机电一体化的要求精选(十四篇)

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1 机电一体化技术概述

1.1 机电一体化渊源

机电一体化作为一门新兴的学科领域，其起步发展较晚。20世纪60年代以来，随着电子技术和计算机技术的快速发展，其逐渐与传统的机械技术交汇融合，形成了早期的机电一体化技术。此后，以微型计算机为代表的微电子技术和信息技术越来越多的向机械工业领域渗透，机械和电子已不再彼此分离。新形势下，机电一体化技术已经广泛应用于工业生产的各个领域。而且随着计算机技术的迅猛发展，机电一体化技术展现了蓬勃的生命力，它代表着机械工业技术革命的前沿方向。新环境下，机电一体化技术已经综合了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，正朝着以实现高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面技术要求的最佳功能价值系统工程技术方向发展。

1.2 机电一体化技术现状

机电一体化技术在一定程度上代表着一个国家在高端装备制造业领域的技术水平。特别是随着机电一体化越来越成为制造产业发展的主导，其在国家经济和社会发展的基础工业中扮演着越来越重要的角色。因此，必须对其发展给予足够重视。目前，引领机电一体化技术发展前沿的主要是美日及西欧国家。日本在智能传感器、智能工业机器人及柔性制造技术方面处于领先地位。而西欧则在研发集计算机辅助设计、制造、生产及管理于一体的柔性系统，以实现制造业的机电一体化。美国也在更新自己的装备制造产业链，发展实现设计—生产—质量控制一体化的新型加工技术。我国作为发展中大国，与西方先进国家相比，在机电一体化技术方面存在底子薄、基础差和发展不均衡等问题。但是经过改革开放30多年的自主创新发展，目前我国在先进数控技术、工业自动化控制仪表等多个领域实现了跨越式发展，已经达到世界先进水平。

2 新时期机电一体化技术展望

机电一体化作为一门综合性较强、多学科领域交叉融合的学科专业，其处于制造技术的发展前沿。近些年来，在微电子技术及信息化技术的发展推动下，新时期的机电一体化技术呈现出智能化、系统化、微型化等新的发展趋势。

2.1 机电一体化技术智能化趋势

随着机电一体化技术与信息技术及人工智能的深度融合，其也越来越表现出智能化的发展趋势。特别是在工业生产加工领域，需要机器完成更加复杂困难的任务。这就要求机电产品具有一定的智能，能够独立的进行推理判断、自主决策。智能化的发展主要与机器人技术联系紧密，随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展，智能化的机械设备将更好的取代人，使社会的生产生活变得更加简单便捷。

2.2 机电一体化系统化趋势

机电一体化技术作为一种新兴的技术，其发展不是孤立的。它是随着社会技术进步和生产力的提高而不断发展完善的。特别是依靠计算机技术和通信网络技术的飞速发展，机电一体化技术能够不断吸收融合其他加工制造领域的先进技术，实现自身的体系化发展。未来机电一体化技术的发展将更加开放、更加灵活。通过开放式的总线结构及丰富的扩展接口，机电一体化可以将机械、动力、环境及人等各因素组合起来，形成一个系统。这将极大释放机电一体化技术的潜力，增加其应用的对象范围。

2.3 机电一体化微型化趋势

微型化是机电一体化技术的另一重要发展趋势。随着工业生产加工质量的要求不断提高，人们需要在微小的尺寸上进行更加精细的加工。这就要求相应的加工设备能够微型化。同时，微型化的设备不仅占用空间小，而且能够集成实现功能的复合扩展。考虑到各种微型机器人在社会生产生活中的应用将更加普遍，传统笨重的机械电子设备将朝着小型化、轻量化、多功能、高可靠性等方向发展。机电一体化中具有智能、动力、运动和感知特征的部件也将逐渐朝着微型化的方向发展。

3 结论

随着计算机技术的飞速发展，机电一体化技术也得到了长足进步。在新时期新环境下，机电一体化技术创新发展表现出智能化、系统化和微型化的发展趋势。相比过去，机电一体化技术未来的发展潜力巨大。

参考文献

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摘 要：随着我国现代化科学技术的进步，学科间的渗透和交叉日益增多。尤其在工程领域，计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术的融合形成了光机电一体化技术，使机械工业得到了巨大的发展。而将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中，将更能促进光机电一体化技术的快速发展。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。

关键词：嵌入式;光机电一体化;工业控制;分布控制

1 前言

机电一体化是计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术融合成的一种新兴的综合技术，光机电一体化技术不仅极大推动了社会、经济的发展，还改变了人们对工业控制技术的传统观念。现代化的光机电一体化技术正在朝着微型化、网络化、智能化方向发展，因此，在光机电一体化设备中引入嵌入式技术正迎合了这种需求。将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中，将更能促进光机电一体化技术的快速发展，这是满足机械对象网络化、智能化和复杂化控制要求的需求，机器人技术、办公自动化、智能玩具和数控机床都是嵌入式光机电一体化技术的代表。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。

2 传统光机电一体化技术融入嵌入式技术的必要性

传统的光机电一体化技术主要以机械工业技术和电子技术的结合为主要特征，随着经济的发展和人们对自动化控制技术要求的提高，这种技术已经无法适应现代工业对设备可靠性和性能的要求：

（1）设备结构的复杂和控制精密性逐渐提高。计算机技术、网络技术的发展以及产品性能要求的提高，光机电一体化设备的输入输出通道快速增加，使得设备结构更加复杂，进而带来很多不可测的干扰因素，因此要求控制系统进一步提高其抗干扰能力。另外，传统机电一体化设备的实时性要求较高，在一定程度上降低了产品的精密型，而现代机电设备则要求时间和空间上控制系统都能做到精确、快速的控制。这些方面只有依靠嵌入式技术才能找到很好的解决方案;（2）机电一体化设备对网络化的需求不断上升。现代化的控制设备要求控制系统具有网络化特点，即能够通过远程控制、状态报告等对控制系统进行远程监控，这样能够显著提高系统控制的实时性、安全性、智能性和便利性要求，而这一需求是无法通过传统的机电一体化系统实现的;（3）市场的竞争要求降低产品的开发周期，因此对光机电一体化设备提出了新要求。传统的光机电一体化系统中，产品的设计开发周期能够满足当时社会的需求，但是，随着经济的发展和技术的进步，现代化市场的竞争需求要求光机电一体化系统不断改进产品设计和研发方式，以适应现代化产品的要求。另外，机械系统的寿命要比软、硬件系统长，而后期维护工作都是由软件升级完成的。这就需要系统在设计初期就对系统的软件可维护性和可移植性进行考虑。

为了解决上述问题，人们将嵌入式技术融入到机电一体化技术中。具体来说，就是将嵌入式数据的设计和开发理念、相关技术和基础理论融入到机电一体化系统的设计和开发过程中，建立一个以微处理器为核心的具有高可靠性、高性能的嵌入式控制系统，这样不仅满足了被控对象的复杂性控制要求，还具有网络化、智能化的控制特点。

3 嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用

和其它领域相比，机电一体化设备是嵌入式技术应用最广泛、最典型的领域，在未来的光机电一体化设备发展中具有巨大的发展前景和应用市场。

3.1 工业化机器人技术

工业化机器人的发展从一开始就和嵌入式技术密不可分。机器人技术其实是上世纪50年代提出来的一种数控技术。由于当时的控制方法比较落后，没有达到要求的芯片水平，只是一种简单的逻辑电路系统。之后很长一段时间内，由于智能控制理论和处理器技术的限制，机器人技术没有得到足够的发展。从上世纪70年代开始，智能理论的发展促进了机器人技术的研究。而最近几年来嵌入式技术的高度发展，使得以光机电一体化设备为基础的机器人技术得到前所未有的发展趋势。其中，火星探测车就是一个非常典型的例子。火星探测车价值近10亿美元，是一种高新技术密集型的先进机器人系统，能够不依靠地球的控制进行自主工作。这种机器人由于加入了嵌入式系统，可靠性较高，对完成地面的工作要求起到了非常重要的作用。

