机电一体化技术的现状精品(七篇)

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关键词：机电一体化现状发展趋势

随着电子技术、机械技术、计算机技术的发展，出现了机电一体化这门发展迅猛的新技术。微电子技术以及大规模集成电路的发展又给机电一体化带来新的生机。随着科学技术的不断发展，机电一体化技术还将被赋予新的内容。

一、机电一体化的概念

机电一体化是指在机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称，其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。

二、机电一体化技术的现状

欧美等发达国家对机电一体化技术研究较早。但在初期，由于电子技术发展的局限，机电一体化技术发展缓慢。随着计算机技术、控制技术、通信技术的不断进步和大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，机电一体化技术有了充分的基础，得到了极大发展。到20世纪90年代以后，一方面光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；同时，由于人工智能技术、 神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步， 为机电一体化技术开辟了新的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的理论基础，逐渐形成完善的科学体系。

我国大约从20世纪80年代初开始在机电一体化方面进行研究和应用， 国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”。在制定发展规划和发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了可喜的成果：人工神经网络、专家系统等研究成果不断应用到机电一体化技术上来，数控技术、机器人和计算机集成制造系统等方面也取得了长足的进展。但是我们也清醒地看到，与日本、欧美等先进国家相比我国的机电一体化技术仍有相当差距。

三、机电一体化技术的发展趋势

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，其发展进步有赖于相关技术的进步。纵观国内外机电一体化技术的发展动向，其发展的方向主要有智能化、模块化、网络化、微型化、人性化、绿色化。

1、 智能化

赋予机电―体化产品以某种程度的智能是机电一体化永恒的追求，智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一，也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。机电一体化产品智能化的途径多种多样，包括模糊逻辑控制技术、专家系统技术、人工神经网络系统、智能工程等。

2、 模块化

和其他的技术发展类似，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接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但很重要的事。有了标准接口的单元，产品的兼容性大大提高，而且开发新产品的周期也会更短，这对于机电一体化企业来说是发展的必然。

3、 网络化

20世纪90年代，计算机技术的突出成就是网络技术。网络的普及使得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。

4、 微型化

微型化是机电一体化向微观领域发展的趋势。微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。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、微探针、微连杆、微齿轮、微弹簧以及微机器人等)。

5、 人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给产品赋予人的智能、情感和人性，使产品和人之间的关系更加和谐显得愈来愈重要，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，这些都对未来的机电一体化产品提出了更高的要求。

6、 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。机电一体化产品的绿色化主要是指在其设计、制造、使用和销毁时都应符合环保和人类健康的要求，以求把对生态环境的危害降到最低。

四、结语

机电一体化作为高新技术的重要代表之一，是现代制造业的基础和核心。发展以机电一体化为基础的现代制造业将对传统制造业的全面优化升级起到巨大的促进作用，同时也将对经济的发展产生巨大的支撑、拉动和提升作用。在市场经济条件下，立足技术创新和自主开发，机电一体化的发展前景必将越来越广阔。

参考文献：

[1]韩瑞宝.我国机电一体化技术的发展趋势[J].应用科学，2008,(3).

[2]孟宝金.机电一体化发展现状的分析研究[J].航海工程，2009,38(1).

[3]曲文君.机电一体化技术的发展趋势和应用研究[J].电气与自动化，2009,38(4).

[4]王成勤，李威，孟宝星.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].机床与液压，2008,36(8).

[5]吕长河.论机电一体化与我国的经济发展[J].产业经济，2008，(12).

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关键词：机电一体化技术 现状 发展趋势

随着科技的进步，尤其是电子信息时代的来临，将电子信息技术充分地与机电技术相整合，成就了现今的机电一体化技术。机电一体化技术的发展促进了工业生产向着机械自动化的方向迈进，同时也间接地促进了我国经济的发展。笔者结合自身的学习体会先就机电一体化技术的现状和发展趋势浅谈一下自己的看法与观点：

一、简述机电一体化技术

机电一体化技术．顾名思义．结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，应用范围愈来愈广。

机电一体化技术具体包括以下内容：

（1）机械技术

机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

（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。

（3）自动控制技术

其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

（4）传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

（5）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。

二、机电一体化技术的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：

1.智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

2.模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。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是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

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关键词：煤矿机电一体化；特征；现状问题；应用

一、煤矿电一体化技术的主要特征

煤矿机电一体化技术的特征主要表现为：（1）具有在线监控、自动报警及故障自诊的特征。即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低应用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的应用寿命。（2）具有提高生产效率的特征。例如井下应用的胶带输送机、通风机、提升机等，应用变频起动、PLC控制系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也可以大大的提高（3）适用范围大的特征。机电一体化产品具有复合技术和功能，不具有单技术、单功能的局限性，这使得机电一体化产品的功能得到很大提高，也深化了自动化的程度。机电一体化产品具有的自动和智能功能可以轻松应对用户的需求。

