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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(shì)，如今人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，兩者的結(jié)合將使機(jī)械電子工程的自動(dòng)化和智能化水平進(jìn)一步提高，同時(shí)也有利于人工高智能的更好發(fā)展。本文將對(duì)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(jiǎn)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(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)水平的顯著提升，機(jī)械電子工程通過(guò)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(shí)也降低了對(duì)人員操作的依賴(lài)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(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)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(guò)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(méi)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(guò)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(jià)值逐漸顯露出來(lái)，通過(guò)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(kāi)始受到重視，并實(shí)現(xiàn)了流水線(xiàn)生產(chǎn)。但從目前生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)水平來(lái)看，雖然我國(guó)引進(jìn)了國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線(xiàn)，但生產(chǎn)能力與市場(chǎng)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(gè)領(lǐng)域，雖然在設(shè)計(jì)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(lái)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(jì)過(guò)程中，通常采用從上至下的設(shè)計(jì)策略，將不同領(lǐng)域的技術(shù)模塊相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(mén)先進(jìn)技術(shù)的機(jī)械電子產(chǎn)品在外觀(guān)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(gè)發(fā)展階段及發(fā)展前景

2.1三個(gè)發(fā)展階段

截止到目前為止，人工智能歷經(jīng)了三個(gè)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(yàn)。第一臺(tái)超級(jí)計(jì)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(shí)質(zhì)性進(jìn)展。從1956年開(kāi)始，隨著人工智能命題的首次提出，人工智能進(jìn)入第一個(gè)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(huì)議的成功召開(kāi)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(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，取得了重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)，人工智能的發(fā)展受到了越來(lái)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(jì)算機(jī)為依托，不斷延伸自身的智能性，深度挖掘計(jì)算機(jī)功能的各種可能，是21世紀(jì)以來(lái)最具有發(fā)展前景的學(xué)科之一。人工智能學(xué)科以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，立足于心理學(xué)、信息論等多個(gè)領(lǐng)域知識(shí)，吸收了許多其他學(xué)科的特點(diǎn)，同時(shí)也推動(dòng)了其他學(xué)科的更好發(fā)展，是一門(mén)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托，因此無(wú)法通過(guò)其他途徑在機(jī)械電子工程中得到應(yīng)用只有對(duì)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(shí)現(xiàn)智能化控制。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行是以數(shù)據(jù)分析和計(jì)算為基礎(chǔ)的，一旦在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)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(jì)方式，每個(gè)模塊的功能特點(diǎn)較為固定，而現(xiàn)代機(jī)械電子工程對(duì)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(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行綜合性補(bǔ)充，通過(guò)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(shí)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(guò)對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子工程各個(gè)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(duì)其各項(xiàng)功能的實(shí)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(duì)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(wú)法做到精確控制，因此對(duì)不穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)能力有限。人工智能技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(duì)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(yǔ)

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(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，都整合了大量相關(guān)學(xué)科，具有較強(qiáng)的綜合性。針對(duì)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(duì)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(shí)代的發(fā)展，人類(lèi)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(guó)在經(jīng)濟(jì)、能源上的發(fā)展水平。與傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)相比，電子技術(shù)的發(fā)展為自動(dòng)化機(jī)械工程帶來(lái)了無(wú)限的光輝，不僅促進(jìn)了機(jī)械自動(dòng)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(huì)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(jiǎn)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(dòng)化機(jī)械電子工程中的實(shí)際問(wèn)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?？刂乒こ淘诳茖W(xué)領(lǐng)域的各個(gè)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(guó)際科學(xué)市場(chǎng)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(lèi)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(shí)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(jì)算機(jī)的誕生則恰恰為電子機(jī)械控制工程帶來(lái)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。信息時(shí)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(méi)有信息時(shí)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(guó)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(guó)仍處于發(fā)展中階段[2]。無(wú)論是在技術(shù)還是在經(jīng)濟(jì)上都與發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn)，存在不小的差距[3]。因此，處于發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)還是要堅(jiān)持不懈地進(jìn)行控制工程的分析和研究。為應(yīng)對(duì)這一難題，國(guó)家也需要作出相關(guān)努力，對(duì)于技術(shù)相關(guān)工作人員要組織相關(guān)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，并由國(guó)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(guó)創(chuàng)造出先進(jìn)的機(jī)械電子工藝工程，提高我國(guó)在機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)的國(guó)際地位與國(guó)際影響力。

