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摘要：機(jī)械電子工程與人工智能的結(jié)合是機(jī)械電子工程的必然發(fā)展趨勢，如今人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用越來越廣泛，兩者的結(jié)合將使機(jī)械電子工程的自動化和智能化水平進(jìn)一步提高，同時也有利于人工高智能的更好發(fā)展。本文將對機(jī)械電子工程與人工智能的各自特點(diǎn)以及歷史發(fā)展進(jìn)行簡要分析，著重探討機(jī)械電子工程與人工智能之間的相互關(guān)系。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子工程；人工智能；關(guān)系

機(jī)械工程的每一次發(fā)展都帶動了工業(yè)生產(chǎn)水平的顯著提升，機(jī)械電子工程通過融入電子技術(shù)，使其突破了機(jī)械工程的局限性，能夠完成傳統(tǒng)機(jī)械工程難以完成的復(fù)雜工作任務(wù)，同時也降低了對人員操作的依賴性。隨著機(jī)械電子工程的不斷成熟以及人工智能的快速發(fā)展，兩者的結(jié)合應(yīng)用得到了廣泛重視，機(jī)械電子工程的智能化方向發(fā)展，將使其技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升，滿足工業(yè)生產(chǎn)對機(jī)械設(shè)備的多元化需求。

1機(jī)械電子工程的發(fā)展過程及技術(shù)特點(diǎn)

1.1發(fā)展歷程

機(jī)械電子工程在其發(fā)展的最初階段，沒有受到相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高度重視，由于缺乏資源支持，技術(shù)水平提升緩慢，許多機(jī)械電子產(chǎn)品都需要通過手工制作，使其發(fā)展受到較大限制。隨著機(jī)械電子工程的工業(yè)化水平不斷提升，其技術(shù)價值逐漸顯露出來，通過機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的相互結(jié)合，能夠有效提升傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的功能和性能。因此機(jī)械電子工程逐漸開始受到重視，并實現(xiàn)了流水線生產(chǎn)。但從目前生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)水平來看，雖然我國引進(jìn)了國外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線，但生產(chǎn)能力與市場需求相比還較為落后。

1.2技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)械電子工程的主要特點(diǎn)是綜合性強(qiáng)，具有跨學(xué)科性，涉及到機(jī)械、電子技術(shù)等多個領(lǐng)域，雖然在設(shè)計環(huán)節(jié)仍以機(jī)械為主，但電子技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)揮出了越來越重要的作用。還需要根據(jù)系統(tǒng)配置需求和生產(chǎn)目標(biāo)，綜合利用其它科學(xué)技術(shù)。因此，在機(jī)械電子工程的設(shè)計過程中，通常采用從上至下的設(shè)計策略，將不同領(lǐng)域的技術(shù)模塊相互結(jié)合，實現(xiàn)設(shè)計中產(chǎn)品的功能和性能要求。相比于傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品，應(yīng)用多門先進(jìn)技術(shù)的機(jī)械電子產(chǎn)品在外觀結(jié)構(gòu)上更加小巧、精致，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，產(chǎn)品功能和性能都得到了極大提升。

2人工智能的三個發(fā)展階段及發(fā)展前景

2.1三個發(fā)展階段

截止到目前為止，人工智能歷經(jīng)了三個發(fā)展階段，在其技術(shù)萌芽階段，人工智能發(fā)展緩慢，但是在這一階段為人工智能的后續(xù)發(fā)展積累了大量的寶貴經(jīng)驗。第一臺超級計算機(jī)的誕生加快了人工智能的發(fā)展速度，但是在該階段的研究仍未取得實質(zhì)性進(jìn)展。從1956年開始，隨著人工智能命題的首次提出，人工智能進(jìn)入第一個發(fā)展階段，其基本原理和博弈原理得到證明，解放了技術(shù)思想，為人工智能的后續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的理論支持。1977年，第五屆人工智能會議的成功召開使人工智能進(jìn)入第二發(fā)展階段，其技術(shù)應(yīng)用得到快速發(fā)展，并與實際生產(chǎn)相結(jié)合，取得了重要的實際應(yīng)用價值。近年來，人工智能的發(fā)展受到了越來越多的關(guān)注，具有良好的發(fā)展前景。

2.2發(fā)展前景

人工智能以計算機(jī)為依托，不斷延伸自身的智能性，深度挖掘計算機(jī)功能的各種可能，是21世紀(jì)以來最具有發(fā)展前景的學(xué)科之一。人工智能學(xué)科以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，立足于心理學(xué)、信息論等多個領(lǐng)域知識，吸收了許多其他學(xué)科的特點(diǎn)，同時也推動了其他學(xué)科的更好發(fā)展，是一門極具發(fā)展?jié)摿Φ那把貙W(xué)科。人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用，將彌補(bǔ)機(jī)械電子工程的不足，促進(jìn)機(jī)械電子工程的更好發(fā)展。

3機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系探究

3.1應(yīng)用差異性

人工智能的應(yīng)用需要以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托，因此無法通過其他途徑在機(jī)械電子工程中得到應(yīng)用只有對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行人工的指令轉(zhuǎn)變，才能在機(jī)械電子工程中實現(xiàn)智能化控制。而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行是以數(shù)據(jù)分析和計算為基礎(chǔ)的，一旦在數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致人工智能控制失誤，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械電子工程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生崩潰。因此，人工智能在機(jī)械電子工程中具有一定的應(yīng)用差異性。

3.2綜合性補(bǔ)充

機(jī)械電子工程采用模塊化設(shè)計方式，每個模塊的功能特點(diǎn)較為固定，而現(xiàn)代機(jī)械電子工程對其功能的多元化需求不斷提高，一些綜合需要人工智能提供支持。因此，人工智能技術(shù)可以對機(jī)械電子工程進(jìn)行綜合性補(bǔ)充，通過其自身的綜合操作功能，為機(jī)械電子工程的多元化工程實現(xiàn)提供輔助。比如目前較為成熟的模型推理系統(tǒng)就是兩者相互結(jié)合的典型例子，也是人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的正確方法。目前人工智能中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過對人體神經(jīng)進(jìn)行模仿，使其技術(shù)水平更進(jìn)一步，在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對機(jī)械電子工程各個功能模塊的完整控制，使二者更加完美的結(jié)合。

3.3不穩(wěn)定性處理及精度控制

不穩(wěn)定性是機(jī)械電子工程存在的主要缺陷之一，其系統(tǒng)本質(zhì)以及輸入、輸出關(guān)系決定了機(jī)械電子工程的不穩(wěn)定性，對其各項功能的實現(xiàn)及正常使用產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。在傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程中，主要采用解析法對系統(tǒng)的不穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，但這種控制方法無法做到精確控制，因此對不穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)能力有限。人工智能技術(shù)以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、高效處理，可以很好的彌補(bǔ)機(jī)械電子工程的這一缺陷?？梢圆捎萌斯ぢ毮艿纳窠?jīng)模式對機(jī)械電子系統(tǒng)進(jìn)行精確化控制，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

4結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械電子工程與人工智能都經(jīng)歷了較為漫長的發(fā)展過程，都整合了大量相關(guān)學(xué)科，具有較強(qiáng)的綜合性。針對于電子機(jī)械工程目前存在的功能多元化需求和系統(tǒng)不穩(wěn)定性缺陷，人工智能技術(shù)可以對其進(jìn)行有效彌補(bǔ)，促進(jìn)機(jī)械電子工程的更好發(fā)展。因此，應(yīng)加大力度促進(jìn)機(jī)械電子工程與人工智能的相互融合，使人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

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關(guān)鍵詞：控制工程；機(jī)械電子工程；運(yùn)用分析；科學(xué)技術(shù)

隨著時代的發(fā)展，人類各方面的文明都在進(jìn)步[1]。因此，在能源、資源、人力、物力等方面的消耗都是需要巨額的消費(fèi)，間接地促進(jìn)了我國在經(jīng)濟(jì)、能源上的發(fā)展水平。與傳統(tǒng)的自動化技術(shù)相比，電子技術(shù)的發(fā)展為自動化機(jī)械工程帶來了無限的光輝，不僅促進(jìn)了機(jī)械自動化技術(shù)向高科技方向發(fā)展，傳統(tǒng)技術(shù)與新科技的結(jié)合會快速促進(jìn)控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用分析，進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械電子工程工業(yè)的發(fā)展。