3.2 工业控制设备技术

工业控制设备是嵌入式技术应用最为广泛的一类。现在的工业控制设备中，工控机的应用最为广泛，这些工控机通常使用工业级处理器和处理设备，工控要求较高，除了需要对设备进行实时控制以外，还要将设备的状态信息显示到显示器上，这些都对工控机的硬件和软件提出了更高的要求。传统的PCI04总线系统稳定性较强，体积小，因此得到了广泛的推广，但是由于这些系统大多使用Windows系统，因此不属于纯粹的嵌入式系统。另外，工控机和设备控制器是嵌入式处理器应用最为广泛的领域，这些控制处理器占据控制器的核心位置，为控制器提供了丰富的总线接口，因而能够实现数据收集、数据处理、数据通信和数据显示的功能。

3.3 分布式控制技术

分布式控制技术是嵌入式系统应用最早，范围最为广泛的领域之一。目前，世界上已经有数十家公司涉及到分布式控制领域。在工业领域普遍使用分布式控制技术的主要原因包括如下几个方面：

（1）被控对象的种类较多，数量较大，且分布范围较广，因此需要分布式的控制技术;（2）除了生产过程控制外，还希望在管理方面实现控制的自动化。

由于嵌入式系统的小型化、专用化和嵌入式特点，使其非常适合分布式系统的应用，随着近年来分布式系统的发展，嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用也越来越广。

4 结论

本文首先对嵌入式技术在光机电一体化技术中的相关应用和理论知识进行了分析，并对嵌入式技术在光机电一体化技术中的应用现状进行了介绍。可以预见，嵌入式技术与光机电一体化技术的融合是未来工业自动化控制领域的发展方向，因此，需要加强嵌入式技术与光机电技术的研究，为光机电一体化系统的发展和完善奠定良好的理论基础和实践基础。

参考文献：

[1]张昭瑜.嵌入式操作系统在机电一体化设备控制过程中的应用[D].四川大学，2005.

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【关键词】社会需求;机电一体化;教学改革

一、社会需求下的机电一体化专业人才培养

近些年来，众多新型技术不断涌入到机电一体化领域当中，从而极大提高了机电一体化技术的使用价值与应用规模，并逐渐成为社会发展的主要推动力量。在当前的形势下，机电一体化技术的不断应用，也使社会对机电一体化人才求贤若渴，并对人才的专业技能与综合素质有了更高的要求。而这也使各个高职院校纷纷开始重视机电一体化专业人才的培养，但目前大部分高职院校在机电一体化专业人才培养过程中，只注重理论知识方面的教学，而忽略了对专业人才创新能力、实践能力的培养，这也造成这些机电一体化专业人才难以适应相应的岗位，更加难以满足社会对人才培养的要求。因此，为了能够适应社会需求对机电一体化专业教学的冲击，培养出更多能够满足社会要求的机电一体化专业人才，就必须对机电一体化专业教学进行相应的改革，以此培养出更多的应用型、复合型人才。只有充分认识到教学实践能力培养的重要性，并充分结合理论知识与实践技能的结合，才能确保高职院校的机电一体化专业人才培养能够满足社会需求。

二、基于社会需求的机电一体化专业教学改革途径

1.社会需求下的专业设置改革。高职院校要想确保机电一体化专业的人才培养能够满足社会需求，就需要先从专业设置上入手，并将培养应用型人才作为核心培养目标，以市场对接作为专业的设置根本。高职院校在对专业设置进行改革时，应将社会需求下的机电一体化人才标准与职业素养进行掌握，并以此作为参考来对机电一体化专业进行定位。此外，高职院校还要充分结合自身的教学优势来进行特色化的专业设置，以此提高机电一体化专业人才在就业市场中的竞争能力。2.社会需求下的课程体系改革。高职院校在对课程体系进行改革时，要想实现机电一体化专业与社会需求的良好对接，就必须对市场需求形势下的人才培养需求与岗位技能要求进行充分掌握，以此作为课程体系改革的关键，并根据机电一体化专业人才的专业素养层次来进行课程体系改革，在课程体系改革上应分为三个课程类型，分别为专业核心课程、氛围基础课程及素质拓展课程，并充分结合专业理论课程的进度与内容来建立实践性课程。实践性课程应以帮助学生掌握理论知识的运用与强化自身对理论知识的掌握程度作为战略定位，当然，在建立实践性课程时，必须要确保实践性课程能够满足社会对机电一体化专业人才的需求。3.社会需求下的教学过程改革。机电一体化专业作为一门知识内容涵盖范围广、专业综合性强、实践性强的一门学科，如果在机电一体化专业教学过程中只重视理念教学的灌输而忽视了实践能力的培养，不仅会使学生难以理解机电一体化专业的理论知识，更会影响学生的学习热情与积极性，从而使教学效果大大降低，更会使其在未来的市场就业中难以满足社会的需求。因此，高职院校必须要对教学过程进行全面的改革，通过在教学过程中加入实践性教学，通过多种教学方法与教学工具来提高学生的实践能力，充分实现学用结合的教学方式，这样更有利于应用型人才的培养。4.社会需求下的教学计划改革。机电一体化专业的教学计划是高职院校对人才培养的前提，在高职院校对机电一体化专业人才培养方向上更是起到重要的指导作用。在社会对机电一体化专业人才极度渴求的形势下，要想确保机电人才培养能够适应社会需求，就必须对教学计划进行改革，通过对社会需求下的岗位能力与人才标准进行分析，以此作为参考来制定教学大纲，并对教材内容及重难点进行充分结合，来不断完善教学计划，此外还要建立人才考核体系，以此确保高职院校在机电一体化专业人才培养中能够有效满足社会对人才的需求。5.社会需求下的人才培养模式改革。高职院校应对人才培养模式进行改革，通过加强院校与企业的合作，来引导学生进入企业进行生产实践，以此提高学生的实践能力，为学生在未来的职业发展中奠定良好的基础，在对人才培养模式进行改革时，应以多元化作为人才培养模式的发展方向，以教学和实践相结合的方式来为学生创造更加真实的实践环境，使其能够在大量的实践环节中提高自身的职业能力。此外，通过高职院校与企业合作的方式，不仅能使企业获得更多人才选择的机会，还能通过院校资源方面的优势来提高自身的生产水平，此外还能够有效解决高职院校在实训资源方面的匮乏问题。6.社会需求下的师资力量改革。教师是培养机电一体化专业人才的主要力量，只有提高教师的专业能力，才能使机电一体化专业人才的培养能够满足社会的需求。因此必须要对师资力量进行改革，高职院校通过建立一支具备过硬素质、教学水平高超的师资队伍，来进一步加强机电一体化专业的理论与实践教学结合，不仅能使机电一体化专业人才的培养更加高效，还能使教师获得更多的社会历练与学习机会。

作者:田 雨 单位:山东煤炭技师学院

参考文献：

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关键词：机电一体化 职业技能 职业能力

一、背景

以气动技术、液压技术、电气控制技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术相互渗透，综合形成的机电一体化技术，广泛应用于装备制造业和机械、电子、汽车、化工、材料、食品等产品的生产过程中。该项技术的应用提高了生产装备的信息化和智能化程度，提高了产品质量和生产效率。当前劳动力市场急需大批的机电一体化岗位技能型人才，机电一体化岗位技能型人才短缺的矛盾已经越来越明显。

二、机电一体化的概念

机电一体化技术是机械工程和电子工程、机械技术和电子技术合成的产物，其产品一般是在机械产品的基础上采用电子技术、控制技术和计算机技术等通过相互渗透和融合所产生出来的新一代产品和系统。目前机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。

三、加强机电一体化职业技能学习的必要性

1.社会需求

机电一体化专业人才被国家列为21世纪社会发展最急需的十大专业人才之一，企业要求该专业的毕业生能从事加工制造业，家电生产和售后服务，数控加工机床设备使用维护，物业自动化管理系统，机电产品设计、生产、改造、技术支持，以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等。但目前机电一体化专业的毕业生所掌握的知识和技能还达不到社会和企业的要求。

