機電一體化技術(shù)的認識大全11篇

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1 該校機電一體化技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀

吉林科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院的人才培養(yǎng)模式始終堅持“產(chǎn)教融合把握培養(yǎng)方向、校企合作創(chuàng)造實踐條件、工學(xué)結(jié)合創(chuàng)新培育方法、知行合一培養(yǎng)學(xué)習(xí)自覺”的總要求。機電一體化專業(yè)學(xué)生為高職學(xué)生，起點高，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好。近3年招生情況穩(wěn)定，從教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)建設(shè)方面探究該專業(yè)的人才培養(yǎng)方式，缺乏綜合性實驗與綜合型課程的設(shè)置，急需在校企合作的形式下開發(fā)補充上述兩類課程。

2 該國校企合作現(xiàn)狀分析

我國現(xiàn)有校企合作模式總體上是以學(xué)生培養(yǎng)目標為導(dǎo)向的合作模式，形式多樣（如“訂單式”“零距離對接式”“捆綁式”“產(chǎn)學(xué)研一體式”等）。就其本質(zhì)而言，在于把職業(yè)教育與社會經(jīng)濟發(fā)展聯(lián)系起來，以實現(xiàn)良性互動和“雙贏”局面，最終目的是促進學(xué)校和企業(yè)發(fā)展。但在實際操作上，還遠沒有形成科學(xué)化的深層次合作，大多處于學(xué)校為主動方、企業(yè)為被動方的局面，建立高效、可運作的校企合作機制十分必要。

3 該校機電一體化技術(shù)專業(yè)校企合作人才培養(yǎng)模式的實施

3.1 建立該校機電一體化專業(yè)校企合作相關(guān)機制

（1）建立校企合作組織協(xié)調(diào)機制。

高職院校和企業(yè)隸屬不同體系，學(xué)校教師和企業(yè)專家的行為習(xí)慣與思維方式存在一定差異，而且校企雙方在開發(fā)項目課程體系上提供的時間與精力有限，易產(chǎn)生分歧。因此，學(xué)院專業(yè)教研室將成立專門的課程體系構(gòu)建機構(gòu)，吸收具有先進的課程開發(fā)和管理經(jīng)驗的教師及企業(yè)人員，主要職能是為課程建設(shè)提供潛在理論支持；協(xié)調(diào)、解決三方企業(yè)專家、專業(yè)教師與課程專家在課程構(gòu)建過程中可能會遇到的細節(jié)性問題。

（2）建立校企共同育人機制。

鑒于項目驅(qū)動的職業(yè)課程體系建構(gòu)的工作涉及范圍廣，影響因素多，因此要建立校企深度合作機制。具體為統(tǒng)一學(xué)校與企業(yè)對人才培養(yǎng)的標準，雙方共同確定人才培養(yǎng)目標方向，共同制定人才培養(yǎng)方案；共同實施職業(yè)素質(zhì)技能考核，使人才培養(yǎng)和人才使用融為一體，以此實現(xiàn)校企共生共贏。

（3）建立校企共同督導(dǎo)機制。

通過校企共同推進的項目驅(qū)動課程體系在管理中，重點是過程控制。該校將建立和完善專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量管理制度。

首先，建立企業(yè)專家備課制度、校企課程研討制度；其次，完善相關(guān)制度執(zhí)行的督導(dǎo)機制，測量、評價、分析和改進課程的實施過程，從而形成自覺要求、自我檢測、自我修正、持續(xù)改進的良性管理機制，為校企合作下人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)提供管理保障。

3.2 實行“雙證書”制度

以職業(yè)標準為依據(jù)，將教學(xué)內(nèi)容涵蓋相應(yīng)的職業(yè)標準，做到教學(xué)模式和教學(xué)萬法與職業(yè)標準的要求相適應(yīng)，從而使職業(yè)教育與職業(yè)資格制度相互溝通，真正實現(xiàn)課程內(nèi)容與職業(yè)資格標準對接。

3.3 人才培養(yǎng)過程突出職業(yè)綜合素質(zhì)鍛煉

機電一體化專業(yè)教研室對實踐教學(xué)資源進行優(yōu)化、整合、重組，充分考慮專業(yè)課程特色，建立了電氣控制綜合實訓(xùn)室、虛擬仿真實驗室、電工基礎(chǔ)實訓(xùn)室等校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)基地，建立校企合作校外實訓(xùn)基地，雙管齊下，滿足院部機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生基本技能、專業(yè)技能和職業(yè)能力的培養(yǎng)需要。

同時，積極研究機電一體化技術(shù)專業(yè)教學(xué)的特點，采用項目為導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動為主線的教學(xué)模式，實現(xiàn)理論教學(xué)與實訓(xùn)教學(xué)1∶1比例，推行“學(xué)做結(jié)合、賽練互通”的教學(xué)方法，通過理實一體化來組織教學(xué)內(nèi)容與安排教學(xué)。

3.4 積極推進過程考核制度

制定以提高職業(yè)能力為目標的動態(tài)考核標準，采用項目過程考核、閉卷筆試、故障分析訓(xùn)練、實際操作及生產(chǎn)實踐演練等多種考核形式，實現(xiàn)知識應(yīng)用考核與實踐操作相結(jié)合、校內(nèi)考核與校外考核相結(jié)合、過程考核與終結(jié)考核相結(jié)合，構(gòu)建了師生、企業(yè)專家共同參與，以職業(yè)能力考核為主、職業(yè)知識、態(tài)度為輔的動態(tài)考核評價體系。

3.5 加強“雙師”素質(zhì)教師隊伍建設(shè)

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中圖分類號TM 92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）93-0063-02

機電一體化從出現(xiàn)之始就極大地推動了社會的進一步發(fā)展，并且有了很快的發(fā)展速度和良好的發(fā)展趨勢。在機電一體化有其自身的發(fā)展歷史，并且在發(fā)展過程中不斷的進行創(chuàng)新，為自身創(chuàng)造了一個良好的發(fā)展趨勢，有廣闊的發(fā)展空間。在其發(fā)展過程中，不斷對新技術(shù)和新知識進行利用，使其符合現(xiàn)代實際應(yīng)用的需要，促進其發(fā)展。

1 機電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的趨勢

首先，在未來的發(fā)展趨勢中，機電一體化的應(yīng)用將會有更加廣泛。無論是在一些小的方面還是比較大的方面，在自動化產(chǎn)業(yè)上都要通過機電一體化技術(shù)來進行開發(fā)。機電一體化的重要性也是因為其為自動化工業(yè)和航太工業(yè)以及國防工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)。機電一體化技術(shù)作為一門新興技術(shù)在一些工業(yè)比較發(fā)達的國家有著快速的發(fā)展，同時，它對PC工業(yè)控制的發(fā)展也有一定的帶動作用。在其發(fā)展過程中，程序控制器技術(shù)也就是機電一體化的核心也在不斷的發(fā)生變化。程序控制器在工業(yè)自動控制領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，在工廠自動化控制中，PLC也成為了核心技術(shù)。但是由于PLC程序的撰寫一般的情況下是先進行階梯圖的繪制再將其轉(zhuǎn)化成PLC的指令，所以說PLC質(zhì)量在不同的品牌中也會不同，這樣所造成的結(jié)果就是每一個程序之間的轉(zhuǎn)換很不容易。另外，PLC指令比較接近低階語音，開發(fā)程序很不容易，并且比較耗費時間。為了使PLC機電一體化的缺點得到改善，目前情況下利用PC電腦或者是IPC將PLC取代，把它當作是機電一體化中的控制器，對于控制程序的撰寫使用的是Visual Basic，將PLC形式的機電一體化取代。

其次，發(fā)展了機電光一體化。在社會進入21世紀之后，半導(dǎo)體微電子技術(shù)和微機電技術(shù)以及鐳射技術(shù)發(fā)展速度非?？欤硗庥绊戯@示產(chǎn)業(yè)以及新興的生物科技也在快速的發(fā)展，使得一些傳統(tǒng)技術(shù)有了新的生機與活力，使機電一體化開始向機電光方向發(fā)展。一個比較典型的機電光技術(shù)應(yīng)該包含的范圍有：機構(gòu)設(shè)計、精密制動器、人機界面、微處理器，程序或反饋控制、診斷信號的處理與錯誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能。另外，根據(jù)光學(xué)或者是光學(xué)元件和機電元件有不同的互動程度和組合特性，可以將機電光系統(tǒng)分為三種類型，即光機整合的類型；內(nèi)嵌光電或者光學(xué)裝置的類型；在光學(xué)系統(tǒng)中嵌入機電裝置。