一、機(jī)械電子工程中控制工程的簡述

控制工程主要是以工程控制為理論，重點(diǎn)結(jié)合當(dāng)代的高科技發(fā)展與革新，以解決自動化機(jī)械電子工程中的實際問題為首要目標(biāo)，進(jìn)行機(jī)械電子工程中控制工程的研究與分析。控制工程在科學(xué)領(lǐng)域的各個學(xué)科中都有廣泛的利用，不僅可以促進(jìn)機(jī)械電子工程的科技發(fā)展，還能夠有效的加快機(jī)械電子在國際科學(xué)市場上的影響力和效益。1、控制工程的產(chǎn)生隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類生活條件發(fā)展壯大，行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展亦是突飛猛進(jìn)，各領(lǐng)域的發(fā)展都在加快步伐，不僅促進(jìn)了控制工程在其行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，還間接地促進(jìn)了科技的進(jìn)步，因此控制工程在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用也隨著時代的進(jìn)步而進(jìn)步。比起傳統(tǒng)的工藝工程，當(dāng)代的機(jī)械電子工程已經(jīng)在技術(shù)上有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。傳統(tǒng)的控制工程主要依靠手工工藝的技術(shù)，發(fā)展速度慢，工作效率低，不能達(dá)到企業(yè)所需的目標(biāo)與需求。而電子計算機(jī)的誕生則恰恰為電子機(jī)械控制工程帶來了新的挑戰(zhàn)，并且再一定程度上為傳統(tǒng)控制工程打下了堅實的基礎(chǔ)。信息時代的發(fā)展與傳統(tǒng)技藝的結(jié)合大大促進(jìn)了機(jī)械電子工程的發(fā)展，沒有信息時代技術(shù)就不可能存在機(jī)械電子工程的產(chǎn)生。2、控制工程在機(jī)械電子工程的應(yīng)用我國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步速度快，在科技和經(jīng)濟(jì)方面的發(fā)展和變化巨大，但我國仍處于發(fā)展中階段[2]。無論是在技術(shù)還是在經(jīng)濟(jì)上都與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)，存在不小的差距[3]。因此，處于發(fā)展中國家的中國還是要堅持不懈地進(jìn)行控制工程的分析和研究。為應(yīng)對這一難題，國家也需要作出相關(guān)努力，對于技術(shù)相關(guān)工作人員要組織相關(guān)專業(yè)隊伍，并由國家提供工作環(huán)境以及工作創(chuàng)造條件，供研究創(chuàng)新者使用，為我國創(chuàng)造出先進(jìn)的機(jī)械電子工藝工程，提高我國在機(jī)械自動化行業(yè)的國際地位與國際影響力。

二、機(jī)械電子工程的應(yīng)用

當(dāng)今的社會已經(jīng)逐漸形成一個高速運(yùn)轉(zhuǎn)的流程，效益是一個公司或者企業(yè)、行業(yè)的必備的要素，自動化控制系統(tǒng)因此也得到了廣泛的認(rèn)可和利用，并且能夠在一定程度上為公司、企業(yè)、行業(yè)甚至國家層面帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和科技上的效益。因此，控制工程要一直不斷地更新和發(fā)展才能夠在社會市場上立于不敗之地，為社會市場帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。1、自動化的集成自動化技術(shù)的集成是控制工程在機(jī)械電子工程中的一項重要運(yùn)用，集成技術(shù)主要通過整合分析對原有的通信技術(shù)以及科學(xué)技術(shù)進(jìn)行規(guī)整和修改，對其中精華部分進(jìn)行保留，糟粕部分進(jìn)行摒棄，使得其中的機(jī)械自動化系統(tǒng)變得更加完善與合理，高效地運(yùn)用于機(jī)械電子工程中的控制工程領(lǐng)域內(nèi)。除此之外，想要加快機(jī)械電子工藝進(jìn)程就要充分借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)與國外的信息交流與科技交流，計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械自動化電子工程中的控制工程的作用非常重要，是自動化技術(shù)的基礎(chǔ)，只有加強(qiáng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完善科技的整體設(shè)備與器材，才能有效解決自動化進(jìn)程中出現(xiàn)的各種問題。2、控制工程發(fā)展前景在未來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，控制工程的作用會越來越大，在機(jī)械電子工程中所占比例會日趨增大，其對于自動化技術(shù)是一項基本技術(shù)，是其他學(xué)科和設(shè)計的基礎(chǔ)。隨著世界各國都在加快科技發(fā)展進(jìn)程，國際之間的科技競爭越來越激烈，只有在技術(shù)工藝上加強(qiáng)才能夠使得控制工程發(fā)展領(lǐng)域越來越廣闊。當(dāng)然，在發(fā)展的同時也要保持環(huán)境的衛(wèi)生，盡量避免噪聲、輻射、環(huán)境等污染的產(chǎn)生，從污染源、傳播途徑、阻斷方式等方面進(jìn)行考慮，在最大程度生對其進(jìn)行遏制。只有實現(xiàn)了環(huán)境的清潔，將環(huán)境保護(hù)作為首要任務(wù)，才能將可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行下去，促進(jìn)控制工程在機(jī)械電子工程中的有益發(fā)展。相關(guān)環(huán)境局負(fù)責(zé)人員要加強(qiáng)企業(yè)在環(huán)境衛(wèi)生方面的監(jiān)督力度，禁止污染環(huán)境現(xiàn)象的發(fā)生，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即對其進(jìn)行行政處罰和道德批評。

三、結(jié)束語

隨著時展，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日趨成熟，控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用越來越廣泛[4]。機(jī)械工程師關(guān)系到我國行業(yè)發(fā)展和國際綜合實力的重要的一部分，機(jī)械工程的發(fā)展程度直接影響到了我國科技的發(fā)展和國際市場上的地位。因此，只有加快科學(xué)技術(shù)的步伐與進(jìn)程才會促進(jìn)控制工程在機(jī)械電子工程中的地位與發(fā)展?？刂乒こ痰募夹g(shù)固然得到相應(yīng)的提高，但是也存在著許多不安全的隱患因素的存在，例如，自動化工程的實施為人類生活帶來了惡劣的輻射影響，噪聲污染、環(huán)境污染等等，這些都對人類文明生活等都帶來了一定程度上的負(fù)面影響。相關(guān)工作人員只有加強(qiáng)對技術(shù)造成的后果進(jìn)行清潔處理，才能夠更加有效地加強(qiáng)控制工程的智能化和自動化，使控制工程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性快速提高。相關(guān)工作人員要適當(dāng)提高警惕，加強(qiáng)管理，針對當(dāng)下的現(xiàn)實問題進(jìn)行強(qiáng)有力的解決措施以及改善方案。

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關(guān)鍵詞：機(jī)械電子系統(tǒng)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

一、機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）機(jī)械電子系統(tǒng)正處在技術(shù)快速革新的階段。我國機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展時間較短，隨著我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)規(guī)劃方案的出臺和落實，機(jī)械電子系統(tǒng)才真正作為國家層面的科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略而得到科研地位的確立[1]。在我國機(jī)電一體化科研小組組建之后，一些一線工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域才真正得到了機(jī)械電子技術(shù)的供應(yīng)。經(jīng)過二十余年的發(fā)展，我國很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都已經(jīng)具備了獨(dú)立的科研團(tuán)隊，并將機(jī)械電子技術(shù)作為一項核心的發(fā)展技術(shù)進(jìn)行處理和研究。此外，機(jī)械電子資源的產(chǎn)品也正處在創(chuàng)新的關(guān)鍵時期，很多科學(xué)技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域都已經(jīng)在研究內(nèi)容方面與機(jī)械電子技術(shù)的科研領(lǐng)域形成了業(yè)務(wù)對接，并且將業(yè)務(wù)對接的成果更好的應(yīng)用于其它生產(chǎn)性工作領(lǐng)域[2]。

（二）機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生系統(tǒng)正在快速發(fā)展。在我國機(jī)械電子系統(tǒng)快速發(fā)展的過程中，社會各領(lǐng)域都在機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生系統(tǒng)方面看到了較大的經(jīng)濟(jì)效益，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)體系作用的增強(qiáng)，很多社會領(lǐng)域都已經(jīng)自發(fā)的開始了機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生性研究，并且可以很好的憑借信息流資源的合理控制對后續(xù)的物流管理工作進(jìn)行控制，使機(jī)械電子系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)不會過多的受到企業(yè)單位內(nèi)部管理體制的限制[3]。目前，很多科研團(tuán)隊都已經(jīng)將機(jī)械電子圖的衍生系統(tǒng)用于生產(chǎn)制造工作當(dāng)中，尤其在激光技術(shù)與機(jī)械電子系統(tǒng)融合以后，機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)可以很好的應(yīng)對機(jī)械加工領(lǐng)域的很多要求，并且憑借其它領(lǐng)域科研成果的發(fā)展對現(xiàn)有的衍生系統(tǒng)進(jìn)行再次開發(fā)，因此，機(jī)械電子系統(tǒng)的未來的工業(yè)領(lǐng)域依然具備良好的發(fā)展前景。