2.机电一体化课程设置

目前全国许多职业中职、中高级技工学校、职业高中、高职高专等院校都开设有机电一体化专业，但各个学校结合自身的办学特点，一类是侧重于机械专业，另一类则侧重于电气专业，都只是机电一体化专业的一小部分，毕业生不能满足市场的需求，无法达到机电一体化技能岗位的工作。导致的原因不难看出，许多学校的学生除了要拿到毕业证外，还必须考取相应的职业技能等级证书，而机电一体化只是一个专业名称，涉及的知识面广，国家没有这个职业技能等级考试的工种，因此各学校就根据自身的特点针对职业技能鉴定的工种选择其一作为学生毕业鉴定合格的标准，这就使学校在专业课程设置上偏离了机电一体化的本质，学生不能将机电一体化专业技能全面掌握。

3.国家政策

机电一体化职业是劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心开发的新职业项目之一，2006年纳入到国家高技能人才培训工程。为了培养出能适应企业的生产要求，劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心设置了机电一体化职业技能培训和认证。

对机电一体化专业的学生在现有的专业基础上进行针对性的专业强化训练是很有必要的，可以使学生在掌握技能的同时取得从业资格的认证证书，为就业奠定基础。

四、机电一体化专业培养目标

1.核心技术要求

传统的机电控制技术主要是指以各种类型继电器、开关为核心的继电器逻辑与模拟电子技术相结合的机电技术。机电一体化技术是传统的机电控制技术与现代检测技术、新型自控元件应用技术、计算机控制技术有机结合的高新技术，是现代制造业的核心技术。机电一体化专业技能岗位要求从业员工掌握机械传动技术、气动技术、液压技术、电气控制技术、传感器技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、变频技术、网络及通讯技术、机械技术、伺服驱动技术、CAD制图技术等。

2.核心能力要求

具有机电设备安装、调试、机电设备运行维护、设备故障维修能力，电工电子及控制技术应用能力，电气设备及控制电路、机械零件的测绘加工能力，设备的机电一体化技术改造能力。

3.职业技能要求

从事机电一体化技术岗位应取得劳动部门颁发的电工上岗证、中高级及以上级维修电工资格证书或CAD证等。

五、主要课程及实践环节

1.主要课程

机械制图、CAD应用技术、电工电子技术，机械制造工艺与装备、电动机及电气控制技术、液压与气动技术、传感器技术、PLC工程及技术应用、单片机应用技术、自动生产线的安装与调试、数控机床维修、变频器应用技术、网络通讯技术、机电一体化系统设计等。

2.实践环节

金工实习、电子实习、计算机操作实习、自动生产线实习、机电综合实训、数控系统维修实训、基本维修电工实训、PLC编程与设计实训、变频器实训、触摸屏及网络通讯实训等。

六、就业方向

机电一体化技术专业就业范围是面向各行业，主要可以从事以下工作。

一是机电设备的使用、安装、调试、维修与技术改造工作；

二是自动化设备和生产线的安装、调试、运行、维修与检测工作；

三是机电设备的管理与设计工作；

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关键词：机电一体化；机械系统；设计

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

现代科学技术,特别是微电子技术和计算机技术的发展,使得传统的机械系统的设计受到了极大的冲击，电一体化产品在机械系统中发挥着越来越重要的作用。机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。机电一体化是一门独立的综合叉学科，现已发展到光机电一体化、机械智能化和微机械化阶段。目前，机电一体化技术已经在的各个领域已得到广泛的应用，在机械系统设计领域也发挥着越来越重要的作用。

二、机电一体化机械系统概述

机电一体化是在传统的机械技术基础上，综合应用机械技术、信息技术、微电子技术、自动控制技术、软件编程技术等技术,根据优化组织结构目标和系统功能目标,以智力、结构、运动、动力和感知组成等要素为基础,进而对各个成要素和各要素之间的运动传递、信息处理、能量变换、接口耦合、物质运动等进行研究,使整个系统进行结合与集成,并在系统控制程序的信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高质量、高功能、高精度、高可靠性等方面实现最佳功能价值系统工程技术。机电一体化的产生和发展对机械系统也起了极大的推动和促进作用，它提高了机械系统的性能，完成传统机械所不能完成的功能。一般来说，机械技术只能形成功能有限的纯机械的产品，但与信息技术、微电子技术相结合后，就可以形成机电一体化产品。但并非任何的机械产品都能改造成机电一体化产品，必须要对其零部件也要进行适当选择或替换，再结合相关技术等才能形成机电一体化产品。

图1 机电一体化系统组成结构示意图

机电一体化机械系统是通过计算机信息网络进行协调与控制，主要是用来完成动力学任务的机械及其机电部件的系统。机电一体化机械系统核心是由计算机控制的，包括机械、电子、液压等技术的伺服系统。机电一体化机械系统的主要功能是在计算机协调和控制下，单独由控制电动机、传动机构和执行机构组成的子系统来完成一系列机械运动，完成其系统功能要求。机电一体化机械系统的设计要从系统的角度进行合理化和最优化设计。机电一体化系统的机械结构主要包括执行机构、传动机构和支承部件。（1）执行机构是依据操作指令的要求在动力源的带动下，完成操作任务的直接装置。一般具有较高的灵敏度、精确度和可靠性等。由于计算机的越来与强大的性能，传统作为动力源的电动机已发展为具有动力、变速与执行等多重功能的伺服电动机，从而简化了传动和执行机构。 (2)传动机构是伺服系统的一部分，要根据伺服控制的要求进行选择设计。传动机构不但要满足传动精度的要求，还要满足轻量、低噪声和高可靠性的要求。（3）导向机构一般指起支承和导向作用的导轨、轴承等，为机械系统中各运动装置完成其特定方向的运动提供保障。此外，在机械系统设计时，为获得良好的伺服性能，必须考虑机械结构因素与整个伺服系统的电气参数、性能参数的匹配。

与一般的机械系统相比，机电一体化系统的机械系统要求较高的制造精度、良好的动态响应特性和良好的稳定性。（1）高精度。精度的高低直接影响产品的质量，机电—体化机械系统的高精度是其最重要的要求。机电—体化机械系统其技术性能、工艺水平和功能有很大的提高，如机械系统的精度不能满足要求，则无论机电—体化也无法完成其预定的机械操作。（2）快速响应。机电一体化系统的快速响应要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务之间的时间间隔应当短。只有这样，能控制系统也才能及时根据机械系统的运行情况获取相关信息，然后下达指令，从而精确地完成预定的任务要求。（3）良好的稳定性。机电一体化系统要求系统抵御外界环境的影响和抗干扰能力强，机械装置在外界干扰的作用下依然能够保证稳地进行工作。因此，在机电一体化系统的机械系统设计中，一般应当满足无间隙、低摩擦、高谐振频率等要求。此外，机械系统还要求具有高可靠性、寿命长、体积小、重量轻等特点。

三、机电一体化机械系统的设计

1.机械传动设计

机械传动系统的方案设计是机械设计工作中的一个重要组成部分，是最具创造性的设计环节。正确合理地设计机械传动系统，对提高机械的性能和质量、降低机械的制造成本和使用费用等都是至关重要的。机械传动是一种把动力机产生的运动和动力传递给执行机构的中间装置,是一种扭矩和转速的变换器,其目的是在动力机与负载之间使扭矩得到合理的匹配,并可通过机构变换实现对输出的速度调节。机械传动设计的任务，是将动力机产生的机械能传输到操作机械上,因而机电一体化系统中机械传动系统的设计也就是伺服机械传动系统设计。在机电一体化系统中, 在一定程度上伺服电动机的伺服变速功能替代了传统机械传动中的变速机构,只有在伺服电机的转速范围满足不了系统要求的情况下,才会通过传动装置进行变速。由于机电一体化系统对快速响应指标要求一般都会很高，机械传动装置不仅要解决伺服电机与负载间的力矩匹配问题，还应当大力提高系统的伺服性能。因此，机电一体化系统要求机械传动部件转动应当满足惯量小、摩擦小、阻尼合理、间隙小、轻量和高可靠性等要求。因此机电一体化机械传动系统具有传动链短、转动惯量小、尽可能采用线性传递、无间隙传递等设计特点。