2 機電一體化技術(shù)發(fā)展的保障

在機電一體化技術(shù)的發(fā)展中，雖然有比較快的發(fā)展速度以及比較強的競爭力，但是仍有問題存在，要保證機電一體化技術(shù)能夠有一個較好的發(fā)展，必須要采取一定的措施，可以從以下的幾個方面來進行：要讓政府的決策高層認識到機電一體化技術(shù)的重要性；加強對機電一體化技術(shù)人才的培養(yǎng)；發(fā)展電力電子關(guān)鍵技術(shù)，加強對機電一體化技術(shù)的研究；注重理論與實際并行；積極推動“產(chǎn)學(xué)研合作”；機電產(chǎn)業(yè)要走進校園內(nèi)部去尋找人才與合作；建立未來的研究對象。

此外，機電一體化中的機電光技術(shù)還屬于一種新興技術(shù)，從目前的情況來看，這一方面的人才比較稀缺。因此，在一些國內(nèi)高校中，有必要開設(shè)相關(guān)的課程，培養(yǎng)有關(guān)這一方面的人才，推動機電光機電一體化的發(fā)展。

3 機電一體化創(chuàng)新的具體內(nèi)容

3.1技術(shù)設(shè)計向單元化發(fā)展

在機電一體化的實驗平臺中實行單元化技術(shù)來進行設(shè)計。將系統(tǒng)分為幾個單元模塊，主要包括工控機、運動控制卡、伺服電機及步進電機、CAN總線、電動機驅(qū)動器，還有直線、工作臺以及回轉(zhuǎn)單元。只要是能使接口保持一致，就可以將每一個單元分開設(shè)計，這樣就使得系統(tǒng)具有高度的可擴展性以及互換性。它的總體結(jié)構(gòu)可以用下圖來進行表示：

3.2控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

在系統(tǒng)中將電子計算機作為節(jié)點，將運動控制卡以及CAN卡作為子節(jié)點，然后利用這兩種控制卡進行向下分支而形成樹狀網(wǎng)絡(luò)。利用計算機對電機運行情況以及傳感器信息進行統(tǒng)一處理，把整個系統(tǒng)都整合到一起。利用網(wǎng)絡(luò)將每一個控制節(jié)點聯(lián)系起來，這樣一來，在實際操作中就能夠?qū)⒉竭M電機作為控制對象，使控制更加簡易，控制對象的選擇也可以是伺服電機來滿足高精度要求，也可以將兩者組合在一起構(gòu)成一個系統(tǒng)。利用計算機對不同節(jié)點信息進行處理，再將其反饋到每一個控制對象上，利用這種方法來完成協(xié)同控制。

3.3系統(tǒng)應(yīng)用向長久化發(fā)展

在實際操作過程中。操作人員可以利用控制卡數(shù)目的增加來將控制對象數(shù)目擴展，并且它的實現(xiàn)只需要在電氣上略微改動。

與此同時，也可以利用其他設(shè)備的增加來進行系統(tǒng)功能的擴充，比如增加工業(yè)攝像頭就能夠使圖像定位以及圖像智能控制等任務(wù)完成。

4結(jié)論

機電一體化是現(xiàn)在社會中的一項重要技術(shù)，在機電產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，所以對其有一個科學(xué)全面的認識是十分必要的。機電一體化在以后的發(fā)展中，其功能必然會不斷完善，控制系統(tǒng)也將會更加強大。相信在未來它將會有更加廣闊的發(fā)展前景，在各個領(lǐng)域的領(lǐng)域在將會更加廣泛，作為機電行業(yè)有關(guān)人員，對其現(xiàn)在實際中的應(yīng)用以及其今后的發(fā)展趨勢有一個科學(xué)合理的認識，跟得上機電一體化今后的發(fā)展步伐，從而適應(yīng)其發(fā)展，對社會發(fā)展也起到一定促進作用。

參考文獻

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隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，不同學(xué)科的知識相互滲透交融，促進了工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)的革新，特別是機電一體化技術(shù)的發(fā)展，確立了機械工業(yè)未來的發(fā)展方向。本文主要對機電一體化技術(shù)進行了基本的概述，同時簡述了國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的發(fā)展概況，進一步分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

一、機電一體化概要

機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容?；咎卣骺筛爬椋簷C電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是，機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

二、機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下:

1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)的研究日益獲得重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育、日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4 微型精密化

隨著納米技術(shù)的不斷深入發(fā)展，機電一體化技術(shù)也將面向微型精密化的方向發(fā)展。一般來說，機電一體化產(chǎn)品的微型精密化可以使機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍更加的廣泛，微機電一體化產(chǎn)品具有體積小，耗能低，應(yīng)用廣泛等諸多優(yōu)點，因此微機電一體化技術(shù)具有比較廣闊的發(fā)展前景。但是微機電一體化技術(shù)的發(fā)展需要精密的加工工藝以及先進的設(shè)備作為其強大的后盾。

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1機電一體化的內(nèi)容與核心技術(shù)

1.1機電一體化技術(shù)的基本內(nèi)容系統(tǒng)工程是該技術(shù)的主要工作方式，此外，該技術(shù)的應(yīng)用還包含了電子、機械等各個領(lǐng)域的技術(shù)，并將這些方面的知識、技術(shù)進行了有機結(jié)合，從而優(yōu)化了產(chǎn)品制造和系統(tǒng)間的配置。同時，還促進了產(chǎn)品滿足現(xiàn)實中的需求。就目前而言，使用一體化技術(shù)時一定要將與其有關(guān)的建設(shè)工作做好，特別是各種技術(shù)的創(chuàng)新、原理等，以生產(chǎn)出質(zhì)量更好的新產(chǎn)品，因此，該技術(shù)本質(zhì)上是相關(guān)技術(shù)整合后的結(jié)果。1.2機電一體化的核心技術(shù)1.2.1自動控制技術(shù)該技術(shù)是所有技術(shù)中最為復(fù)雜的一項，因為該技術(shù)涵蓋的面積非常廣，內(nèi)容五花八門，基于控制理論的知識對一體化系統(tǒng)進行設(shè)計，再進行模擬檢測和現(xiàn)場測試。在其能控制的區(qū)域中，該技術(shù)所包含的內(nèi)容非常多，主要有自適應(yīng)、速度、精度定位等控制技術(shù)。1.2.2系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)指的是一體化中包含的所有組織、概念等的總稱，它是一個基于整體角度的技術(shù)，將整體分割成多個互相聯(lián)系的功能模塊，從而將其與接口技術(shù)統(tǒng)一起來，并進行有效的管理，達到將系統(tǒng)連接起來的目的。1.2.3計算機、信息技術(shù)信息技術(shù)、計算機技術(shù)這兩種技術(shù)的結(jié)合運用是對信息進行互換、儲存、讀取、運算以及進行相應(yīng)判斷的過程，該過程包含的內(nèi)容分極其豐富，主要有專家系統(tǒng)、人工智能、決算等。1.2.4機械技術(shù)該技術(shù)是實現(xiàn)機電一體化的基本技術(shù)，機械技術(shù)具有高、新的特點。該項技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點在于怎樣將其融入到一體化技術(shù)中，并利用它自身的特點更新、處理產(chǎn)品，對產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)、材料進行改善，進而大大改觀產(chǎn)品的準確度、性能。

2機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

在20世紀90年代后期，很多發(fā)達國家引領(lǐng)一體化技術(shù)向著智能化方向發(fā)展。形成這種趨勢的原因有3個：①通信、光學(xué)等技術(shù)廣泛應(yīng)用到了一體化技術(shù)中。此外，微細加工這一精密技術(shù)也逐漸引進其中，形成了微機電、光機電等一體化的分支技術(shù)；②相關(guān)人員對一體化這一學(xué)科的體系、發(fā)展方向進行了深入探討，比如集成方法、建模的設(shè)計與分析等；③光纖、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，為一體化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到了巨大的推動作用。未來機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢分為以下5方面。2.1綠色化隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強、綠色發(fā)展概念的普及，機電一體化技術(shù)也要向著綠色化方向發(fā)展。該技術(shù)的綠色發(fā)展指的是其應(yīng)用不會污染環(huán)境，可降低材料的使用成本，并能實現(xiàn)回收再利用。比如，通過將廢物產(chǎn)生量、材料使用量、產(chǎn)品設(shè)計三者之間的關(guān)系進行量化，從而分析一體化產(chǎn)品制造過程是否對環(huán)境造成了污染；對一體化產(chǎn)品設(shè)計、制造中的每一階段進行改進，爭取通過廢棄材料來加工生產(chǎn)，產(chǎn)品報廢之后還可以回收再利用。2.2模塊化隨著產(chǎn)品精細程度、成熟程度的提高，產(chǎn)品制造過程中的分工會越來越細化，且所有的細化分工應(yīng)參考一樣的標準。因此，就形成了模塊結(jié)構(gòu)。機電一體化也逐漸向著模塊化的方向發(fā)展。比如，研發(fā)集實時測距、動態(tài)捕捉、圖像采集與校對、數(shù)據(jù)監(jiān)測等于一體的電機控制模塊，研發(fā)集節(jié)能、變頻、減速于一體的電機驅(qū)動模塊。在此情況下，便能在產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)直接使用所建立的模塊，大大加快了產(chǎn)品研發(fā)的速度。2.3微型化機電一體化向著微型化發(fā)展是必然趨勢，這是因為微型化發(fā)展可以對微電子、軟件、微機械等技術(shù)進行有機融合，并具有使用靈活、消耗能量低、體積小等優(yōu)點，發(fā)展前景良好。2.4系統(tǒng)化系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在2個方面：①逐漸引進多系統(tǒng)、遠程通信的局域網(wǎng)，大幅提升通信能力；②逐漸使用模塊化、開放式的結(jié)構(gòu)，能隨意分割和組合，靈活多變，比如，當前正在對智能機器人進行生物系統(tǒng)化的研發(fā)。2.5智能化在當前信息時代的大背景下，控制理論的逐漸應(yīng)用、傳感系統(tǒng)的快速發(fā)展、計算機運行速度的不斷加快均推動著機電一體化技術(shù)向著智能化的方向發(fā)展。比如，現(xiàn)階段有的機器人能模仿人類的思維或動作，在工業(yè)生產(chǎn)、家庭生活中已經(jīng)被運用。