二、機(jī)械電子工程的應(yīng)用

當(dāng)今的社會(huì)已經(jīng)逐漸形成一個(gè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的流程，效益是一個(gè)公司或者企業(yè)、行業(yè)的必備的要素，自動(dòng)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(guó)家層面帶來(lái)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(huì)市場(chǎng)上立于不敗之地，為社會(huì)市場(chǎng)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。1、自動(dòng)化的集成自動(dòng)化技術(shù)的集成是控制工程在機(jī)械電子工程中的一項(xiàng)重要運(yùn)用，集成技術(shù)主要通過(guò)整合分析對(duì)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(duì)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(dòng)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(guó)外先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)與國(guó)外的信息交流與科技交流，計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化電子工程中的控制工程的作用非常重要，是自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，只有加強(qiáng)計(jì)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(dòng)化進(jìn)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。2、控制工程發(fā)展前景在未來(lái)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中，控制工程的作用會(huì)越來(lái)越大，在機(jī)械電子工程中所占比例會(huì)日趨增大，其對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)基本技術(shù)，是其他學(xué)科和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。隨著世界各國(guó)都在加快科技發(fā)展進(jìn)程，國(guó)際之間的科技競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)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(lái)越廣闊。當(dāng)然，在發(fā)展的同時(shí)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(duì)其進(jìn)行遏制。只有實(shí)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(duì)其進(jìn)行行政處罰和道德批評(píng)。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)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(lái)越廣泛[4]。機(jī)械工程師關(guān)系到我國(guó)行業(yè)發(fā)展和國(guó)際綜合實(shí)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(guó)科技的發(fā)展和國(guó)際市場(chǎng)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(huì)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(dòng)化工程的實(shí)施為人類(lèi)生活帶來(lái)了惡劣的輻射影響，噪聲污染、環(huán)境污染等等，這些都對(duì)人類(lèi)文明生活等都帶來(lái)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(duì)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(dòng)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(duì)當(dāng)下的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行強(qiáng)有力的解決措施以及改善方案。

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篇3

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

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(guó)機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)間較短，隨著我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)規(guī)劃方案的出臺(tái)和落實(shí)，機(jī)械電子系統(tǒng)才真正作為國(guó)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(guó)機(jī)電一體化科研小組組建之后，一些一線(xiàn)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(guò)二十余年的發(fā)展，我國(guó)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(duì)，并將機(jī)械電子技術(shù)作為一項(xiàng)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(shí)期，很多科學(xué)技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域都已經(jīng)在研究?jī)?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(duì)接，并且將業(yè)務(wù)對(duì)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(guó)機(jī)械電子系統(tǒng)快速發(fā)展的過(guò)程中，社會(huì)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(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系作用的增強(qiáng)，很多社會(huì)領(lǐng)域都已經(jīng)自發(fā)的開(kāi)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(duì)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(huì)過(guò)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(duì)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(duì)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(duì)現(xiàn)有的衍生系統(tǒng)進(jìn)行再次開(kāi)發(fā)，因此，機(jī)械電子系統(tǒng)的未來(lái)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(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（一）機(jī)械電子系統(tǒng)的智能化發(fā)展。隨著我國(guó)社會(huì)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品需求的提高，很多工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)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(jì)方面完全由人為操作，雖然可以降低實(shí)際生產(chǎn)過(guò)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(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)人力資源供應(yīng)緊缺問(wèn)題的情況下，對(duì)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(duì)新時(shí)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(guò)程中更好的降低錯(cuò)誤率，并使系統(tǒng)能夠憑借準(zhǔn)確度的優(yōu)勢(shì)，更多的進(jìn)行機(jī)械電子系統(tǒng)衍生系統(tǒng)的開(kāi)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(dòng)對(duì)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(lái)的機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)中，通過(guò)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(guò)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(guó)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(kāi)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(duì)我國(guó)社會(huì)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(guó)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域會(huì)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(duì)保證我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)能力的可持續(xù)發(fā)展十分重要，因此，對(duì)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(yàn)，對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)，對(duì)有效提升我國(guó)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(guó)機(jī)械電子系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,02:121.