2.机械结构设计

机电一体化的机械结构仍属于传统机械技术的范畴,在满足伺服系统对其稳、准、快要求的前提下,从整体上说应该是朝着高速化、精密化和轻量化的方向发展。因而在进行结构设计时，必须要对具体的零部件的设计提出了更高、更严的要求,应当综合考虑到各个零部件的制造和安装精度、结构刚度、稳定性等具体情况。可以通过一些措施来改善机械结构零部件特性，如采用新材料和钢板焊接结构来提高支承件的刚度、采用合理的截面形状和尺寸、采用低摩擦系数的导轨提高运动的平稳性。近几年在结构上也出现了并联形式,如并联机器人、并联机床等,极大地简化了机械结构,提高了产品的刚度重量比及精度。除了以上两个方面以外,机电一体化机械系统设计还需工程技术人员在设计方法上大胆创新,充分利用已有的模块,,并且在设计之初,就考虑到产品在制造、使用过程中对生态环境的影响。

四、结束语

由于机电一体化的迅速发展，机电一体化技术已逐步渗透到机械工业的每一个领域，几乎不受行业的限制。机电一体化是机械设计理论的发展，设计好机电一体化机械系统是机电一体化产品的前提。面对日益发展信息时代,掌握机电一体化机械系统设计的思路,是开发机电一体化产品的关键所在。伴随着机电一体化技术的不断发展其机械部分的设计将会朝着结构更简单，控制更容易，可靠性更好，性能价格比更高的方向不断发展。

参考文献

[1]黄杰波. 浅谈机电一体化机械系统设计理论[J]. 科技资讯,2011,16:109.

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1 高职机电专业人才培养中存在的问题

我国的机械制造业快速发展，对机电专业的人才需求数量也在逐渐的递增，尤其是具有高素质、高技能的专业人才，而目前高职院校培养出来的学生与社会的要求还存在一定的距离，原因之一为高职院校机电专业培养模式还存在不足。

①专业定位不准确。高职院校的学生一般基础知识相对比较差，同时其在校期间接受的教育的时间一般为3年，而高职院校在给机电专业定位的时候将其按照“机械+电器”的要求进行定位，这样造成学生很难在短时间内学习到丰富的相关知识，结果造成他们缺失了特色专业优势。②教学内容落后、手段单一。虽然高职院校一直在强调实践教学，重视学生的实践能力的培养，但是具体到教学过程中，教师由于受到其传统思想以及其它因素的限制，教师还是过多的采取课堂化理论教学模式，结果导致了理论教学与实践教学相脱离，而且其教学的内容主要集中在对书本传统知识的讲解，忽视了机电技术的发展与创新性。③机电实践训练设备不完善。高职院校虽然在教学手段以及教学理念等方面进行了较大力度的改革，高职院校也在积极地探索校企合作模式，但是由于受到资金、场地的限制，高职院校在培养学生实践技能的硬件设施上投入的力度还不够。

2 高职机电一体化专业人才培养改革措施

针对高职院校在人才培养中存在的问题，宁夏工商职业技术学院机电专业人才改革措施主要从高职院校教学改革入手，通过更新教学理念、整合机电课程设置、提高师资力量等培养机电一体化的专业人才。

2.1 明确人才培养目标。在进行机电一体化专业人才培养改革前，高职院校首先需要明确机电一体化的含义以及培养一体化专业人才的意义，根据宁夏工商职业技术学院对其当地的企业进行的调研发现：企业对机电专业学生的需求量在逐年上升，但是机电专业学生在企业中的工作能力却表现得不理想，分析其原因就是因为学生具有的机电专业能力结构比较的单一，因此培养机电一体化专业人才是当地企业发展的要求；其次机电一体化专业应培养综合素质高、业务能力强、具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神的专业人才。

2.2 利用校企合作改革课程体系和教学内容。首先依据“多能并重，学做一体，校企融通”的校企合作、工学结合的人才培养模式要求，在分析调研企业岗位需求和梳理典型工作任务的基础上，把企业生产要求与行业企业标准以及国家职业技能鉴定标准结合起来确定课程学习领域；其次以提高“综合职业能力”为目标建立学习领域课程模式。每门课程不是传授单纯的专业知识，而是让学生在尽量真实的职业情境中学习“如何工作”，即以工作过程为导向，依据机电行业领域的职业能力和相关工作任务要求，以学生为主体完成理论与实践一体化的综合学习任务。

2.3 构建完善的教学质量保障体系。人才的培养要依托具体的教学活动，完善的教学质量保障体系是培养专业一体化人才的基础，因此高职院校要通过制定相应的制度、构建系统的教学质量评估机构以及改变传统的考核标准等提高对机电专业人才能力的培养。首先高职院校要根据机电一体化人才培养目标的相关要求，制定相关的教学质量监督体系制度规范；其次要改变传统单一的考核标准，建立多元化、多形式的考核标准，高职院校要成立以学校、企业、教师、家长等多主体组成的考核机制，对学生的考核不再以期末考试成绩为唯一标准，而是根据学生在平时学习以及在企业实习表现等形成校内和校外双向评价体系。

2.4 建设“教、学、做”一体化的校内外实训基地。实践教学是整个机电专业教学活动的重点，它是学生掌握一体化技能的关键，因此高职院校要投入相应的资金建设“教、学、做”一体化的校内外实训基地，首先高职院校要积极吸引具有一定经济实力的企业进入学校建设“校中厂”为学生提供真实的工作环境；其次高职院校也要积极购置与机电岗位条件相符的硬件实训教学设施，参照机电企业的工作环境，为学生创建“教、学、做”一体化教室，按照企业的生产规章制度要求学生的训练等。

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【关键词】机电一体化技术 人才需求 调研

【中图分类号】G717 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）17-0027-05

一 调研目的

调研吴中区及周边机电类企业，通过对企业的用人标准、用人层次、招聘途径、员工培训以等各个方面的调研，分析企业对机电一体化专业人才需求、岗位要求、素质能力等方面的要求，探寻机电一体化专业人才培养中的关键问题和教学体系设计的思路，调整我校机电一体化专业下一步建设和发展的方向，为我校机电一体化专业办出特色、办出成效，为人才培养目标的修订奠定基础。

二 调研对象

调研对象为机电类国有、民营、外资等企业人事经理、部门经理、技术骨干、我校机电专业毕业生。具体企业有苏州新火花机床有限公司、苏州宝玛数控设备有限公司等企业。

三 调研方法

1.典型调研

重点调查与我校机电专业长期紧密合作的企业。调研该企业的生产岗位，岗位要求，企业招聘要求，员工的学历结构，企业管理制度，企业文化生活等。采用企业参观、企业骨干访谈等形式。

2.重点调研

重点调查近两年机电一体化专业毕业生。调研毕业生所在的企业、工作岗位、岗位要求、企业管理、企业文化等。

3.抽样调研

针对开办本专业来，抽样采集优秀企业生的典型案例。调研优秀毕业生成长过程中，基本素养、知识结构、能力结构等要素与个人成才的关系。

四 调研内容

1.现状及发展趋势

机电一体化技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，是提高现代化制造产品质量和劳动生产率的重要手段。随着高新技术的快速发展，机电一体化技术在现代工业生产中得到广泛的应用，机电一体化产品的种类变得越来越广泛，在各行各业自动化生产、制造、运行与维修及其他环节中都占据了极其重要的战略地位。用高新技术来改造传统产业，而且新技术本身也要形成产业化。

