導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇機電一體化技術定義，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 10-0210-01

一、專業職業崗位（群）職業能力分析

根據本專業職業崗位（群），進一步確定各崗位對應的職業崗位（群）職業行動領域工作任務與職業能力；本專業職業崗位（群）職業行動領域工作任務與職業能力關系如下：

（一）職業崗位為機電產品、設備操作及零部件加工。典型工作任務：機床的操作；刀具的選用與刃磨；工件的裝夾；通用量具、專用量具的正確使用；機加設備的日常維護等。

職業行動能力：（1）熟練操作一種普通機加設備（車床或銑床），達到中級工水平；（2）能操作其它普通機加設備，達到初級工水平；（3）了解一種數控機加設備的操作（車床或銑床）；（4）能編寫常規零件的數控加工程序；（5）熟練使用各種常見裝配工具；（6）能進行典型機電產品裝配。

（二）職業崗位為機電產品、設備維護及維修。典型工作任務：機電產品、設備日常維護、保養、維修及機電產品裝配、設備操作等。

職業行動能力：（1）能熟練進行機加設備三級保養；進行機加設備的一般維修工作；（2）具有讀圖和制圖的能力；能熟練使用電腦繪圖；（3）能熟練使用標準件手冊；能閱讀專業資料；（4）能進行典型機電產品裝配。

（三）職業崗位為機電產品、設備安裝、調試。典型工作任務：依照圖紙或相關技術文件的要求，獨立或是協同完成機械部件的組裝與調試；電氣部件的組裝與調試；整機的組裝與調試；生產指導與過程控制等。

職業行動能力：（1）具有機電產品或設備安裝、調試、運行和維護方面的基本技能；（2）具有讀圖和制圖的能力；（3）能熟練使用標準件手冊；能閱讀專業資料；（4）能正確使用各種測量器具；（5）具有裝配鉗工、維修電工技能操作證。

（四）職業崗位為機電產品、設備安裝、調試。典型工作任務：機電產品生產的質量檢驗與質量管理等。

職業行動能力：（1）熟練使用各種常見檢測器具；（2）能進行檢測數據分析；（3）能進行機械加工誤差分析和表面質量分析；（4）能繪制質量管理圖表。

二、專業人才培養目標

（一）學校總體人才培養目標。依托云南國防工業系統，發揮電大辦學資源優勢；立足云南，輻射全國，面向光電、機械、化工、電子信息等行業，培養高素質、高技能專門人才。

以能力培養為主線，在踐行工學結合人才培養模式的基礎上，堅持“立一等品格，精一門技藝，成一番事業”的校訓，在加強職業能力培養的同時，始終不渝地強調人文素質和職業道德的培養。

（二）專業具體的人才培養目標。本專業主要培養面向云南機械行業，從事機電一體化產品、設備的生產操作、安裝、調試、維修、維護和技術改進、運行等崗位，具有必備的機電一體化技術專業理論知識，具備較強專業動手能力的技能型、復合型、德智體美全面發展的，高素質技能型人才。

三、專業具體的人才培養規格

（一）畢業生的專業知識。具有必備夠用的機電一體化技術專業基礎知識；熟悉機械制造與設計的基本知識；熟悉制定機械加工工藝規程的方法；熟悉液壓與氣動知識、機械CAD/CAM技術、可編程序控制器及應用、單片機原理與應用、機電一體化技術、變頻技術原理及應用、機械裝配技術等專業知識。

（二）畢業生的職業能力。具有機械工程制圖識、讀能力及制圖能力，能熟練掌握基本電工技術操作技能。能夠診斷機電設備故障源(點)、對設備能進行必要的維修與維護；具備機電設備、產品的安裝與調試能力；掌握現代電氣控制的基本知識與技能，具備維護機電一體化設備的能力以及機電的基本設計能力。能夠熟練操作普通機床，達到中級技工水平；能較熟練地進行數控機床操作并編程；具備良好的創造性思維能力、創新能力。

（三）畢業生的綜合素質（社會能力與方法能力）。思想素質：熱愛祖國，堅持社會主義道路，擁護黨和國家的基本路線方針政策，有改革的意識，有民主法制觀念，有理想，聯系實際、事實求是的科學態度，有實干創業的精神，遵紀守法。并具有吃苦耐勞、樂于奉獻、忠于職守的精神。文化素質：具有必備夠用的機電一體化技術專業基礎知識；有一定的文化藝術修養，有較強的文字、語言表達能力；具備基本的政治理論、法律、外語、計算機、應用寫作和文學藝術知識；有較好的心理和身體素質；具有認識新知識的自學能力。身心素質：養成鍛煉身體的習慣，達到國家大學生體育合格標準，身體健康，具有良好的文化修養，心理素質及一定的美學修養。職業素質：具備良好的思想品德素質、誠信意識、敬崗愛業意識和團隊意識及守崗的精神；具備吃苦耐勞精神和奉獻精神；具有健康的體魄、美好的心靈、較強的心理適應能力和健全的意志與品質。

四、專業學生培養設計

在學校“二三三”人才培養模式的指導下，根據本專業特點制訂有本學院特色或亮點的專業人才培養模式。

機電一體化技術專業依托合作企業，繼續推進訂單式人才培養工作，并不斷探索創新人才培養模式；本專業人才培養過程中實現三年不斷線的工學結合而且職業素質教育貫穿始終。

第一通識教育及基本職業技能培養階段：通過開設公共基礎課結合校園文化、社團活動、社會實踐培養學生職業素質及基本能力；同時通過開設專業基礎課培養學生職業素質及基本職業能力。

第二職業核心技能培養階段：通過開設專業課并實施課程“理、實一體”教學改革，聘請企業教師參與依托校內實驗、實訓基地、實訓中心共同培養學生職業核心技能。

第三綜合職業技能教育階段：依托校外實訓基地聯系生產實際，通過頂崗實習、畢業設計全面提高學生綜合職業技能。

此外積極深化校企合作，實施“教、學、做”一體化教學改革，推進與國內外職業技術學校合作辦學，積極引進國外機電一體化技術專業的課程和教學方法，學習借鑒國際職業教育成熟模式和先進經驗，深化教育改革，不斷提高人才培養質量，更好地服務于本省工業企業。

參考文獻：

[1]劉曉勤.校企合作提升高等職業教育教學質量[J].人力資源管理,2010,6

篇2

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）30-0053-02

1 前言

目前隨著科學技術的不斷發展，機電一體化技術正朝著智能化、光學化、網絡化、微型化與集成化方向發展，機電一體化技術應用越來越廣泛，大量懂技術并能操作先進設備的專業人才受到各企業的青睞。我國的高職專科層次的教學以三年制為主，在教學中存在專業定位不準確、教學手段單一、理論和實際脫節等問題。