篇4

[關(guān)鍵詞]傳感器;機(jī)械電子;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guò)科學(xué)技術(shù)探索新領(lǐng)域的活動(dòng)越來(lái)越多，信息內(nèi)容與傳遞方式日趨多樣化，對(duì)信息處理速度與能力的要求越來(lái)越高，使自動(dòng)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(duì)外界變化進(jìn)行感知，將獲得的信息傳送給計(jì)算機(jī)，然后做出相應(yīng)的反應(yīng)，將傳感器應(yīng)用到自動(dòng)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(dòng)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(cè)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(lèi)似于人體感覺(jué)器官，也可以說(shuō)，傳感器就是人體感覺(jué)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(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行以及操作對(duì)象等進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)，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(dòng)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(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。在機(jī)電自動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)控制，而且會(huì)對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)化水平就會(huì)得到相應(yīng)提升，反之，系統(tǒng)自動(dòng)化水平就會(huì)相應(yīng)下降。當(dāng)前，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，傳感器技術(shù)應(yīng)用越來(lái)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(dòng)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(guó)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(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)。在測(cè)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(cè)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(shuō)傳感器是指那些對(duì)被測(cè)對(duì)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(duì)應(yīng)的可輸出信號(hào)的元器件或裝置。如果沒(méi)有傳感器對(duì)被測(cè)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(cè)試與控制都將無(wú)法實(shí)現(xiàn)，即使最現(xiàn)代化的電子計(jì)算機(jī)，沒(méi)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(wú)法充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。傳感器種類(lèi)及品種繁多，原理也各式各樣，應(yīng)根據(jù)測(cè)量對(duì)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(wú)論何種條件、場(chǎng)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(shí)，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(jì)、試制、生產(chǎn)、檢測(cè)與應(yīng)用等諸項(xiàng)內(nèi)容在內(nèi)的傳感器技術(shù)，已逐漸形成了一門(mén)相對(duì)獨(dú)立的專(zhuān)門(mén)學(xué)科。我國(guó)在研究傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中應(yīng)用時(shí)起步晚與他國(guó)。相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)仍處于弱勢(shì)，雖然我國(guó)近幾年在該領(lǐng)域取得了不小的進(jìn)步與突破，但仍無(wú)法與發(fā)達(dá)國(guó)家齊肩，客觀(guān)因素就是我們不在一條起跑線(xiàn)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(guò)程中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在機(jī)械加工過(guò)程中的作用是非常重要的，被應(yīng)用于機(jī)械加工的各個(gè)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(guò)程中的應(yīng)用包括加工前和加工中的檢測(cè)。加工前，為了保障機(jī)械加工的順利進(jìn)行，需要對(duì)用于加工的設(shè)備以及其他工具進(jìn)行檢測(cè)，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(cè)完成后，企業(yè)才可以開(kāi)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(cè)量功能，在加工的過(guò)程中需要借助傳感器對(duì)企業(yè)的加工條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括加工的溫度、進(jìn)給速度以及切削力等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)加工過(guò)程中存在的問(wèn)題，并及時(shí)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(jiǎn)而言之就是使用數(shù)控技術(shù)來(lái)進(jìn)行控制的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床主要是通過(guò)將刀具的移動(dòng)軌跡等以數(shù)字的形式對(duì)其進(jìn)行編碼，并將其錄入數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算和編譯等方式后控制刀具與工件的運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到生產(chǎn)出較高精準(zhǔn)度零部件的目的，在這個(gè)過(guò)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(shí)際的操作過(guò)程中，傳動(dòng)軸很容易出現(xiàn)傳動(dòng)過(guò)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(gè)問(wèn)題，就必須充分發(fā)揮傳感器的監(jiān)測(cè)作用，使用傳感器對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)、溫度、工件的位置以及速率等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)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(dòng)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(xiàn)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(lái)對(duì)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(shí)時(shí)、智能化測(cè)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(dòng)識(shí)別泥土塊與土豆，智能化區(qū)分土豆的大小，對(duì)土豆上泥土進(jìn)行自動(dòng)清理，并自動(dòng)完成裝袋等操作都是利用傳感器來(lái)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(lái)越多的關(guān)注。其中，傳感器技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中的應(yīng)用最為廣泛，并推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)獲得了更好的發(fā)展，進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展領(lǐng)域。機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代了過(guò)去的人力機(jī)械系統(tǒng)，有效提升了汽車(chē)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(chē)制造的各個(gè)部分緊密的結(jié)合在一起，使之形成了一個(gè)整體。在汽車(chē)行業(yè)中應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)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(gè)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(shí)，傳感器類(lèi)型也越來(lái)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(lái)越多，新式材料如納米材料的研發(fā)與應(yīng)用也推動(dòng)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(dòng)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(lái)發(fā)展中，集成化技術(shù)是非常重要的發(fā)展趨勢(shì)。集成傳感器具有誤差小、制作成本低、體積小、功能簡(jiǎn)單、功耗低、反應(yīng)快以及配置電路簡(jiǎn)單等顯著優(yōu)勢(shì)，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(shí)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(shì)，可以實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)測(cè)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(yǔ)