二、機(jī)械電子系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

（一）機(jī)械電子系統(tǒng)的智能化發(fā)展。隨著我國社會對工業(yè)產(chǎn)品需求的提高，很多工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始將智能化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用作為提升工業(yè)生產(chǎn)水平的主要戰(zhàn)略。機(jī)械電子技術(shù)如果在設(shè)計方面完全由人為操作，雖然可以降低實際生產(chǎn)過程中的人力資源消耗，卻使得系統(tǒng)的操作和運(yùn)維方面必須產(chǎn)生較大的人力資源消耗[4]。因此，在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)人力資源供應(yīng)緊缺問題的情況下，對機(jī)械電子系統(tǒng)進(jìn)行有效的智能化處理，能夠很大程度上增強(qiáng)機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用水平，并使機(jī)械電子技術(shù)可以更好的應(yīng)對新時期的工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。智能化系統(tǒng)的發(fā)展不僅可以提升機(jī)械電子系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還能使系統(tǒng)在運(yùn)行過程中更好的降低錯誤率，并使系統(tǒng)能夠憑借準(zhǔn)確度的優(yōu)勢，更多的進(jìn)行機(jī)械電子系統(tǒng)衍生系統(tǒng)的開發(fā)，使數(shù)控工藝能夠在統(tǒng)一的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之下得到更加完整的運(yùn)行。

（二）機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。提升機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展程度，可以使機(jī)械電子技術(shù)在現(xiàn)有的體系中得到更加有效的發(fā)展，并使標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)能夠更好的適應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展需要。此外，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動對于機(jī)械電子技術(shù)提出了更高的精密化生產(chǎn)要求，這就使得機(jī)械電子技術(shù)迫切需要構(gòu)建起行之有效的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在未來的機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展趨勢當(dāng)中，通過固定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展效率，是機(jī)械電子系統(tǒng)增強(qiáng)生產(chǎn)能力的重要途徑，也是保證機(jī)械電子系統(tǒng)可以適應(yīng)技術(shù)研發(fā)要求的重要手段。機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展還能使技術(shù)研發(fā)過程中的故障率得到有效的降低，使新型技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需要。

（三）機(jī)械電子技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)的融合是提升機(jī)械電子技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵，隨著我國各領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)開始向著互聯(lián)網(wǎng)資源融合的方向快速發(fā)展。目前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)對我國社會產(chǎn)生了深刻的影響，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本操作手段也已經(jīng)被設(shè)備各領(lǐng)域的人群熟知，在這種狀態(tài)下，將機(jī)械電子系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行整合，在我國社會的各個領(lǐng)域會獲得良好的人力資源基礎(chǔ)支持。

結(jié)論

提升機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展水平對保證我國工業(yè)生產(chǎn)能力的可持續(xù)發(fā)展十分重要，因此，對機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展歷程加以研究，并結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗，對機(jī)械電子系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測和設(shè)計，對有效提升我國機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展質(zhì)量具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]呂英杰.芻議我國機(jī)械電子系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,02:121.

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[關(guān)鍵詞]傳感器;機(jī)械電子;應(yīng)用

中圖分類號：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0124-01

引言

隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高，人們通過科學(xué)技術(shù)探索新領(lǐng)域的活動越來越多，信息內(nèi)容與傳遞方式日趨多樣化，對信息處理速度與能力的要求越來越高，使自動控制系統(tǒng)中更多地采用了傳感器技術(shù)。作為一種新出現(xiàn)的智能化技術(shù)，傳感器技術(shù)就像人體感官一樣可以對外界變化進(jìn)行感知，將獲得的信息傳送給計算機(jī)，然后做出相應(yīng)的反應(yīng)，將傳感器應(yīng)用到自動控制系統(tǒng)中能夠大大提升系統(tǒng)的靈敏度、控制精度及自動化程度。

1、傳感器技術(shù)研究現(xiàn)狀

傳感器是指工程上可以被直接測量，按相應(yīng)規(guī)律轉(zhuǎn)換成同種或別種量值進(jìn)行輸出的工程器件。傳感器所發(fā)揮的功能類似于人體感覺器官，也可以說，傳感器就是人體感覺器官的外在延伸。傳感器能夠?qū)ψ鳂I(yè)環(huán)境狀態(tài)、自動化系統(tǒng)運(yùn)行以及操作對象等進(jìn)行系統(tǒng)檢測，從而為控制機(jī)電系統(tǒng)提供全面依據(jù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，自動化技術(shù)與信息化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其中，以傳感器為核心的機(jī)電自動化控制技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。在機(jī)電自動化控制系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)控制，而且會對系統(tǒng)自動化水平產(chǎn)生直接影響，若傳感器技術(shù)較為先進(jìn)，系統(tǒng)自動化水平就會得到相應(yīng)提升，反之，系統(tǒng)自動化水平就會相應(yīng)下降。當(dāng)前，在社會各個領(lǐng)域內(nèi)，傳感器技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，且集成化程度不斷提升。集成化傳感器所具有的技術(shù)穩(wěn)定性更高，傳感器的體積和重量更小，為自動化控制系統(tǒng)的順利運(yùn)用提供了有力的技術(shù)支持。

2、我國傳感器技術(shù)在機(jī)械電子中應(yīng)用的不足

傳感器技術(shù)是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié)。在測試系統(tǒng)中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準(zhǔn)確傳遞和檢測出某一形態(tài)的信息，并將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的信息。具體地說傳感器是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受（或響應(yīng)）與檢出功能，并使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的可輸出信號的元器件或裝置。如果沒有傳感器對被測的原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕獲和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測試與控制都將無法實現(xiàn)，即使最現(xiàn)代化的電子計算機(jī)，沒有準(zhǔn)確的信息（或轉(zhuǎn)換可靠的數(shù)據(jù)），不失真的輸入，也將無法充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。傳感器種類及品種繁多，原理也各式各樣，應(yīng)根據(jù)測量對象的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇精度和范圍度是至關(guān)重要的。但無論何種條件、場合使用的傳感器，均要求其性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可靠，經(jīng)久耐用。為此，在研究高精度傳感器的同時，必須重視可靠性和穩(wěn)定性的研究。包括床暗器的研究、設(shè)計、試制、生產(chǎn)、檢測與應(yīng)用等諸項內(nèi)容在內(nèi)的傳感器技術(shù)，已逐漸形成了一門相對獨(dú)立的專門學(xué)科。我國在研究傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中應(yīng)用時起步晚與他國。相對于發(fā)達(dá)國家，我國仍處于弱勢，雖然我國近幾年在該領(lǐng)域取得了不小的進(jìn)步與突破，但仍無法與發(fā)達(dá)國家齊肩，客觀因素就是我們不在一條起跑線上。

3、傳感器技術(shù)在機(jī)械電子中的應(yīng)用分析

3.1、傳感器技術(shù)在機(jī)械加工過程中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在機(jī)械加工過程中的作用是非常重要的，被應(yīng)用于機(jī)械加工的各個環(huán)節(jié)之中，有助于促進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)的進(jìn)步，提高機(jī)械加工的質(zhì)量和加工效率，促進(jìn)機(jī)械加工企業(yè)的發(fā)展。傳感技術(shù)在機(jī)械加工過程中的應(yīng)用包括加工前和加工中的檢測。加工前，為了保障機(jī)械加工的順利進(jìn)行，需要對用于加工的設(shè)備以及其他工具進(jìn)行檢測，確保這些設(shè)備均符合生產(chǎn)要求，以免給企業(yè)造成不必要的損失，只有檢測完成后，企業(yè)才可以開始進(jìn)行加工。加工中，由于傳感器具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)測量功能，在加工的過程中需要借助傳感器對企業(yè)的加工條件進(jìn)行實時監(jiān)測，包括加工的溫度、進(jìn)給速度以及切削力等，以便及時發(fā)現(xiàn)加工過程中存在的問題，并及時予以調(diào)整，保障產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2、傳感器技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床，簡而言之就是使用數(shù)控技術(shù)來進(jìn)行控制的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床主要是通過將刀具的移動軌跡等以數(shù)字的形式對其進(jìn)行編碼，并將其錄入數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過運(yùn)算和編譯等方式后控制刀具與工件的運(yùn)動，從而達(dá)到生產(chǎn)出較高精準(zhǔn)度零部件的目的，在這個過程中，傳感器技術(shù)發(fā)揮著不可取代的作用。在數(shù)控機(jī)床中，通常用的比較多的傳感器有電流傳感器、紅外傳感器、電壓傳感器以及溫度傳感器等。機(jī)床在實際的操作過程中，傳動軸很容易出現(xiàn)傳動過位的情況，從而給機(jī)床的正常運(yùn)作產(chǎn)生影響，所以要解決這個問題，就必須充分發(fā)揮傳感器的監(jiān)測作用，使用傳感器對刀具的運(yùn)動、溫度、工件的位置以及速率等進(jìn)行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整，降低故障發(fā)生的幾率，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

3.3、傳感器技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，機(jī)電自動化控制系統(tǒng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，如在收割土豆的流水線作業(yè)中，在首位的土豆種植中，可以在農(nóng)田中設(shè)置傳感器來對空氣溫度、土壤中化肥配含量、光照強(qiáng)度以及土壤濕度進(jìn)行實時、智能化測量，這樣可以明顯減少農(nóng)民工作量，并提升農(nóng)作物產(chǎn)量。此外，土豆收割機(jī)自動識別泥土塊與土豆，智能化區(qū)分土豆的大小，對土豆上泥土進(jìn)行自動清理，并自動完成裝袋等操作都是利用傳感器來完成的。