3機電一體化技術(shù)的發(fā)展思考

要想推動機電一體化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)做好以下5方面的工作。3.1優(yōu)化發(fā)展環(huán)境要想優(yōu)化該技術(shù)的發(fā)展環(huán)境，應(yīng)確保人們可以正確認識該技術(shù)的發(fā)展，并引起高度重視，從而為一體化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，爭取獲得政策、技術(shù)上的大力支持。同時，應(yīng)為研發(fā)人員提供充分的保障，調(diào)動他們的積極性，爭取為機電一體化的發(fā)展作出更多的努力。3.2做好相關(guān)管理工作充分發(fā)揮相關(guān)協(xié)會的作用，做好相應(yīng)的管理工作。在機電一體化進程中，應(yīng)按照國家的相關(guān)規(guī)定，并以國家政策為原則來發(fā)展，這有利于機電一體化的突破發(fā)展。3.3統(tǒng)籌發(fā)展在機電一體化的發(fā)展中，一定要對各個環(huán)節(jié)、各個方面進行統(tǒng)籌，促進它們之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。所以，應(yīng)進行深入調(diào)查，對一體化技術(shù)進行科學(xué)的分析和統(tǒng)籌，為一體化技術(shù)的整體發(fā)展提供可以參考的依據(jù)，從而促進一體化技術(shù)的發(fā)展。3.4擁有自主知識產(chǎn)權(quán)該技術(shù)應(yīng)用中的所有裝置設(shè)備應(yīng)有自己的知識產(chǎn)權(quán)，以提高一體化產(chǎn)品的供求比例，防止供求關(guān)系紊亂。3.5增加產(chǎn)品的通信功能只有確保產(chǎn)品具有通信功能，才能使其更加時適應(yīng)自動化的需求。

4結(jié)束語

隨著科技的不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)也將更加成熟，大眾視野中的一體化產(chǎn)品也會逐漸增多，其使用會越來越廣泛。在今后的發(fā)展中，機電一體化技術(shù)將向著智能化、微型化、系統(tǒng)化、模塊化、綠色化的方向發(fā)展，它的作用會越來越大，為進一步提高生產(chǎn)效率、推動社會的發(fā)展作出更大的貢獻。

參考文獻

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機電一體化的外文名詞是Mechantronics，起源于日本，是取英語Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的，表示機械學(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。目前，國內(nèi)外對機電一體化的涵義有各種各樣的認識，其各自的出發(fā)點和著眼點不盡相同，再加上機電一體化本身的涵義還在隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷被賦予新的內(nèi)容。機電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，不斷地推動不同學(xué)科的交叉和滲透，從而導(dǎo)致整個工程領(lǐng)域的技術(shù)革命。

1.機電一體化概要

機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。機電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個方面，只是機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù)，而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其他新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械。機電一體化系統(tǒng)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能。

2.我國機電一體化的現(xiàn)狀

世界范圍內(nèi)機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。第一階段也稱為初級階段。20世紀60年代以前由于當時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。第三階段，20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。

計算機數(shù)控機床（CNC）是一種由計算機或?qū)Ｓ秒娮佑嬎阊b置控制的高效自動化機床。它綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、自動控制、精密測量和機械設(shè)計等方面的最新成就，是典型的機電一體化產(chǎn)品，是機床發(fā)展的必然趨勢。

汽車的機電一體化中心內(nèi)容是以微機為中心通過自動控制來改善汽車的性能，增加汽車的功能，實現(xiàn)汽車降低油耗，減少排氣污染，提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年，國際各大汽車公司都加大了對汽車機電一體化的研究，使其發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。

工業(yè)機器人（IR）一般應(yīng)由機械系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成，是一種能模擬人的手、臂的部分動作，按照預(yù)定程序、軌跡及其要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置，是具有發(fā)展前途的機電一體化典型產(chǎn)品。

3.機電一體化的發(fā)展趨勢

3.1自律分配系統(tǒng)化

未來的機電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。

3.2系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放和模塊化的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組套，進行任意裁減和組合，同時要求實現(xiàn)多坐標系列控制功能的NC系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強，即網(wǎng)絡(luò)化趨勢。

3.3人工智能化

這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.4全息系統(tǒng)化

機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也由簡單的“從上到下”的形勢而變?yōu)閺?fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

3.5綠色化

環(huán)境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大主題。

3.6微型機電化

微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3.7面向21世紀的制造模式

一次制造成功，采用成組技術(shù)和分組作業(yè)方式，按質(zhì)、按量、按時完成，做到零廢品、零庫存、零設(shè)備故障、零環(huán)境污染，從以“技術(shù)”為中心向以“人”為中心轉(zhuǎn)變，從“金字塔式多層次管理”向“網(wǎng)絡(luò)式管理”、由順序工作方式向并行工作方式、由固定組織

加工向敏捷制造加工轉(zhuǎn)變。

4.結(jié)語

篇（6）

機電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程的理論入手，將當前先進的機械電子技術(shù)融合起來形成更加高效的技術(shù)系統(tǒng)。一般來講，機電一體化技術(shù)主要涉及到機電一體化產(chǎn)品和機電一體化技術(shù)兩個方面的內(nèi)容，由此形成機電一體化系統(tǒng)。從理論上來講，機電一體化系統(tǒng)主要涉及到機械裝置，執(zhí)行裝置，動力源，傳感器，計算機這五個基本要素。將機電一體化的理念運用到機電一體化產(chǎn)品設(shè)計中去，由此是的機電一體化產(chǎn)品展現(xiàn)出以下的優(yōu)勢：其一，功能多樣化和智能化，實現(xiàn)了記憶，運算，控制和信息處理等功能的拓展；其二，機電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更加簡單，并且朝著標準化和規(guī)范化的方向發(fā)展，設(shè)計制造的專業(yè)化程度也不斷提升，使得機電一體化產(chǎn)品具備輕薄細巧的特點；其三，依據(jù)不同負荷和運行情況，制定更加高效的運行方案，實現(xiàn)對于機械運行模式的調(diào)整和控制，能夠促進成本的縮減；其四，在智能技術(shù)納入之后，不僅僅可以實現(xiàn)全程的自動化監(jiān)控，還可以自動診斷故障，由此使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性大大提升。

2機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

我國機電一體化技術(shù)發(fā)展始于上世紀六十年代，從一片空白到當前人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，這充分證明了我國機電一體化發(fā)展飛快，并且很快的成為影響人們生活和生產(chǎn)不可或缺的重要技術(shù)基礎(chǔ)。當前隨著集成電路和計算機系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展，我國機電技術(shù)發(fā)展也朝著更高層次方面去前進，無論是我們經(jīng)常使用的電視機，還是工業(yè)生產(chǎn)中使用的流水線生產(chǎn)設(shè)備，或者是電子數(shù)碼產(chǎn)品，都可以看到機電一體化技術(shù)的應(yīng)用。但是相對于國外其他國家機電一體化發(fā)展水平來講，當前我國機電一體化發(fā)展還存在很多缺陷和不足，具體來講其主要體現(xiàn)在以下幾個方面的內(nèi)容：其一，機電一體化產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，很多機電產(chǎn)品還處于較低的層次中，難以在激烈的市場中占據(jù)有利地位，屬于機電一體化產(chǎn)品體系中的最低層次；其二，機電一體化的技術(shù)基礎(chǔ)比較薄弱，自主研發(fā)能力欠缺，專業(yè)化機電一體化設(shè)計人才缺乏，難以保證機電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展；其三，機電一體化技術(shù)進步趨勢不明顯，高水平的機電一體化產(chǎn)品在整個工業(yè)體系中的比重不大，其對于經(jīng)濟增長造成的影響也不是很明顯。當然隨著人們對于機電一體化產(chǎn)品的認知不斷提升，需求不斷增加，國家政策環(huán)境不斷完善，科研創(chuàng)新能力不斷提升，上述的各種問題都將一一解決，由此引領(lǐng)我國機電一體化技術(shù)朝著更加理想的方向發(fā)展和進步。