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(guò)程和機(jī)床運(yùn)行過(guò)程的傳感技術(shù)、工件的過(guò)程傳感、汽車(chē)自動(dòng)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(lái)，盡快的解決上述問(wèn)題，只要堅(jiān)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(yàn)，吸取失敗而原因，我國(guó)的感器技術(shù)在機(jī)電一體化的應(yīng)用發(fā)展會(huì)呈現(xiàn)出嶄新的姿態(tài)。

參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng) 工程機(jī)械 振動(dòng)測(cè)試 可靠性

目前，我國(guó)工程制造業(yè)的各種測(cè)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(guó)對(duì)于工程機(jī)械電氣系統(tǒng)以及各種關(guān)聯(lián)元件的檢測(cè)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(guò)程中存在著一定的認(rèn)識(shí)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(lái)，各種工程機(jī)械種類(lèi)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(wèn)題頻繁發(fā)生，給整個(gè)工程機(jī)械的完善和應(yīng)用帶來(lái)了一定的影響。因此在當(dāng)前對(duì)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(shí)對(duì)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(shuō)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(dòng)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(dòng)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(huì)發(fā)展中，工程機(jī)械電子系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其設(shè)備也日益完善和增多，成為整個(gè)社會(huì)發(fā)展中最值得我們關(guān)注和研究的重點(diǎn)話(huà)題。其中我們常見(jiàn)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(xiàn)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(hào)的連接過(guò)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(dòng)與變動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致了整個(gè)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?cè)诠芾砉ぷ髦羞€是一種被動(dòng)的管理模式和監(jiān)測(cè)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(xiàn)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(duì)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(cè)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(shí)際使用。

二、工程機(jī)械電氣系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試概述

工程機(jī)械電氣設(shè)備故障率較高，同時(shí)引起電氣設(shè)備發(fā)生故障的因素也很多，但歸納起來(lái)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(cè)與診斷法。

1.電氣系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)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(dòng)壓路機(jī)故障統(tǒng)計(jì)為例，與振動(dòng)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(jì)和電氣配件選型時(shí)，必須通過(guò)振動(dòng)可靠性試驗(yàn)來(lái)優(yōu)化電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(dòng)測(cè)試平臺(tái)的選型

目前振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備按其激振方式可分為3類(lèi)：即機(jī)械式、電液式和電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)。

（1）機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)

機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)可分為不平衡重塊式和凸輪式兩類(lèi)。不平衡重塊式是以不平衡重塊旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力來(lái)激振振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)。凸輪式振動(dòng)臺(tái)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(lái)看，機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)整體復(fù)雜，價(jià)格較貴，隨機(jī)振動(dòng)困難。

（2）電液式振動(dòng)臺(tái)

電液式振動(dòng)臺(tái)是用小電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)驅(qū)動(dòng)可控制的伺服閥，通過(guò)油壓使傳動(dòng)裝置產(chǎn)生振動(dòng)。這種振動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)和組成更加復(fù)雜，對(duì)場(chǎng)地也有一定的要求，價(jià)格十分昂貴，適合于大型結(jié)構(gòu)件以及整機(jī)振動(dòng)測(cè)試。

（3）電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)

電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)是以激振器為原型開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種現(xiàn)代振動(dòng)設(shè)備，也是我國(guó)目前使用最廣泛的一種振動(dòng)測(cè)試設(shè)備。它的頻率范圍寬，小型振動(dòng)臺(tái)頻范圍為0-10kHz，大型振動(dòng)臺(tái)頻率范圍為2kHz動(dòng)態(tài)范圍寬，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)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(jià)格適中，應(yīng)用范圍廣。

根據(jù)工程機(jī)械振動(dòng)響應(yīng)特性，選用電動(dòng)振動(dòng)作為電氣系統(tǒng)振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)，下面主要介紹電動(dòng)振動(dòng)測(cè)試平臺(tái)的選型和測(cè)試方法。