3.4、傳感器技術(shù)在交通行業(yè)中的應(yīng)用

在交通領(lǐng)域內(nèi)，傳感器技術(shù)等各種新興技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注。其中，傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛，并推動汽車行業(yè)獲得了更好的發(fā)展，進(jìn)入了一個全新的發(fā)展領(lǐng)域。機(jī)電自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代了過去的人力機(jī)械系統(tǒng)，有效提升了汽車的系統(tǒng)運(yùn)作能力，使信息傳遞與能量交換更快、更加流暢，將汽車制造的各個部分緊密的結(jié)合在一起，使之形成了一個整體。在汽車行業(yè)中應(yīng)用機(jī)電自動化控制傳感器技術(shù)，壓力傳感器、冷卻水溫傳感器、曲軸位置傳感器、吸氣傳感器以及氣敏傳感器等幾個方面的應(yīng)用最為廣泛，重要性也最大。

4、傳感器技術(shù)發(fā)展展望

新材料研發(fā)在材料工程取得高速發(fā)展的同時，傳感器類型也越來越多，制造傳感器的材料已經(jīng)擺脫陶瓷材料與半導(dǎo)體的限制，高科技材料如超導(dǎo)材料與光導(dǎo)材料的使用越來越多，新式材料如納米材料的研發(fā)與應(yīng)用也推動了傳感器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，促使傳感器新功能與外形結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，推動了人工智能材料的發(fā)展。

集成化研發(fā)目前各行各業(yè)中精細(xì)化加工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，在傳感器技術(shù)的未來發(fā)展中，集成化技術(shù)是非常重要的發(fā)展趨勢。集成傳感器具有誤差小、制作成本低、體積小、功能簡單、功耗低、反應(yīng)快以及配置電路簡單等顯著優(yōu)勢，非常適合遠(yuǎn)距離遙控操作。

智能化研發(fā)所謂智能化傳感器實際上就是結(jié)合了微型處理器與集成化傳感器各自的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)信息監(jiān)測與處理的綜合型傳感器。當(dāng)前，智能化傳感器表現(xiàn)出了非常理想的發(fā)展前景，將其與人工智能化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，能夠分散處理收集到的大量信息數(shù)據(jù)，從而有效降低設(shè)備成本。

5、結(jié)語

如今傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化的應(yīng)用已經(jīng)拓展到機(jī)器人用傳感器、切削過程和機(jī)床運(yùn)行過程的傳感技術(shù)、工件的過程傳感、汽車自動控制系統(tǒng)中的傳感技術(shù)等等領(lǐng)域，科技發(fā)展的步伐在逐漸加快，我們更應(yīng)緊迫起來，盡快的解決上述問題，只要堅持不懈的努力，因地制宜，各地區(qū)采取相應(yīng)的科學(xué)發(fā)展措施、政策，總結(jié)我們成功方面的經(jīng)驗，吸取失敗而原因，我國的感器技術(shù)在機(jī)電一體化的應(yīng)用發(fā)展會呈現(xiàn)出嶄新的姿態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng) 工程機(jī)械 振動測試 可靠性

目前，我國工程制造業(yè)的各種測試標(biāo)準(zhǔn)逐步形成了系統(tǒng)化、系列化發(fā)展模式，但是我國對于工程機(jī)械電氣系統(tǒng)以及各種關(guān)聯(lián)元件的檢測和管理中未曾形成一套統(tǒng)一、完善、系統(tǒng)的管理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這也就使得大多數(shù)的工程機(jī)械在應(yīng)用的過程中存在著一定的認(rèn)識不足和器件的綜合性質(zhì)存在著一定的差異，由于在工作中各種電氣故障較為頻繁，因此在目前的工作之中都存在著極為明顯的欠缺。尤其是在近年來，各種工程機(jī)械種類的不斷出現(xiàn)和作業(yè)環(huán)境的頻繁導(dǎo)致各種配件系統(tǒng)問題頻繁發(fā)生，給整個工程機(jī)械的完善和應(yīng)用帶來了一定的影響。因此在當(dāng)前對工程機(jī)械電氣系統(tǒng)加以完善和優(yōu)化十分關(guān)鍵，同時對其進(jìn)行處理和總結(jié)也十分必要。

一、工程機(jī)械電氣系統(tǒng)概述

工程機(jī)械電氣系統(tǒng)可以說是由電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)兩部分組成的，其中工程機(jī)械中的電氣系統(tǒng)主要包含了蓄電池、調(diào)節(jié)器、發(fā)電機(jī)、充電系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)以及各種輔助設(shè)備，而工程機(jī)械中的電子系統(tǒng)主要包含了電子控制燃油機(jī)、電子控制自動變速器以及電子負(fù)荷傳感系統(tǒng)等。

1、特點(diǎn)

在目前的社會發(fā)展中，工程機(jī)械電子系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，其設(shè)備也日益完善和增多，成為整個社會發(fā)展中最值得我們關(guān)注和研究的重點(diǎn)話題。其中我們常見的電氣系統(tǒng)設(shè)備主要是由電源、用電設(shè)備以及電氣控制設(shè)備等綜合組成的，其中具有著低壓、直流以及單線制的控制要求和控制流程。工程機(jī)械電氣設(shè)備上的電路屬性通常都是一種模擬電路和回流電路模式，也是一種具有著多樣性、全面化的工作模式。因此在信號的連接過程中存在著一定的連續(xù)性差、穩(wěn)定性地等特點(diǎn)，這就使得其在診斷方面變得十分的復(fù)雜和繁瑣，也容易形成其他各種意料之外的變動與變動，進(jìn)而導(dǎo)致了整個系統(tǒng)工程出現(xiàn)了一定的影響和欠缺。由于在目前的機(jī)械電氣系統(tǒng)中還未形成一套完善、科學(xué)的管理指標(biāo)和管理標(biāo)準(zhǔn)，因此我們在管理工作中還是一種被動的管理模式和監(jiān)測體系。

2.工程機(jī)械電子系統(tǒng)的特點(diǎn)

工程機(jī)械電子系統(tǒng)也采用低壓、直流、單線制，一般由傳感器、微機(jī)控制器和執(zhí)行裝置等組成。電子控制系統(tǒng)總體上采用的是數(shù)字電路，采用高度集成模塊化結(jié)構(gòu)。數(shù)字電路僅有兩種狀態(tài)，即0和1。列出其輸入、輸出關(guān)系真值表，可以很方便地找出原因一結(jié)果對應(yīng)關(guān)系。數(shù)字電路的故障診斷具有規(guī)范性、邏輯性和可監(jiān)測性的特點(diǎn)，故障診斷理論發(fā)展迅速，并日趨成熟。目前已經(jīng)有相當(dāng)多的診斷程序和診斷設(shè)備投入了實際使用。

二、工程機(jī)械電氣系統(tǒng)振動測試概述

工程機(jī)械電氣設(shè)備故障率較高，同時引起電氣設(shè)備發(fā)生故障的因素也很多，但歸納起來也不外乎是電器件損壞或調(diào)整不當(dāng)、電路斷路或短路、電源設(shè)備損壞等。為了較準(zhǔn)確迅速地查找出故障部位，可采用以下檢測與診斷法。

1.電氣系統(tǒng)振動測試的必要性

工程機(jī)械作業(yè)環(huán)境惡劣、作業(yè)工況多變，其電氣系統(tǒng)故障比較頻繁。以全液壓振動壓路機(jī)故障統(tǒng)計為例，與振動有直接聯(lián)系的電氣元器件故障概率10%左右。所以在進(jìn)行工程機(jī)械電氣系統(tǒng)設(shè)計和電氣配件選型時，必須通過振動可靠性試驗來優(yōu)化電氣系統(tǒng)設(shè)計，以提高整機(jī)的操縱性、可靠性和安全性。

2.電氣系統(tǒng)振動測試平臺的選型

目前振動試驗設(shè)備按其激振方式可分為3類：即機(jī)械式、電液式和電動式振動臺。

（1）機(jī)械式振動臺

機(jī)械式振動臺可分為不平衡重塊式和凸輪式兩類。不平衡重塊式是以不平衡重塊旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力來激振振動臺臺面，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但只能在5-100Hz頻率范圍內(nèi)工作，最大位移為6mm，最大加速度約10g，且不能進(jìn)行隨機(jī)振動。凸輪式振動臺的工作頻率僅限于低頻，上限頻率為20Hz左右，最大加速度為3g左右，加速度波形失真很大?？傮w來看，機(jī)械式振動臺整體復(fù)雜，價格較貴，隨機(jī)振動困難。