2.人才供需状况

调研苏州产业结构，装备制造产业内的企业所占比重较高，图1说明苏州产业结构中装备产业内的企业占到35%。

3.岗位技能情况

本次主要调研17家企业，了解企业的主要生产产品，企业的基本性质，企业的主要岗位，以及主要岗位的基本要求等。表1为调研企业的主要信息。

苏州市教育科学“十二五”规划课题“中职机电专业‘工学六合一’人才培养模式的实践研究”（批准号：130502171）

本次对近两年的毕业生调查中，对于机电一体化技术专业所覆盖的职业岗位群进行汇总。用人单位对机电一体化技术专业毕业生所开设的岗位分布情况如下表2所示。机电一体化技术专业毕业生主要从事机电一体化设备的运行、安装、调试、检测和维护等相关的岗位，也有部分营销及售后服务和生产管理工作。

在近两年机电一体化专业毕业生调查中，不同性质的企业对近年来我校毕业生的整体素质和能力基本肯定，各单位对我校机电一体化技术专业毕业生的岗位能力提出不同的要求，见机电一体化专业岗位专项能力表。

五 调研分析

1.从业人员分析

企业中，目前招聘人员的途径主要是通过传统媒体广告招聘、校园招聘会、人才资源中介机构、内部员工推荐、现场招聘会、网络招聘等形式。职业学校学生主要以校园招聘会招聘为主。图2为企业员工招聘渠道与招聘数量比例图。

图2 企业员工招聘渠道

对于各个岗位人才层次需求，不同类型的企业需求有很大的不同，但是总体趋势是：技术工人的人才层次集中在高职和中专学生，现场管理人员集中在高职和本科学生；设计人员通常集中在本科生。其中调研的13家企业普遍认为高职学生基本素质好，基本功扎实，自我学习能力强，业务能力提升快，有团队合作精神，也更便于管理，而且到具体岗位后，上手较快，并能胜任多个岗位需求。图3为企业员工学历层次分布图。

图3 企业员工学历层次分布

对于现场管理人员来说，企业偏向选择高职生和本科生，这部分人员都需要从基层做起，了解具体产品的生产工艺流程，能在现场指导工人解决生产加工中出现的问题。对于选择高职还是本科生，企业的使用部门更多的是要看其工作中的表现和适应能力，并不是太注重其学历。图4为企业员工技能等级分布图。

图4 企业员工技能等级分布

2.课程设置分析

根据调研，明确机电一体化专业主要面向的职业与岗位，掌握具体岗位主要业务工作。表4为机电一体化职业岗位分析表。

结合企业具体岗位要求，将其细分于专业课程内，

并机电一体化专业的职业能力与课程相对应。

3.招生就业分析

2013、2014年我校招收的590名五年一贯制学生中，机电一体化技术专业人数稳定于13%。图5为2013、2014年江苏省吴中中等专业学校五年制专业招生比例。

近两年，机电一体化技术专业毕业学生共190人，就业率100%，专业对率92%。在175名专业对口人名中，按机电产品制造、机电产品维修、机电产品销售三个就业方向，见图6：机电一体化技术专业就业方向比例图。

4.同类院校分析

我校周边开设机电一体化技术专业的职业学校有苏州高等职业技术学校、苏州工业园区职业技术学校、苏州相城中等专业学校，它们都是江苏省联合职业技术学院的分院或办班点，它们具有相同的机电一体化技术专业人才培养方案。我校五年一贯制按江苏城市职业学院招生，在江苏城市职业学院机电一体化技术专业的框架内，结合我校的特色，制订出符合我区及苏州市对机电一体化专业的需求而开发的人才培养方案。

以开发的两分人才培养方案进行对比，我校的人才培养方案在修订中，更具特色，主要呈现以下几个特点：（1）岗位任务与职业能力更加细化。我校机电一体化技术专业在岗位工作任务与职业能力的分析上，围绕机电产品安装与调试、机电设备维护与维修、机械零部件生产、机电产品质量检验与管理、机电产品售后服务等核心岗位，更加具体，对职业能力要求与素质更加细化，培养方向更加清晰。（2）职业能力结构更加真实。我校机电一体化技术专业将职业能力培养细分为专业能力、社会能力、方法能力的三个维度，并呈现出具体的内涵。人才培养方案的实施更具可操作性。（3）课程的教学内容与要求更具针对性。我校机电一体化技术专业所包含的课程从课时分配、主要教学内容及要求、教学实施建设、考核方法等方面进行描述，为课程实施带来更大的便利。

六 调研结论

1.人才培养定位准确

在充分调研的基础上，我校机电一体化技术专业以“培养与我国社会主义现代化建设要求相适应，德、智、体、美全面发展，具备良好的职业道德和职业素养，从事机电一体化设备的运行、安装、调试、检测和维护等相关岗位的技术工作，适应生产、建设、服务和管理一线需要的发展型、复合型和创新型的技术技能人才”，作为人才培养目标，定位清楚，方向明确，符合企业、学生、家长的要求。

2.人才培养途径有效

我校在该专业的开办中，主要通过以下途径来完成人才培养。

第一，以专业建设提升专业内涵。在学校宏观调控下，机电一体化专业团队紧抓各种机遇，以专业建设为抓手，全面提升机电一体化专业内涵。在专业建设中，积极参与省市级各项评估，反复锤炼机电一体化专业的办学能力。近年来，专业教学设施设备得到不断充实，师资队伍不断壮大，教学管理更加规范，学生就业形势更加喜人。2013年机电一体化专业被评为省品牌专业。

第二，以课程改革促进教学效果。加强校企合作，在“工学六合一”教学模式下，开展课程改革。以机电一体化技术专业人才培养方案为纲领，开发专业课程标准，以建设校级、区级、市级精品课程为抓手，建设校本特色教材、课程资源库。

以校企联动、引入企业生产案例改革实训课程教学。建立学校专业教师与企业工程师联合教学团队，指导机电一体化专业学生技能训练。将企业生产案例引入校园，转化为教学内容，贯穿于实训教学中，提高学生技能训练的针对性与实效性。通过第三方（企业工程师、区技能鉴定员）对技能训练进行考核，提高考核的公平性。

第三，以技能竞赛提升实践能力。校技能节中车工、钳工、维修电工等项目的开设，为机电一体化专业学生技能的选择提供很大的平台。积极参与苏州市技能竞赛，更大程度地提升师生技能的水平。

第四，以“三创”基地引导创业意识。机电一体化技术专业所在系部，建立了学校“车娱水”洗车行、“衣香坊”洗衣房，为机电一体化专业学生提供了创业平台。课余时间在“三创”基地工作，提高学生创业意识，增加了创业的机会，提高服务能力。

3.教学改革成效明显

机电一体化技术专业人才培养目标的要求，推动教学工作必须进行一系列的改革。首先是建设好一支教师队伍。一方面以名师工作培养班、青年教师培养班的开设，梳理我校教师教育教学理念，增加现代职业教育改革意识。另一方面通过一些培训，提高教师职业教育的各项能力。其次是大力提升课堂教学效果。结合职业学校学生特点，加强理实一体化、项目化教学，转换教师角色，实现学生由被动学变为主动学。再次大力改革评价方式。将结果性考核转变为过程性考核，尝试学校考核转变为第三方考核，从而实现学生考核的合理性、公平性。

4.师资实力雄厚

机电一体化技术专业有着一支知识扎实、技能过硬、理念先进的教学团队，能够胜任好机电一体化技术专业的各项教育教学工作。第一，校内教学团队。机电一体化技术专业教师现有24人，师生比1∶16，其中研究生学历（硕士学位）达到29%，高级职称达到8.3%以上，获得机电专业相关的技师资格达到100%。第二，兼职教师团队。聘用苏州新火花机床有限公司高级工程师高×强等8名企业专家、苏州工业职业技术学院温×芳博士等4名高职校教授参与教育教学工作。外聘教师为该专业教育教学注入更多新鲜的元素，为办出特色专业提供有力的保障。