二、我国煤矿机电一体化的现状问题

随着现代科学技术的不断发展，各种智能技术的开发与利用，全方位的提高了机电一体化的水准，并且有效地结合了计算机技术的利用。目前我国煤矿机电一体化还存在着很明显的不足，也与西方国家存在明显的差距，但仍然取得了显著进步，这在很多方面都得到了体现：先进采煤机的应用是最明显标志，其不仅大大的提高了产量，还增加了安全性；综合液压支架的应用不仅仅大量减轻了重力的压力，也提高了人身设备的安全；钢丝绳损耗定量检测系统，这一系统就充分利用了计算机的作用，精确的计算了钢丝绳的损耗程度，使安全隐患消失于无形；此外，还有很多其他技术的利用也充分体现了我国煤矿机电一体化的进程，例如：提升机交流电控系统、LC煤矿提升机综合后备保护装置、ZDC30/30煤V用斜巷防跑车挡车装置等等。

虽然我国在机电一体化的进程方面和西方发达国家差不多，但在具体的技术和应用上却还是存在着很大的差距，不仅仅在整体的技术水平和利用范围上存在着明显差距，就算在具体的机械设备上也存在着明显的落后趋势，举例来说：国外现在最流行的一种SL500系列采煤机的各种数据在我国暂时研制不出来，并且在交流变频开采技术等方面也存在着明显的差距，最大的差距是存在于自动化技术方面。

三、机电一体化技术在煤矿生产中的应用分析

1、机电一体化技术在采煤机中的应用分析。电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比，其具有以下特征：（1）具有良好牵引特性的特征。可以在采煤机前进时提供牵引力，使其克服阻力移动，也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能。（2）可用于大倾角煤层的特征。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6～2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°～50°倾角的煤层，而不需要其它防滑装置。（3）运行可靠且应用寿命长的特征。电牵引和液压牵引不同，前者除电动机的电刷和整流子有磨损外，其它元件均无磨损，因此工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小。（4）反应灵敏且动态特性好的特征。电控系统能及时调整各种参数，防止采煤机超载运行。（5）结构简单、效率高的特征。电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻，电能转换为机械能只做一次转换，效率可达99%，而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。

2、机电一体化技术在带式输送机中的应用分析。煤矿带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特征，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。

3、机电一体化技术在提升机中的应用分析。矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装，此外，硬件配置简单，互相兼容。

4、矿井安全生产监控系统的应用分析。多数煤矿的监控系统应用还存在一些问题，主要问题是传感器的不足，并且应用过程中，其稳定性相对较差，应用寿命不足，一些研究所和应用单位在这方面进行了大量的研究，对一些关键技术也实施多次再设计改进措施，但仍然没有得到预期的效果，因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外，由于计算机网络软硬件技术发展很快，运行速度和质量也在不断提高，传输介质由同轴电缆发展到光缆，信息媒体由字符发展到声像，煤矿的安全监控系统有了很大的发展，他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。

四.结语

综上所述，机电一体化技术的应用发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。并且随着微电子技术以及计算机技术的不断发展，机电一体化技术在工程机械领域占据的优势，受到了越来越多企业的重视，其在煤矿开采中具有重要的作用，因此必须加强对煤矿机电一体化技术的现状问题及其应用进行了分析。

参考文献：

[1]黄建军.技校机电一体化教学的发展趋势和改革对策[J].管理学家，2011（8）

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【关键词】机电一体化技术；发展现状；发展方向

工业生产对于人们的生活有重要意义，例如人们日常生活中的家用电器及生产工作中所用的机械设备等都属于工业生产，因此工业的发展能直接影响人们的生活质量。随着社会的不断发展，科学技术逐步渗透到人们生活的各个方面，在推动各行业技术水平发展的同时，也进一步推进了工业技术的发展。机电一体化技术正是处于这种社会背景之下，机械化生产方式才逐步向智能化、网络化、环保节能化迈进。

一、机电一体化技术的发展现状

机电一体化技术的起步较早，从上世纪60年代开始一些发达国家的工业生产中就已经应用了数控机床的生产方式，而后有了计算机数控机床、柔性制造单元、柔性制造系统、无人化工厂、计算机集成制造系统、纳米技术等。随着科学技术的不断发展，我国机电一体化技术也得到了广泛应用，但是因为许多因素的制约，我国机电一体化技术的总体水平与发达国家相比还有不小的差距。上世纪60年代我国机械行业应用的生产机床仍然是最基本的装备，不仅工艺落后，并且劳动强度较大，生产效率低，严重影响企业自身的经济效益。到90年代后期，机电一体化技术的简单应用逐渐开始发展，一直到现在人工智能技术才得到了广泛的应用，机电一体化技术的发展也加快了速度。

