机械电子工程未来前景精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇机械电子工程未来前景，期待它们能激发您的灵感。

篇1

传统的机械工程包括机械设备动力与制造工艺的研究，通过运用机械运动原理实现机械设备的正常运行。而机械电子工程重视实现传统机械系统能量的连接，信息连接是信息连接的重点。随着机械工程与电子工程的融合度越来越高，机械电子工程的智能化会成为未来的发展趋势。

1 机械电子工程概述

1.1 机械电子工程的定义

机械电子工程与其他相关学科之间有着紧密的联系，结合了各学科的优点，是一门比较复杂的综合性学科。机械电子工程以电子、机械、计算机技术为核心，通过科学合理的设计将各个模块优点发挥到最大。虽然机械电子技术需要运用各方面知识，但是机械电子产品的内部结构并不复杂，只需要将一些简单的机械电子元件按照规划进行科学的组合，就可以最大限度的提高产品的性能，减少成本的投入，在提高产品质量的同时提高企业的经济效益。

1.2 机械电子工程的发展

在机械电子工程发展的初期，人们并没有认识到机械电子工程的广阔的发展前景，由于缺乏必要的资源支持，机械电子工程的技术水平也极低，机械电子产品主要以手工制作为主，其工业化水平十分低下，机械电子工程的发展受到了极大的限制。随着机械电子工程的重要性日益凸显和其市场需求的扩大，人们开始重视对机械电子工程技术的开发，为了进一步提高其生产效率，机械电子工程逐渐实现在机械工业中的应用，并获得了飞速的发展。随着机械电子工程与机械工业的结合，实现了机械电子产品的流水线的生产，促进了生产水平的提高，提高了生产效率，可以实现机械电子产品可以在短时间内投入市场。但是目前我国主要引进国外的标准生产线，产品的生产模式与我国实际的生产需求差距很多，生产线本身的灵活性极弱，生产出的产品并不能够满足国内市场的需求。为了促进机械电子工程的进一步发展，需要结合我国国内市场的实际需求，将机械电子工程与人工智能相结合，充分发挥机械电子工程的优点，逐步实现其产业化与智能化。

2 人工智能概述

2.1 人工智能的学科定义

人工智能通过计算机的使用极大的延伸了自身的智能，主要通过对计算机功能的深入研究得到的一门学科，这门学科具有极大的发展前景，是21世纪的最重要的学科之一。计算机技术的发展是人工智能学科得以发展的关键，因此计算机技术是人工智能学科的基础。但是人工智能学科并不是单一涉及到一门学科，此外还与信息论、心理学、控制论等多个学科存在着交叉关系，因此，人工智能学科吸收了其他各个学科的优点，具有极强的发展潜力。

2.2 人工智能的发展阶段

2.2.1 萌芽阶段

随着世界第一台计算器的诞生标志着人工智能研究之路的开始，但是这个阶段的发展十分缓慢，但是这个阶段为人工智能的研究积累了大量的经验。直到世界第一台计算机诞生之后，加快了人工智能研究的角度，依旧没有取得实质性进展。所以这个阶段属于经验积累阶段，为之后发展奠定基础。

2.2.2 第一个发展阶段

1956年“人工智能”命题的提出标志着人工智能的发展进入了第一个高峰期。这个阶段主要是博弈、和基本原理的证明，这个阶段最大的贡献大大解放了人们的思想，为之后的发展提供了理论支持。

2.2.3 第二个发展阶段

人工智能第二个发展阶段的标志是1977年全球第五届人工智能会议的召开，经过这个会议逐渐促使了人工智能与实际生产的结合，使人工智能获得了一个巨大的飞跃，使其进入了知识层面的发展。

3 机械电子工程与人工智能的关系

随着社会信息化的进一步推进，为机械电子工程技术的发展带来了契机，人工智能的加入为了机械电子工程的发展开拓了巨大的发展空间。传统的机械电子系统，缺乏必要的稳定性，面对逐渐增多的信息量，单纯通过人工的方式进行处理显得力不从心，急需要一种可以处理多种不同类别信息的技术。在这种情况下人工智能的加入为机械电子工程的发展提供了巨大支持。人工智能通过建立相关模型、控制模型，实现对信息的处理，最终根据处理的信息能够很好的完成故障的诊断。除此之外人工智能使用模糊推力系统和神经网络系统这两种方法实现了对系统的数据信息进行全面的描述，最终实现对机械电子系统的科学合理的控制。

