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關鍵字：機電一體化；技術；發展
1 機電一體化的基本概念
機電一體化是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術學科在機電產品發展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術學科。這里面包含了三重含義：首先，機電一體化是機械學、電子學與信息科學等學科相互融合而形成的學科；其次，機電一體化是一個發展中的概念，早期的機電一體化就像其字面所表述的那樣，主要強調機械與電子的結合，即將電子技術“溶入”到機械技術中而形成新的技術與產品。隨著機電一體化技術的發展，以計算機技術、通信技術和控制技術為特征的信息技術（即所謂的“3C”技術：Computer、Communication和 Control Technology）“滲透”到機械技術中，豐富了機電一體化的含義，現代的機電一體化不僅僅指機械、電子與信息技術的結合，還包括光（光學）機電一體化、機電氣（氣壓）一體化、機電液（液壓）一體化、機電儀（儀器儀表）一體化等；最后，機電一體化表達了技術之間相互結合的學術思想，強調各種技術在機電產品中的相互協調，以達到系統總體最優。換句話說，機電一體化是多種技術學科有機結合的產物，而不是它們的簡單疊加。
2 機電一體化的核心內容
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，要了解機電一體化，必須從以下幾方面著手：
（一） 機械技術
機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來，來提高其各項性能，滿足更廣的需求。在機電一體化系統制造過程中，經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統等，形成新一代的機械制造技術。
（二） 計算機與信息技術
凡是能擴展人的信息功能的技術，都是信息技術?？梢哉f，這就是信息技術的基本定義。它主要是指利用電子計算機和現代通信手段實現獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息等的相關技術。
（三） 系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，它是實現系統各部分有機連接的保證。
（四） 自動控制技術
自動控制技術是20世紀發展最快、影響最大的技術之一，也是21世紀最重要的高技術之一。今天，技術、生產、軍事、管理、生活等各個領域，都離不開自動控制技術。就定義而言，自動控制技術是控制論的技術實現應用，是通過具有一定控制功能的自動控制系統，來完成某種控制任務，保證某個過程按照預想進行，或者實現某個預設的目標。
（五） 傳感檢測技術
傳感技術是把各種量轉變成可物理識別的信號進行輸出，檢測就是指人員對可是別的信號進行處理的過程。傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節?，F代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。
3 機電一體化的發展趨勢
（一）綠色化
在人們越來越追求生活質量和生活品質的今天，綠色環保成為了人們生活關注的焦點，隨著社會進步和近年來人們對生態保護意識的重視和加強，綠色產品概念也將成為時展的必然！綠色理念倡導消費者在與自然協調發展的基礎上,從事科學合理的生活消費,提倡健康適度的消費心理,弘揚高尚的消費道德及行為規范,并通過改變消費方式來引導生產模式發生重大變革,進而調整產業經濟結構,促進生態產業發展的消費理念。機電一體化技術也順應了綠色理念，機電一體化產品在人們的生活使用時不會對環境造成污染或者污染遠遠小于傳統的產品，而且在產品報廢后，其零件還能被再利用和再加工，資源利用率得到了大幅度的提高，達到節約資源的目的。
（二）智能化
智能化是21世紀機電一體化發展的一個顯著特點，它由現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對某一個方面的應用的智能集合,隨著信息技術的不斷發展，其技術含量及復雜程度也越來越高，智能化的感念開始逐漸滲透到各行各業以及我們生活中的方方面面，同樣，機電一體化的智能化研究也在各個國家普遍開展。這里所提到的 “智能化”是指機器本身所具有的特性，它是在運用控制理論的基礎上，結合計算機技術、精細化制造、運籌學等新學科、新技術和新方法，通過使機器模仿人類所具有的一些能力，如思維、推理、決策等，可以在一個比較復雜的工作和困難的環境中代替人類去工作。
（三）網絡化