随着机电一体化技术研究的不断深入，该技术在人们生活中得到了广泛的应用，例如电视机、电脑、洗衣机等等；此外，许多工厂的数控机床生产功能的控制等也属于机电一体化应用。目前，随着我国计算机系统技术的不断发展，电子智能技术与机电一体化技术开始逐步结合，使机电一体化技术在智能化发展方面有了显著的进步。例如，智能机器人不仅可以帮助人们清洁家庭卫生，为人们带来乐趣，还可以进行废墟搜救等工作。虽然智能机器人的发展还处于初级阶段，但是随着科学技术的发展，机电一体化技术必将为人类的生活与生产作出更多贡献。

二、机电一体化技术的未来发展方向

21世纪是属于信息化、智能化的新时代，科学技术的发展速度使各种新型技术处于不断改革创新的过程中。将机械技术、电子技术、自动处理技术等相互整合发展产生的新型技术不断推进机电一体化技术的发展。因此，我国必须加强这一方面的理论研究与应用研究工作，进一步缩短与发达国家在机电一体化技术上的差距。以宏观角度研究我国机电一体化的发展现状，科学的预测该技术未来发展方向，对于提高该技术的研发能力具有极大的促进作用。

（一）系统化

将机电一体化技术系统的应用开放化、多样化，不仅能够提高工业生产效率，还能更加方便人们的生活。虽然多种单一的机电一体化产品能够在不同方面满足市场需求，但是多种机电一体化产品的整合运用，则能同时满足实际情况中多个方面的市场需求。针对市场的多样化需求，机电一体化产品也逐渐向系统化方向发展。努力实现不同种类机电一体化产品的兼容并用，是机电一体化技术的必然发展方向。

（二）微型化

将机械技术与电子技术以纳米尺度相融合所产生的产品，就是微型机电一体化产品。简单来说，是将传统尺度的机电一体化产品进行最大限度的缩小，在通常体积上不超过1立方厘米。这种缩小并不是简单的缩小尺寸，而是将传统机械制造方式转变为智能化制造，这已经成为了机电一体化学科中的新型技术。体积小、能耗低、运用灵活等都是微型化机电一体产品的特点，其在医学、军事等领域都已经被广泛运用。例如医疗过程中的微创技术就属于微型机电一体化技术；军事所用的微型间谍窃听器也是微型机电一体化产品。

（三）智能化

机电一体化技术未来发展的重要方向之一必定包含智能化发展。随着计算机技术的快速发展，人们正在不断研发可以在多种领域替代人类智能活动的产品。机电一体化技术智能发展，主要表现在机电产品能产生类似人类逻辑思考及自我决策能力等方面。例如，在数控机床上设置人机对话功能、人类生产模拟程序等，都能给产品的生产操作与维护等工作方面带来极大便利。因此，智能化发展在推动机电一体化技术的发展上可以起到较大的促进作用。

（四）环保化

随着社会的不断发展，自然界的各种资源物质越来越匮乏，环境破坏问题日益严重，人们在寻求发展的过程已经注意到环境保护的重要性，环保成为了各行各业技术发展的重要考虑因素。所以机电一体化技术的发展趋势也必然会朝着环保化前进。机电一体化产品在设计、生产、包装、使用、甚至在销毁的整个过程中，都可以尽量提高对有限资源的利用率，最大限度的减少环境污染问题，并且保证产品质量。环保化机电一体化产品应具有最大限度利用资源、最小限度破坏坏境的特点，这不仅是技术发展的趋势，也是社会可持续发展的需要。

（五）网络化

网络技术随着科学技术的进步也在飞速的发展之中，已经全面渗透到人们日常生活的各方各面，为人类生活与生产提供了极大便利，对其它技术的发展也起到了促进作用，机电一体化技术的未来发展方向也必然会趋于网络化。如今，全球经济的发展十分迅速，市场经济已经逐步由国内市场转向国际市场，机电一体化技术想要掌握最新的发展状况，就必须充分利用网络了解最新技术咨询。研究人员也可以通过网络进行无国界交流，促进机电一体化技术的发展。

结束语

机电一体化技术不仅促进了工业发展，也提高了人们的生活质量。随着科学技术的不断进步，将会有更多的学科技术相互交叉整合，出现更多有利于人类生活与生产的先进技术，机电一体化技术的未来发展前景也会更加广阔。

参考文献

[1]李舜.浅析我国机电一体化技术发展现状及走向[J].科技致富向导，2014，03：220.