把校企合作、工學交替作為人才培養模式的切入點，帶動專業建設和教學改革，遵循學生認知發展規律和職業成長規律，以“職業基礎能力專業通用能力崗位方向能力”的“能力遞進”策略優化課程，實施“工學交替”的教學組織模式和“項目驅動”的教學模式，使學生在能力培養的不同階段體驗企業真實生產任務，強化生產性實習與頂崗實習，推行“雙證書”制度，積極開展國際交流。

2 與產業對接，構建“能力遞進、項目教學、訂單培養”人才培養模式

針對邵陽裝備制造業的發展需求，專業教學團隊對三一湖汽、邵紡機、山立水電等邵陽市裝備制造企業進行了人才需求及職業崗位能力調研，明確了本專業的職業崗位、典型工作任務及工作過程，將學生職業能力分為遞進的職業基礎能力、專業通用能力、崗位方向能力三個層次，參照崗位職業標準，制訂了課程標準，創設企業情境，實施教學情境與生產環境對接，實行教學做一體的項目式教學模式；先后組建了“邵紡機班”“三一班”“德昌電機班”“山立水電班”“美的制冷班”等10個訂單班，推行訂單式培養。通過人才培養模式改革與探索，構建了“能力遞進、項目教學、訂單培養”的人才培養模式。

依托機電一體化技術校企合作聯盟，校企共同夯實“理實一體化課堂，校內外實訓基地，企業頂崗實習”的相互融合人才培養平臺，優化“能力遞進、項目教學、訂單培養”的人才培養模式，如圖1所示，實現培養方案共訂，雙師隊伍共培，實訓基地共建，教學資源共享，培養過程共管，校企文化共融。

3 對接行業需求，校企共同制訂人才培養方案

在校企合作聯盟理事會的決策下，實行校企共訂人才培養方案，共同開發課程，共同組織實施教學，共建共享實訓基地，深化校企合作的內涵。在專業建設指導委員會指導下，對三一湖汽、邵紡機、神風動力等企業崗位及人才需求進行調研，分析畢業生就業后崗位漸進提升所應具備的知識、能力和素質結構，按學生認知發展規律和職業成長規律，參照國家職業資格標準進行課程體系重構、課程建設、教學資源開發，校企共同制訂人才培養方案，確保人才培養目標和規格能滿足企業崗位能力要求和人才可持續發展要求。

4 推行工學交替，實施項目教學

在遞進式能力培養過程中，推行工學交替的教學組織模式，從大二開始，首先到企業參觀實習，感受真實的生產情境，了解工作崗位培訓，返回學校學習；再以真實的典型工作任務為載體，對學生進行專業技能的培養，使學生獲得裝備制造行業的專業通用技能；再到企業進行專業實習，熟悉企業生產管理，體驗職業環境和崗位職責，了解和認識企業文化；然后根據個人興趣愛好及專業基礎選擇固定的崗位進行頂崗實習。

在教學組織上，參照企業典型任務創設學習情境，引入企業真實項目，校企共同開發教學資源，通過任務引入、項目展開、項目指導、項目評價、項目拓展等方式實施項目教學。

體現“教學做合一”的教學理念，利用校內外真實或仿真的生產實習環境，以真實的工作任務為載體，“教、學、做”一體教學，實現教學過程與生產過程、教學內容與生產內容、專任教師與現場專家有機銜接。在教學過程中，根據學生的知識、能力和素質結構，推進理實一體的教學方式，引入信息化教學手段，應用多媒體技術、虛擬信息技術，通過職教新干線和網絡平臺，將企業真實生產情境、產品加工過程等直觀為教學服務，充分體現“教學做合一”的教學理念，增強各教學環節的實踐性和實用性。訂單班教學根據企業崗位需要，增設針對性強的課程，如邵紡機班開設紡織機械原理等相關課程，三一班開設攪拌車工作原理方面相關課程。訂單合作企業全程參與整個教學過程，使學生所學的知識與企業崗位有效對接。

5 取得效果

通過機電一體化專業人才培養模式改革與實踐，已取得了明顯的效果，極大地調動了學生學習的主動性和積極性，學習效果顯著增強：在以前的教學中經常出現不預習、不聽課、不寫作業、不復習的現象；現在，教學以項目為驅動，讓學生在完成每個項目的過程中自主學習相關知識，使學習效果顯著增強。教學改革以來，學校機電類專業學生的獲證率顯著提高，如2011年維修電工中級獲證率為92%，高級工獲證率為88%；2012年中級工獲證率為99%，高級工獲證率為91%。2009年湖南省勞動與社會保障廳舉辦的湖南省天煌杯電氣控制技術技能競賽中，王濤在單片機快速開發項目中獲第五名；2011湖南省職業院校技能競賽（高職機械部件創新設計與制造）中，艾鵬飛、張桃、劉建武獲得二等獎。

通過對高職機電一體化專業“能力遞進、項目教學、訂單培養”人才培養模式的實施，進一步推動邵陽職業技術學院其他專業人才培養模式的改革，加強校企合作，實現產業對接，推行工學交替，實施項目教學，全面提高培養人才質量，可為同類院校同類專業教學改革起到積極的引導和借鑒作用。

參考文獻

[1]盧艷.高職機電一體化專業人才培養模式改革與探討[J].職業教育研究，2009（4）：33-34.

篇3

伴隨著中國社會主義科學技術及市場經濟快速發展，有關機電一體化系統的建造也進入了一個快速成長的黃金階段，機電一體化的技能也逐步老練成熟。由于相關系統所處外部環境在不斷變化，在機電一體化的系統中開始廣泛使用智能系統，其在機電一體化技術的成長過程別是在現時期有著舉足輕重的地位，同時也將進一步促進機電一體出現飛躍的發展。本文從機電一體化及智能系統的視點動身，將這兩部分進行融合，剖析研究機電一體化體系中智能操控的使用。需注意的是，雖然中國機電一體化系統在農業領域及工業領域中起著舉足輕重的作用，但其在實際工程過程中面臨的對象存在不確定性、多層次及非線性等特點，從而給該系統的發展造成了很多阻礙。伴隨著智能控制系統的使用給該系統帶來了良好的外部環境，有利于其科學發展。所以在機電一體化系統中智能控制逐步受到各領域的關注重視，對其進行相關分析研究是需要的。

1機電一體化系統的概述及定義

1.1機電一體化系統的含義

機電一體化系統又被稱作機械電子學，其具體內容是由多種技能進行有機結合，且在實際工作生活中進行歸納綜合應用的一種綜合性技能。其所有機融合的多種技術主要包括以下幾種：信號改換技能、傳感器技能、電工電子技能、接口技能、信息技能、微電子技能及機械技能等。

1.2機電一體化系統的基本內容原則要求組成要素

該系統的基本內容主要包括6個環節，即：a)計算機與信息技能；b)自動操控技能；c)機械技能；d)系統技能；e)伺服傳動技能；f)傳感檢查技能。機電一體化系統的基本原則要求主要包括4個方面，即：a)能量變換；b)構造耦合；c)構造耦合；d)運動傳遞。機電一體化系統的基本構成要素主要包括4個方面，即：a)感知構成要素；b)結構構成要素；c)運動構成要素；d)功能構成要素[1]。