3機電一體化的發(fā)展趨勢

立足當前機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀，依照當前機電一體化發(fā)展規(guī)律和特點，對于機電一體化的發(fā)展趨勢進行預(yù)測，并且依照這樣的預(yù)測結(jié)果去引導(dǎo)機電一體化的技術(shù)創(chuàng)新和理論研究工作，是很有必要的。具體來講，當前機電一體化的發(fā)展趨勢主要呈現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1光學(xué)化

原始機電一體化系統(tǒng)主要是有傳感系統(tǒng)，能源系統(tǒng)，信息處理系統(tǒng)，機械結(jié)構(gòu)等部件構(gòu)成，相信隨著光學(xué)技術(shù)的融入，不僅僅使得傳感系統(tǒng)，能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)的性能得以提升，還打開了機電產(chǎn)品設(shè)計的新格局，即光機電一體化。其特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，層次多，覆蓋面積比較廣泛；其二，結(jié)構(gòu)不斷簡化，方便操作；其三，精度得以不斷提高，功能朝著多樣化發(fā)展；其四，可靠性不斷提升，保證了穩(wěn)定運行，并且有著較高的使用壽命。

3.2智能化

機電一體化技術(shù)的智能化，主要是指將計算機技術(shù)運用到機械設(shè)備中去，只要輸出簡單的程序命令，就使得機械設(shè)備按照理想的方式去運行。其技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣泛，需求的技術(shù)人員不多，實現(xiàn)了勞動力的縮減，可以達到資源優(yōu)化配置的作用；其二，依靠智能技術(shù)，使得機械設(shè)備能夠做好簡單重復(fù)操作的工作，但是在人工智能技術(shù)體系不斷健全的背景下，機電一體化系統(tǒng)下的機械設(shè)備活動能力將越來越靈活，甚至可以具備基本的邏輯判斷思維，能夠自發(fā)的根據(jù)情況進行自我決策，以達到預(yù)期的運行效益。以數(shù)控機床的誕生為例，其就是利用數(shù)控技術(shù)，采用計算機對于機械加工過程進行控制和管理，發(fā)揮驅(qū)動單元和機械執(zhí)行的效能。

3.3環(huán)保化

為了機電一體化的發(fā)展同樣需要秉持可持續(xù)發(fā)展觀，處理好機械設(shè)備運行與資源消耗，經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量之間的關(guān)系。因此，新時代的機電一體化也需要向著環(huán)?；姆较虬l(fā)展和進步。具體來講，其主要體現(xiàn)在：其一，在進行機電一體化產(chǎn)品設(shè)計的時候，融入環(huán)保理念，將生產(chǎn)，包裝，使用和銷毀等多個階段考慮進去，本著提高資源利用率，減少環(huán)境污染的目的，去進行優(yōu)化設(shè)計；其二，從機電一體化能耗消耗的方向入手，保證機電一體化系統(tǒng)效益發(fā)揮的同時，實現(xiàn)機電一體化能耗量的降低，引導(dǎo)其朝著集約化的方向發(fā)展和進步。

篇（7）

中圖分類號：D622 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）28-0049-01

一、概述

機電一體化技術(shù)是機械、計算機、信息處理和自動控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用的復(fù)合技術(shù)，是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的一門學(xué)科，其作為一門新興綜合技術(shù)融合了電氣工程、機械工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等類別。而煤炭生產(chǎn)是將成百上千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此必須采用大量的機電設(shè)備才能實現(xiàn)這一目標，而機電一體化的煤礦設(shè)備則是實現(xiàn)高效高產(chǎn)的最好選擇。

二、機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用介紹

（一）機電一體化技術(shù)在礦井提升機中的應(yīng)用

礦井提升機是目前煤礦生產(chǎn)中機電一體化和自動化水平最高的設(shè)備。尤其是內(nèi)裝式提升機，將滾筒和驅(qū)動合為一體，機械結(jié)構(gòu)也大大簡化，充分展現(xiàn)了機械--電力--電子--計算機--自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機安全可靠，采用總進線方式，大大簡化了電器安裝施工，并且硬件配置簡單實現(xiàn)了互相兼容。九五期問，國產(chǎn)數(shù)字化直流提升機已成為我國煤礦提升機的首選機型，主、副井提升機可實現(xiàn)全自動化，不需要專門的絞車司機。

（二）機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應(yīng)用

帶式輸送機具有輸送量大、長距離連續(xù)輸送、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化的特點，從而成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)中主要的運輸設(shè)備。因此，帶式輸送機成為近幾年來機電一體化技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的研究重點。目前主要研究方向在機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置，它是一種專門用作平滑起動運送大慣性載荷，如金屬礦石或煤炭的中長距離皮帶運輸機而設(shè)計的軟校動裝置，一條皮帶運輸機可由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決在線監(jiān)控技術(shù)、動態(tài)分析以及啟停延遲技術(shù)，我國帶式輸送機的中間驅(qū)動點還不能布置過多，一般設(shè)置為三點驅(qū)動，這就限制了輸送機的單機長度和運量。另外，輸送機的可靠性較差、監(jiān)控設(shè)備功能較少、靈敏度和壽命都偏低，和發(fā)達國家先進技術(shù)相比還存在明顯的差距。

（三）機電一體化技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用

電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)在采煤機的另一個典型應(yīng)用。與液壓牽引機相比，它具有以下優(yōu)點：

優(yōu)良的牽引特性：在采煤機前進時可提供牽引力，使其克服阻力向前移動，而在采煤機下滑時則可進行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋收集電能。

適用于大傾角煤層：牽引電動機軸端安裝了停機時防止機器下滑的制動器，它的設(shè)計制動力矩達到電動機額定轉(zhuǎn)矩的1.5～2.0倍，因此電牽引采煤機可用于40°～50°傾角的煤層，而不需要安裝其它防滑裝置。

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會有磨損外，其它元件均不存在磨損現(xiàn)象，因此其工作可靠、壽命長、故障少、維修工作量小。

反應(yīng)靈敏，動態(tài)特性好：電控系統(tǒng)可及時調(diào)整各種運行參數(shù)，防止采煤機超載或偏離運行。

結(jié)構(gòu)簡單、效率高：電牽引采煤機機械傳動部分結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，只做一次電能到機械能的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率可達90%以上，而液壓采煤機的效率則只有60%～70%左右。

（四）機電一體化裝置在液壓支架的應(yīng)用

煤礦支架技術(shù)在向電液控制方向發(fā)展即將計算機技術(shù)與液壓控制有機結(jié)合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，從而避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦從美國引進的電液控制支架，移架速度可達6～8秒/架。另外電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。

三、機電一體化技術(shù)應(yīng)用與煤礦的發(fā)展與思考

在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(shù)（產(chǎn)品）取得了長足的發(fā)展，機電一體化技術(shù)幾乎應(yīng)用到了煤礦生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，但是相對于國外先進煤礦生產(chǎn)技術(shù)還是比較落后的。因此，要使我國煤礦機電一體化技術(shù)達到世界領(lǐng)先技術(shù)水平，必須牢牢掌握在信息時代機電一體化技術(shù)的特點和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)。

第一，要提高我國煤礦機電一體化產(chǎn)品的標準化、規(guī)范化、系列化和通用化的程度：將計算機系統(tǒng)作為機電一體化的核心裝置，因為計算機系統(tǒng)的運算和存貯能力非常強，且體積小、功耗少，非常適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計煤礦機電一體化設(shè)備時，應(yīng)盡可能的考慮選用功能強大的嵌入式計算機，從而降低設(shè)備體積且保證工作性能更可靠。

第二，對于新開發(fā)的煤礦機電一體化產(chǎn)品要具有較強的通信功能，同時，要選用很質(zhì)量好的開放性和可靠性高的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接通信控制。

第三，煤礦機電一體化設(shè)備需要達到智能化發(fā)展水平，能自主判斷機電設(shè)備和周圍工作環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境且以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時可以快速地對所采集到的參數(shù)進行分析，從而對設(shè)備故障進行診斷，再結(jié)合這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障概率進行預(yù)測。

第四，要對各類礦用傳感器進行深入研究和開發(fā)，大力提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數(shù)字化、智能化、集成化和多維化，使礦用傳感器在較為惡劣的工作環(huán)境中進行信號的測量和采集，并保證其準確度，并且應(yīng)具備自診斷、自校正、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能。

總之，應(yīng)時刻關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機電一體化設(shè)備，從而提高煤礦現(xiàn)代化發(fā)展，最終實現(xiàn)煤礦自動化生產(chǎn)的目標。

四、結(jié)語

機電一體化的l展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)也有很多，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。隨著計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，信息流已成為機電一體化的主要特色。

機電一體化技術(shù)作為企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運等裝備中的大力應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，也為實現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)。

篇（8）

關(guān)鍵詞：

機電一體化；傳感器；檢測技術(shù)