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关键词：机电一体化；发展形式；发展方向

随着我国科学技术的不断发展，机电一体化技术成为工业科技发展的重要因素，在实践过程中需要对应用系统进行分析，满足技术形式的发展要求。机电一体化包含了产品和技术两方面，基于控制结构的特殊性，需要从市政道路、给排水形式和结构形式等方面入手，确定最佳控制形式。基于一体化技术形式的重要性，工作人员要对各个项目进行严格的审核，确定技术类别，发挥技术体系的最大化作用。

一、机电一体化技术的发展现状

基于机电一体化控制形式的特殊性，在整个发展过程中，要及时对技术类型进行分析，掌握信息技术的运行标准，确定最佳发展形式。以下将对机电一体化技术的发展现状进行分析。

1.应用范围广

根据一体化控制形式的特殊性，为了对干扰形式和控制结构进行分析，必须从具体发展现状入手，对控制结构进行解析，不断扩大应用范围。由于信息技术控制机械设备的运用范围比较广，而微电子技术是信息技术控制设备运行的一种方法，在后续设计和干预过程中，期应用范围比较广，要求工作人员及时对技术类别进行分析，确定系统有效的防范机制[1]。

2.发展前景广阔

近些年来随着我国智能化技术的不断发展，对机电一体化发展形式有了更高的要求。此外在计算机技术的前提下，其发展前景比较广阔，在整体控制过程中，其发展前景比较广。基于控制形式和结构体系的特殊性，要求机电一体化工作人员了解应用技术的特点和类别，掌握技术体系的干预形式，进而扩展机电一体化技术的应用范围。

二、机电一体化技术的发展历程

基于现有控制技术的特殊性，在整个管理过程中，必须对应用类别进行分析，掌握技术的发展形式。以下将对机电一体化的发展历程进行分析。

1.初期阶段

在初期发展过程中，电气技术的应用范围比较小，在战争期间，对电子技术有了更高的要求，机械产品在战争起到巨大的刺激作用，此外由于机电结合形式比较特殊，为了将其应用到其他领域，必须对技术类型和控制结构进行分析。但是初期阶段受到技术形式的限制，在其发展现状不容乐观[2]。

2.发展阶段

在机电一体化发展过程中，受到技术形式、计算机你技术及其他因素的影响，其发展速度比较快，为了使其适应不同领域的发展要求，需要对技术形式进行详细的分析，掌握具体控制标准和结构形式，对控制机制和思考形式进行分析。同时大规模以及超大规模的集成电路以及微型的计算机都飞速发展起来，这些发展给机电一体化技术也提供了十分充分的物质基础。

3.后期成熟阶段

在后期成熟阶段，由于一体化控制形式本身比较复杂，为了满足控制形式的本质性要求，需要对控制结构和体系进行解析，明确具体划分标准。同时通信技术和光学技术取得了突出的发展成就，在此过程中，需要对设计形式进行更新，不断扩展发展空间。

三、机电一体化的未来发展趋势分析

机电工程在市政工程，给排水系统中有重要的作用，基于发展形式的特殊性，需要及时对控制结构进行分析，掌握一体化发展形式的具体要求。以下将对机电一体化的未来发展趋势进行分析。

1.智能化

智能化发展形式是未来科技必然的发展趋势，在智能化控制结构的要求下，所有的管理形式都将采用自动化控制形式，自动化控制形式能减少工作效率，弥补人工操作的失误，其准确率比较高。此外在后续控制理论应用阶段，涉及到生理学、智能学和计算机科学等形式，为了减少干预性因素的影响，必须明确智能化体系的要求，使其具有判断推理、逻辑思维等能力，进而不断扩展其应用范围，实现更高的控制目标[3]。

2.系统化

系统化控制形式在后续发展过程中有重要的作用，由于控制结构本身比较特殊，因此可以采用系统化的组织形式，对协调机制和综合管理形式进行分析，不断扩展技术的应用区间。系统有效的协调机制对综合管理对重要的作用，在干预过程中，要注重一体化技术的发展形式，使其适应技术体系的控制结构。同时工作人员要不断对技术进行升级处理，满足一体化发展形式的整体需求[4]。

3.简单化

繁杂的操作形式对机电控制结构有一定的阻碍性作用，在后期控制过程中必须对应用结构进行简单化处理，适应技术体系的控制类别，并在一定程度上对技术形式进行简化处理，保证操作形式的合理化和有序性。随着计算机技术的不断发展，数字化操作技术的应用范围逐渐扩大，因此可以实现远程操作，在具体操作过程中需要对程序进行调整，简化处理形式，达到理想的应用效果。

4.微型化

微型处理系统在当前技术体系应用中有重要的作用，在后续处理过程中要及时对信息和信号进行处理，满足信息技术发展的要求。微机控制系统的干预形式比较特殊，需要对电路、微型传感器及执行器进行分析，满足系统结构和微型控制体系的要求，进而不断扩展应用区间，发挥已有技术的最大化作用。同时由于机电技术的应用范围比较广，在微型处理过程中需要对不同的区域进行分析，掌握技术类别及实用条件，为了避免出现技术结构单一的情况，必须对操作内容进行简化处理，使其适应具体应用形式的要求，进而达到理想的控制效果。

结束语

随着机电工程发展形式的特殊性，在后续控制和干预过程中需要及时对影响因素进行分析，满足现有控制机制的最大化作用。由于一体化发展技术的应用类别比较复杂，如果存在技术操作不当或者失误的情况，会增加后续管理难度。因此在一体化发展过程中要从具体工程的应用现状入手，发挥科技形式的最大化作用，不断扩展其应用领域，进而提升技术的应用效果。

参考文献

[1]柴武军.关于煤矿机电一体化技术应用及发展研究思考[J].工业设计2015，10（01）：78-80.

[2]雷耀军.机电一体化技术的发展与思考探析[J].科技创业家，2012，02（10）：91-92.

篇9

[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。 

 

一、机电一体化的基本概念 

 

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。 

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。 

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5 ～6 倍。 

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。 

（四） 具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。 

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品， 可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。 

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。 

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。 

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、ct 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。 

④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置， 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。 

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。 

 

二、机电一体化产品的构成及特点 

 

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。 

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础， 因此对机械结构提出了更高的要求， 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。 

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。 

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。 

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Abstract: Taking electromechanical integration control system as an example, this paper discussed the connection technology dividing it into man-machine connection and the mechanical and electrical connection, and based on this, it analyzed the impact of the mechanical and electrical connection technology to electromechanical integration and put forward that the mechanical and electrical connection technology promoted the development of electromechanical integration inevitably.

关键词: 机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口

Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection

中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0044-01

0引言

机电一体化系统是机械、电子和信息等各种技术融合为一体的综合系统,其构成要素与子系统之间的接口部分就显得极为重要。在机械系统和电子系统各种技术的复合过程中,接口技术很重要,机电接口技术是解决如何把机电及相关领域技术有机地融为一体,从而设计出最优的机电一体化产品的研究领域,其性能的好坏对整个系统的综合性能起着决定性作用。

1机电一体化系统的设计

在早期的机电一体化系统中,机械部分的设计是系统设计的中心。电能仅用于驱动,为系统提供动力。利用直流电动机的变速功能虽然可以简化机械系统的传动结构,但因为无法控制运动部件的行程,因而程序自动化仍然是系统控制设计的主要目标。驱动电动机不再是机械运动链的起点,而成为联结机械运动和动力以及控制的接口。机电一体化系统设计已从“纯”机械的设计延伸到控制领域。计算机、数字电路、传感器以及自动控制理论已成为系统设计师不可或缺的知识基础。信息技术和软件设计已经成为表达系统设计思想和协调自动化工作的重要工具。机电一体化技术是一个不断发展和完善的过程。产品精度和生产效率对机电一体化系统提出了不断改进伺服驱动性能和发展控制算法的要求,而性能优良的伺服驱动既拓展了机械系统的功能、简化了传统的机构,又要求机械系统具有合理的惯量和更好的系统动态性能。传感器的在线监测确保了系统安全可靠的运行,反馈的信息通过闭环确保了先进控制理论的实现和产品的质量要求。机、电、信息的密切交叉已经使机电一体化系统中各部分的互相联结和影响成为设计必须综合考虑的重要内容。机电接口技术作为机电一体化设计的核心已经受到专家和学者越来越多的关注。