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【关键词】机电一体化 应用 发展趋势

一、机电一体化的产生与应用

20世纪60年代以来，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能，刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。20世纪80年代末期，各国均开始对机电一体化技术给以很大的关注。20世纪90年代后期，机电一体化技术向智能化方向迈进。目前，机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。

二、机电一体化的发展现状

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，在这一时期，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。但当时电子技术的发展尚未达到一定水平，C械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70年代～80年代为第二阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作，虽然取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

三、机电一体化的发展趋势

（一）智能化趋势。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、计算机科学、模糊数学、生理学和混沌动力学等新思想，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力。

（二）模块化趋势。模块化是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。不过这样可利用标准单元迅速开发出新产品，也可以扩大生产规模，制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。

（三）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。

（四）网络化趋势。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。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，因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

（五）微型化趋势。微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微型化产品泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，具有不可比拟的优势。

（六）绿色化趋势。科技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、生态环境恶化的问题。绿色产品概念在这种情况下应运而生。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。

（七）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。

四、典型机电一体化产品的发展

目前我国是全世界机床拥有量最多的国家（近320万台），但数控机床只占约5%且大多数是普通数控（发达国家数控机床占10%）。近些年来数控机床为适应加工技术的发展，在以下几个技术领域都有巨大进步。

（1）高速化。由于高速加工技术普及，机床普遍提高了各方面的速度。车床主轴转速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；铣床和加工中心主轴转速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移动速度由过去的10～20m/min提高到120m/min；在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度，由过去一般机床的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可达15G；

（2）高精度化。数控机床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亚微米级机床达到0.0005mm左右；纳米级机床达到0.005～0.01um；最小分辨率为1nm（0.000001mm）的数控系统和机床已问世。

（3）复合加工，新结构机床大量出现，如5轴5面体复合加工机床，5轴5联动加工各类异形零件。同时派生出各种新颖的机床结构，包括6轴虚拟轴机床，串并联绞链机床等。

结束语：综上所述， 经过20多年的发展，机电一体化技术已经成为当今世界最热门、最重要的技术发展方向之一，并影响到几乎全部的工业行业。我国从80年代初对机电一体化技术和产品开始予以重视，先后在国家科技攻关计划、863高科技计划和国家自然科学基金中列专项对机电一体技术加以研究，并取得了一系列重大科技成果。1990年，国家将用电子技术改造传统产业列为“八五”及本世纪后十年发展全民经济的重要战略技术措施，机电一体化技术的推广应用已取得相当进展。

参考文献：

[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2004.

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【关键词】煤矿企业机电一体化;意义;现状;发展

随着我国煤炭事业的发展，高产高效成为煤矿生产的最高目标，那么煤电技术的自动化和智能化对于煤炭生产来说是非常重要的。作为矿山综合自动化基础的煤矿机电一体化技术，它支撑着整个煤矿企业信息化建设，在煤矿生产的每个过程都起着积极的作用，这一技术对于提高我国煤矿生产的综合实力起到了很好的推动作用，为实现高效节能的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

一、煤矿企业机电一体化的意义

机电一体化是将机械装置与电子化设计及软件结合所构成的系统的总称。机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术以及软件编程技术等群体技术，合理配置与布局各功能单元，使整个系统最优化的系统工程技术。随着煤矿生产不断向深部水平发展，对控制水平和规模的要求越来越高，从而又加速了机电一体化技术的发展和进步，而采用新的机电一体化技术装备的煤矿，能够获得更加显著的技术、经济和社会效益，这是一个循环促进不断发展的过程。