網絡技術的發展是計算機技術發展的里程碑，網絡技術的發展不僅推動了人類的科學技術的發展,同時給人們的學習,工作和生活帶來重大的改變，同時，也深刻的影響著機電一體化技術的發展。其中最重要的影響就是對機電一體化設備的網絡控制，控制的終端設備就是機電一體化產品。
（四）微型化
微型化也是機電一體化未來發展的趨勢之一，尤其是近10年來，由于包括納米級的精密機械研究成果、分子層次的現代化學研究成果、基因層次的生物學研究成果，以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網絡技術推廣應用成果等在內的一大批當代最新技術成果的競相問世，使得機電一體化領域朝著微型化有了質的發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,可進入一般機械無法進入的空間，并易于進行精細操作，因此在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。因此在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。
【關鍵詞】機電一體化；綜合采煤設備；現狀；應用情況；相關技術
引言
從80年代開始，西方發達國家就已經研究和推廣了機電一體化在綜合采煤設備中的使用，這些國家以微電子技術為前提，以計算機先進技術為核心，大量運用自動化技術推動機電一體化技術在綜合采煤機械設備中的廣泛應用，大力發展了本國的煤炭工業。此外，這些發達國家在設備運行方面，設備的全自動化監控水平也在逐漸完善。但是就我國目前形勢來看，我國煤炭企業機電一體化技術和西方發達國家還存在一定的差距。因此，加大對綜合采煤機械設備機電一體化的研究力度有著重要的意義。本文針對我國現階段機電一體化在綜合采煤設備中的應用情況進行研究分析，探討改進綜合采煤機械設備的相關技術，為我國煤炭企業加大機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用提供參考資料。
一、我國綜合采煤設備機電一體化的現狀
我國煤炭行業有一定程度的發展，尤其是近幾年煤炭的產量出現了大幅度的提高。隨著科技的飛速發展，國家綜合采煤設備的技術水平也得到了提升，國產采煤設備比重逐年呈高速上漲趨勢。為了進一步滿足煤礦行業的高效高產要求，綜合采煤設備應用計算機技術與微電子技術能夠整體提升采煤設備的技術水平、工作效率與易維護性能。
雖然我國綜合采煤設備機電一體化技術有了一定程度的發展，但是和國際先進煤炭企業還存在較大的差距。我國國家科研院和廠商合作研制出了交流型電牽引綜合采煤機，但是其中的電氣關鍵技術還是從國外引進過來的。此外，重型工作面刮板的運輸設備等還處于研究狀態，微機控制軟啟動系統并不具有綜合采煤設備工況的故障檢測功能?？傊?，我國綜合采煤設備機電一體化還處于起步極端[1]。
二、機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用情況
為進一步提高煤礦生產的工作效率和安全性，我國一些煤礦企業不斷對綜合采煤設備的進行技術的改進。采煤機采用電力電子技術和微電子技術從液壓牽引轉變為直流型電牽引，提高了牽引的速度，也克服了液壓部件難以避免的技術缺點。隨著科學技術的進一步發展，交流變頻型電牽引系統逐漸取代直流型電牽引系統，使得采煤機采煤速度得到了大大的提升，采煤機的可靠性和工作效率也得到了提升。此外，隨著微電子技術和信息科技的發展和應用，采煤機的監控系統得到了改善，提高了綜合采煤設備的自動化技術水平。使得綜合采煤設備具備了：自動管理、監控工況、診斷故障、采集和整理數據、人機對話、故障報警等功能。
機電一體化技術在綜合采煤設備中也得到了廣泛的應用，提高了設備的性能和功效。機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用體現在：增強了一些自動化操作的功能與自動化調節的功能，使得采煤設備的可靠性能得到提高。利用自動化診斷和停電措施等先進技術后，改善了綜合采煤設備的操作性能，具備了不同程度的自動化監控功能、自適應能力和智能化等；使得設備結構更加簡單化。因為交流型機電利用的是微機控制，使其具備了直流電機的調速功能，還具備了結構簡單、可靠性高、機械光量小、工作效率高等特征。生產綜合采煤設備方式朝著柔性化和自動化的方向發展和改進。電子技術的大量應用，使得綜合采煤設備的檢測盒控制水平得到了提升，提高了自動化的程度、診斷設備故障的能力和監控檢測水平[2]。
三、綜合采煤設備的改進和相關技術的探討
（一）綜合采煤設備的改進
綜合采煤設備具備重型化、強功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高產的綜合采煤設備技術將會朝著大功率采煤機、交流型電牽引、智能化監控檢測、強功能化和軟啟動的運輸機、高操作阻力和電液控制的液壓支架等方面改進[3]。