機電一體化技術(shù)是一種整合型的機電技術(shù)，以眾多的環(huán)節(jié)來組成，傳感器的技術(shù)發(fā)展是促進機電一體化發(fā)展的重要部分。那么，在具體了解機電一體化技術(shù)之前，首先應(yīng)該明確的了解機電一體化組成的基本結(jié)構(gòu)，以此消除部分人的誤區(qū)。機電一體化是指不同的機電工作環(huán)節(jié)相結(jié)合，以主機以及微型處理器作為操控中心，有次序的安排各個環(huán)節(jié)的工作。所以，在這樣多種情況下被統(tǒng)稱為機電一體化系統(tǒng)，從中覆蓋相關(guān)理念。但并不能夠因此就忽視了其他機電環(huán)節(jié)的重要之處，不然傳感器在無法傳輸?shù)那闆r下，仍然無法幫助生產(chǎn)者來提高有效率。

1機電一體化與傳感器的簡介

1．1傳感器的概念

在工程當中，傳感器是指能夠按照一定的固定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成不同種量或者是同種量值所傳輸出去的工具，變相的講傳感器和人們的器官都是有相同點的，在現(xiàn)代信息化的社會中，人們也經(jīng)常利用傳感器中的檢測力、速度和更多的非電量來提升生產(chǎn)力的發(fā)展。

1．2機電一體化的簡單介紹

機電一體化也是屬于一種微電子技術(shù)，它是在根據(jù)機械的主要功能、動力功能、信息以及控制功能上所引進的技術(shù)。從中可以看出機電一體化技術(shù)是多方面的，比如機械制造、人工智能等多種技術(shù)都統(tǒng)一歸為機電一體化技術(shù)。

1．3機電一體化和傳感器之間的聯(lián)系

機電一體化中的傳感器技術(shù)在其中有著非常關(guān)鍵的作用，傳感器技術(shù)不僅能夠控制機電一體化系統(tǒng)的正常運行，還可以在不同程度里為機電一體化提供到相關(guān)的運行信息。從操作上來看，傳感器是檢測機電一體化的系統(tǒng)操作和操作對象的主要作用。因此，想要克服種種環(huán)境帶來的影響，要足夠做準備，不斷獲取所需要的信息，才能夠是機電一體化的工作效率變得更高。所以，傳感器技術(shù)水平的高低是決定機電一體化技術(shù)水平的高低。傳感器的技術(shù)水平越高，那么機電一體化的技術(shù)水平就越高。

2傳感器和檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

2．1機器人

機器人是現(xiàn)代科技的代表性的生產(chǎn)物，機器人的自動能力在某些方面有很大的突破口，機器人之所以具備這么優(yōu)秀的自動化功能，在運行中能夠準確無誤，這些主要原因都是傳感器的作用。傳感器在機器人自身內(nèi)部中，或者在操作對象下，從中對信息進行處理。

2．2機械加工

(1)切削和機床運行過程中的傳感應(yīng)用。在機電一體化切削過程中，傳感器所起到的作用是提高在切削過程中的效率，以及對金屬材料的檢測。傳感器是通過切削過程中所產(chǎn)生的力度、振動、所發(fā)出的聲音以及切削過程中電機的功率來檢測，從切削過程中是振動變化和所產(chǎn)生的切削力來進行辨識。

(2)在機床的運行檢測方面來講，傳感器是對系統(tǒng)、溫度和控制主要進行安全性檢測。機床的主要檢測結(jié)果是依據(jù)機床在出現(xiàn)故障中的停留時間、生產(chǎn)是否粗糙、還有加工過程中的精度以及準確度和機床的運行狀態(tài)來傳感檢測。

2．3工件加工

對加工工件過程的監(jiān)視是傳感器最早時期的應(yīng)用，同時傳感器也是被廣泛應(yīng)用的，在之前早期的時候傳感器技術(shù)，只是在工件制作的過程中起到對質(zhì)量上的監(jiān)控。直到后來隨著現(xiàn)代的發(fā)展，傳感器才能夠在生產(chǎn)工件的同時也運用識別和安裝上。傳感器主要體現(xiàn)在檢測加工工件的制作過程能不能達到標準的工件加工的程序，檢測將要被加工的工件是否當前已經(jīng)要求被加工的工件，還有，工件所需要安裝的具置是否是滿足了當前工件被要求安裝的位置。從現(xiàn)狀來看，我國傳感技術(shù)還沒有能夠很好的去完成這些識別任務(wù)，因此，需要在現(xiàn)在已有的技術(shù)上不斷的創(chuàng)造出更多更好的傳感器。

2．4砂輪的傳感檢測

大部分的人應(yīng)該都知道材料切割過程主要是包括磨削和切削的兩個過程，在砂輪的磨損程度或者是出現(xiàn)破損一定程度的時候，就沒有辦法在保證在切削過程中的質(zhì)量和當中的精度，這樣便不具有表面的完整性。在這樣的情況發(fā)生下，我們一般稱為砂輪失效。這種狀況主要是因為機床出現(xiàn)故障所造成，而且這種狀況無法在第一時間及時解決，甚至?xí)苯訉?dǎo)致到危險事故的發(fā)生，對人身安全造成威脅。

2．5汽車行業(yè)的傳感技術(shù)

傳感器在現(xiàn)代的汽車系統(tǒng)和安裝中占著主要地位，基本上大部分的汽車系統(tǒng)里的有關(guān)電子控制都安裝了傳感器。比如安全氣囊、安全報警和驅(qū)動防滑等等還有多類可以提高輔助駕駛的裝置，在汽車的內(nèi)部控制系統(tǒng)上來講，機電一體化已經(jīng)將傳統(tǒng)的控制方式，轉(zhuǎn)變?yōu)榱俗詣涌刂啤?/p>

3結(jié)語

雖然在我國目前傳感器上的研發(fā)和傳感檢測技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了很大的成就，但是在與其他國家的先進技術(shù)相比較下還有著很大的差距。所以想要使得傳感器和檢測技術(shù)在運用上有所增強和不斷的超越，那么，我們必須就得從設(shè)備上做到不斷的提高。綜上所述，本文主要是通過機電一體化和對傳感器功能的應(yīng)用，進行了簡單的分析和介紹，幫助讀者更加有效的認識機電一體化的組成。

參考文獻:

［1］李小玲．傳感器與檢測技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］．現(xiàn)代電子技術(shù)，2006，29(1):121～122．

［2］劉崢．關(guān)于機電一體化系統(tǒng)中的傳感器與檢測技術(shù)探究［J］．信息系統(tǒng)工程，2013(2):71～72．

篇（9）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）21-0139-03

機電一體化課程是一門以精密機械技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合電工電子技術(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)為一體并應(yīng)用到實際中去的高技術(shù)學(xué)科，是機械工業(yè)發(fā)展的必然方向。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的高層次發(fā)展，緊跟國際化科技的潮流，河南機電高等?？茖W(xué)校機電專業(yè)在初創(chuàng)時期，特別強調(diào)“機電一體化技術(shù)”課程模塊的設(shè)置與教學(xué)，并且對于這種側(cè)重于實踐應(yīng)用和變化較快的課程內(nèi)容，為了能夠及時跟蹤學(xué)科的前沿發(fā)展，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)更具有時效性，還把它設(shè)置為機電一體化創(chuàng)新設(shè)計課程，并且選擇北京理工大學(xué)長期從事機電技術(shù)學(xué)科教學(xué)和研究的張建民教授撰寫，高等教育出版社出版的《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》一書作為教材，借以促進機電一體化技術(shù)課程教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激勵和教學(xué)教法的出新。

1 “機電一體化技術(shù)”教學(xué)課程的定位

把“機電一體化技術(shù)”課程設(shè)置為模塊化教學(xué)課程，不僅因為它是“機械制造及自動化”專業(yè)課程體系中的主干專業(yè)課程，而且對于這種機電一體化屬性的課程內(nèi)容，學(xué)生有興趣和渴望掌握相關(guān)領(lǐng)域前沿應(yīng)用的攝取能力，使其有助于今后的學(xué)習(xí)并及時為就業(yè)和機電產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用服務(wù)。在前期的相關(guān)課程教學(xué)中，學(xué)生對“機電技術(shù)類”課程踴躍選修，“全國大學(xué)生機械電子設(shè)計競賽”連年參與人數(shù)在百人左右，足以表明學(xué)生的這種興趣和渴望。