（2）電液式振動臺

電液式振動臺是用小電動振動臺驅(qū)動可控制的伺服閥，通過油壓使傳動裝置產(chǎn)生振動。這種振動臺產(chǎn)生的激振力可高達(dá)104kN，位移可達(dá)25m，工作頻率在0.1-200Hz，而且在很低的頻率下可得到很大的激振力。其局限性在于高頻性能較差，上限工作頻率低，波形失真較大。電液式振動臺結(jié)構(gòu)和組成更加復(fù)雜，對場地也有一定的要求，價格十分昂貴，適合于大型結(jié)構(gòu)件以及整機(jī)振動測試。

（3）電動式振動臺

電動式振動臺是以激振器為原型開發(fā)出來的一種現(xiàn)代振動設(shè)備，也是我國目前使用最廣泛的一種振動測試設(shè)備。它的頻率范圍寬，小型振動臺頻范圍為0-10kHz，大型振動臺頻率范圍為2kHz動態(tài)范圍寬，易于實現(xiàn)自動或手動控制；加速度形良好，適合產(chǎn)生隨機(jī)波，可得到很大的加速度價格適中，應(yīng)用范圍廣。

根據(jù)工程機(jī)械振動響應(yīng)特性，選用電動振動作為電氣系統(tǒng)振動測試平臺，下面主要介紹電動振動測試平臺的選型和測試方法。

3.電動式振動臺的結(jié)構(gòu)和工作原理

電動式振動臺主要由控制儀、功率放大裝置振動臺體、冷卻系統(tǒng)、信號反饋系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備等組成。0在各種工況下，測試員用數(shù)據(jù)采集儀采集工程機(jī)械上待測部件（例如控柜）的路譜數(shù)據(jù)，將路譜數(shù)據(jù)經(jīng)過傅立葉變換轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的能量譜數(shù)據(jù)，再通過等效加速試驗處理方法，將處理過的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制儀可以識別的試驗參考譜，直接導(dǎo)人控制儀；控制儀根據(jù)參考譜生成相應(yīng)的控制電流信號，經(jīng)過功率放大器放大后直接驅(qū)動振動臺動作；反饋系統(tǒng)采集振動臺的運(yùn)動信號反饋給控制儀，控制儀對控制電流進(jìn)行修正，使振動臺的運(yùn)動參數(shù)與參考譜基本一致，使待測部件始終按照參考譜的要求進(jìn)行振動測試。

4、常見診斷方法

4.1.感覺診斷法

電氣設(shè)備發(fā)生故障多表現(xiàn)為發(fā)熱異常，有時還冒煙、產(chǎn)生火花、工程機(jī)械工況突變等。這些現(xiàn)象通過人的眼看、耳聽、手摸或鼻嗅，就可直觀地發(fā)現(xiàn)故障所在部位。

4.2.試燈檢查法或刮火檢查法

試燈檢查法或刮火檢查法，用來檢查電路的斷路故障。試燈檢查法是指用一試燈檢查某電路的斷路情況。用試燈的一根導(dǎo)線搭接電源接點(diǎn)，若試燈亮，表示由此至電源線路良好，否則表明由此至電源斷路。

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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 發(fā)展過程 前景展望

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得單純的單一學(xué)科應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足人類社會的生產(chǎn)生活需要。各學(xué)科相互滲透，相互促進(jìn)，為新的技術(shù)改革，知識創(chuàng)新提供契機(jī)。機(jī)電一體化技術(shù)就是在這樣的背景下發(fā)展而成的。

一、機(jī)電一體化技術(shù)簡介

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成的。最早提出這一概念的是1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計》一書的副刊。時至今日，機(jī)電一體化這一概念已經(jīng)廣泛的被接受和應(yīng)用。

機(jī)電一體化技術(shù)并不是單純的機(jī)械學(xué)與電氣或電子學(xué)的結(jié)合，而是在上述兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上融合了信息技術(shù)，傳感器技術(shù)，自動控制技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)，接口技術(shù)，信號變換技術(shù)以及軟件工程技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)，并不斷發(fā)展，廣泛應(yīng)用的一門新興科學(xué)技術(shù)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

（一）、世界范圍內(nèi)的發(fā)展

20世紀(jì)60年代以前為初級階段。這一時期，人們在生產(chǎn)生活中并沒有刻意的將機(jī)械學(xué)與電子學(xué)技術(shù)結(jié)合起來，而是不知不覺的利用電子技術(shù)的成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能，這便出現(xiàn)了最早期的機(jī)電一體化技術(shù)。期間發(fā)生的第二次世界大戰(zhàn)，促使了機(jī)械技術(shù)與其他技術(shù)的融合。戰(zhàn)后，這些技術(shù)由軍用逐漸應(yīng)用至民用范圍，但并沒有提出機(jī)電一體化這一概念，沒有將多技術(shù)的結(jié)合推廣。

20世紀(jì)70到80年代是這一技術(shù)蓬勃發(fā)展的時期。由于計算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展，大規(guī)模的集成電路和微型計算機(jī)開始出現(xiàn)，這位機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。正是在這一階段，Mechatronics一詞被提出并逐漸被認(rèn)可，機(jī)電產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，世界各國逐漸對這項技術(shù)給予大力支持。

20世紀(jì)90年代開始，機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入新的階段。這一時期，通信技術(shù)、光學(xué)技術(shù)以及微細(xì)加工技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)逐漸結(jié)合，出現(xiàn)了微機(jī)電一體化和光機(jī)電一體化的分支。同時，機(jī)電一體化技術(shù)本身的研究日益成熟，對機(jī)電一體化技術(shù)的建模研究、分析和集成方法以及機(jī)電一體化的整個科學(xué)體系的研究，使機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)更加完整，理論體系更加完善。

（二）我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展

[1]我國是從20世紀(jì)80年代初才開始這方面技術(shù)的研究。國務(wù)院成立了由杰出科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將這項技術(shù)列入“863”計劃中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的諸多影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，雖然都取得了一定成果，但與日本、歐美等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)大的差距。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

在半個世紀(jì)左右的發(fā)展中，人類生產(chǎn)生活對機(jī)電一體化技術(shù)不斷提出更高的要求，推動機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、綠色化和微型化程度快速發(fā)展。其中智能化和自動化更是機(jī)電一體化技術(shù)的重中之重。

智能化是目前形勢下大部分技術(shù)所共有的發(fā)展方向，也是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的重要區(qū)別之一。隨著智能控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和人工智能技術(shù)在生產(chǎn)設(shè)計活動中被越來越重視，機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展迅速。在更高速的微處理器出現(xiàn)以及運(yùn)籌學(xué)、仿生學(xué)等技術(shù)的輔助下，機(jī)電一體化產(chǎn)品更好的擁有人類的部分智能。

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展必須標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。必須制定出一系列標(biāo)準(zhǔn)，將各個單元、接口統(tǒng)一化，以便擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)。但由于這項技術(shù)剛剛興起，做到標(biāo)準(zhǔn)化系列化還很難。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)帶來了新的影響。網(wǎng)絡(luò)的普及使得基于網(wǎng)絡(luò)的各種機(jī)電產(chǎn)品遠(yuǎn)程控制得到很大發(fā)展。而總線技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，帶動了家用機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)化，集成化的發(fā)展。

[2]系統(tǒng)化的表現(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，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。另一個表現(xiàn)是通信功能的增強(qiáng)。機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是更加注重人格化，機(jī)電一體化的人格化有兩層定義，首先，就是模仿生物生理機(jī)能，設(shè)計各種機(jī)電產(chǎn)品。另外，機(jī)電一體化產(chǎn)品歸根到底是人在使用，賦予機(jī)電產(chǎn)品人的智能、情感、個性愈發(fā)重要，其總重目的便是人機(jī)一體。

在生態(tài)環(huán)境問題愈發(fā)重要的今天，機(jī)電一體化技術(shù)的綠色化成為一個新的重要課題。綠色機(jī)電產(chǎn)品是指產(chǎn)品在設(shè)計、試驗、生產(chǎn)以及回收銷毀等方面對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率高。設(shè)計、使用綠色機(jī)電產(chǎn)品，是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

機(jī)電一體化技術(shù)的微型化指的是機(jī)電產(chǎn)品向微型機(jī)械及微觀領(lǐng)域發(fā)展。這一概念興起于20世紀(jì)80年代末，國外稱其為微電子技術(shù)。微電子產(chǎn)品體積小、耗能低、靈活性高，可廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)療、軍事等方面。而機(jī)電一體化技術(shù)微型化的一個挑戰(zhàn)就是必須采用超精加工技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造，如果在這一方面有了較大的發(fā)展，那么機(jī)電一體化技術(shù)的微型化將有質(zhì)的飛躍。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是社會勞動力發(fā)展的產(chǎn)物，也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要組成部分。機(jī)電一體化技術(shù)融合多學(xué)科種類，使傳統(tǒng)的機(jī)械預(yù)設(shè)方法和預(yù)設(shè)概念發(fā)生著革命性的變化。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將愈發(fā)光明。大力發(fā)展這一先進(jìn)技術(shù)，不僅是人類文明發(fā)展的要求，也是創(chuàng)新理念，振興工業(yè)的必經(jīng)之路。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 現(xiàn)狀 趨勢

