時(shí)打分，取平均值決定。另一方面要調(diào)整考試體系，盡量選擇綜合性的考試考核方案，避免學(xué)生存在僥幸心理。

（三）完善考試考核內(nèi)容，保障其實(shí)用性。為了令考試考核的內(nèi)容得到及時(shí)的更新與完善，高職院校的機(jī)電一體化專業(yè)教師可以考慮與外部專業(yè)人士合作。例如請(qǐng)實(shí)習(xí)合作企業(yè)對(duì)考試提出一定的建議，根據(jù)他們的實(shí)際要求及時(shí)修正考試內(nèi)容，避免自行預(yù)測(cè)摸索，浪費(fèi)時(shí)間；與其他高職院校的同類專業(yè)合作，每所院校教師負(fù)責(zé)考試考核內(nèi)容更新的一部分，提高對(duì)考試考核內(nèi)容的更新效率，為內(nèi)容的先進(jìn)性與實(shí)用性提供保障。

（四）豐富考試考核形式，強(qiáng)化其合理性。為了提高考試考核的公平性與合理性，考試考核的形式不能局限于傳統(tǒng)的兩種。首先，要將一次性的考試考核轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻慰己?，綜合課堂上的表現(xiàn)成績(jī)、隨堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)、實(shí)習(xí)成績(jī)等多方面的指標(biāo)決定最終的考試考核成績(jī)。其次，要針對(duì)不同難度的實(shí)踐操作考核訂立不同的評(píng)價(jià)機(jī)制，如果操作難度較低，就應(yīng)訂立更嚴(yán)格的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。最后，在有條件的情況下選擇可以同時(shí)反映出理論知識(shí)掌握程度與技能素質(zhì)的考試形式，比如要求考生在維修操作考試中必須說(shuō)明故障原因和機(jī)理。

三、結(jié)語(yǔ)

篇9

（1）牽引特性好。采煤機(jī)在前進(jìn)過(guò)程中提供牽引力，同時(shí)，在采煤機(jī)下滑過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)發(fā)電制動(dòng)；（2）能適應(yīng)大傾角煤層開(kāi)采的需要。電牽引采煤機(jī)的牽引功率較大，而且牽引電動(dòng)機(jī)軸端安裝了制動(dòng)器，從而不依靠其他的防滑裝置和措施就可以防止機(jī)器在停機(jī)時(shí)下滑，可用于傾角為40—50°的煤層開(kāi)采；（3）運(yùn)行可靠性高，使用壽命長(zhǎng)；（4）反應(yīng)靈敏,動(dòng)態(tài)特性良好。電控系統(tǒng)可以根據(jù)采煤機(jī)的工作狀態(tài)調(diào)整各種參數(shù)，以防采煤機(jī)超數(shù)運(yùn)行，控制可靠方便；（5）重量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量轉(zhuǎn)換效率高；（6）能輕易實(shí)現(xiàn)遙控，牽引實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；（7）電牽引采煤機(jī)有著先進(jìn)的全中文顯示界面，可以提供操作步驟的提示，實(shí)時(shí)顯示截割電機(jī)的功率和溫度、采煤機(jī)的牽引給定速度等工作參數(shù)，使得易于操作，工作效率高；（8）相較于液壓牽引采煤機(jī)，電牽引采煤機(jī)的節(jié)能降耗特性好，在環(huán)保方面具有優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，通過(guò)我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的不斷提高，電牽引采煤機(jī)正逐步走向成熟，為推動(dòng)我國(guó)煤礦企業(yè)的整體生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步起到了積極作用。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展

當(dāng)前，煤礦生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)電一體化和自動(dòng)化水平最高的設(shè)備就是全數(shù)字化交流提升機(jī)，提升機(jī)的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了大幅的簡(jiǎn)化。以內(nèi)裝式提升機(jī)為例，其在結(jié)構(gòu)式將驅(qū)動(dòng)和滾筒兩大結(jié)構(gòu)合為一體，較好地體現(xiàn)了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的綜合應(yīng)用水平，使得設(shè)備安全高效；全數(shù)字化交流提升機(jī)高度適當(dāng)可靠，采取總線方式，簡(jiǎn)化電氣安裝的工作；全數(shù)字化提升機(jī)具有完整的診斷設(shè)施，可以實(shí)現(xiàn)自我診斷，還能進(jìn)行重復(fù)性故障尋址和部分便捷的通信功能；設(shè)備硬件在兼容性方面較為完善，可以進(jìn)行軟件控制，如完成軟啟動(dòng)和瞬時(shí)加速的改變。在九五計(jì)劃期間，我國(guó)就已經(jīng)研制成功了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化提升機(jī)，而且完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于其性能先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、工作可靠性和準(zhǔn)確性高，很符合當(dāng)代煤礦生產(chǎn)的發(fā)展需求，目前已成為了各煤礦企業(yè)的首選機(jī)型。