“機電一體化技術(shù)”課程作為機械技術(shù)與微電子技術(shù)的新興交叉學(xué)科，融合了機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學(xué)科的技術(shù)基礎(chǔ)，體現(xiàn)了“以機為主、以電為用、機電有機結(jié)合”的原則。因而，“機電一體化技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容，也要涵蓋機電技術(shù)領(lǐng)域的全部技術(shù)基礎(chǔ)分支，使學(xué)生全面了解相關(guān)學(xué)科知識內(nèi)容，綜觀機電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢?！稒C電一體化系統(tǒng)設(shè)計》一書被認為是國內(nèi)機電技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域具有代表性的經(jīng)典論著之一，并在國內(nèi)許多本科類及高職高專類學(xué)校被用作教材或教學(xué)參考書。其具有較強的先進性、實用性和權(quán)威性，具備了如上各個技術(shù)分支的理論基礎(chǔ)，內(nèi)容豐富、深入淺出、層次清晰、理論與應(yīng)用并重，能夠?qū)F(xiàn)代機電技術(shù)的原理、技術(shù)與應(yīng)用有機結(jié)合，良好地引導(dǎo)學(xué)生對新知識的渴求。

《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》一書除了書本的課程內(nèi)容之外，還包括相關(guān)文獻參考資料電子版以及網(wǎng)絡(luò)鏈接學(xué)習(xí)材料的CD-ROM光盤，為學(xué)生提供了一個廣泛的學(xué)習(xí)空間。作為“機電一體化技術(shù)”課程教學(xué)的教材，它在提供了知識點齊全、難易度適中的課程內(nèi)容的同時，還為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供了機電產(chǎn)品的設(shè)計實例，利于在教與學(xué)互動過程中進行實踐應(yīng)用的檢驗和對機電產(chǎn)品設(shè)計的理解，獲得有益的教學(xué)效果。

為此，確定“機電一體化技術(shù)”課程教學(xué)的基本目標定位：通過相關(guān)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和掌握，營造師生交流互動的實踐應(yīng)用設(shè)計環(huán)境，促使學(xué)生系統(tǒng)了解機電技術(shù)學(xué)科知識，掌握機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計方法，鍛煉提高學(xué)生“機電有機結(jié)合”的實際應(yīng)用能力。

2 實踐討論教學(xué)模式的采用

實施機電一體化技術(shù)專業(yè)課程的實踐互動模塊討論式教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生在整體把握專業(yè)知識的同時獲得理論與實踐的互動理解，鍛煉和提高機電一體化產(chǎn)品設(shè)計的系統(tǒng)化思維及應(yīng)用能力，還將反過來促進學(xué)生對先進學(xué)科知識的興趣和追求。

機電一體化技術(shù)教學(xué)就是要營造一種實踐學(xué)習(xí)及系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)知識的環(huán)境和氛圍，但是它應(yīng)該完全不同于全實驗的專業(yè)課程授課。當前，一些教師的實踐互動模塊討論式教學(xué)并未起到實際效果，不僅有教師教學(xué)方式的缺陷，還有學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)方式應(yīng)用的不足。因而，在這種實踐綜合應(yīng)用專業(yè)知識課程的教學(xué)中采用“侵入式”授課，勢必造成學(xué)生對專業(yè)知識的思維理解滯后以及對知識點整體鏈接思維的障礙，從而影響師生課堂上的交流互動，無法達到促進學(xué)生積極學(xué)習(xí)的目的。為此，必須采用“實踐互動模塊討論化”的方法，充分利用校內(nèi)機電實驗設(shè)備，有序地為學(xué)生設(shè)置實踐互動模塊討論式的教學(xué)環(huán)境，針對機電一體化產(chǎn)品功能模塊授課，達到學(xué)生對專業(yè)課程的逐步接受適應(yīng)和學(xué)習(xí)主導(dǎo)性的穩(wěn)步完成。

“實踐互動模塊討論化”的機電一體化技術(shù)教學(xué)就是教育者努力創(chuàng)設(shè)互動性、參與性的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生“浸泡”于機電一體化技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境里，潛移默化地提高學(xué)生理論應(yīng)用于實踐的系統(tǒng)思維整合能力。為此，在“機電一體化技術(shù)”課程教學(xué)中，首先堅持采用教材中的系統(tǒng)知識點，在機電一體化產(chǎn)品為背景的環(huán)境中以教材中機電一體化系統(tǒng)設(shè)計實例方法及結(jié)合科研成果構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而否定了采用課堂講義灌輸式授課的原始方法。在教學(xué)過程中，不僅利用教材內(nèi)容模塊式編輯課程教學(xué)課件，采用理論知識與實物對照的講解并設(shè)定互動討論式交流，還發(fā)揮多媒體教學(xué)手段的作用，配備了動畫及音頻的實例演示教學(xué)內(nèi)容，隨時提問和討論知識難點。為了達到與課堂教學(xué)的統(tǒng)一，延續(xù)課堂教學(xué)內(nèi)容效果，每次課后的習(xí)題作業(yè)要求學(xué)生針對機電一體化實例分組設(shè)計完成；并且實驗課程內(nèi)容采用案例式介紹，實驗報告要求結(jié)合科研成果討論解決方案有所創(chuàng)新。最后采用理論閉卷考試（占總成績的60%）、課程設(shè)計（占總成績的30%）和平時討論的參與程度（占總成績的10%）三者結(jié)合考核，作為最終成績。同時，鼓勵學(xué)生參加機電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計大賽各種活動，獲獎人員的課程設(shè)計設(shè)定為優(yōu)秀（90分以上），使得學(xué)生對整個課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)都處于積極主動之中。

通過這種教學(xué)方式，試圖培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用機電一體化技術(shù)中了解和掌握如何“用機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計原理與方法去設(shè)計改造機電一體化產(chǎn)品”，并進一步過渡到利用“以機為主、以電為用、機電有機結(jié)合的系統(tǒng)思維解決實際問題”。學(xué)生通過對專業(yè)技術(shù)知識的豐富和機電產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用和改造能力的提高，將獲得機電結(jié)合型高素質(zhì)的綜合發(fā)展，成為具備走向國際、放眼全球的科技人才。

3 機電一體化教學(xué)資源的廣泛挖掘

“機電一體化技術(shù)”課程涉及機電技術(shù)各個分支學(xué)科的原理、技術(shù)與應(yīng)用，每個分支學(xué)科都是世界現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的一個縮影。根據(jù)“機電一體化技術(shù)”課程的這一高科技現(xiàn)代化特點，廣泛挖掘利用其教學(xué)資源，促進學(xué)生技術(shù)知識的獵取和實踐能力的鍛煉。

首先，“案例教學(xué)”的網(wǎng)絡(luò)資源利用。把具有重要學(xué)習(xí)意義的一些機電技術(shù)的原理、設(shè)計方法等進行課程模塊劃分，如劃分為機械系統(tǒng)部件模塊、機電執(zhí)行元件模塊、機電微機控制模塊、機電元部件特性模塊、機電結(jié)合設(shè)計及改造模塊等，作為課程內(nèi)容的講述內(nèi)容，要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)搜索工具，充分進行相關(guān)預(yù)備知識內(nèi)容的檢索和復(fù)習(xí)，并通過機電一體化技術(shù)應(yīng)用案例的檢索，獲取、對比并介紹、討論相關(guān)設(shè)計案例，深入理解機電一體化系統(tǒng)各要素的聯(lián)系。通過這種學(xué)習(xí)過程的熏陶，學(xué)生不僅深入地理解和復(fù)習(xí)相關(guān)的課程知識，還將對課程內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣，激發(fā)后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛力。

其次，實踐實驗教學(xué)利用。目前，“機電一體化技術(shù)”的一些課程內(nèi)容，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類機電產(chǎn)品中，并且，一些課程內(nèi)容還是機電技術(shù)知識在實際機電類產(chǎn)品中的擴展應(yīng)用。如數(shù)控機床、工業(yè)機器人、照相機、蘋果手機、自動打卡機等，更是反映了機電技術(shù)的跨學(xué)科延伸。因而，充分利用校內(nèi)實驗教學(xué)課程資源的數(shù)控加工中心及各類機電一體化實驗設(shè)備，結(jié)合機電一體化技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用實例，為學(xué)生提供豐富的機電一體化技術(shù)學(xué)習(xí)參考，將能使學(xué)生獲得更為廣泛的學(xué)習(xí)空間和開闊的知識視野。

再者，結(jié)合企業(yè)實際進行機電產(chǎn)品的設(shè)計改造應(yīng)用?，F(xiàn)代機電技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致機電產(chǎn)品革新?lián)Q代很快。為此，積極聯(lián)系當?shù)貦C電企業(yè)，實地考察企業(yè)需求，為學(xué)生營造企業(yè)環(huán)境條件，參與企業(yè)機電產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計過程。學(xué)生以畢業(yè)設(shè)計方式進行機電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計，教師進行難點指導(dǎo)，以此達到機電一體化系統(tǒng)設(shè)計整合思維的訓(xùn)練和機電一體化技術(shù)的實際應(yīng)用。

4 問題與建議

通過“機電一體化技術(shù)”課程實踐互動模塊討論式教學(xué)的初步實踐、學(xué)生學(xué)習(xí)的測試以及實踐設(shè)計考核，證明學(xué)生機電一體化專業(yè)知識的運用能力的提高。但是，要達到“用機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計原理與方法去設(shè)計改造機電一體化產(chǎn)品”，還需要教師的悉心輔導(dǎo)；利用“以機為主、以電為用、機電有機結(jié)合的系統(tǒng)思維設(shè)計機電類產(chǎn)品”則需要更長久的鍛煉。并且，機電一體化技術(shù)的實踐互動模塊討論式教學(xué)也顯示了一些需要解決的問題。