3.電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理

電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)主要由控制儀、功率放大裝置振動(dòng)臺(tái)體、冷卻系統(tǒng)、信號(hào)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(cè)試員用數(shù)據(jù)采集儀采集工程機(jī)械上待測(cè)部件（例如控柜）的路譜數(shù)據(jù)，將路譜數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傅立葉變換轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的能量譜數(shù)據(jù)，再通過(guò)等效加速試驗(yàn)處理方法，將處理過(guò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為控制儀可以識(shí)別的試驗(yàn)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(hào)，經(jīng)過(guò)功率放大器放大后直接驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)動(dòng)作；反饋系統(tǒng)采集振動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)信號(hào)反饋給控制儀，控制儀對(duì)控制電流進(jìn)行修正，使振動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)與參考譜基本一致，使待測(cè)部件始終按照參考譜的要求進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。

4、常見(jiàn)診斷方法

4.1.感覺(jué)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(shí)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(guò)人的眼看、耳聽(tīng)、手摸或鼻嗅，就可直觀(guān)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(lái)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(xiàn)搭接電源接點(diǎn)，若試燈亮，表示由此至電源線(xiàn)路良好，否則表明由此至電源斷路。

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 發(fā)展過(guò)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(wú)法滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì)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(shí)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(jiǎn)介

機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué)，英語(yǔ)稱(chēng)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(jì)》一書(shū)的副刊。時(shí)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(dòng)控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，接口技術(shù)，信號(hào)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(mén)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(jí)階段。這一時(shí)期，人們?cè)谏a(chǎn)生活中并沒(méi)有刻意的將機(jī)械學(xué)與電子學(xué)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，而是不知不覺(jué)的利用電子技術(shù)的成果來(lái)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(méi)有提出機(jī)電一體化這一概念，沒(méi)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(shí)期。由于計(jì)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(jì)算機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)，這位機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)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(guó)逐漸對(duì)這項(xiàng)技術(shù)給予大力支持。

20世紀(jì)90年代開(kāi)始，機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入新的階段。這一時(shí)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(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)本身的研究日益成熟，對(duì)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(gè)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(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展

[1]我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始這方面技術(shù)的研究。國(guó)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(xiàng)技術(shù)列入“863”計(jì)劃中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的諸多影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)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(guó)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(shì)

在半個(gè)世紀(jì)左右的發(fā)展中，人類(lèi)生產(chǎn)生活對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)不斷提出更高的要求，推動(dòng)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(dòng)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(shì)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(jì)活動(dòng)中被越來(lái)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(lèi)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(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)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(gè)單元、接口統(tǒng)一化，以便擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)。但由于這項(xiàng)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(lái)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(xiàn)技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)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(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)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(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。另一個(gè)表現(xiàn)是通信功能的增強(qiáng)。機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)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(jì)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(gè)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(wèn)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(gè)新的重要課題。綠色機(jī)電產(chǎn)品是指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)以及回收銷(xiāo)毀等方面對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率高。設(shè)計(jì)、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(shì)。

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(guān)領(lǐng)域發(fā)展。這一概念興起于20世紀(jì)80年代末，國(guó)外稱(chēng)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(gè)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(huì)勞動(dòng)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(lèi)，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(lèi)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(jì)制造及其自動(dòng)化 現(xiàn)狀 趨勢(shì)

一、引言

機(jī)械行業(yè)是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)性和支柱性產(chǎn)業(yè)，在國(guó)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(dòng)能力。而機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)始終是機(jī)械制造中最活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域。也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要手段。沒(méi)有強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)，就不可能實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化。

二、我國(guó)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)的制造工業(yè)獲得持續(xù)高速的發(fā)展，中國(guó)已是一個(gè)制造大國(guó)：世界各國(guó)都在大量進(jìn)口中國(guó)產(chǎn)品，并且中國(guó)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?jī)H次于美國(guó)，超過(guò)日本，居世界第二，出口已超過(guò)德國(guó)，達(dá)到世界第一位，2009年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量已超 過(guò)美國(guó)而居世界第一。中國(guó)已成為名符其實(shí)的世界制造大國(guó)。2010年《全球制造業(yè)白皮書(shū)》公布的《全球10大制造強(qiáng)國(guó)》排行榜中，中國(guó)名列第三。今年《世 界機(jī)械500強(qiáng)》中，美國(guó)以126家企業(yè)入選而居榜首，日本以124家居第二，我國(guó)入選企業(yè)77家居第三。改革開(kāi)放三十年以來(lái)，中國(guó)制造業(yè)有了顯著的發(fā)展，無(wú)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(shí)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(guó)產(chǎn)化”，但去商場(chǎng)買(mǎi)空調(diào)時(shí)，導(dǎo)購(gòu)會(huì)告訴你壓縮機(jī)來(lái)自日本，去買(mǎi)冰箱時(shí)，導(dǎo)購(gòu)還是會(huì)告訴你壓縮機(jī)也是來(lái)自日本。通過(guò)對(duì)我國(guó)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(guó)的機(jī)械制造比歐美發(fā)達(dá)國(guó)家落后了將近30年。