2機電一體化在煤礦機械上的應用和前景

2.1煤礦機械

增加機電一體化技術含量，提高煤礦企業生產能力。機電一體化可把有關煤炭生產的各種機械與技能科學的進行有機結合，同時將其在煤炭企業生產過程中進行綜合應用。這些機械與技能有很多種，主要包括：微電子技能、傳感器技能、信息變換技能、電子電工、接口技能等。在煤礦機械上的應用機電一體化可依據煤炭企業生產關鍵點及技能要求對相應機械設備進行設計，或對某些技術技能進行改革完善。同時，應用機電一體化還可借助智能化的操控系統從而不斷增加機電一體化技術含量，有效提高煤礦企業生產能力。

2.2有效提高煤礦企業實際的生產效益

機電一體化本身具有很多特性，采煤機械具備良好的牽引能力便是其中之一。在煤礦的采煤過程中，采煤機行走時可為其提供較大的牽引力，幫助其有效攻克移動前進過程中遇到的阻力，同時還可在采煤機變頻降速時進行有效制動。在煤礦機械上的應用機電一體化可把煤礦企業的能量、物流及信息融為一體，從而進一步提升整個煤礦企業實際的生產能力，有利于煤礦企業在不久的將來走向高效、安全及可持續發展道路[2]。

3智能控制的概述及定義

3.1智能控制的含義

智能控制其本質指的是在沒有人進行干預的狀況下，可自主自立地驅動相關智能機械做到對目標進行有效操控的一類自動操控技能。其是借助計算機進行人類智能擬的一類重要范疇，主要針對比以往傳統控制更加復雜多樣的操控任務和目的，給目前中國社會各大領域的發展提供了更加廣泛的適應空間，同時有效解決了傳統操控不能完成的復雜體系的操控。以往傳統的操控僅歸屬于智能操控的一個簡單環節，是智能操控最底層的組成部分。智能操控的理論基礎有很多，如主動操控論、信息論、人工智能及運籌學等。其屬于一項由多種學科彼此相互穿插所構成的學科。

3.2智能控制的基本特征

智能控制的基本特征主要包括以下7個方面，即：a)其具有組織性特點，核心主要是由高層來進行有效控制的；b)智能操控具有變構造特色；c)其智能控制器具備非線性的特點；d)智能操控系統可達到多樣性方針的高性能要求；e)智能操控系統具備總體自尋優的特點；f)智能操控系統屬于一種新興的研討課題；g)智能操控系統歸屬于一種邊緣交叉的學科。

3.3智能控制的基本類型

智能控制的基本類型主要包括以下7個方面，即：a)專家操控體系（ExpertSystem）；b)進化核算與遺傳算法；c)人工神經網絡操控體系；d)組合智能操控辦法；e)分級遞階操控體系；f)復合（混合）或集成操控；g)學習操控體系。

3.4智能控制的發展趨勢

這些年，智能操控技能在世界上很多國家都取得了較大的發展，甚至很多已進入實用化及工程化的時期。不過智能操控技能作為一種新式的理論技能，目前依然處于發展階段。但伴隨著計算機技能及人工智能技能的快速成長，智能操控也一定會在不久的將來走進一個屬于它的新時期。機電一體化系統中往往會應用很多技能，其中最常用的便是神經網絡、專家體系及遺傳算法等相關技能，這些技能彼此之間相輔相成、相互依存。而目前機電一體化方面未來的主要發展趨勢便是廣泛使用智能控制系統，因為其具備很多良好的特性，有利于機電一體化健康發展，如其具備極強的適應性、組織及學習功能等[3]。

4智能控制在機電一體化系統中的應用

自20世紀90年代后期開始，機電一體化系統開始往智能控制方向發展，從而打開了機電一體化系統應用智能控制的新時代，該系統將來發展的主要方向一定是以智能化為主，其將直接影響到機電一體化系統的全體水平。

4.1智能控制在機電一體化系統機械制造過程中的應用

機電一體化系統中包括很多環節，其中機械制造便是重要的環節之一，把計算機輔佐技能和智能操控技能進行有機融合的技術便是目前最領先的機械制作技能，往智能控制方向發展，借助科學的計算機技能來代替部分腦力勞動，來模仿人們有關機械制作的行動，這是其最終的意圖目標。同時，智能操控技能可借助神經網絡體系的核算方式來動態模擬制作機械的詳細過程。對所搜集到的數據經過傳感器融合技能來進行預處理，然后操控修正模式中的有關參數數據。智能操控在機械制作中的應用環節有很多，其中主要包含以下幾種：智能學習、智能監控與檢查、智能診斷機械故障及智能傳感器等。

4.2智能控制在機電一體化系統數控領域中的應用

伴隨著中國社會主義科學技術的快速發展，各大領域對機電一體化系統的數控技能也逐漸有著越來越高的要求標準，不但需要其實現很多智能功能，還需要其具有模仿、延伸及拓展等新的智能功能，從而促使其數控技能完成智能監控、建立智能數據庫及智能編程等意圖，在機電一體化系統中的科學應用智能操控技能就可完成這些任務。例如借助專家系統能綜合解決數控領域里的很多問題，如難以確定及結構不明確的算法等；使用推理規則可有效推理數控現場的部分數控故障熟悉信息，得到某些指導性建議從而有利于數控機械的維修等。

4.3智能控制在機電一體化系統機器人領域中的應用

機器人在動力系統中存在很多自身的特點，如時變性、強耦合及非線性等，而多邊變性及多任務性是機器人在控制參數的系統容易體現的特征。這些特點有利于智能操控技能的使用。現在機電一體化系統機器人領域中使用智能操控技能主要體現在下面四大環節：a)機器人在視覺處理及多傳感器信息融合這兩方面能實現智能操控；b)可智能控制機器人的手臂動作及相關姿態；c)經過專家操控體系可科學定位、建模、計劃及監測機器人所處的運動環境，從而進行相關的控制及探究；d)可以智能控制跟蹤機器人的行走軌跡及走路等。

4.4智能控制在機電一體化系統建筑工程中的應用

智能控制在機電一體化系統建筑工程中的使用主要體現在以下兩個環節，即：a)能智能操控建筑物內的空調，例如能智能控制有關空調的風閥，不僅能有效保證建筑內空氣質量，還能大幅度減少浪費能量的現象發生；同時還可經過比例積分來對其閉環方法進行調整，從而有效設置在冬季和夏季時空調的使用模式；b)可經過計算機聯網和通信實現智能操控所有照明系統，如智能操控照明體系的節能、照明時刻及照明邏輯等。