一、引言

機(jī)械行業(yè)是一個國家的基礎(chǔ)性和支柱性產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，它與上游產(chǎn)業(yè)（如鋼鐵、煤炭、有色等）和下游產(chǎn)業(yè)（如住房、日用消費(fèi)品等）關(guān)系密切，具有很強(qiáng)的拉動能力。而機(jī)械制造自動化技術(shù)始終是機(jī)械制造中最活躍的一個研究領(lǐng)域。也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場競爭的主要手段。沒有強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)，就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化。

二、我國機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀

近年來，我國的制造工業(yè)獲得持續(xù)高速的發(fā)展，中國已是一個制造大國：世界各國都在大量進(jìn)口中國產(chǎn)品，并且中國的出口中，機(jī)電產(chǎn)品已占多數(shù)。在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)寒 潮和危機(jī)中，機(jī)械工業(yè)雖受到較大影響，但總規(guī)模和總產(chǎn)量僅次于美國，超過日本，居世界第二，出口已超過德國，達(dá)到世界第一位，2009年中國汽車產(chǎn)量已超 過美國而居世界第一。中國已成為名符其實的世界制造大國。2010年《全球制造業(yè)白皮書》公布的《全球10大制造強(qiáng)國》排行榜中，中國名列第三。今年《世 界機(jī)械500強(qiáng)》中，美國以126家企業(yè)入選而居榜首，日本以124家居第二，我國入選企業(yè)77家居第三。改革開放三十年以來，中國制造業(yè)有了顯著的發(fā)展，無論制造業(yè)總量還是制造業(yè)技術(shù)水平都有很大的提高。機(jī)械制造業(yè)從產(chǎn)品研發(fā)、技術(shù)裝備和加工能力等方面都取得了很大的進(jìn)步，但具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的品牌產(chǎn)品卻不多。例如：海爾、海信、TCL等企業(yè)的品牌雖然已經(jīng)“國產(chǎn)化”，但去商場買空調(diào)時，導(dǎo)購會告訴你壓縮機(jī)來自日本，去買冰箱時，導(dǎo)購還是會告訴你壓縮機(jī)也是來自日本。通過對我國機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀的分析和研究，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，中國的機(jī)械制造比歐美發(fā)達(dá)國家落后了將近30年。

今年世界機(jī)械500強(qiáng)前10名中，中國無一入 選；世界機(jī)械100強(qiáng)中，中國僅入選9名。應(yīng)該認(rèn)識到，我國制造業(yè)大而不強(qiáng)，雖然是制造大國，但不能稱為制造強(qiáng)國。例如鋼鐵，我 們大量出口低價鋼材而進(jìn)口高附加值的合金鋼。機(jī)床也是出口廉價的中低檔機(jī)床，而進(jìn)口昂貴的數(shù)控和精密機(jī)床。中國制造業(yè)的勞動生產(chǎn)率，僅是美國、日本的 1/3～1/5。中國很多機(jī)械產(chǎn)品價雖廉，但質(zhì)量也低。近期，由于人民幣升值和國內(nèi)勞動成本迅速升高，再加上經(jīng)濟(jì)寒潮和危機(jī)，嚴(yán)重影響了中低檔產(chǎn)品的出 口，更迫使我們要盡快提高機(jī)械工業(yè)技術(shù)水平，變危機(jī)為機(jī)遇，向制造強(qiáng)國奮進(jìn)。

近年來，我國工具工業(yè)雖有不小發(fā)展，但遠(yuǎn) 落后于機(jī)床業(yè)的發(fā)展。生產(chǎn)中使用的高效先進(jìn)刀具，大部分是從國外進(jìn)口的（含外國資企業(yè)在中國生產(chǎn)的刀具）。我們現(xiàn)在也出口不少刀具，但主要是廉價低檔的標(biāo) 準(zhǔn)刀具。2004年我國生產(chǎn)刀具約25億件，其中20億件是廉價低檔刀具（大部分出口），這以后幾年出口的仍基本是中低檔刀具。在美國市場上，中等規(guī)格的 麻花鉆每支價格約10美元，而市場上中國生產(chǎn)的低檔麻花鉆價格僅1美元，被用作手工工具。我國現(xiàn)在有世界規(guī)模第一的汽車工業(yè)，但汽車工業(yè)從國外引進(jìn)的高效 生產(chǎn)線，所用的刀具80%～90%至今仍是進(jìn)口刀具（含國內(nèi)的外資企業(yè)產(chǎn)品）?，F(xiàn)在我國刀具生產(chǎn)供銷情況是，高端先進(jìn)刀具產(chǎn)品主要依靠從國外進(jìn)口，而低檔 刀具產(chǎn)品惡性膨脹（大部出口），這種情況必須盡快改變。

三、我國機(jī)械制造業(yè)趨勢與前景

機(jī)械制造自動化技術(shù)始終是機(jī)械制造中最活躍的一個研究領(lǐng)域，也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場競爭力的主要手段。機(jī)械制造自動化技術(shù)自20世紀(jì)20年代出現(xiàn)以來，經(jīng)歷了三個階段，即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機(jī)輔助制造，計算機(jī)集成制造等概念相聯(lián)系，它是制造技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)的綜合，旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應(yīng)速度。機(jī)械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實踐經(jīng)驗，但隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強(qiáng)烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

先進(jìn)制造技術(shù)這個概念的提出為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前公認(rèn)的認(rèn)識是：先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)，高效，低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有以下幾個特點(diǎn)：從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會的需要；從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工，一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮；從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)；從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量；從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為：機(jī)械制造自動化；精密工程；傳統(tǒng)加工方法的改進(jìn)與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。

四、結(jié)語

隨著我國加入WTO，新技術(shù)、新工藝的不斷開發(fā)和引進(jìn)，今后外語、計算機(jī)應(yīng)用將成為每個技術(shù)工人的必備素質(zhì)，市場需要“一專多能”的復(fù)合型人才，同時也希望這些人才有繼續(xù)提高發(fā)展的能力（文化基礎(chǔ)扎實），我國要成為制造大國，就必須有成千上萬的有知識和技術(shù)的勞動者。本專業(yè)的學(xué)習(xí)特點(diǎn)要求我們要有有較強(qiáng)的理工科基礎(chǔ)，不能偏科，所以我要努力提高自身素質(zhì)，學(xué)好專業(yè)技術(shù)，并用自己一流的技術(shù)、高尚的道德情操去回報祖國，成就人生的輝煌！

參考文獻(xiàn)

[1]《我國機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景》 蘇生榮 中國科技信息 2010.

[2]《機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢與先進(jìn)制造模式》 鄧武 科協(xié)論壇（下半月） 2009.

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[關(guān)鍵詞]工程機(jī)械 機(jī)電一體化技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展

中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）07-0389-01

引言

隨著科學(xué)技術(shù)以及新興科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展，極大地促進(jìn)了學(xué)科之間的相互滲透、融合，同時也促進(jìn)了工程建設(shè)領(lǐng)域的革新與創(chuàng)新。目前，機(jī)電一體化已經(jīng)漸漸成為一種獨(dú)立的技術(shù)，在各行各業(yè)都有不同程度的應(yīng)用。尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上促進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)步與創(chuàng)新，并且在工程機(jī)械中得到了很好的應(yīng)用。積極地采用機(jī)電一體化，將機(jī)械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合，大大地提高了機(jī)械的多種功能，比如說，動力性能提升，燃油的經(jīng)濟(jì)效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精準(zhǔn)度和舒適度都大幅度提高，機(jī)械的使用壽命也隨之延長。所以，研究工程機(jī)械機(jī)電一體化的應(yīng)用與發(fā)展有著重大意義。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的概述

機(jī)電一體化就是綜合地運(yùn)用機(jī)械、計算機(jī)、微電子、電力電子、光學(xué)、接口等技術(shù)，對各個功能進(jìn)行合理的配置，從而實現(xiàn)了高質(zhì)量、多功能、低能耗的價值和功能。機(jī)電一體化也稱之為機(jī)械電子學(xué)，屬于一門新興的邊緣綜合科學(xué)， 機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。主要是通過微電子技術(shù)的應(yīng)用，把微電子技術(shù)引進(jìn)到相關(guān)的動力功能、機(jī)械主功能、控制功能等方面，在軟件方面能夠使得機(jī)械裝置與電子裝置相互進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而形成有效的系統(tǒng)。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展，并且處于不斷創(chuàng)新與進(jìn)步之中。機(jī)電一體化技術(shù)逐漸走向了高智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化和綠色化的趨勢。而機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用，能夠使得各種性能方面都得以明顯改善，比如操作舒適性能夠得以有效提高；機(jī)械能耗能有效大幅度降低，明顯提高機(jī)械功效?？煽啃圆粩嗵岣撸徊粩嗵岣呦鄳?yīng)的作業(yè)精度和作業(yè)效率。