首先，煤矿企业机电一体化技术对于提高煤炭企业的劳动效率起到了非常重要的意义。在煤炭企业的起步阶段，那时基本是手工作业，企业的生产状况非常落后，由于设备简单，每一个生产环节都是以手工作业为主，这样就造成了工人劳动强度大，劳动效率低的现象。但是随着科学的发展，机电技术的引入，煤企业生产逐步实现了一些机械化水平，可是由于不是非常先进，工人仍然处于劳动强度比较大的状态。当然，近几年，由于机电一体化技术迅速发展，并在煤炭企业中被大量运用，很多新型机电设备的投入使用生产彻底降低了工人的劳动强度，也改变了煤矿企业生产的作业模式，大大的提高了劳动生产率。其次，煤矿企业机电一体化对于提高了煤炭企业安全保障起着重要意义。由于煤炭企业的特殊性，它的工作性质存在一定的安全隐患。煤矿的安全工作直接关系到煤炭职工生命安全及身体健康，同时安全生产也关系到保护国家资源与财产不受损失。所以，在煤矿的机电系统中，在安全保护方面要求非常严格，保证设备的防爆性能，这样才能保证煤炭工业的顺利发展。另外，煤矿企业机电一体化对于提高企业经济效益，增加了群众劳动收入方面也起到了积极的意义。由于采用最先进的煤矿机电一体化技术，煤炭企业的劳动生产率提高了，煤炭产量也自然大大提升，那么企业的经济效益也在稳定中得到了提高，企业职工收入更是显著增加，生活水平得到改善。同时，由于煤炭企业的快速发展,它也为社会做出了很多的贡献，促进社会经济的发展。

二、我国煤炭企业机电一体化的发展现状

机电一体化技术是近几年中在企业中被大量采用个的技术，它是一门综合性的复合技术，它符合社会进步和科学发展规律，具有很强的优势。由于煤炭生产是一项非常复杂的工作，它是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面，所以大量的机电设备应运而生，实现了这一目标。

近几年，随着我国经济的发展和科技的进步，我国煤矿机电一体化建设取得了很大进步。由于煤矿机电一体化水平不断增高，我国煤炭企业机电设备不再完全依赖进口设备的引入，有一部分设备已经能够国产化，并且在生产中取得了一定的成效。目前，中远距离遥控技术及部分机电一体化高端电器原件已经被应用到煤炭采掘机械中，采掘机械部分控制、自身检查检测及监控均已经实现了电脑程序化，这给采掘工作带来很大的便利性。随着计算机技术的快速发展，与之相关的技术也不断加入到机电一体化技术中来，于是信息流成为机电一体化的主要特色。当然，和机电相关的产品在性能和功能方面均实现了质的飞跃。煤炭企业将这些先进的技术应用于煤矿机械中，使煤炭生产又一次得到了质的飞跃。

三、当代煤矿企业机电一体化的发展

目前，在矿山开采生产中得到了广泛应用的机电设备，其主要特点是其拥有高可靠性、功率小、保护功能完备、维护简便等优良性能。但是，为了更好地适应综合自动化生产需要，今后的煤炭企业主要研究开发以微机为基础的矿井安全监控及专家系统应用，开发研制拥有自主知识产权的煤矿开采配套设备的核心装置，积极研制具有多种功能的煤矿机器人，以增加煤矿机械机电一体化产品的通信功能。虽然我煤炭企业在机电一体化上取得了不错的进步，但是今后煤矿企业机电一体化发展还要从以下几个方面着手：

第一是机电设备系统化。虽然，我国的大部分煤矿的机械设备部分采用先进的机电一体化技术，但这些设备还很零散，还没有形成系统化态势。而且这些先进的设备往往只有一些国有新建大中型煤矿才被采用，而很多传统的中小煤矿几乎还没有应用到这些设备：第二是机电设备程序化。目前，我国的机电一体化应用虽然已经比以前有了很大的进步，但是煤炭企业的机电装备上在程序化的应用却是很差，尤其与国际同行业相比差距更大：第三是机电设备环保化。今后煤矿企业开发优质、高效节能、环保、噪声低、低污染、低粉尘、可靠性强的技术设备，是煤炭企业机电一体化的发展趋势，也是我国煤矿采掘行业的发展趋势；第四是信息化。网络经济的迅速发展将改变企业的管理模式，使煤炭企业经营模式面临新的挑战。加入WTO以后，煤炭企业将面临更激烈、更残酷的国际竞争。为迎接双重挑战，国有重点煤炭企业需要尽快推进企业信息化进程。通过信息化建设，可以达到强化安全生产，宣传企业形象、减少内耗、提高内信息的传输速度都有极高的作用，这也是我国煤炭企业机电一体化的发展趋势。

随着社会的需要，煤炭企业的地点一体化技术要向更深层次的水平发展，这样会更有利于促进从这一技术的发展和进步。目前各种高新技术的发展，使机电一体化产品功能更强大、性能更优越，使机电一体化产品功能越来越强，智能化程度也越来越高，因此采用新的机电一体化技术装备的煤矿，能够使企业获得更加显著的技术、经济和社会效益，这也是一个煤矿企业循环促进不断发展的过程。

参考文献

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关键词：机电一体化 技术 现状 发展趋

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。

1机电一体化概述

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

2 机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。

3 机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：

3．1 智能化

方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。

3．2 模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。

3．3 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的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

3．4 环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它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和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

参考文献