（二）相關技術的探討
（1）檢測傳感器
對檢測傳感器的研究包括電流電壓、功率測定、電機溫度、油液壓力、油液溫度、液位高度、牽引速度、電液閥等主要方面，但是還是存在著不同程度的問題。企業需要加大對核心部件的研制力度，例如：采煤機機身的傾角、擺臂角、牽引速度、牽引力、移動方向、煤礦和巖石的分離等。此外，煤礦企業需要進一步提高設備傳感器的結構性能、測量的精度與測量可靠性。
（2）監控裝置
在研究檢測傳感器的同時，企業也要加大對綜合采煤設備的控制性能和維護能力的研究力度、檢測各種工況參數的不同，在通過微電子計算機處理和運算后，需要按照預設動作值進行相應的維護動作。此外，當機組出現故障時，結合井下工作的實際情況，依靠光和聲發出警示信號，顯示故障的具體部位和故障的性質，對于這些過程的完成需要利用微機控制。
利用微機軟件系統具備運算簡便、靈活性強等特征，且對綜合采煤設備實行智能化和自動化功率管理。企業需要進一步研究對采煤機擺臂的自動化調高控制技術。
（3）監控工況與故障診斷
采用計算機技術和微電子技術診斷采煤設備是否存在故障，保障采煤設備能夠進行自動化診斷和自適應。對監控工況與故障診斷的研究主要包括：綜合采煤設備的故障診斷裝置、采煤機的綜合工況監控裝置、采煤機故障診斷系統、刮板運輸設備的故障診斷等內容[4]。
四、結語
隨著科技的進步和機電一體化技術的發展，以微電子技術、計算機技術、電力電子技術為核心，并具備多種傳感設備的監控檢測與故障診斷設備成了先進綜合采煤設備的特征。企業要加大機電一體化技術在綜合采煤中的應用力度。
參考文獻：
[1]劉丹陽，李齊森，孫振華. 芻議機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用 [J].天津商學院學報，2011，10（03）：121-145.
[2]王云霞，趙永良.試論機電一體化技術在綜合采煤設備中的應用 [J].黑龍江科技信息，2010，22（09）：112-130.
關鍵詞：機電一體化 現狀 發展趨勢
一、機電一體化的發展現狀
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代～80年代為第二階段，為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。
20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。
二、機電一體化的發展趨勢
1.智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能。
2.模塊化趨勢
模塊化是一項重要而艱巨的工程，利用標準單元迅速開發出新產品，擴大生產規模，制定各項標準，便于各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規?；瘜⒔o機電一體化企業帶來美好的前程。
3.網絡化趨勢
計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。
4.微型化趨勢
微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。
微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術。
關鍵詞：現代煤礦企業；生產；機電一體化技術；應用策略
機電一體化技術的應用為現代煤礦生產自動化的實現奠定了堅實的技術基礎。作為新時期背景下的煤礦企業，要想在競爭日益激烈的市場環境中謀得生存和發展，就必須注重機電一體化技術的應用，著力提高自身的核心競爭力，實現企業的可持續發展?；诖耍韵鹿P者就結合自身工作實踐，就現代煤礦生產中機電一體化技術的應用作出以下幾點僅供同行參考與交流的淺顯之見。
一、綜述煤礦生產中機電一體化技術
最初的機電一體化技術的應用，起源于上世紀七十年代初，山西大同礦務局自行設計和制作與裝備的綜合型機械化采煤工作面，標志著機電一體化技術在我國問世，并從隨后的八十年末期、九十年代的中期，機電一體化技術得到了迅速拓展，在煤礦生產中的應用也變得日益廣泛。近些年來，隨著科技信息時代的到來，微電子技術中的微型計算機的問世，信息技術迅猛地滲透到各行各業，尤其向機械工業領域的滲透最為強烈，且在與機械電子技術進行高效廣泛地結合，現代煤礦生產中的機電一體化技術正是在這樣的背景下，將機械、微電子、自控、傳感測試、電力電子、軟件編程、接口等現代先進電子信息技術進行綜合運用的系統技術。雖然該技術為煤礦生產自動化奠定了堅實的基礎，但我們必須清醒的意識到，當前我國對于這一技術的發展與西方發達國家存在較大的差距，加之我們煤炭工業興起相對于其他行業要慢的多，作為新時期背景下的煤礦企業必須不斷加大研發力度，引進先進技術，對現代煤礦生產機電一體化技術進行不斷創新和升級，才能促進我國煤礦生產自動化的完全實現，助推我國煤礦事業迅速走向可持續發展的道路。