二、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價值，尤其是在工程機(jī)械中的應(yīng)用更具廣泛性和有效性，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、機(jī)電一體化技術(shù)的在工程機(jī)械提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗方面的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械中，能量的充分利用率和使用率比較低。比如說，液壓挖掘機(jī)其燃料的充分利用率僅僅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪費(fèi)了。在能源Y源高度緊張的今天，迫使機(jī)械工程的發(fā)展必須向著“節(jié)能降耗”的方向發(fā)展。比如說，小松公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)能夠很好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的，大約可以節(jié)省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制節(jié)能器的采用。日立公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)，采用了“卡特電子效率”節(jié)能控制體系，通過對泵以及發(fā)動機(jī)的綜合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能夠達(dá)到98%左右，生產(chǎn)率也相應(yīng)地得到了大幅度的提升。所以說工程機(jī)械中電子節(jié)能控制器的運(yùn)用，大幅度提高挖掘機(jī)等大型工程機(jī)械設(shè)備的能量利用率，一定程度上發(fā)揮到了節(jié)能的作用。電子節(jié)能控制器操作比較簡單，對機(jī)械的磨損也相對減少，從而提高了工作的效率。

2、在自動化以及半自動化的作業(yè)全過程中的應(yīng)用

工程機(jī)械全面地實現(xiàn)作業(yè)自動化以及半自動化水平，可以有效地降低操作人員的勞動強(qiáng)度，有效地提高生產(chǎn)效率，大大減少了因為操作人員的經(jīng)驗不足或技術(shù)不到位對于操作精度的影響。比如說，三菱公司設(shè)計生產(chǎn)的挖掘機(jī)，有控制挖掘機(jī)軌跡系統(tǒng)的功能，相關(guān)的操作人員在控制板上將鏟斗的運(yùn)動形狀和運(yùn)動軌跡設(shè)定好之后，相應(yīng)的微機(jī)操作系統(tǒng)就會根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號，對動臂、鏟刀和斗桿的運(yùn)動進(jìn)行自動的控制，從而實現(xiàn)多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準(zhǔn)挖掘，有效地實現(xiàn)了挖掘操作的自動化水平。

3、在控制柴油機(jī)上的應(yīng)用

要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機(jī)技術(shù)， 應(yīng)該要解決發(fā)動機(jī)排放質(zhì)量與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天，采用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)能夠有效減小能耗， 還能自動控制冷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨溫度的變化， 這樣的條件下， 電子控制自動變速，還包括根據(jù)負(fù)荷條件自動調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門等內(nèi)容都能得以實現(xiàn)， 能夠使得在各種變工況下的柴油機(jī)， 在滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時間的同時， 能夠?qū)崿F(xiàn)凈化排氣、節(jié)約能源、提高效率。

4、機(jī)械操作的自動化能夠降低勞動強(qiáng)度

在工程機(jī)械施工操作中引入機(jī)電一體化實現(xiàn)操作的自動化或者半自動化，這樣大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，并且大大減少了因為操作者工作經(jīng)驗不足而造成的作業(yè)精度的影響。

5、在工程作業(yè)精確度方面的應(yīng)用

在工程機(jī)械設(shè)備中使用電子控制系統(tǒng)可以將稱量的過程自動化，對稱量系統(tǒng)實現(xiàn)微機(jī)控制，使得稱量更加精確。自動找平裝置的應(yīng)用，大大提高了混凝土瀝青攤鋪機(jī)的工作效率和施工質(zhì)量。自動供料系統(tǒng)（超聲波技術(shù)）的應(yīng)用，完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機(jī)對于供料的自動調(diào)節(jié)，全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)量。與此同時，鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀、平地機(jī)刮刀以及推土機(jī)鏟刀的電子化操作控制，減少了誤差，提高了工作效率，同時還節(jié)約了人力，降低了施工人員的工作強(qiáng)度，高效、快捷，符合現(xiàn)代工程施工的要求。

6、電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警

電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警，也就是說對于工程機(jī)械的工作裝置，傳動系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控，一旦在運(yùn)行的過程中發(fā)生異常情況，就會自動地找出故障的位置并自動進(jìn)行報警提示。機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用，大大地改善了操作人員的現(xiàn)實工作條件，全面提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。與此同時，簡化了機(jī)械設(shè)備檢查和維護(hù)的工作，相應(yīng)地減少了維修費(fèi)用，大大降低了維修停機(jī)的時間，對于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命有很大的作用和意義。

三、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展

1、傳感技術(shù)的融合

目前，傳感器技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械上應(yīng)用較為廣泛，比如，發(fā)動機(jī)可以通過機(jī)油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來進(jìn)行發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測和控制；瀝青攤鋪機(jī)上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機(jī)在工作時實現(xiàn)自動找平且行走速度不變的特點(diǎn)，還能滿足攤鋪出來預(yù)定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天，精度要求越來越高，可靠性和穩(wěn)定性也能不斷提高，越來越廣的采集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發(fā)展，所以，未來在工程機(jī)械上將應(yīng)用越來越多種類的傳感器。

2、工程機(jī)械機(jī)電一體化趨于計算機(jī)與信息處理技術(shù)的應(yīng)用

計算機(jī)是實現(xiàn)信息處理的主體， 信息處理技術(shù)包括范圍應(yīng)用比較廣， 主要包括信息的輸入、識別、運(yùn)算、變換、存儲及輸出等等方面。計算機(jī)技術(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等等方面。要想工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步， 應(yīng)該大力發(fā)展計算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)。

3、電子控制理論的指導(dǎo)性增強(qiáng)

工程機(jī)械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志就是以微電子為核心的高新技術(shù)， 通過其應(yīng)用和推廣，在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下，能夠滿足系統(tǒng)智能化設(shè)計的要求，完成相關(guān)的設(shè)計后的系統(tǒng)仿真等等。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展是當(dāng)前機(jī)械工業(yè)發(fā)展必然的趨勢，也是振興和發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必經(jīng)之路。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械機(jī)電一體化還會有著更多的創(chuàng)新與發(fā)展，未來工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用將會融合機(jī)、電、光以及磁的綜合性能，更好地促進(jìn)工程機(jī)械的發(fā)展。

篇9

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；核心技術(shù)；優(yōu)勢；發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子工程，是機(jī)械工程與自動化的一種，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。

一、機(jī)電一體化的優(yōu)勢

隨著機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品的外觀更加人性化、功能更加強(qiáng)大、體積和重量更加輕巧、可靠性更高等。與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下優(yōu)勢。

1、功能增強(qiáng)并且應(yīng)用廣泛

機(jī)電一體化產(chǎn)品最顯著的特點(diǎn)就是突破了原來傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能的局限性，將多種技術(shù)與功能集成于一體，使其功能更加強(qiáng)大。而且能適應(yīng)于不同的場合和不同的領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。

2、精度大大提高

機(jī)電一體化技術(shù)簡化了機(jī)構(gòu)，減少了傳動部件，從而使機(jī)械磨損、配合及受力變形等所引起的誤差大大減少，同時由于采用計算機(jī)檢測與控制技術(shù)補(bǔ)償和校正因各種干擾造成的動態(tài)誤差，從而達(dá)到單純用機(jī)械技術(shù)所無法實現(xiàn)的工作精度。

3、安全性和可靠性提高

機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動監(jiān)控、報警、自動診斷、自動保護(hù)、安全聯(lián)鎖控制等功能。這些功能能夠避免人身傷害和設(shè)備事故的發(fā)生，提高了設(shè)備的安全性和可靠性。

4、改善操作

機(jī)電一體化產(chǎn)品采用計算機(jī)程序控制和數(shù)字顯示，具有良好的人機(jī)界面，減少了操作按鈕及手柄，改善了設(shè)備的操作性能，減少了操作人員的培訓(xùn)時間，從而大大簡化操作。

5、提高柔性

所謂柔性，即可以利用軟件來改變機(jī)器的工作程序，以滿足不同的需要。例如，工業(yè)機(jī)器人具有較多的運(yùn)動自由度，手爪部分可以換用不同的工具，通過改變控制程序改變運(yùn)動軌跡和運(yùn)動姿態(tài)，以適應(yīng)不同的作業(yè)要求。

6、生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

基于虛擬原型的機(jī)電一體化設(shè)計建模與仿真技術(shù)研究 。

二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)？

機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)，現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。

1、機(jī)械本體技術(shù)？

機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。？

2、傳感技術(shù)？

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。？

3、信息處理技術(shù)？

機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。？

4、驅(qū)動技術(shù)？

電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動單元。？

5、接口技術(shù)？

為了與計算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。？

6、軟件技術(shù)？

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國內(nèi)機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和科學(xué)技術(shù)的提升，機(jī)電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展：