投入時間多、花費精力大，是學(xué)生機電一體化專業(yè)課程學(xué)習(xí)中普遍反映的問題。在教師完成大量的機電一體化技術(shù)教學(xué)備課任務(wù)之后，學(xué)生就將面臨對大量機電一體化教學(xué)材料的學(xué)習(xí)過程，預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)以及運用機電一體化技術(shù)對問題和實驗報告的撰寫，都將耗用學(xué)生大量的學(xué)習(xí)時間。同時，其他課程學(xué)習(xí)的時間分配又將影響本課程的時間投入，似乎成為一個難以解決的矛盾。因此，實施機電一體化課程教學(xué)，必須要求學(xué)生加強基礎(chǔ)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，鋪墊好前期知識儲備這一關(guān)；同時，考慮到學(xué)生的差異，還要采用循序漸進的方法，在課程的初期階段加大相關(guān)基礎(chǔ)知識間聯(lián)系的介紹比率，隨著課程的進行逐漸加大機電一體化技術(shù)應(yīng)用和學(xué)生主導(dǎo)的比例，不斷實施、改進和提高。無論如何，依據(jù)教材是必須的。

有必要進行機電一體化教學(xué)課程的系列化建設(shè)，為其教學(xué)提供更為廣泛的實踐培養(yǎng)環(huán)境。要使學(xué)生具備高素質(zhì)的知識能力，獲得勇于競爭的意識和潛能，適應(yīng)未來走向世界的發(fā)展需求，必須有充分廣泛的實踐應(yīng)用氛圍的熏陶。“機械制造及其自動化”專業(yè)課程體系中有著許多高科技信息化的課程內(nèi)容，為了達到培養(yǎng)高素質(zhì)多技能的科技人才的目的，不但要改進和完善“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”課程的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，還要進行系列化的機電一體化技術(shù)教學(xué)課程建設(shè)，為學(xué)生提供更為長期廣泛的機電一體化教學(xué)條件和學(xué)習(xí)環(huán)境。只有使學(xué)生處于良好持久的機電一體化技術(shù)環(huán)境氛圍中，才能浸染成長為機電有機結(jié)合的科技后備力量。

我國高等院校的機電一體化技術(shù)教學(xué)實踐獲得許多教育工作者的肯定，但是一些理性的分析也指出了需改進的地方。無論如何，只有認識到機電一體化技術(shù)教學(xué)的長期性，堅持不懈地探索和實踐，才能創(chuàng)造該教學(xué)的良好環(huán)境和條件，克服和改進其缺陷與不足，實現(xiàn)培養(yǎng)機電一體化科技人才的目的。

參考文獻

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篇（10）

中圖分類號：C29 文獻標識碼：A 文章編號：

1引言

煤炭資源是當今社會最為重要的能源之一，在國民經(jīng)濟中占有非常重要的地位。因為煤礦是高危行業(yè)，提高機電設(shè)備自身的安全可靠程度和自動化程度，最大減少用人，是實現(xiàn)礦井長治久安的關(guān)鍵所在。而機電一體化技術(shù)已成為現(xiàn)代煤礦的一個發(fā)展方向。 本文主要介紹了機電一體化技術(shù)的重要意義和現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略。以便更好地發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢為現(xiàn)代煤礦的進一步發(fā)展服務(wù)。

2機電一體化技術(shù)

機電一體化技術(shù)是基礎(chǔ)的機械技術(shù)、 以及計算機與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多學(xué)科的交叉綜合。而在礦井的生產(chǎn)過程中，采煤工藝的先進與否直接影響整個礦井的生產(chǎn)能力，因此，要盡量選用先進的采煤工藝，以達到礦井的高產(chǎn)高效的目的。 隨著我國工業(yè)控制自動化技術(shù)的發(fā)展，煤礦機電自動化在礦上的應(yīng)用日益增多煤礦機電的自動化有力推動了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。

上世紀七十年代初，山西大同礦務(wù)局自行設(shè)計和制作的綜合型機械化采煤工作面，標志著機電一體化技術(shù)在我國問世，隨后機電一體化技術(shù)得到了迅速拓展，在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用也變得日益廣泛。但是，當前我國對于這一技術(shù)的發(fā)展與西方發(fā)達國家存在較大的差距，加之我們煤炭工業(yè)興起相對于其他行業(yè)要慢的多，作為新時期背景下的煤礦企業(yè)必須不斷加大研發(fā)力度，引進先進技術(shù)，對現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)機電一體化技術(shù)進行不斷創(chuàng)新和升級，才能促進我國煤礦生產(chǎn)自動化的完全實現(xiàn)，助推我國煤礦事業(yè)迅速走向可持續(xù)發(fā)展的道路。

3探討現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)的重要意義

通過上述對機電一體化技術(shù)的分析和我們工作中的實際應(yīng)用不難發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)具有十分重要的意義，但具體主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1應(yīng)用機電一體化技術(shù)于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中，極大的提升了工作效率

在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，是對傳統(tǒng)手工工作方式的重大變革，越來越多的新型機電設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)模式進行了完美的轉(zhuǎn)型和升級，不僅能降低礦工朋友的勞動強度，還能大幅度的提升勞動生產(chǎn)效率。

3.2應(yīng)用機電一體化技術(shù)于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中能極大的提升生產(chǎn)安全系數(shù)

在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，不僅能讓礦工朋友擺脫繁重勞累的體力活動，還能避免在粉塵滿天飛、潮濕陰暗的環(huán)境中高負荷、長時間的生產(chǎn)體力勞動，從而在提高煤礦生產(chǎn)安全系數(shù)的同時保障廣大礦工朋友的生命安全，而利用機電設(shè)備替代傳統(tǒng)的煤炭資源挖掘、運輸和提升等危險大、任務(wù)重的工作，極大的確保了煤礦企業(yè)的安全高效生產(chǎn)和運作。

3.3應(yīng)用機電一體化技術(shù)于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中能極大的提升勞動效益

在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時也提高了生產(chǎn)的勞動效益，煤礦企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟效益的同時，廣大礦工朋友的薪資待遇也大幅度的提升，極大的改善了生活質(zhì)量，并隨著礦工工資收入的提高，極大的促進了當?shù)亟?jīng)濟的飛速發(fā)展。

4現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略

機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的采煤、提升和運輸三個方面的應(yīng)用最為廣泛也是最為關(guān)鍵?；诖耍P者從以下三個方面對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略作出以下幾點分析。

4.1采煤機械設(shè)備方面機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在現(xiàn)代煤礦采煤機械設(shè)備方面，電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的典范。由于該機械設(shè)備應(yīng)用了機電一體化技術(shù)，其具備了傳統(tǒng)液壓型牽引采煤機無法具備的特點和優(yōu)勢，例如其牽引特性極佳，采煤機在前進的同時為其提供強大的牽引力，在下滑的同時能自行發(fā)電制動，在大傾角煤層中也是應(yīng)用自如。傳統(tǒng)的液壓型牽引采煤機必須配備防滑裝置，而電牽引采煤機則是采用的制動器，即使在傾角高達 400 到 50 0的煤層也能應(yīng)用自如。尤其是其具有的可靠運行和使用年限長的特點，被現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)企業(yè)所親睞。不僅能高效的運行，還有較長的使用壽命，維修和保養(yǎng)也相對簡便，具有較靈敏的反應(yīng)和較好的動態(tài)特性，尤其是其結(jié)構(gòu)極為簡單和輕便，在運行時只需要進行一次電能到機械能的轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換效率幾乎接近 100%，而傳統(tǒng)的液壓型牽引采煤機的轉(zhuǎn)換效率最多能高達70%。而這一切的優(yōu)勢，歸根結(jié)底源于機電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用。

4.2提升機械設(shè)備方面機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在現(xiàn)代煤礦提升機械設(shè)備方面，對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用效果最佳的就屬礦井提升機，該提升機已經(jīng)實現(xiàn)全數(shù)字化的交直流控制，其中內(nèi)裝式的提升機應(yīng)用效果最佳，不僅把驅(qū)動和滾筒進行了有機整合，對機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行了有效的簡化，還成為集計算機信息、自控、電力電子等電子信息技術(shù)為一體的煤礦提升機電設(shè)備。尤其是其全數(shù)字化的特點極大的提高了提升機械設(shè)備的安全性和可靠性，以總線的方式對電器的安裝進行了升級和優(yōu)化，加上所需要配置的硬件簡單且互有較強的兼容性。因而機電一體化技術(shù)在提升機械設(shè)備方面也得到了極為廣泛的應(yīng)用。