今年世界機(jī)械500強(qiáng)前10名中，中國(guó)無(wú)一入 選；世界機(jī)械100強(qiáng)中，中國(guó)僅入選9名。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，我國(guó)制造業(yè)大而不強(qiáng)，雖然是制造大國(guó)，但不能稱(chēng)為制造強(qiáng)國(guó)。例如鋼鐵，我 們大量出口低價(jià)鋼材而進(jìn)口高附加值的合金鋼。機(jī)床也是出口廉價(jià)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(guó)制造業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，僅是美國(guó)、日本的 1/3～1/5。中國(guó)很多機(jī)械產(chǎn)品價(jià)雖廉，但質(zhì)量也低。近期，由于人民幣升值和國(guó)內(nèi)勞動(dòng)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(guó)奮進(jìn)。

近年來(lái)，我國(guó)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(guó)外進(jìn)口的（含外國(guó)資企業(yè)在中國(guó)生產(chǎn)的刀具）。我們現(xiàn)在也出口不少刀具，但主要是廉價(jià)低檔的標(biāo) 準(zhǔn)刀具。2004年我國(guó)生產(chǎn)刀具約25億件，其中20億件是廉價(jià)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(guó)市場(chǎng)上，中等規(guī)格的 麻花鉆每支價(jià)格約10美元，而市場(chǎng)上中國(guó)生產(chǎn)的低檔麻花鉆價(jià)格僅1美元，被用作手工工具。我國(guó)現(xiàn)在有世界規(guī)模第一的汽車(chē)工業(yè)，但汽車(chē)工業(yè)從國(guó)外引進(jìn)的高效 生產(chǎn)線(xiàn)，所用的刀具80%～90%至今仍是進(jìn)口刀具（含國(guó)內(nèi)的外資企業(yè)產(chǎn)品）?，F(xiàn)在我國(guó)刀具生產(chǎn)供銷(xiāo)情況是，高端先進(jìn)刀具產(chǎn)品主要依靠從國(guó)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(guó)機(jī)械制造業(yè)趨勢(shì)與前景

機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)始終是機(jī)械制造中最活躍的一個(gè)研究領(lǐng)域，也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的主要手段。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)自20世紀(jì)20年代出現(xiàn)以來(lái)，經(jīng)歷了三個(gè)階段，即剛性自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化和綜合自動(dòng)化。綜合自動(dòng)化常常與計(jì)算機(jī)輔助制造，計(jì)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(dòng)生產(chǎn)率和對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)速度。機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個(gè)方面的個(gè)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(gè)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(gè)名詞沒(méi)有確定的定義，但目前公認(rèn)的認(rèn)識(shí)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(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷(xiāo)售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)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(chēng)。它具有以下幾個(gè)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(lèi)社會(huì)的需要；從強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)化分工向模糊分工，一專(zhuān)多能轉(zhuǎn)變，使勞動(dòng)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(mén)的固定組織形式向動(dòng)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(shì)可以概括為：機(jī)械制造自動(dòng)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(yǔ)

隨著我國(guó)加入WTO，新技術(shù)、新工藝的不斷開(kāi)發(fā)和引進(jìn)，今后外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用將成為每個(gè)技術(shù)工人的必備素質(zhì)，市場(chǎng)需要“一專(zhuān)多能”的復(fù)合型人才，同時(shí)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(shí)），我國(guó)要成為制造大國(guó)，就必須有成千上萬(wàn)的有知識(shí)和技術(shù)的勞動(dòng)者。本專(zhuān)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(zhuān)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(bào)祖國(guó)，成就人生的輝煌！

參考文獻(xiàn)

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

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

篇8

[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(lèi)號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(shí)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(shuō)，動(dòng)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(zhǎng)。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(jì)算機(jī)、微電子、電力電子、光學(xué)、接口等技術(shù)，對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行合理的配置，從而實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、多功能、低能耗的價(jià)值和功能。機(jī)電一體化也稱(chēng)之為機(jī)械電子學(xué)，屬于一門(mén)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(shí)際中去的綜合技術(shù)。主要是通過(guò)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(dòng)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(gè)性化和綠色化的趨勢(shì)。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。可靠性不斷提高；不斷提高相應(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(jià)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(gè)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(shuō)，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(shuō)，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(guò)對(duì)泵以及發(fā)動(dòng)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(shuō)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(jiǎn)單，對(duì)機(jī)械的磨損也相對(duì)減少，從而提高了工作的效率。