一是智能化。智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動化的主要區(qū)別之一。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化，有力地推動著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。其產(chǎn)品可以模擬人類智能，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

二是系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的表現(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)行任意的剪裁和組合。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。另外，機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

三是微型化。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個新的發(fā)展方向。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，其具有廣闊的應(yīng)用前景。

四是模塊化。模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

五是綠色化。綠色化是時代的趨勢，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

六是網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。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。？

四、結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。

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篇10

關(guān)鍵詞：康復(fù)機(jī)器人；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1 康復(fù)機(jī)器人研究的意義及現(xiàn)狀

1.1 社會發(fā)展的必然需求

截止2014年底，我國國60歲以上老年人口已經(jīng)達(dá)到2.12億，占總?cè)丝诘?5.5%。據(jù)預(yù)測，本世紀(jì)中葉老年人口數(shù)量將達(dá)到峰值，超過4億，屆時每3人中就會有一個老年人。

民政部部長、全國老齡辦主任李立國表示，我國空巢和獨(dú)居老年人近1億人，60歲以上失能半失能老年人約3500萬人，幫扶困難老人已成為我國老齡事業(yè)的重中之重。

伴隨老齡化過程中明顯的生理衰退就是老年人四肢的靈活性不斷下降，進(jìn)而對日常的生活產(chǎn)生了種種不利的影響，已嚴(yán)重影響老年人生存質(zhì)量。此外，由于疾病、自然災(zāi)害、交通事故等突發(fā)事件造成的殘疾人數(shù)量也與日俱曾。截止2015年9月，我國有各類殘疾人8500萬，通過人工及現(xiàn)有的助殘設(shè)備已不能滿足患者的要求。老齡化、殘疾人這些特殊群體理應(yīng)得到更多的關(guān)注，保證其生存質(zhì)量的康復(fù)和服務(wù)產(chǎn)品質(zhì)量也應(yīng)有相應(yīng)提高，因此，康復(fù)機(jī)器人及設(shè)備的研究和應(yīng)用有著極為廣闊的發(fā)展前景。

1.2 技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在需求

近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)、人工智能、圖像處理、以視覺、聽覺為代表的傳感技術(shù)等電子信息技術(shù)的反戰(zhàn)，給生物醫(yī)藥工程領(lǐng)域的醫(yī)用康復(fù)機(jī)器人發(fā)展帶來的極大的契機(jī)。用于科學(xué)診斷、手術(shù)輔助、腦中風(fēng)、帕金森綜合征后遺癥輔助康復(fù)機(jī)器人得到了廣泛應(yīng)用。而將人工智能、視覺、聽覺、圖像處理等技術(shù)融入康復(fù)機(jī)器人技術(shù)成為未來康復(fù)機(jī)器人發(fā)展的內(nèi)在需求。

1.3 產(chǎn)業(yè)升級的必然趨勢

隨著我國泉州2025計劃的提出，機(jī)器人技術(shù)已成為我國未來工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的需要突破的核心技術(shù)。當(dāng)前，我國機(jī)器人，尤其是以助殘、手術(shù)輔助為代表的康復(fù)機(jī)器人核心技術(shù)還未能突破，核心部件、主控系統(tǒng)還需進(jìn)口，成本較高。國產(chǎn)康復(fù)機(jī)器人在整個市場占有率偏低。康復(fù)機(jī)器人的技術(shù)突破成為我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

2 康復(fù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

2.1 醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟，并成為機(jī)器人應(yīng)用市場的主流。隨著老齡化、殘疾人口的不斷的增多，康復(fù)機(jī)器人的收到各國的極大關(guān)注。微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人、介入治療機(jī)器人，上肢、下肢康復(fù)機(jī)器人、智能價值、智能輪椅、外骨骼輔助機(jī)器人、航天員運(yùn)動能力恢復(fù)機(jī)器人已經(jīng)開始用于臨床，并取得了一定成果。

目前，用于輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)的外科手術(shù)機(jī)器人是在外科一生的操控下，協(xié)助醫(yī)生共同完成手術(shù)過程，一般情況下，外科醫(yī)生利用一個遠(yuǎn)程手術(shù)場景，操縱一個主輸入裝置，根據(jù)手術(shù)的要求，向放置于手術(shù)室內(nèi)的手術(shù)機(jī)器人下達(dá)手術(shù)指令。手術(shù)機(jī)器人根據(jù)該指令執(zhí)行相應(yīng)的操作。與傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)相比，手術(shù)機(jī)器人具有比醫(yī)生更高的操作靈巧性、超越人類手術(shù)動作距離的局限，易于實現(xiàn)更微笑的手術(shù)動作，手術(shù)精準(zhǔn)性也更高。

由美國直覺外科公司制造的達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是目前手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域應(yīng)用做最廣的手術(shù)機(jī)器人之一。該手術(shù)機(jī)器人融合了三維高清晰度視覺系統(tǒng)，在視覺輔助系統(tǒng)的幫助下，控制能完成精細(xì)運(yùn)動的機(jī)械手，該機(jī)械手的彎曲及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動自由度均不是人類手腕可比擬。該手術(shù)機(jī)器人可提供靈巧操作、精準(zhǔn)定位、術(shù)前規(guī)劃，手術(shù)創(chuàng)面大幅減小，患者恢復(fù)迅速。

目前，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)累計銷售3000多臺，為超過250萬患者成功實施微創(chuàng)手術(shù)。由于昂貴，我國擁有數(shù)量還不足三十臺。研究適應(yīng)我國國情的手術(shù)機(jī)器人以迫在眉睫。近年來，我國科研工作者和醫(yī)療衛(wèi)生部門緊密合作，積極開展手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)工作，取得了一定成果。例如，針對腹部手術(shù)的手術(shù)機(jī)器人、利用視覺、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合人工智能的神經(jīng)微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人，介入治療機(jī)器人、脊柱外科手術(shù)機(jī)器人均已實現(xiàn)國產(chǎn)化，進(jìn)入動物試驗階段。

2.2 功能恢復(fù)性機(jī)器人研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

目前，功能性恢復(fù)機(jī)器人的研究重點(diǎn)集中于上肢、下肢的功能恢復(fù)、運(yùn)動輔助、可穿戴設(shè)備的研究上。國內(nèi)以哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、中科研、上海交通大學(xué)為代表的研究單位掌握功能恢復(fù)性機(jī)器人研究的技術(shù)核心。其中上海交通大學(xué)和復(fù)旦大學(xué)合作展開了“神經(jīng)的運(yùn)動控制與控制信息源的研究”。其研究目的是提取神經(jīng)信息，利用神經(jīng)信息來控制電子假手.具備7個自由度的運(yùn)動模擬假手以研制完成，具備很高的應(yīng)用前景。

功能性恢復(fù)機(jī)器人的研究主要集中于肌肉電信號的拾取、肌肉電信號特征分析、腦電波的信號的拾取、腦電波信號的特征分析上。

3 康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢

3.1 機(jī)械本體技術(shù)：康復(fù)器械的機(jī)械本體技術(shù)應(yīng)向著智能化、集成化、輕型化、微型化、舒適化及美觀化的方向發(fā)展。以碳纖維、石墨烯、記憶合金為代表的新型材料相繼問世，且價格逐步降低，將對康復(fù)機(jī)器人的機(jī)械本體制造、研究產(chǎn)生極大的促進(jìn)。此外，傳統(tǒng)的針對上、下肢的康復(fù)機(jī)器人已不能滿足當(dāng)前的需要，以單關(guān)節(jié)為控制和新的額關(guān)節(jié)康復(fù)機(jī)器人、用于脊柱矯正的脊柱矯正機(jī)器人逐步出現(xiàn)，極大的拓展了康復(fù)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。

3.2 人工智能技術(shù)：人工智能技術(shù)的引入，將極大的促進(jìn)康復(fù)機(jī)器人的智能化水平。融入以視覺跟蹤技術(shù)、聽覺傳感器、壓力傳感器為核心的感知系統(tǒng)，融入VR虛擬技術(shù)、融入智能穿戴設(shè)備，以嵌入式控制系統(tǒng)為核心，將極大的促進(jìn)人工智能技術(shù)在康復(fù)機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用，實現(xiàn)康復(fù)機(jī)器人的高度智能化，集成化。

康復(fù)機(jī)理的研究：充分利用現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)臨床經(jīng)驗，與醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的專家緊密合作，積極開展康復(fù)機(jī)器人相關(guān)肌肉、病理研究，對康復(fù)機(jī)器人的研究提供理論支撐。

結(jié)束語

經(jīng)過多年的發(fā)展，康復(fù)機(jī)器人取得了一定的成果。但隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，康復(fù)機(jī)器人的研究與發(fā)展還未能有效滿足社會需求，智能化、集成度水平還有待提高。因此，開展康復(fù)機(jī)器人的研究具有廣闊的應(yīng)用價值及技術(shù)價值。

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