2机电接口技术的内涵

机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统,其子系统之间的接口极为重要,从某种意义上说,机电一体化系统设计就是接口的设计。但现在对于机电接口技术的研究较少,通过对机电一体化系统进行总结和归纳,我们提出了机电接口技术的概念,形成了如下几点认识。

2.1 机电接口技术的内涵机电接口技术是一门新兴的技术,它研究机电一体化系统中各组成部分(子系统)和各组成技术之间的接口问题。研究这门技术是为了更有效地进行系统中信息能量的交互,融合各种技术,实现机电一体化系统最优化设计。

2.2 机电一体化系统接口(简称机电接口)的功能机电接口传递和转换信息和能量,并将机电一体化各组成技术的特性融为一体。机电接口包括硬件和软件,硬件主要在子系统之间或人与机电一体化系统之间建立连接,为信息和能量的输入/输出、传递和转换提供物理通道。软件主要是提供系统信息交互、转换、调整的方法和过程,协调和综合机电一体化组成技术,使各子系统集成并融合为一个整体,实现新的功能。

2.3 机电接口的分类①人―机接口。人与机电一体化系统之间的接口,通过此接口,可以监视系统的运行状态,控制其运行过程,即通过人―机接口能够使系统按照人的意志进行工作。人-机接口是双向的,硬件包括输入/输出设备,主要有显示屏、键盘、按钮等。②动力接口。动力源连接到驱动系统的接口,为驱动系统提供相应的动力。根据系统所需的动力类型不同如直流电、交流电、气动、液压等,动力接口的形式也有很大的不同。但动力接口有一个共同的特点,能够通过较大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三处,控制系统到驱动系统、驱动系统到传感器、传感器到控制系统。智能接口的应用情况相对比较复杂,但可以得出它的一些共性:智能接口传递和转换各种信息,按照不同技术的要求改变信息形式,使不同的子系统、不同的技术能够集成在一起,形成完整的系统。通常,智能接口是软件表现出的功能连接。④机―电接口。执行机构与驱动系统和传感器之间的接口。将驱动信号转换成执行机构所需的信号,或将执行机构的机械信号转换成传感器所需的信号。

3机电接口技术对机电一体化发展的影响

社会需求推动机电一体化技术的发展。当传统的机械技术无法满足日益增加的社会需求时,机械技术与电子技术、信息技术等结合形成的机电一体化技术就成了机械技术发展的必然。相应的系统内部的接口也就变得越来越复杂。机电一体化技术的各组成技术的研究已经进行得非常深入且日趋成熟,同时,人们也意识到单纯发展和研究各组成技术并不能保证机电一体化系统的最优化。而机电接口技术正为它们提供了一种有效的方法来进行系统研究,并将系统设计、集成和融合理论应用到实际的设计当中。目前,机电一体化正在向着智能化、模块化、网络化等方向发展,智能化必然要求系统各部分的结合要更加紧密,信息传递和反馈更加迅速准确。从机电一体化发展方向对机电接口技术的要求来看,机电接口技术的研究与发展已经成为必然,同时,机电接口技术的研究与发展也必然对机电一体化技术的发展起促进作用。

4结论

机电一体化系统是机械系统不断融合各种新技术、新知识发展起来的。因此,从机械技术发展起来的机电一体化技术的复杂性和多学科性就决定了此技术的研究重点是各种技术在机械技术上的融合与创新。机电接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机的结合在一起,形成完整的系统。机电接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。同时机电接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展,促进机电一体化系统理论的发展。

参考文献:

[1]李运华等.机电控制.北京:北京航空航天大学出版社,2008.

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【关键词】机电接口技术；机电一体化；发展；电子技术；机械技术

前言

近年来，经济社会取得了很大的发展，在科学技术方面也取得了很大的成绩，科学技术的不断发展实现了不同学科之间的有效渗透和融合。科学技术的不断渗透和融合在研究方向方面会发生改变，因而出现新的技术。例如，机电一体化技术就是多种学科融为一体的学科。在机电一体化技术中包含着自动控制技术、机械技术、网络技术、计算机技术以及传感技术等，因此，在对机电一体化产品进行设计时，要对多种学科之间的特性进行研究，同时，对这些特性之间的各种物理关系要进行清楚，正确处理好各种关系，对各个学科特性之间的耦合关系和内在联系进行正确分析，能够更好的解决机电一体化产品在设计方面出现的问题。在这种情况下，机电接口技术应运而生，运用这项技术能够更好的将机电和其他领域技术融合在一起，同时，在这个过程中也能对出现的问题进行有效的解决，并且将更好的机电产品研究出来。

1 机电接口技术的内涵

机电接口是机电一体化产品中控制微机和机械装置之间的接口，其产生的基础是机电一体化技术。机电接口根据信息传递的方向不同可以分为控制输量输出接口和信息采集接口。机电一体化产品中比较常用的设备是传感器，在信号输出时，其通常采用的是模拟量的形式，实现一些检测功能，主要是对发电机的转速进行掌握，同时，对差动变压器的位置进行检测。但是，在对控制量进行输出时还存在着一个特殊的形式，就是数字系统。

机电接口技术是对机电系统中的各项组成技术和各项组成部分的子系统的连接问题进行研究，其中包含着对电子技术、机械技术、信息技术等功能技术进行融合的综合系统，这些系统在应用过程中实现了信息能量的融合和交互，同时，对机电系统的设计方面也实现了最优化。

机电接口包含着硬件以及软件两个部分，机电系统在运行过程中和环境以及操作者之间建立了一种非常有效的连接，相应的物理通道在运行过程中要进行能量和信息的输入、转换以及传递。系统信息在转换过程中，要进行交互和调整，并且对机电一体化组成技术要进行综合和协调，促进各个系统能够形成整体，保证各种功能能够实现。

现阶段，机电接口主要分为智能接口、人机接口、机电接口和动力接口。智能系统在应用方面比较复杂，不同的技术会形成不同的信息形式，同时，在使用过程中要根据不同的要求进行相应的改变，智能接口在进行各种信息传递和转换的过程中，要保证不同的技术和子系统能够有机的结合在一起，形成一个完整的系统。人机接口是操作人员和机电系统之间存在的接口，利用这个接口，系统的运行状态能够很好的显示在操作者的眼前，同时，操作者能够对系统进行很好的监控，系统在运行过程中实现了更加人性化的操作。机电接口的主要作用就是有效的连接各种驱动系统，同时，能够将驱动信号转换为执行结构要求的信号，在转换过程中满足了传感器的要求。动力接口能够将动力源和机电系统进行有效的连接，然后给机电系统一定的驱动动力。在机电系统中，动力存在着不同的类型，包括交流电、直流电和液压等，系统在运行过程中动力的类型不同，与之相应的动力接口形式也要不同，这样才能保证系统运行的可靠性。

2 机电一体化发展现状

所谓机电一体化指的是将电子技术与机械技术有机地结合在一起并运用的一种综合技术，在综合应用的过程中需要运用到机械，自动监控、接口、传感测试、信息、电力电子以及电力等多项技术。伴随科学技术的不断发展，计算机技术已经逐渐得到普及，并广泛应用于各个领域与行业中，在各领域与各行业中，机电一体化的运用也逐渐增多。比如机床、量具、低压电器、机器人、量仪、电动传动装置、军事装备、电站控制系统、焊接设备、急用电器等都对机电化一体技术进行了较为广泛的应用，在这种状况下，机电一体化也正朝着网络化、微型化、智能化、模块化、绿色化、系统化等方向发展。