4.5智能控制在煤礦機電一體化系統中的應用

煤礦機械所處工作環境一般情況下比較惡劣，往往都是在井下進行作業，從而導致煤礦機械容易被惡劣的環境侵襲，同時還可能會遭受各種采煤沖擊及振動的干擾。由此可知，井下作業具有某種程度的危險性，同時還需要煤礦機械能適應各種環境并達到高產的要求。而應用智能控制技術就可將井下作業的危險性大幅度降低，從而在某種程度上確保其安全性。

5結語

由20世紀90年代后期以來，機電一體化系統已逐步開始往智能控制方向發展。針對智能控制在機電一體化系統中的應用做了詳細講解，闡述了有關機電一體化系統的概述定義、原則要求、基本內容及組成要素等。介紹了智能操控的概述及定義、基本類型、發展趨勢及基本特征。在機電一體化系統中很多領域都可使用智能控制系統，如：煤礦機電、機器人領域、數控領域、統建筑工程及機械制造過程等。

作者:龐海龍 單位:同煤集團機電管理處

參考文獻：

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隨著機電一體化的理論提出，被廣泛應用到機械制造業中。在全球經濟市場競爭中創新的企業才有競爭力，現今大多數的生產企業在進行產品制造時，用機電一體化技術加速產品的更新換代，提高市場的占有率，對于機電一體化方面的研究與應用的研究尤為重要。本文從以下幾個方面對機電一體化技術在汽車中的應用進行了研究。

1機電一體化的定義

機電一體化又稱為機械電子工程，是機械工程與自動化的一種。將機械、電子技術和計算機技術有效的結合而成的新型技術學科。機電一體化產品是在機械產品的基礎上，利用電子技術和計算機技術制造出來的適應當今市場的新產品。初期生產出的機電一體化產品是利用四暗自技術的替換機械產品中的一部分來提高產品的使用性能。而現今的機電一體化產品是利用機電一體化技術四機械產品實現自動化、數字化和智能化，使產品的制造和生產在市場上更具有競爭力[1]。

機電一體化在機械產品能原有功能上加入電子技術，將機損裝置和計算機軟件等技術有效的結合起來構建的系統的總稱。機電一體化技術是在工程領域不同種類技術基礎之上的新技術。隨著電子技術和計算機技術的廣泛應用，機電一體化技術在不同領域不斷的改革和創新。

2機電一體化的技術概述

機電一體化的產品生產是由多種技術和相應組成部分構成的綜合體，機電一體化技術是由多種技術相互結合，形成的綜合性技術，其技術的拓展領域較廣，主要有以下幾個方面：

2.1機械技術

作為機電一體化基礎技術，機械技術使機電一體化的產品主要功能得以實現。機械傳動和控制與電子技術相互結合的生產活動中，對機械技術做出了高要求。在機械系統技術中新材料、新工藝、新原理等方面的不斷發展和整合，用來滿足機電一體化所生產的產品對縮小體積、減輕重量能性能上的要求[2]。

2.2信息處理技術

在機電一體化產品制造中，信息處理是指工作過程中的機械的各種參數狀態等相關信息的交換、存儲、運算、決策分析等工作內容。在機電一體化的產品中，計算機信息處理設備是產品的核心因素，其掌控者整個機電一體化產品生產的運作，所以，計算機技術及其信息的處理技術是機電一體化技術中最重要的技術。

2.3檢測與傳感技術

在機電一體化生產過程中，參與工作的各種數據都要通過傳感器進行數據的采集，并加以檢測，將接收到的數據傳道信息處理裝置并反饋給機械電子控制裝置，以此來實現產品生產過程中的自動控制裝置。機電一體化對傳感器的要求是能不受外界的環境影響精準的及接收信息，同時檢測裝置能對信息信號進行有效的輸出和轉換。

2.4自動控制技術

機電一體化產品生產中的自動控制技術內容為精準的定位控制、速度控制、自身適應控制、校正和補償等等。自動控制功能的不斷革新，是產品的精度和效率得到提升。通過自動控制，機電一體化產品在生產中能及時發現機器故障，減少設備停止工作的時長，并有效的提高生產設備的使用率[3]。

2.5系統整體技術

系統的整體技術是從機電一體化生產的整體出發，用系統的觀點和方式，將產品的總體功能降解程不同的小部分，尋找有效的技術策略，再把這些技術策略進行重新組合，來選用適合的技術方案。這種技術是通過各部分的協作，進行順利生產的技術方式。

3機電一體化的技術在汽車中的具體應用

3.1發動機微機控制系統的應用

發動機控制單元的核心是通過微處理器。從不同傳感器獲取模擬電壓信號，從發動機輸出軸獲取的信號都輸入到發動機控制單元。模擬信號通過相應的模擬數字轉換器轉換成數字信號。通過這系列的信息為基礎，在發動機控制單元內對空氣的燃料比、點火時間、排氣再循環等進行科學的計算，將結果作為驅動信號的輸出，用來控制空氣燃料比。從而保證發動機在使用中的正常運作。

3.2自動防撞微機控制系統的應用

激光組合的汽車防撞系統，能使汽車在正常行駛下檢測到車身附近有無障礙物，并在需要時產生報警信號，從而有效地規避了行車風險。該系統主要有計算機控制的，原理是通過雷達測量車身與障礙物的距離來提示駕駛者。

3.3電子控制變速器的應用

自動變速器是為了降低變速器的損耗，提高動力傳遞的有效功率，增加加減檔為的操作來適應汽車在行車過程中的最佳駕駛速度，來實現汽車的節能環保，安全舒適的特征。在汽車啟動后，報警燈處于熄滅狀態時，說明變速器處于正常狀態，如果處于點亮的狀態則系統出現問題，自動變速器不受電子控制狀態，這時，歲按時去電子控制功能，但是變速器依然可以正常工作。

3.4 ABS防抱死系統的應用

為了保證汽車在行駛時根據路況的變化而做出速度的調整，汽車都裝有行車制動器，最初只在后輪安裝制動器，隨著汽車行業的不斷發展，前輪上也同樣安裝了制動器，通過對汽車制動器制動時軸荷的轉移、前輪增加重量和后減少重量的認知，后輪抱死更容易造成汽車方向失控的局面，所以，著手研究了限制汽車后輪自動裝置-汽車制動防抱死裝置。這樣就明顯的增強了汽車的安全性能，不至于子系統的故障而影響整體系統的安全運作。

4結語

綜上所述，在機電一體化快速發展的今天，機電一體化在汽車中的應用極其重要，提高了汽車的使用效率，機電一體化的技術在汽車行業中的應用，使汽車生產及使用更具有人性化，是其安全性能大大提高。很好的促進了汽車行業的發展。

參考文獻：

篇5

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A

引言：現代科學技術的發展極大地推動機械工業領域的技術改造與革命。在機械工業領域，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”的發展階段。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，并蓬勃向前發展，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也深刻影響著機電一體化的發展趨勢。