二、探討現代煤礦生產中應用機電一體化技術的重要意義
通過上述對機電一體化技術的分析和我們工作中的實際應用不難發現，在現代煤礦生產中應用機電一體化技術具有十分重要的意義，但具體主要表現在以下幾個方面：
（一）應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升工作效率
在現代煤礦生產中應用機電一體化技術，是對傳統手工工作方式的重大變革，越來越多的新型機電設備的廣泛應用，對傳統的煤礦生產模式進行了完美的轉型和升級，不僅能降低礦工朋友的勞動強度，還能大幅度的提升勞動生產效率。
（二）應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升生產安全系數
在現代煤礦生產中應用機電一體化技術，不僅能讓礦工朋友擺脫繁重勞累的體力活動，還能避免在粉塵滿天飛、潮濕陰暗的環境中高負荷、長時間的生產，從而在提高煤礦生產安全系數的同時保障廣大礦工朋友的生命安全，而利用機電設備替代傳統的煤炭資源挖掘、運輸和提升等危險大、任務重的工作，極大的確保了煤礦企業的安全高效生產和運作。
（三）應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升勞動效益
在現代煤礦生產中應用機電一體化技術，在提高企業生產效率的同時也提高了生產的勞動效益，煤礦企業獲得更多的經濟效益的同時，廣大礦工朋友的薪資待遇也大幅度的提升，極大的改善了生活質量，并隨著礦工培養收入的提高，極大的促進了當地經濟的飛速發展。
三、現代煤礦生產中機電一體化技術的應用策略分析
機電一體化技術在現代煤礦生產中的采煤、提升和運輸三個方面的應用最為廣泛也是最為關鍵?；诖?，以下筆者從這三個方面對機電一體化技術的應用策略作出以下幾點分析。
（一）采煤機械設備方面機電一體化技術的應用策略分析
在現代煤礦采煤機械設備方面，電牽引采煤機是機電一體化技術應用的典范。由于該機械設備應用了機電一體化技術，其具備了傳統液壓型牽引采煤機無法具備的特點和優勢，例如其牽引特性極佳，采煤機在前進的同時為其提供強大的牽引力，在下滑的同時能自行發電制動，在大傾角煤層中也是應用自如。傳統的液壓型牽引采煤機必須配備防滑裝置，而電牽引采煤機則是采用的制動器，技術在傾角高達40到50度的煤層也能應用自如。尤其是其具有的可靠運行和使用年限長的特點，被現代煤礦生產企業所親睞。而這就是由于其只有電刷、整流子會出現磨損，其余元件幾乎沒有磨損，所以不僅能高效的運行，還有較長的使用壽命，維修和保養也相對簡便，具有較靈敏的反應和較好的動態特性，尤其是其結構極為簡單和輕便，在運行時只需要進行一次電能到機械能的轉換，且轉換效率幾乎接近100%，而傳統的液壓型牽引采煤機的轉換效率最多能高達70%。而這一切的優勢，歸根結底源于機電一體化技術的有效應用。
（二）提升機械設備方面機電一體化技術的應用策略分析
在現代煤礦提升機械設備方面，對機電一體化技術的應用效果最佳的就屬礦井提升機，該提升機已經實現全數字化的交直流，其中內裝式的提升機應用效果最佳，不僅把驅動和滾筒進行了有機整合，對機械設備的結構進行了有效的簡化，還成為集計算機信息、自控、電力電子等電子信息技術為一體的煤礦提升機電設備。尤其是其全數字化的特點極大的提高了提升機械設備的安全性和可靠性，以總線的方式對電器的安裝進行了升級和優化，加上所需要配置的硬件簡單且互有較強的兼容性。因而機電一體化技術在提升機械設備方面也得到了極為廣泛的應用。
（三）輸送機械設備方面機電一體化技術的應用策略分析
在現代煤礦生產中，輸送機械設備主要為帶式輸送機。這是由于其能長距離、連續、大量、穩定、高效的輸送煤炭資源，特別是其實現自動化較為容易的優點，在煤礦生產輸送中得到了廣泛的應用。因而近些年來，各大煤礦生產企業都將其作為研究機電一體化技術的重點，具有代表性的是一種集機、電、液為一體的CST可控軟啟動裝置在輸送機械設備的應用，但由于目前相關技術壁壘還沒有攻破，我國的帶式傳輸機驅動方式主要局限在單滾筒、雙滾筒和多滾筒的驅動方式，而且監控輸送機的設備儀器的靈敏度、可靠性、性能以及使用壽命相對于西方發達國家要低得多，具有較大的差距，還需要不斷努力攻克技術壁壘，才能進一步提升機電一體化技術的應用水平，從而更好的服務我國煤礦事業的發展。
四、結束語
總之，在現代煤礦生產中應用機電一體化技術具有十分重要的意義。作為現代煤礦企業，只有致力于機電一體化技術的應用，著力實現生產的自動化、智能化，不斷提高企業自身的核心競爭力，才能提升企業經濟效益，助推企業實現完美的轉型和升級。（作者單位：天津科技大學）
參考文獻：
[1] 劉慶君.淺談機電一體化技術在煤礦的應用[J].中小企業管理與科技（上旬刊）.2009（12）.