4.3輸送機械設(shè)備方面機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中，輸送機械設(shè)備主要為帶式輸送機。這是由于其能長距離、連續(xù)、大量、穩(wěn)定、高效的輸送煤炭資源，特別是其實現(xiàn)自動化較為容易的優(yōu)點，在煤礦生產(chǎn)輸送中得到了廣泛的應(yīng)用。因而近些年來，各大煤礦生產(chǎn)企業(yè)都將其作為研究機電一體化技術(shù)的重點，具有代表性的是一種集機、電、液為一體的 CST 可控軟啟動裝置在輸送機械設(shè)備的應(yīng)用，但由于目前相關(guān)技術(shù)壁壘還沒有攻破，我國的帶式傳輸機驅(qū)動方式主要局限在單滾筒、雙滾筒和多滾筒的驅(qū)動方式，而且監(jiān)控輸送機的設(shè)備儀器的靈敏度、可靠性、性能以及使用壽命相對于西方發(fā)達國家要低得多，具有較大的差距，還需要不斷努力攻克技術(shù)壁壘，才能進一步提升機電一體化技術(shù)的應(yīng)用水平，從而更好的服務(wù)我國煤礦事業(yè)的發(fā)展。

4.4礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機電一體化的技術(shù)之一。自20 世紀 90 年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用，基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。

5結(jié)語

機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用使生產(chǎn)效率和煤炭質(zhì)量得到顯著提升，作為現(xiàn)代煤礦企業(yè)，只有致力于機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，著力實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化、智能化，不斷提高企業(yè)自身的核心競爭力，才能助推企業(yè)實現(xiàn)完美的轉(zhuǎn)型和升級。 在未來一段時期內(nèi)，機電一體化技術(shù)應(yīng)當朝著實現(xiàn)井下無人化作業(yè)、信息綜合化管理以及煤礦生產(chǎn)全自動化等方向發(fā)展，這有助于加快我國煤礦產(chǎn)業(yè)與國際化接軌的速度。

【參考文獻】

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中圖分類號：TH-39 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）012-000-01

機電一體化是一種整合型技術(shù)，需要很多環(huán)節(jié)組成。意味著在微電子、傳感器等技術(shù)發(fā)展同時，機電一體化也能夠獲得長足進步。而在具體分析機電一體化關(guān)鍵技術(shù)前，應(yīng)首先明確其組成結(jié)構(gòu)，以消除一些人的誤區(qū)。機電一體化是指將不同重要機電工作環(huán)節(jié)整合，以微型處理器和主機為操控中心，有序協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)工作。因此，其很多情況下會被稱為機電一體化系統(tǒng)，由此完善的覆蓋相關(guān)理念。但是，并不能由此忽視其他環(huán)節(jié)重要性。如開發(fā)者創(chuàng)造出完美控制中樞，在傳感器無法傳輸情況下，仍舊無法幫助生產(chǎn)者提升效率。

一、傳感器是機電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.傳感器在測量模塊的應(yīng)用

傳感器是一種檢測裝置名稱，也是當前數(shù)字化管理中，最常使用的傳輸、存儲、處理、記錄設(shè)備。在機電一體化系統(tǒng)，傳感器便是控制中樞與各環(huán)節(jié)橋梁，主要實現(xiàn)兩方面工作：第一，執(zhí)行控制中樞請求指令。傳感器在接收指令后，將其轉(zhuǎn)化為非傳輸數(shù)據(jù)語言，進行分析和內(nèi)容調(diào)配，再將結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)傳輸模式，傳輸?shù)剿涞沫h(huán)節(jié)；第二，負責(zé)將環(huán)節(jié)動態(tài)傳遞給控制中樞，以保證各環(huán)節(jié)有序進行。而在傳輸前傳感器需要接受信息，并根據(jù)SNMP協(xié)議進行處理、轉(zhuǎn)化。由此可以發(fā)現(xiàn)，傳感器本身便是由復(fù)雜結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的電子器械。其中主要包括檢測、傳輸和處理三個大層面，每個層面還會根據(jù)工作需求，配置不同元件。也可以從另一個方面來理解，將傳感器比喻為人的頭部，“大腦”負責(zé)處理數(shù)據(jù)，“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”負責(zé)收集數(shù)據(jù)，“嘴”負責(zé)將數(shù)據(jù)傳輸出去，進而由人的“大腦”實現(xiàn)對其他人的支配或匯報。

2.傳感器的種類

傳感器種類的劃分，主要根據(jù)功能差異性實現(xiàn)。機電一體化應(yīng)用環(huán)境不同，需求操作的環(huán)節(jié)不同，均會對傳感器的功能造成影響。不過，在管理需求下，必須對傳感器分類，以避免一些問題的發(fā)生。根據(jù)其工作環(huán)境，可大體分為兩個寬泛層面：第一，基于內(nèi)部管理的傳感器。傳感器的工作內(nèi)容中，部分包括對內(nèi)部管理，例如檢測、收集信息等。同時，雖然任何類型傳感器都會有數(shù)據(jù)處理能力。但是，針對內(nèi)部數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)化的算法，較比于接收轉(zhuǎn)化有這一定差異。因此，內(nèi)部數(shù)據(jù)處理傳感器，也應(yīng)列入到此類中；第二，基于外部環(huán)境的傳感器。顧名思義，主要工作是針對接收數(shù)據(jù)信息。可以將此類傳感器理解為控制中樞的“執(zhí)行者”，用于獲取控制中樞指令，并轉(zhuǎn)化為工作環(huán)節(jié)可控指令。而除了從工作環(huán)境上進行分類，也可通過接觸形式分類，例如觸碰式、壓覺、溫覺、聲覺等。

二、機電一體化中傳感器與檢測技術(shù)的運用

從上文敘述可以得知，機電一體化系統(tǒng)主要工作內(nèi)容，在于設(shè)置指令、傳輸指令和完成指令三個方面。其中，傳感器便是負責(zé)傳輸指令的唯一環(huán)節(jié)。不過，機電一體化仍舊存在局限性，會因為特殊形式或環(huán)境出現(xiàn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。因此，筆者選擇幾點較具代表意義領(lǐng)域，試談傳感器與檢測技術(shù)的運用。

1.有“感覺”的機器人

機電一體化發(fā)展過程中，出現(xiàn)了不同傾向。一些工業(yè)領(lǐng)域逐漸采取標準化作業(yè)，對于可控管理系統(tǒng)需求開始降低，轉(zhuǎn)而將投入更多放在智能化、自動化生產(chǎn)領(lǐng)域上。例如工業(yè)機械人生產(chǎn)技術(shù)，便是在機電一體化基礎(chǔ)上，所創(chuàng)造的新型生產(chǎn)技術(shù)。其主要特性在于規(guī)律性、高精度工作方式，可以更有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率。不過，該工作方式無疑對傳感器提出更高要求。適合的傳感器，必須準確的控制機器人各個部位，其中包括關(guān)節(jié)移動，力量控制等方面，只有傳感器傳達數(shù)據(jù)保證準確性、高效性，才能夠讓機器人實現(xiàn)理想工作狀態(tài)。對此，必須采用接觸式傳感器，以確保不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失狀況，例如壓覺傳感器等。

2.傳感器在自動化機床的應(yīng)用

自動化機床也是機電一體化的衍生領(lǐng)域。其特性在于完全自動化的操作所有生產(chǎn)內(nèi)容。然而，自動化控制則需要傳感器，將準確工作指令，按照規(guī)范邏輯和實效，傳達各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。若出現(xiàn)問題，便需要人工調(diào)節(jié)，才能夠持續(xù)生產(chǎn)。舉例來看，較為著名的CNC機床，便是借助傳感器檢測控制，減少人工生產(chǎn)控制需求，極大節(jié)約人力成本，同時也使生產(chǎn)效率有了顯著提升；再如，切割工業(yè)領(lǐng)域，特別是采用金剛石切割機床，必須要借助傳感器準確傳達切割角度、壓力等數(shù)值，進而確保切割成果達成預(yù)期。

3.傳感器的擴大滲透

隨著傳感器的發(fā)展，其檢測技術(shù)將不僅應(yīng)用在機電一體化生產(chǎn)領(lǐng)域。從現(xiàn)狀來看，很多工業(yè)產(chǎn)品已然達到了“對傳感器產(chǎn)生需求”的水準，例如近年來Apple、Google等企業(yè)研發(fā)的無人駕駛汽車，必須依靠精準傳感器才能夠?qū)崿F(xiàn)。而在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域，傳感器對于駕駛便捷性以及安全性，也會產(chǎn)生較大促進作用。

三、總結(jié)

本文主要為透過機電一體化系統(tǒng)，對傳感器功能、變化、發(fā)展及未來需求，進行一定程度的闡述。進而有效的幫助讀者，客觀認識機電一體化組成，以及傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中所實現(xiàn)的作用。因此，也希望本文研究，能夠為應(yīng)用領(lǐng)和研發(fā)領(lǐng)域，提供一些思路啟發(fā)。

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