1.機電一體化概述

1.1機電一體化的定義

所謂機電一體化就是指通過將微電子技術應用在機械的主功能、動力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上，并利用相關軟件將電子裝置與機械裝置有機整合在一起所構成的系統的總稱。從字面上的定義可以看出，機電一體化技術并不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的應用技術。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產品”兩個方面的內容。

1.2機電一體化的關鍵技術

機電一體化的關鍵技術主要包括信息處理技術、精密機械技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、伺服驅動技術以及系統總體技術等幾個方面的關鍵技術，以下將分別給予詳細的說明。

1.2.1信息處理技術

所謂的信息處理技術就是指在生產基于機電技術的相關產品的過程中，對與產品生產過程相關的各種參數和狀態以及自動控制有關的信息所進行的處理。

1.2.2精密機械技術

精密機械技術作為實現大多數機電產品的核心和基礎技術，它是實現大多數機電產品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。

1.2.3自動控制技術

自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發展以及功能的不斷增強，基于自動控制技術產品的質量在獲得不斷的提高。

1.2.4檢測與傳感器技術

檢測與傳感器技術主要用于實現各種基于機電技術產品運行時的相關參數、工作狀態以及其他相關信息的接受，以及參數和相關信息準確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實現產品運行過程的自動控制。

1.2.5伺服驅動技術

伺服驅動技術主要是基于機電技術產品的驅動裝置設計中的核心技術，它作為驅動設備執行操作的重要支撐技術，在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產品質量。

1.2.6系統總體技術

系統總體技術是用系統的觀點和方法，從整體目標出發，將基于機電技術產品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結合各個功能模塊的實際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案，再把相應的技術方案進行匯總，從而設計出合理的功能技術方案。

2.當前機電一體化技術主要的應用領域

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；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。

2.2柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

2.3交流傳動技術

傳動技術在鋼鐵工業中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。

3.機電一體化的發展狀況及趨勢

3.1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，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;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，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，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎，并且逐漸形成完整的學科體系。

3.2未來機電一體化技術的發展趨勢

在未來，利用高新技術對機電一體化進行改造與提升，機電一體化涉及的學科領域很廣，是一門獨立的綜合性、交叉性學科，我國應更加注重對機電一體化產品的自主開發與技術創新，利用高新技術對機電一體化產品進行創新設計，推進產品設計的智能化，自動化和快速化，才能趕上或超過世界發達國家機電一體化水平，提高產品的市場競爭能力。

此外，新一代的機電一體化系統的開發，設計和研制各種性能優良、穩定高效的機器人和機電一體化設備，實現各種作業的柔性化和自動化，使機械設備具有更高的柔性。其具體表現在：

（1）計算機集成制造系統。在CIMS發展過程中，要注重人機一體化。在CIMS系統，中處于核心地位的過程控制級計算機，應配備必要的硬件和一定的軟件功能。在軟件方面，要做到計算輔助設計(CAD)和計算輔助制造(CAM)與硬件的有機結合，在發展過程中，要重視基本技術，不盲目追求高度自動化，數字化，逐步實現機電一體化的柔性、自動化、全局化。

（2）智能制造技術。智能制造系統(IMT)是由智能機器和人類專家組成的人機一體化系統，是在人類專家的指導下，做到人機的有機結合，而不是取代人，智能制造系統具有很強的自律能力。人機一體化能力，高水平的人機一體化(即虛擬制造技術)，在軟件的支持下，有一定自組織能力，自我優化能力，自我修正能力，歐美各國都花費了很多人力物力在這方面的研究。

（3）綠色化也是機電一體化未來的一個研究熱點，綠色化是指產品在其設計、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，而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。

4.結語

機電一體化是很多學科相互發展和相互促進的結果，隨著科學技術的不斷發展和進步，機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛，而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發展趨勢，機電一體化的發展前景非常廣闊。

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2基于MCD機電一體化產品概念設計的可操作性

科學技術的發展推動了機電一體化的進行，也為工程信息技術行業的發展創造了有利的條件。在機械生產、加工、制造等行業中，機電一體化的形成和應用，使其發生了翻天覆地的變化，機電一體化主要是將主功能、動力功能、處理功能等有效的結合在一起，并引入電子信息技術，實現電子設計、軟件、設備等的結合。當前的機電一體化并沒有形成一個統一的定義，這主要是因為機電一體化自身具有復雜性，涉及到很多領域的知識、技術等，MCD機電一體化，主要是機電一體化方案，在產品的設計中，應用MCD機電一體化系統，結合機械工程、電子技術、計算機技術等，形成科學性、復雜性、融合性等特點為一體的產品設計系統，充分的利用它的功能，完成產品概念設計。為了研究基于MCD機電一體化產品概念設計的可操作性，我們針對產品的MCD機電一體化概念設計的內涵進行分析。概念設計是產品設計中最復雜、重要的部分，是實現從無到有、從模糊到清晰的一個過程，在信息技術、智能技術等的支持和應用下，概念設計取得了新的發展成果。應用MCD機電一體化進行產品概念設計，主要分為產品概念設計的規劃、概念設計、詳細設計、改進設計等，不同的環節中，有不同的子模塊組成部分，例如在概念設計中，分為功能設計、原理設計、功能分析等等。將MCD機電一體化應用于產品概念設計中，需要借助各種信息庫確定MCD機電一體化方案，然后進行產品概念設計。MCD機電一體化系統的交換頻率非常高，抗干擾能力強，在進行產品概念設計中，系統誤差小，結構功能非常強，將其應用在產品概念設計中，可以保證產品設計的實用性、可靠性、穩定性、規范性、經濟性，同時也有安全性和可操作性。為了研究研究MCD機電一體化在產品概念設計中的可操作性，我們以其在傳感器概念設計中的應用進行分析。在進行產品概念設計時，先進行系統的劃分，對傳感器的功能、性能等進行分析，然后檢驗傳感器子系統的傳感器的功能載體，了解傳感器的類型和用途，最后采用MCD機電一體化中的信息處理系統，對傳感器設計中的相關信息進行處理和控制，完成信息的分析、處理之后，進行MCD機電一體化產品概念設計。互感器等產品的MCD機電一體化設計制造，是一個復雜的過程，其中包含了很多的子系統和子環節，每一個過程都比較的繁瑣，稍有差錯和偏差，就會造成設計制造的失敗，而且產品的設計需要很長的時間，設計制造中使用的材料價格很高，所以在產品的概念設計中，如果出現差錯，就會造成嚴重的損失。在使用MCD機電一體化進行產品概念設計中，一定要對產品的概念設計理論、方法、方案等進行仔細的審核。概念設計是中最為重要的是方案設計，要確定MCD機電一體化產品方案，需要將前面的各項工作的理論等加入其中形成一個邏輯思維，在計算機技術、網絡技術等的支持下，基于MCD機電一體化的產品概念設計，具有可行性。