（三）機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展

目前，現(xiàn)代化綜合機(jī)械化采煤一般帶式輸送機(jī)作為主要運(yùn)輸方式。帶式輸送機(jī)的特點(diǎn)是長(zhǎng)距離連續(xù)輸送、輸送量很大、運(yùn)行效率和可靠性高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，已成為我們煤礦井下的主要運(yùn)輸原煤的設(shè)備。因此，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到帶式輸送機(jī)已成為八五計(jì)劃期間實(shí)施的日產(chǎn)百萬(wàn)噸煤綜采設(shè)備項(xiàng)目之后的研究熱點(diǎn)之一。近年來(lái)，我國(guó)在帶式輸送機(jī)核心上都有了很大提高，也研發(fā)出了新的產(chǎn)品。目前，我國(guó)普遍采用行星齒輪減速器、調(diào)速型液力耦合器等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，特別是機(jī)電一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置，可以使得兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)由一臺(tái)或幾臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)，它具有平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷的特點(diǎn)，解決了帶式輸送機(jī)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量驅(qū)動(dòng)難題，但是，由于動(dòng)態(tài)分析、啟動(dòng)延遲等技術(shù)的限制，我國(guó)帶式輸送機(jī)一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，限制了輸送機(jī)的長(zhǎng)度和運(yùn)量。而且，輸送機(jī)的在線監(jiān)控功能、可靠性、靈活性和壽命較發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定差距，還需要進(jìn)行深入的研究。

（四）機(jī)電一體化在煤礦開(kāi)采領(lǐng)域其他裝置系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展

煤礦開(kāi)采過(guò)程中，最為常見(jiàn)的支護(hù)設(shè)備就是液壓支架，其穩(wěn)定性和可靠性決定著煤礦開(kāi)采的效率和安全。并且隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷的發(fā)展，液壓支架逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橛呻娨嚎刂啤Ｈ榛罕谜镜囊后w流量大、壓力高，且已成為支護(hù)設(shè)備液體的主要來(lái)源。并且其可以根據(jù)支護(hù)設(shè)備實(shí)際用液量對(duì)進(jìn)行供液量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。液壓控制與計(jì)算杌技術(shù)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備成組的自動(dòng)移架或定壓雙向鄰架，從而避免對(duì)頂板及支架產(chǎn)生過(guò)大的沖擊載荷。近年來(lái)，TCK鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)以其監(jiān)測(cè)精確度高、穩(wěn)定性和可靠性強(qiáng)，適用范圍廣，使用方便的特點(diǎn)，可以進(jìn)行鋼絲繩的損傷檢測(cè)，不但效率高，而且減小了事故發(fā)生的概率。上個(gè)世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)通過(guò)對(duì)國(guó)外先進(jìn)的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)的研究，并且根據(jù)我國(guó)國(guó)情，利用機(jī)電一體化技術(shù)研制出了較為先進(jìn)的、具有較高智能化水平的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。從近年來(lái)煤礦生產(chǎn)的應(yīng)用來(lái)看，其在煤炭開(kāi)采的安全管理方面的作用至關(guān)重要。

（五）結(jié)語(yǔ)

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進(jìn)程；發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。

一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

1.機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

4.自動(dòng)控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

5.傳感檢測(cè)技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。

6.伺服傳動(dòng)技術(shù)：包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程

1.數(shù)控機(jī)床問(wèn)世：自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已50個(gè)年頭。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。

2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3.可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用于工業(yè)：上世紀(jì)60年代后期，美國(guó)汽車制造業(yè)開(kāi)發(fā)一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤(pán)。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開(kāi)始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開(kāi)放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)；從而使PLC和DCS這些原來(lái)處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng)，正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺(tái)，運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

三、機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)

20世紀(jì)90年代后期，各主要發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支；另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有：

1.智能化：是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。

2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.微型化：興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

4.綠色化：機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。

5.系統(tǒng)化：其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強(qiáng)，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。

結(jié)束語(yǔ)：

當(dāng)然，機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。

參考文獻(xiàn)：