2、在自動(dòng)化以及半自動(dòng)化的作業(yè)全過(guò)程中的應(yīng)用

工程機(jī)械全面地實(shí)現(xiàn)作業(yè)自動(dòng)化以及半自動(dòng)化水平，可以有效地降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地提高生產(chǎn)效率，大大減少了因?yàn)椴僮魅藛T的經(jīng)驗(yàn)不足或技術(shù)不到位對(duì)于操作精度的影響。比如說(shuō)，三菱公司設(shè)計(jì)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(dòng)形狀和運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)定好之后，相應(yīng)的微機(jī)操作系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號(hào)，對(duì)動(dòng)臂、鏟刀和斗桿的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)多種特定斷面溝槽、開(kāi)口和斜坡的精準(zhǔn)挖掘，有效地實(shí)現(xiàn)了挖掘操作的自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)變速，還包括根據(jù)負(fù)荷條件自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門(mén)等內(nèi)容都能得以實(shí)現(xiàn)， 能夠使得在各種變工況下的柴油機(jī)， 在滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時(shí)間的同時(shí)， 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(dòng)化能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度

在工程機(jī)械施工操作中引入機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化，這樣大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，并且大大減少了因?yàn)椴僮髡吖ぷ鹘?jīng)驗(yàn)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(chēng)量的過(guò)程自動(dòng)化，對(duì)稱(chēng)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制，使得稱(chēng)量更加精確。自動(dòng)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(dòng)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(duì)于供料的自動(dòng)調(diào)節(jié)，全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)量。與此同時(shí)，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(shí)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(dòng)報(bào)警

電子監(jiān)控、故障自診以及自動(dòng)報(bào)警，也就是說(shuō)對(duì)于工程機(jī)械的工作裝置，傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控，一旦在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生異常情況，就會(huì)自動(dòng)地找出故障的位置并自動(dòng)進(jìn)行報(bào)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(shí)工作條件，全面提高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。與此同時(shí)，簡(jiǎn)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(shí)間，對(duì)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(dòng)機(jī)可以通過(guò)機(jī)油壓力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測(cè)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(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)找平且行走速度不變的特點(diǎn)，還能滿(mǎn)足攤鋪出來(lái)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(lái)越高，可靠性和穩(wěn)定性也能不斷提高，越來(lái)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(lái)在工程機(jī)械上將應(yīng)用越來(lái)越多種類(lèi)的傳感器。

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

計(jì)算機(jī)是實(shí)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(shí)別、運(yùn)算、變換、存儲(chǔ)及輸出等等方面。計(jì)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(kù)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(jì)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(guò)其應(yīng)用和推廣，在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下，能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)的要求，完成相關(guān)的設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真等等。

結(jié)束語(yǔ)

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(shì)，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(huì)有著更多的創(chuàng)新與發(fā)展，未來(lái)工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)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(shì)；發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子工程，是機(jī)械工程與自動(dòng)化的一種，英語(yǔ)稱(chēng)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(jì)》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(jì)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。現(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(mén)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(shì)

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(guān)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(shì)。

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(lái)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(chǎng)合和不同的領(lǐng)域，滿(mǎn)足用戶(hù)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(jiǎn)化了機(jī)構(gòu)，減少了傳動(dòng)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(shí)由于采用計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制技術(shù)補(bǔ)償和校正因各種干擾造成的動(dòng)態(tài)誤差，從而達(dá)到單純用機(jī)械技術(shù)所無(wú)法實(shí)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(dòng)監(jiān)控、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)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(jì)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(shí)間，從而大大簡(jiǎn)化操作。

5、提高柔性

所謂柔性，即可以利用軟件來(lái)改變機(jī)器的工作程序，以滿(mǎn)足不同的需要。例如，工業(yè)機(jī)器人具有較多的運(yùn)動(dòng)自由度，手爪部分可以換用不同的工具，通過(guò)改變控制程序改變運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)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(jì)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(hào)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(shí)際中去的綜合技術(shù)，現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說(shuō)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?gòu)?fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(wèn)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(shì)。對(duì)外部信息傳感器來(lái)說(shuō)，目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)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(jì)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(shí)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(wèn)題。？

4、驅(qū)動(dòng)技術(shù)？

電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)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(wèn)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(zhuān)用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。？