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前言

中國資源儲蓄量和產量很龐大，但是因為人口眾多，所以也是一個能源小國。面對這種狀況，我國有關部門和企業正在不斷地優化采煤工藝中的各方面技術，以不斷的增強我國采煤工業實力。煤礦機電一體化技術越來越得到廣泛的應用和關注，它作為一門先進的綜合化采煤技術，直接的提高了礦井的生產能力。那么到底什么是煤礦機電一體化技術？它在我國運用的現狀又如何，接下來筆者針對以上問題來探討一下煤礦機電一體化在我國的發展方向。

1、煤礦機電一體化技術的內涵

在我們的印象中，可能比較狹義的將機電一體化歸屬在機械制造行業中。其實機械制造行業只是較早的引入了機電一體化技術，在以后各個行業的發展中，對機電一體化都有了不同的定義與內涵。但是一般來講，機電一體化是指在原有的機械技術的基礎之上，再運用先進的計算機技術、自動控制技術、微電子技術和光學技術等具有時代特征的技術設備，使原有的生產模式和生產手段更加的具有科學性。而煤礦機電一體化，就是將機電一體化運用在煤炭行業中，作為一種新型的技術來提高原來的機械操作水平，控制了煤礦工作的勞動強度，提高了安全系數。在進行煤礦開采工作時，用計算機技術來控制整體操作，并嚴格深入煤礦開采工作的每個環節，并通過計算機來計算和監測煤礦開采工作的進度。并采用自動控制技術進行遠程挖掘機的操控，提高了作業質量和進程。在礦井中的安全情況監控方面，可以通過計算機系統來進行及時的發現和匯報，有效地避免安全事故的發生。

2、煤礦機電一體化技術在我國運用的現狀

因為我國的經濟和技術比起國外發達國家來說起步較晚，所以機電一體化技術在煤礦企業中發展也比較落后。隨著計算機的逐漸發展與應用，加速了機電一體化在煤礦工作中的應用，但是跟西方發達國家之間還是存在著很大的差距，除了具體的機械設備上的落后，我國的自動化技術還未成熟。但是我國的煤炭機電一體化也取得了很大的成就，主要體現在對綜合液壓支架的應用、對鋼絲繩損耗定量檢測系統的應用等方面，都取得了明顯的進步。

2.1機電一體化技術在采煤機中的應用

電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。與液壓牽引相比，它具有一下特點：

①良好的牽引特性：可以在采煤機前進時提供牽引力，使其克服阻力移動，也可以在采煤機下滑時進行發電制動，向電網反饋電能。

②可用于大傾角煤層：牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器，因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，所以電牽引采煤機可用在40°～50°傾角的煤層，而不需要其它防滑裝置。

③運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子有磨a損外，其它元件均無磨損，因此工作可靠，故障少，壽命長，維修工作量小。

④反應靈敏，動態特性好：電控系統能及時調整各種參數，防止采煤機超載運行。

⑤結構簡單、效率高：電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕，電能轉換為機械能只做一次轉換，效率可達99%，而液壓采煤機的效率只有65%～70%左右。

1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研制成功我國第一臺采用交流變頻調速MG344-PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來，我國的電牽引采煤機有了較快的發展。國內上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產交流變頻和直流電牽引采煤機，而且得到了廣泛的應用。經過近20年的研制開發，我國的電牽引采煤機一逐步走向成熟，為煤礦生產技術的進步起到了積極的推動作用。

3、煤礦機電一體化技術在我國的發展方向

3.1智能化

智能化系統作為一門新興的技術，是很多技術都想達到的最終效果。煤炭機電一體化在智能方面還存在很多缺陷，所以在以后的發展中，要開發更多的技術應用在煤炭機電一體化技術上，增加煤礦機電一體化的功能與應用。使其更加的智能，為煤礦開采工作帶來更多的方便，尤其是在作業時，智能化技術的應用，不僅保證了工作質量與工作進程，更是最大程度的提供了礦井內的準確、全面的信息，保證了礦井工作人員的人身安全。

3.2微型化

在煤礦機電一體化技術中，微型化尚未成熟。隨著微電子技術的開發和興起，微型化也隨之流行。微電子技術在機電技術一體化技術的應用過程中起著至關重要的作用。大型的生產機械在很大程度上為煤礦工作帶來了不便，而且使其受阻礙不能正常運轉的因素有很多。而微電子技術發展而來的微型化則解決了這些問題，微型機械也備受關注和應用。雖然在煤礦機電一體化發展的過程中存在一些問題，但是也是煤礦機電一體化技術發展中不得不走的道路。

3.3系統化

當前煤礦企業中機電一體化所包含的范圍越大越廣，所涉及的技術范圍也隨著增加，正是因為應用技術繁多，人們就將關注點轉移到如何組合來自各個方面的技術，使其發揮更大的作用。將煤礦機電一體化技術進行系統化的探究與應用，最大化的避免在運用過程中出現的問題，充分的利用他們的優勢，使機電一體化技術以最大的效率運用在煤礦開發工作中。

3.4綠色化

現在全球都在提倡環保，進行綠色生產。隨著人們環保意識的額增強，對各個企業的環保工作也越來越重視。因此，煤礦機電一體化技術應以綠色安全無公害為里程碑，優化生產模式，在每個環節都要環保放在首位，實現經濟和生態保護的共同發展，不能因為眼前利益而忽視了長遠利益。所以實現煤礦機電一體技術的綠色化，是迎合社會發展的必然結果。

4、小結

隨著機電一體化在我國煤礦企業的應用，是礦井作業更加的安全高效。在煤礦機電一體化的運用過程中，雖然暴露出了很多問題，但是我國有關企業單位及時針對問題進行分析，使當前的煤礦機電一體化技術取得了一定的成就，并不斷的向智能化、系統化、微型化和綠色化發展。為我國的煤礦開發事業的順利進行掃清了道路，更有助于我國經濟的增長，國家的繁榮富強。

參考文獻

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中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0039-02

1 機電一體化概述

1.1 機電一體化的定義

所謂機電一體化就是指通過將微電子技術應用在機械的主功能、動力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上，并利用相關軟件將電子裝置與機械裝置有機整合在一起所構成的系統的總稱。從機電一體化的定義可以看出，機電一體化技術并不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的應用技術。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產品”兩個方面的內容。

1.2 機電一體化的關鍵技術

機電一體化的關鍵技術主要包括信息處理技術、精密機械技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、伺服驅動技術以及系統總體技術等幾個方面的關鍵技術，以下將分別給予詳細的說明。

1.2.1 信息處理技術

所謂的信息處理技術就是指在生產基于機電技術的相關產品的過程中，對與產品生產過程相關的各種參數和狀態以及自動控制有關的信息所進行的處理。

1.2.2 精密機械技術

精密機械技術作為實現大多數機電產品的核心和基礎技術，它是實現大多數機電產品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。

1.2.3 自動控制技術

自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發展以及功能的不斷增強，基于自動控制技術產品的質量在獲得不斷的提高。