3 机电接口技术对机电一体化发展的影响

近年来，我国的经济得到了快速发展，这种情况下，人们的生活水平也得到了明显的提高，人们对一些事物的要求也在不断提高。经济的快速进步离不开科学技术的发展，传统的机械技术在应用方面已经慢慢出现了不能满足人们日益增长的技术需求。在这种情况下，机电一体化技术应运而生，其中包含了电子技术、机械技术以及信息技术，机电一体化技术的出现更加符合时展的需求。机电一体化技术刚刚开始发展时，其只是将电子技术和机械技术进行了简单的融合，在接口方面非常的方便和简单。但是，随着科学技术的发展和经济建设的不断要求，机电一体化技术也在不断的发展。现在，机电一体化技术已经不再是简单的机电一体化产品，而是慢慢发展成为了一个复杂的系统，在系统内部的接口也越来越复杂。目前，对机电一体化技术的各项组成技术的研究已经实现了深入和成熟发展，但是，研究人员在工作中要对各项组成技术进行简单的研究也不能更好的保证系统的运行，因此，要对其复杂性进行很好的重视。机电一体化技术具有一定的复杂性，在对其进行研究时不能只是单纯的研究其系统设计以及相应的集成理论，这样没有实现对系统进行具体研究的目的。对机电接口技术进行研究能够更好的对机电一体化系统进行研究，并且在设计方面也能更好的将相关的理论进行融合。机电一体化技术在不断发展过程中，正在向着网络化、微型化、智能化以及系统化的方向发展，在不断发展过程中其对接口的要求也越来越高，要保证接口技术和系统技术进行融合，在信息传递方面保证顺畅。

4 结束语

机电接口技术是指机电系统中各项组成技术和各项组成部分的连接接口，其在连接过程中会出现很多的问题，对这些问题进行研究能够更好的促进机电一体化技术的发展。在机电一体化系统中，信息能量要进行不断的融合，同时，也实现了不断的交互，这样能够实现机电系统设计的最优化。机电一体化是将电子技术和机械技术有机结合在一起的综合技术，在综合过程中对机械技术、自动监控技术、接口技术、传感技术、信息技术以及电子技术进行了很好的运用，对机电接口技术进行研究，能够更好的推动机电一体化的发展，同时，也能更好的推动我国经济的发展。

参考文献：

[1]霍志璞.机电系统虚实一体化的创新设计自动化理论与技术研究[D].青岛科技大学，2012（4）.

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[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

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[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

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【关键词】 机电一体化；PLC技术；煤矿行业

一、我国目前对于煤矿机电一体化的具体技术应用

随着社会发展的不断扩大需求，煤矿行业的不断进步。煤炭行业中机电一体化程度也在不断地加深。一种全新的高效的机械一体化设备的引用，可能会带来行业内翻天覆地的变化，从而更好地创造社会效益。对于煤矿行业来讲，煤矿领域内大多数工作都是特别繁重的，如果能在某些方面引入机电一体化设备，将会极大程度的减轻对于人工劳动的负担，也能减少人员从事煤矿行业的危险性。

从劳动生产的角度来看，因为行业本身的工作性质原因，煤矿行业可以从多个角度来完成引入机电一体化设备。达到减轻劳动强度，提高生产力的现代化改造。

（一）采煤设备

近年来，我国电牵引采煤机的研发取得了长足的进步，在新型设备的研发上，国内各厂家已经完成了对相关技术的研发。已经能够形成多品种、多体系、多型号的设备生产局面。国内厂家在现有设备的基础上通过自主创新， 还完成了对设备不同传动方式的相互转换改造，在电磁，电液，机液方面均取得了不俗的成果，完整了电牵引采煤机的市场，使得采煤机能够更好适应地层地质的需求进行工作。不仅提高了工作效率解放了人工，更在一定程度上减小了煤矿建设对于工作环境的要求。将采煤设备的工作效率提升了一个新的台阶，对于煤矿行业的整体发展提供了技术上的保障。

（二）矿井安全生产监测监控系统

作为最能体现机电一体化技术优势的一个领域，矿井的安全生产监测监控系统能够在煤矿产业中得到广泛应用，大幅度地提高煤矿开采的工作效率，保障工作人员的生命安全。同时，机电一体化技术随着科技的发展，逐渐形成了将软、硬件系统协调工作的工作模式，更加合理地对煤矿的工作进行监控，提高效率的同时还延长了持续工作的时长，满足的不断进步的煤矿行业的要求。

（三）传输设备

随着煤矿工作效率，工作产量的不断提升，对于传输设备的需求也在不断扩大。在对提升运输设备的研发中，我国科研企业和相关人员，完成了对于输送机的自主研发，对于带式提升机的机电一体化有了重大突破。传输设备自动化的生产模式也在逐步形成，结合新型的计算机技术和互联网技术，只要输入相对指令，传输设备本身就能够完成正常的开采运输工作，还能够对系统内发生的故障经行检测和排查，方便工作人员进行日常的设备保养与维护。

二、机电一体化技术的优势与发展前景

（一）机电一体化技术在煤矿事业中的优势

机电一体化技术发展至今，已经形成了一套成熟的将电气工程、机械工程、互联网技术、计算机应用技术充分结合的技术体系，将传感装置，动力装置和机械装置进行有效整合和对高新技术的吸收改造，更好地发挥了机电一体化在实际工作中的作用。性能，功能上区别于人工，机电一体化技术能够更加快速全面地完成工作任务，并能根据实际情况调整工作方式，提高工作的效率和生产产量。对于产品本身又有着良好的状态保证。在工作中的运算、记忆、控制、信息处理等方面对于与人工有了更大程度的进步，且机电一体化设备的操作比较简单，对于人员的培养较为便利，同时又能减少对于工作人数上的需求。减少人员在现场施工的数量，减低对于危险区域工作的人员需求还能大程度的提高工作人员的安全性。生产过程更加标准，使得煤矿行业在产能和产值上得到了了重要保障。

（二）煤矿机电一体化技术的管理措施

我们要明确一个概念：计算机技术机械一体化技术的核心，只有计算机技术的不断发展才能带动机电一体化技术的，同时，计算机技术的发展方向通常也决定着机电一体化技术的发展方向。因此，要善于引进先进的科学技术到实际的机电一体化技术的改造中去，不断提高计算机处理事务的能力，根据现场情况深化机电一体化设备的实际应用，将机电一体化设备本身具备的优势不断地发挥出来。

为机电一体化技术的应用创立一套新的管理策略也是对于机电一体化技术的重要管理措施，对于新的设备要有新的方式进行管理，不能照搬别的地方的经验，在实际操作过程中进行总结，发展出一套适合自身情况的管理模式。对于机电一体化技术中的人员，要经常性的带领相关人员进行学习培训，以跟上不断发展的时代脚步，确保机电一体化技术在现场的具体施工中得到保障，也能在具体施工中不断地得到进化。

要相对煤矿中机电一体化技术进行正确管理，还要在管理上成立一个对应的机构，能对机电一体化设备出现的问题进行迅速的反应，在此机构中，要明确对于机电一体化设备管理的职责范畴，形成机电为主体的管理部门，严格人员的管理，确立奖惩制度以提高工作人员的积极性，保证机电一体化设备的正常运行。

（三）煤矿机电一体化技术的发展前景及思路

在通信系统上可以将新时期实现的新型通讯手段运用到煤矿机电一体化技术中来，加强一体化技术通讯功能可靠程度，对于通信一体化的信息传输有一个新的革新，从而更好地完成对于机电一体化技术设备的控制。

在机械领域内，发展机电液一体化的程度。本身机电液一体化就是讲机械、电气、液压三者结合发展的一种新型技术，在性能上更加趋近于稳定。如果能将机电液技术研究成果大范围的引入到煤矿机电一体化技术中，将会跟进一步地提高煤矿生产的机械化、智能化、现代化程度。

发展PLC技术可以更加规范煤矿机电一体化的工作。作为更适合机电一体化技术的PLC技术是目前机电一体化技术最好的控制模式的选择对于能耗与体积轻量化，而计算和存储能力却在不断加大，更好的运用PLC技术，可以将机电一体化技术的现代化进程提高到一个新的水平。