5、接口技術(shù)？

為了與計(jì)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(jiǎn)化設(shè)計(jì)。目前，技術(shù)人員正致力于開(kāi)發(fā)低成本、高速串行的接口，來(lái)解決信號(hào)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(wèn)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(guān)國(guó)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(gè)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(dòng)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(dòng)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(lèi)智能，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。

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(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)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(gè)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(dòng)靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)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(gè)發(fā)展趨勢(shì)。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)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(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

五是綠色化。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢時(shí)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(duì)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(lèi)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(yǔ)

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(huì)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(jì)方法和設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開(kāi)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(shì)

1 康復(fù)機(jī)器人研究的意義及現(xiàn)狀

1.1 社會(huì)發(fā)展的必然需求

截止2014年底，我國(guó)國(guó)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(cè)，本世紀(jì)中葉老年人口數(shù)量將達(dá)到峰值，超過(guò)4億，屆時(shí)每3人中就會(huì)有一個(gè)老年人。

民政部部長(zhǎng)、全國(guó)老齡辦主任李立國(guó)表示，我國(guó)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(wàn)人，幫扶困難老人已成為我國(guó)老齡事業(yè)的重中之重。

伴隨老齡化過(guò)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(duì)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(guó)有各類(lèi)殘疾人8500萬(wàn)，通過(guò)人工及現(xiàn)有的助殘?jiān)O(shè)備已不能滿(mǎn)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(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、圖像處理、以視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)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(lái)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(jué)、聽(tīng)覺(jué)、圖像處理等技術(shù)融入康復(fù)機(jī)器人技術(shù)成為未來(lái)康復(fù)機(jī)器人發(fā)展的內(nèi)在需求。

1.3 產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然趨勢(shì)

隨著我國(guó)泉州2025計(jì)劃的提出，機(jī)器人技術(shù)已成為我國(guó)未來(lái)工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需要突破的核心技術(shù)。當(dāng)前，我國(guó)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(guó)產(chǎn)康復(fù)機(jī)器人在整個(gè)市場(chǎng)占有率偏低?？祻?fù)機(jī)器人的技術(shù)突破成為我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)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(guò)半個(gè)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(chǎng)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(guó)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(jià)值、智能輪椅、外骨骼輔助機(jī)器人、航天員運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)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(guò)程，一般情況下，外科醫(yī)生利用一個(gè)遠(yuǎn)程手術(shù)場(chǎng)景，操縱一個(gè)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(lèi)手術(shù)動(dòng)作距離的局限，易于實(shí)現(xiàn)更微笑的手術(shù)動(dòng)作，手術(shù)精準(zhǔn)性也更高。

由美國(guó)直覺(jué)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(jué)系統(tǒng)，在視覺(jué)輔助系統(tǒng)的幫助下，控制能完成精細(xì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手，該機(jī)械手的彎曲及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自由度均不是人類(lèi)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(jì)銷(xiāo)售3000多臺(tái)，為超過(guò)250萬(wàn)患者成功實(shí)施微創(chuàng)手術(shù)。由于昂貴，我國(guó)擁有數(shù)量還不足三十臺(tái)。研究適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的手術(shù)機(jī)器人以迫在眉睫。近年來(lái)，我國(guó)科研工作者和醫(yī)療衛(wèi)生部門(mén)緊密合作，積極開(kāi)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(duì)腹部手術(shù)的手術(shù)機(jī)器人、利用視覺(jué)、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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，進(jìn)入動(dòng)物試驗(yàn)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(dòng)輔助、可穿戴設(shè)備的研究上。國(guó)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(kāi)了“神經(jīng)的運(yùn)動(dòng)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(lái)控制電子假手.具備7個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)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(hào)的拾取、肌肉電信號(hào)特征分析、腦電波的信號(hào)的拾取、腦電波信號(hào)的特征分析上。

3 康復(fù)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)

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(guān)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(wèn)世，且價(jià)格逐步降低，將對(duì)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(duì)上、下肢的康復(fù)機(jī)器人已不能滿(mǎn)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(jué)跟蹤技術(shù)、聽(tīng)覺(jué)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(shí)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(yàn)，與醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的專(zhuān)家緊密合作，積極開(kāi)展康復(fù)機(jī)器人相關(guān)肌肉、病理研究，對(duì)康復(fù)機(jī)器人的研究提供理論支撐。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)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(huì)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(mǎn)足社會(huì)需求，智能化、集成度水平還有待提高。因此，開(kāi)展康復(fù)機(jī)器人的研究具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值及技術(shù)價(jià)值。

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