在人工智能漫长的发展过程中，每个阶段的发展都十分缓慢，并没有实现人工智能的实质性的变革。但是随着人工智能与机械电子工程逐渐结合之后，形成了由量变到质变的巨大飞跃，使世界进入了机械电子工程时代。随着人工智能在机械电子工程领域的广泛应用，人工智能逐渐形成了神经网络系统和模糊逻辑系统，通过这两个系统对人类的思维模式进行模拟来解决多变的工程应用问题。人工智能在机械电子工程中的广泛应用过程中逐步完善了自身的缺陷，为自身的发展提供了一个新的发展路径。

从以上可以看出发展过程机械电子工程与人工智能二者具有密不可分的联系。一方面在机械电子工程的发展过程中正是由于人工智能的加入是机械电子工程的发展带来新的契机。另一方面，人工智能通过在机械工程领域的应用，为自身的发展提供了一个新的路径。

篇2

【关键词】 机械电子 人工智能技术 结合性研究

科学技术在国民经济和生活中占有着非常重要的地位，而对科学技术的学术性和探讨研究也逐渐的成为了国家的目前首要任务之一，拥有一个解决智能自动调节控制问题的机械电子系统非常的具有重要现实意义，国家对其的建设和研究采取了很大的努力，期望能够建设一个完善的智能自动调节控制机械电子系统。建设完善的机械电子智能控制系统，能够有效地通过控制人员的指挥处理危险故障，并且能够在特殊区域智能工程的操作，为生产业的发展提供了有力的支持，令国家以及机械电子生产企业的服务效率和生产质量进一步的优化。

1 机械电子工程与人工智能的关系

机械电子系统的内部构造及功能存在着一定的不稳定因素，这就使得机械电子系统在输出与输入关系的处理上有着相当的难度。虽然传统的机械电子工程技术在解析数学方面也同样具有着精密性，但是，这些老旧的方法仅仅只能适用于一些相对来说比较简单的系统[1]。然而，现代的生产应用所需求的系统是比较复杂和繁琐的，往往会要求一个系统能够同时处理多种不同的信息类型。人工智能系统在对信息进行处理时，还存在一定的复杂性和不确定因素，所以现在人工智能处理方式逐渐以知识为基础，正成为成为现代解析数学方式的替代手段。

人工智能构建系统所应用的办法中，主要包含的是模糊推理系统和神经网络系统。神经网络系统不仅能够达到对人脑结构的模拟人技术构成，还能够能够对数字信号作出分析并且给出参考数值。与神经网络系统不同的是，模糊推理系统则是通过对人脑的功能进行，进而达到对语言信号有效分析的目的。在输出输入的准确度上，神经网络系统的准确度相对来说比较高，并且且呈光滑曲面，而模糊推理系统的准确度就比较低，而且还呈阶梯状。模糊神经网络系统能够对两者功能的在一定程度上进行最大融合，这对信息的合理表现是非常有实际意义的，为其提供了一个比较合适的完全表达空间，令信息的有效表达得到了保证。而逻辑推理规则能够达到节点函数的增强效果，这样一来，就为神经网络系统提供了函数连结可能性，实现了两者最大化的发挥了两者的功能[2]。

2 人工智能技术在机械电子工程中的应用

通过上文的介绍，可以看出由于机械电子工程发展具有不稳定性，尽管通过推导数学方程或者采用建设规则库的方法有效的提高数学解析的精密性，但是由于方法较为老旧和传统，致使在数据输入和输出方面存在较大的困难程度，急切需要采用先进智能化的技术来实现机械电子工程的改革。模糊推理系统通过采用合理规范的方式对信息进行保存，具有非常明确的机械含义，神经网络系统采用分布式的方法对信息进行保存，确保神经部件与神经部件之间的紧密练习，有效的提高计算量以及计算速率。通过对这两种方式的综合采用，能够保障人工智能技术作用的有效发挥，实现人工智能技术和机械电子工程两者的共同进步。

总而言之，随着科学技术的飞速发展，每个学科间的融合和交叉点就会越来越多，这为人工智能技术和机械电子工程的发展带来了更为广阔的发展前景，所以要对二者的关系进行合理的处理，进而实现这一领域的不断进步[3]。

3 基于人工智能技术下的机械电子产品实例

本文列举了人工智能技术下的智能移动机器人的实例，对人工智能技术下的机械电子工程进行阐述：

智能控制指的就是是能够对信息进行处理、反馈以及执行控制决策的能力，是控制理论研究的另一个新的高峰，主要是取代那些传统的而且已经无法满足现实需要的控制系统，智能控制系统研究的对象具有高度非线性、复杂的任务以及不确定的数学模型等主要特点。在新时代因素的影响下，越来越多种形式的智能控制系统不断的被应用到各行各业之中，更是在目前对机器人的智能化控制研究中起了很大的作用，主要通过神经控制以及网络控制来实现机器人的自由移动等活动。