1.2.4 檢測與傳感器技術

檢測與傳感器技術主要用于實現各種基于機電技術產品運行時的相關參數、工作狀態以及其他相關信息的接受以及參數和相關信息準確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實現產品運行過程的自動控制。

1.2.5 伺服驅動技術

伺服驅動技術主要是基于機電技術產品的驅動裝置設計中的核心技術，它作為驅動設備執行操作的重要支撐技術，在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產品質量。

1.2.6 系統總體技術

系統總體技術是用系統的觀點和方法，從整體目標出發，將基于機電技術產品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結合各個功能模塊的實際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案，再把相應的技術方案進行匯總，從而設計出合理的功能技術方案。

2 機電一體化的發展現狀

2.1 國外機電一體化的發展現狀

2.1.1 絕大多數的制造業領域都有機電一體化產品

在工業比較發達的國家，機電一體化產品遍及絕大多數的制造業領域，其中數控機床和工業智能機器人是這些國家的主要機電一體化產品，其中的數控機床在機床領域中所占的比重越來越大，而工業智能機器人也將逐步進入管理、辦公、家庭和娛樂等各個領域，具有非常廣闊的發展前景。

在數控機床方面，目前數控機床的定位精度已由一般的0.01mm~0.02mm提高到0.008mm左右，亞微米級機床達到0.0005mm左右，納米級機床達到0.005μm ~0.01μm，最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數控系統和機床已有產品。

在工業機器人方面，目前日本的工業機器人生產量占全世界工業機器人的70%左右，與工業機器人相關的專利則有90%以上掌握在日本企業手中。由此也可以看出，日本是名副其實的機器人王國。 美國、德國分別居二、三位。

2.1.2 機電一體化開始逐步向集成化的方向發展

CIMS，即計算機集成制造系統，它突破了原有制造業各部門之間的界限，實現了工業制造企業生產準備、產品開發、經營決策等各個環節的有效整合，在計算機集成制造系統的作用下，當前的世界制造業開始逐步向集成化的方向發展。

2.1.3 激光技術在機電一體化中的應用

激光技術在機電一體化中的應用，將使光機電一體化成為機電一體化技術重要的發展方向。

2.1.4 微細加工技術發展迅速

當前微機電技術及其產業的高速發展，將帶動微細加工技術的興起。

2.2 國內機電一體化的發展現狀

2.2.1 數控技術方面

我國對數控技術的研究起始于1985年，經過這些年的發展，我國目前已經基本掌握了數控技術的核心技術，相關的數控技術產品也越來越多的出現在工業產品市場中。

2.2.2 工業機器人方面

我國對工業機器人的研究開始于1986年，目前，已經掌握了機器人的軟件編程、控制系統以及操作機的設計制造等技術，并開發出了能夠進行水下作業施工的多種工業機器人。

2.2.3 計算機集成制造系統方面

經過近些年的潛心研究，我國在計算機集成制造系統方面已經有了較快發展。其中，已經在包括清華大學在內的多數著名高校內建成了國家CIMS技術實驗室、工程研究中心以及相關的CIMS培訓中心。

3 機電一體化的未來發展

3.1 智能化

智能化的機電一體化產品是指具有一定的邏輯思維、判斷推理和自主決策能力的機電一體化產品，由于可以智能化的機電一體化產品對人類的智能進行模擬，所以，一些智能化的機電一體化產品就可以替代人的部分腦力勞動。

3.2 微型化

當前微型化的機電一體化產品的幾何尺寸一般不會大于1cm3，而且微型化的機電一體化產品在不斷的向微米級和納米級的方向發展。目前，國外已經能夠在實驗室中制造出亞微米級的機械元件。

3.3 模塊化

從各方面來看，機電一體化產品的一個重要發展趨勢就是實現模塊化生產，這樣一來，企業就可以可利用標準的模塊化單元迅速開發生產機電一體化產品，進而將大大提高企業的生產效率。

3.4 網絡化

計算機網絡通信技術的快速發展促使其不斷朝著網絡化的方向發展。其中，隨著網絡的不斷普及，基于網絡的各種機電一體化產品，如遠程控制和監視技術等如雨后春筍般不斷涌現出來。

3.5 綠色化

根據時代的發展需求，綠色化將成為機電一體化的必然發展趨勢，其目標是在機電一體化產品的整個生命周期中，要保證產品對生態環境造成的危害最小，而獲得的資源利用率卻最高。

4 結論

機電一體化是很多學科相互發展和相互促進的結果，隨著科學技術的不斷發展和進步，機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛，而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發展趨勢，機電一體化的發展前景非常廣闊。

參考文獻

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中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 06-0100-01

目前，我國在傳感器上的研制與傳感檢測技術的應用已經有所成就，但是與外國的很多先進技術還具有很大的差距。機電一體化是現代科技發展下的產物，它在各個領域都有所應用，并且起著非常大的作用。本文主要介紹傳感器與檢測技術的基本概念，和傳感器檢測技術在機電一體化系統中的具體應用及發展趨勢。

一、傳感器與機電一體化的介紹及聯系

（一）傳感器的概念

在工程作業中，能按照固定規律將一種量轉換成同種或者不同種量值并且傳輸出去的工具，我們稱它為傳感器。傳感器和人類的器官有相同點，并且在人類器官上有所延伸。在信息化的社會中，人們通常也利用傳感器檢測力、壓力、速度、溫度、流量、濕度、生物量以及更多的非電量信息來促進生產力的發展。

（二）機電一體化的簡介

日本機械振興協會經濟研究所對機電一體化提出的解釋在國際上被首次認可，也可以說是機電一體化的初步定義，“機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機融合而成的系統總稱”。從它的定義上能看出，機電一體化技術涉及到了很多方面，例如，機械制造技術、測試技術、人工智能技術、微電子技術等等。

（三）傳感器與機電一體化的聯系

傳感器技術在機電一體化中起到非常關鍵的作用，它不僅能控制機電一體化系統的正常運作，還能在各種程度上為機電一體化提供相關運作的信息。在具體的操作上，傳感器主要的作用是檢測機電一體化系統自身、操作對象以及作業環境。從此可以看出，克服種種自身與環境帶來的影響，并且能夠準備，快捷的獲取到所需的信息，才能使機電一體化系統的工作效率提高。所以，沒有傳感器對信息精確、快速的處理，就沒有機電一體化的高水平工作效率。機電一體化在某種程度上帶動了自動化技術的發展，而傳感器技術水平的高低，很大程度上影響著機電一體化的自動功能，傳感器技術水平越高，自動化水平就越高。

二、傳感檢測技術在機電一體化中的具體應用

（一）機器人需要傳感器

機器人是自動化科技的代表產物，它的自動化程度在某些方面實現了很大的突破。它之所以具備良好自動化功能，在操作中能夠準確無誤，其中主要原因是傳感器的作用。傳感器在機器人內部感知到自身、外部或者操作對象的狀態，從而對信息進行處理，比如，速度、加速度、方向、位置等等。