[2] 李愛芝.機電一體化在煤礦中的應用前景分析[J].企業導報.2011（08）.
關鍵詞：機電一體化 機械制造 應用現狀發展趨勢
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
一、機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。
二、機械制造技術的發展
在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體。機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。
三、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：
(1).20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。
由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
(2).20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。
(3).20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。 轉貼于 中國論文下載中心
四、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：
1.智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。
2.模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情
3.網絡化
網絡化由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
4.微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。
5.環保化
關鍵詞：機電一體化；機械制造；現狀；發展趨勢
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
一、機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。
二、機械制造技術的發展
在現代制造系統中，數控技術是關鍵技術，它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點，對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體。機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。
三、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：(1)20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。
由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
(2)20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。
(3)20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。
四、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：1.智能化智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。
2.模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情3.網絡化由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
4.微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。
5.環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
綜上所述，機電一體化和機械制造的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化和機械制造業相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，他們的發展前景也將越來越光明。
參考文獻
英文名稱：Mechatronics
主管單位：上海市科學技術情報研究所
主辦單位：上?？萍嘉墨I出版社
出版周期：月刊
出版地址：上海市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1007-080X
國內刊號：31-1714/TM
郵發代號：4-565
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1995
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期刊簡介
《機電一體化》（月刊）創刊于1995年，由上海圖書館、上海科技情報研究所主管，上海科學技術文獻出版社主辦，中國電工技術學會機電一體化專業委員會協辦。
關鍵詞：電動機閥門 繼電器保護 機電一體化技術總結
1 機電一體化技術發展歷程及其趨向
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 機電一體化技術發展歷程
1.數控機床的問世，寫下了"機電一體化"歷史的第一頁；
2.微電子技術為"機電一體化''帶來勃勃生氣；
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎；
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.
1.2 機電一體化發展趨向
1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
2智能化
即要求機電產品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
2、機電一體化技術的主要應用領域
2.1數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。 開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。
WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
2.2計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
3 機電一體化中繼電器保護的現狀與發展
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。
建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術[1]，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
機電一體化的發展歷程見證了人類走向了高科技的時代，機電一體化化的發展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。
4 結語
機電一體化不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。在走向高智能化的時代步伐下，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
參考文獻：
[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004；
[2]李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社，2003；
[3]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社，2004；
[4]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化，2006；
[關鍵詞]機電一體化;趨勢;技術
一、緒論
現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
二、機電一體化概要
機電一體化是指在機構的主要功能即動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。
因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。同時,機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單組合與拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純機械技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械技術,其主要功能依然是代替和放大的體力工作。但是發展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
三、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70―80年代為第二階段,可稱為蓬勃發展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:第一:機電一體化(mechatronics)一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;第二:機電一體化技術和產品得到了極大發展;第三:各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。
20世紀90年代后期至今為第三階段,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,也取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
四、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此,機電一體化的主要發展方向如下:
1.智能化。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2.模塊化。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集成減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業,規?；瘜⒔o機電一體化企業帶來美好的前程。
3.網絡化。20世紀90年代,計算機等學科技術的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system, CIAS),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4.微型化。微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
5.綠色化。工業技術的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
