浅谈机电一体化技术的应用及发展

陆煜 孔哲

摘 要：近年来，我国科技水平日益提升，在工业生产领域，无论是微电子技术，还是自动控制技术，都得到了日益广泛的应用。当前，在我国工业企业科技中，机电一体化技术占有重要地位，是一种融合了机械、信息技术、电子技术以及计算机技术等多门技术的综合性技术手段，能够将机械生产设备、电子控制设备以及计算机软件结合到一起，形成机电一体化技术，不仅是企业实现智能制造的有效手段，同时也是机电工业发展的必由之势，对于我国智能制造产品及科技水平的提升，甚至对于企业生产与管理方面都有十分重要的意义。

关键词：机电一体化；应用；发展

1.机电一体化技术的概念

科技的迅猛发展，大大促进了各种科学的交叉与渗透，在所有工程领域内引发了技术革命与改造，而依托机械技术与电子技术，并融合多学科技术的交融与渗透，使之形成一个新兴学科，即机电一体化，目前已经成为学界研究的重要内容之一。

对于机电一体化的定义，各国是不一致的。其中有德国的“机械电工与电子、光学及其它技术的组合”，美国的“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等多动力学任务的机械和机电部件相互联系的系统”，日本则认为是“将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统”。但无论是各种技术的组合，还是部件有机的结合，里面总是体现了一个思想，就是系统的、整体的、交融的和综合性的。因此，我们可以这样认为：在机构的主要功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，并且以系统的、整体的思想来考虑机电系统综合性的技术问题，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统就是机电一体化系统，而其中所形成的技术就是机电一体化技术。

2.机电一体化技术的优点

2.1安全性高

相对而言，机电一体化产品在自动监视、报警、自动诊断、自动保护等方面具有更强的功能。当遇到工作过程的各种电力故障时，它都能自动启动相应保护措施，最大限度避免和减少人身和设备事故，使设备的使用安全性得到显着提高。

2.2使用性能高

由于数字显小和过程控制的普遍采用，机电一体化产品的手柄数量和操作按钮大大减少，简化操作，使用方便。由于预设程序开始逐步被电子控制系统操控，机电一体化产品实现了对全部动作的大量重复。此外，更高级的机电一体化产品甚至还可以实现随机自动寻找最佳的工作程序，实现了自动最优化操作。

2.3生产能力高

由于具备了较强的信息自动处理和自动控制功能，机电一体化产品在控制和检测灵敏度、精度、范围等方面都有很大程度的提高。通过自身自动控制系统，可确保机械执行机构的动作能够按已设计的要求完成，工作质量和产品的合格率也能得到最佳保证。此外，由于自动化的成功实现，机电一体化产品的生产能力也有显着的提高。

2.4适用面广

由于不受机电产品单技术、单功能的限制，机电一体化产品的复合技术和复合功能，大大提高了产品的自动化程度和功能水平。另外，机电一体化产品还因具备了自动化和智能化等多种功能而应用于各种不同的场合和不同领域，对用户需求的应变能力较强。

3.煤矿机电一体化技术应用的发展趋势

我国自行设计制造的煤矿机电一体化设各都具有智能化、程序

化、信息化的特点，以及设各体积小、操作、维护力便、保护齐全、性能可靠等优点这些设各在煤炭生产中的广泛应用，小仅减轻了操作人员的劳动强度，而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力，创造了巨大的经济效益和效益，但是，我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比，还有一定的差距，因此还有很多的上作需要继续研究，其未来的发展趋势是：（1）开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装各为主导的核心技术，研究具有自主知识产权的核心装置；（2）增加产品的通信功能，以适应综合自动化的需要；（3）开发以微处理器和微机为基础的矿井设各上况和运行状态监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等；（4）煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点。

4.机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

智能制造技术迅速发展，广泛应用于各个工业企业的生产实践当中。机电一体化技术与智能制造有机结合，有效促进工业化生产的发展，为机电一体化技术提供了更为广阔的发展空间。

机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用涉及到一系列的核心技术。传感技术。传感器必须具备高度灵敏性和精确性，保证抗干扰能力。建立无线传感器网络，传感器负责收集数据，并通过无线网络向外传输，方便控制与维护。目前主要采用非接触性检测技术和光纤电缆传感器。接口技术。统一标准化接口，简化设计难度，开发速度高成本低的串行接口。

5.机电一体化技术发展趋势

机电一体化技术发展趋势主要朝向高性能化、微型化、智能化、系统化、网络化方向发展。

5.1高性能化

现实应用对机电一体化技术提出越来越高的要求，为了满足社会生产快速发展的需要，新一代机电一体化系统对速度、精度、效率以及可靠度等方面的要求更高了。所以，以高速度、高精度、高效率和高可靠度为标准的高性能化是未来机电一体化技术发展的一大趋势。

5.2微型化

所謂微烈化，就是指机电一体化技术趋向微烈机器或微烈领域发展，它源于人们对高新技术不断微烈化的追求。比较而言，微烈机电一体化的产品在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势，现有产品的体积小、少耗能、运动灵活等，对常人无法想象的各种任务都能成功胜任。

6.结语

机电一体化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二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，是机械工业发展的必然趋势，是21世纪机械工业的主角，在各方面均可带来显着的经济效益和社会效益，具有广阔的发展前景。

参考文献

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（作者单位：沈阳地铁集团有限公司运营分公司）