（二）機械加工過程的傳感檢測技術。

1.切削過程和機床運行過程中的傳感技術應用

切削過程中，傳感器的主要作用是對提高切削過程的效率、制造成本和對金屬材料的切割的檢測。傳感器通過對切削力、切削過程振動、切削過程的聲音發射和切削過程中電機的功率等傳感參數的檢測，來對切削過程中的切削力、振動的變化進行有效的辨識。在機床的運行方面，傳感器的主要是對驅動系統、溫度的監測與控制、軸承和回轉系統以及安全性進行跟蹤檢測，其檢測結果具體有機床故障停留時間、工件的粗糙程度、加工過程中的準確度和精度、液的流量和機床的運行狀態等傳感參數。

2.工件加工過程的傳感

對工件的過程監視是傳感器在工程與研究中最早的應用，同時在此中也是應用最廣泛的，但在很早的時候傳感器技術在工件制作的過程中只起到對質量的監控，直到20世紀80年代，傳感器才同時應用在工件的識別和安裝位置上。主要表現在檢測用來加工工件的工作過程是否符合工件加工的標準程序、即將被加工的工件是否是當前要求被加工的工件、工件所安裝的具置是否是當前工件要求安裝的位置。

（三）傳感器在數控機床上的應用

數控機床的主要工作過程是利用數控技術中的數字信號對機床的工作過程進行控制，也就是說將刀具的具體運行過程與路線以數字信號的形式記錄下來，然后經過系統的識別發出信號，使機床上的工件與刀具產生相對運動，從而加工出達到標準的零件。

三、傳感檢測技術的地位和作用

傳感檢測技術不僅是機電一體化中不可缺少的技術，也是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。在很大程度上傳感器的檢測技術影響著自動化系統的質量。在一個自動化系統中，只有利用傳感器的檢測技術對各方面參數進行檢查，才能使整個自動化系統正常的工作。在科技高速發展的今天，不論是生活中還是生產中都能利用到檢測傳感技術。例如，部分儀器設備、辦公設備、家電中的計算機繼承制造系統、CNC機床、大型發電機等等。在國防事業和裝備武器上，傳感檢測技術同樣有著重要的作用。可以看出，傳感檢測技術在提高生產設備和系統安全經濟運行監控檢測手段、控制產品質量等方面都推動了社會生產力和科學技術的發展。總的來說，無論從宇宙到陸地，從陸地到海洋，從頂尖技術到基礎知識，從復雜的大型自動化設備到社會中每個細節，傳感檢測技術都扮演著重要的角色。

四、我國傳感器技術的發展方向

精度的發展：在原有的基礎上研究出更加具有靈敏度、準確度、靈活性的傳感器；可靠性的發展。傳感器的抗溫度性能、抗壓力性能、抗干擾性能都是影響傳感器可靠性的關鍵因素，所以我們應該注重這些因素，增強傳感器的可靠性；微型化發展：努力開發出更好的材料與技術使傳感器微型化的理想成為現實；節能性發展：傳感器的工作是建立在電源的基礎上的，既耗費能源又費時費力。所以我們應該努力研制出不靠電源的傳感器。

總之，雖說目前我國在傳感器上的研制與傳感檢測技術的應用已經有所成就，但是與外國的很多先進技術還具有很大的差距。所以，我們應該從研究手法和設備上做出提高，從而使傳感器與檢測技術在整體的運用上有所增強。

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機電的一體化系統并未形成具體的標準和統一的定義，從機械的角度上認為機電一體化系統的本質特征就是機械，是在機械的系統的主功能和相應的信息以及控制功能的實現上引進了相應的電子技術，使相應的機電系統實現與軟件的有機結合，是一種特殊的機械系統。從機電系統的設計功能上考慮，完成了機械類、運動和信息等多任務的機械和相應部件聯系起來，形成了機電系統的一體化模式以及形成了完整的機電系統，強調各種技術和功能的協調和良好結合，從而形成相應的機電的自動化系統。

一、機電系統的概念設計中的信息一體化

隨著經濟的發展和相應的技術革命，各學科的基礎理論由于研究基礎的發展和技術的相互滲透實現了產品設計的不斷發展和完善，相應的機械設計逐步走向自動化和智能化的發展趨勢從而實現機械設計指導的自動化和科學化、知識化。通過相應的計算公式和模型設計和比對實現了最優化的方案設計模式，機械概念設計的發展也逐步向現代化的設計模式靠近。通過計算設計的分析和綜合，實現了更大范圍內的機電系統的信息流動和管理控制，從而使相應的信息流更好地為機電系統的一體化設計服務。計算機與機電系統設計的相結合實現了信息載體的轉換，通過更為新穎和快捷的設計方式和信息交流實現了信息的極大交流，從而使相應的機電系統設計方案的設計和選擇達到最優狀態。

二、機電系統概念設計中的功能結構一體化

功能結構的設計是機電系統設計的重點和關鍵，一般說來機電系統的功能結構設計分為功能設計和功能映射兩個模塊，然而這樣分塊的設計模式使機電系統的設計過程建立在抽象的概念基礎之上，難以實現形象化和具體化的特點，設計過程中易出現信息的模糊和殘缺，致使這樣的設計模式難以形成形象而直觀的感受，并從相應的機械制造的理論層面進行推理控制，這樣的設計方式不利于機電系統概念設計的一體化模式的形成和協調。在相應的機電系統概念設計過程中應在建立了信息交流模式的基礎之上增強概念系統設計的可行性和可操作性。在建立相應的信息交流模式基礎之上實現機電系統的一體化優化設計。

三、機電系統概念設計的機電技術一體化

傳統的機電系統的概念設計將機械與電子技術結合起來，從而通過機械、電子技術的系統結合實現相應的機械系統的功能特點，同時改變了人工的操作和判斷，形成機電系統的自動化模式，并通過相應的程序協調機電系統的任務模式。然而傳統的機電系統的設計難以滿足現代機電系統設計的創新性要求，從而要實現一體化和自動化、智能化的發展模式。實現機械系統和電子技術的良好結合，從整體的系統功能上進行協調，從而實現機械技術和電子技術的協調組合，共同構成機電系統的功能結構。

四、機電系統概念設計的人機交互系統一體化

機電系統的一體化和信息化設計的最終目的是形成人機一體化的交互模式，形成智能化和科學化的機電系統的設計方式，隨著計算機技術和相應技術的發展和創新，機械設計和應用的智能化模式逐步成為機械設計和應用的發展模式，人機交互系統的設計實際上實現了更為方便快捷的系統操作和應用模式，同時也提高了相應的生產的效率，提高了設計的科學化程度。在機電系統概念設計過程中，應以人為本建立機電系統的協同發展決策，從而使相應的機電系統充分使用于相應的設計人員。