智能移动机器人的设计水平随着信息化时代的发展而不断优化，智能移动机器人的应用已经不单单局限于与单一的对象，而是需要做到多种不同方面的功能拓广，我国的智能移动机器人的研究一定要要保证跟上时代的脚步，不然就只有面对被其他国家追赶上的后果。只有使现有的智能移动机器人技术与功能满足新兴业务的发展需求，才能保障我国国民经济持续稳定的发展，并且使得我国在未来的国与国之间的竞争中具备相当的科技以及经济上的优势。

4 结语

在市场竞争白热化和经济全球化的日渐严峻国际形势下，创新能力逐渐成为了一个国家的的根本核心竞争力，而对于我国目前的情况来说，影响我国技术创新能力强弱的主要因素是我国在各项创新资源上的配置、利用和开发的水平较低。因此，建立一个更加完善的技术创新平台就显得非常具有实际意义。使其能将各种创新型资源进行整合，并且为各类创新主体提供更多更加优质的创新服务，而对人工智能技术下的机械电子技术的设计研究则正好满足了当下的这种需求。

参考文献：

[1]王孙安.机械电子工程系统设计[J].西安交通大学机械工程学院，2011（10）：15-19.

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关键词：机械电子系统；发展现状；发展趋势

一、机械电子系统的发展现状

（一）机械电子系统正处在技术快速革新的阶段。我国机械电子系统的发展时间较短，随着我国现代科学技术规划方案的出台和落实，机械电子系统才真正作为国家层面的科学技术发展战略而得到科研地位的确立[1]。在我国机电一体化科研小组组建之后，一些一线工业生产领域才真正得到了机械电子技术的供应。经过二十余年的发展，我国很多工业生产企业都已经具备了独立的科研团队，并将机械电子技术作为一项核心的发展技术进行处理和研究。此外，机械电子资源的产品也正处在创新的关键时期，很多科学技术的研发领域都已经在研究内容方面与机械电子技术的科研领域形成了业务对接，并且将业务对接的成果更好的应用于其它生产性工作领域[2]。

（二）机械电子系统的衍生系统正在快速发展。在我国机械电子系统快速发展的过程中，社会各领域都在机械电子系统的衍生系统方面看到了较大的经济效益，随着我国市场经济体系作用的增强，很多社会领域都已经自发的开始了机械电子系统的衍生性研究，并且可以很好的凭借信息流资源的合理控制对后续的物流管理工作进行控制，使机械电子系统的技术研发不会过多的受到企业单位内部管理体制的限制[3]。目前，很多科研团队都已经将机械电子图的衍生系统用于生产制造工作当中，尤其在激光技术与机械电子系统融合以后，机械电子技术已经可以很好的应对机械加工领域的很多要求，并且凭借其它领域科研成果的发展对现有的衍生系统进行再次开发，因此，机械电子系统的未来的工业领域依然具备良好的发展前景。

二、机械电子系统未来发展趋势

（一）机械电子系统的智能化发展。随着我国社会对工业产品需求的提高，很多工业领域已经开始将智能化技术的研发应用作为提升工业生产水平的主要战略。机械电子技术如果在设计方面完全由人为操作，虽然可以降低实际生产过程中的人力资源消耗，却使得系统的操作和运维方面必须产生较大的人力资源消耗[4]。因此，在我国工业生产领域出现人力资源供应紧缺问题的情况下，对机械电子系统进行有效的智能化处理，能够很大程度上增强机械电子技术的应用水平，并使机械电子技术可以更好的应对新时期的工业生产任务。智能化系统的发展不仅可以提升机械电子系统的运行效率，还能使系统在运行过程中更好的降低错误率，并使系统能够凭借准确度的优势，更多的进行机械电子系统衍生系统的开发，使数控工艺能够在统一的系统标准之下得到更加完整的运行。

（二）机械电子系统的标准化发展。提升机械电子系统的标准化发展程度，可以使机械电子技术在现有的体系中得到更加有效的发展，并使标准化技术能够更好的适应系统的运行和发展需要。此外，现代工业生产活动对于机械电子技术提出了更高的精密化生产要求，这就使得机械电子技术迫切需要构建起行之有效的统一标准。在未来的机械电子技术发展趋势当中，通过固定技术标准提升机械电子技术的发展效率，是机械电子系统增强生产能力的重要途径，也是保证机械电子系统可以适应技术研发要求的重要手段。机械电子系统的标准化发展还能使技术研发过程中的故障率得到有效的降低，使新型技术的应用能够更好的适应现代工业生产需要。

（三）机械电子技术的网络化发展。互联网技术与机械电子技术的融合是提升机械电子技术应用质量的关键，随着我国各领域互联网技术的普及，机械电子技术已经开始向着互联网资源融合的方向快速发展。目前，互联网技术已经对我国社会产生了深刻的影响，而互联网技术的基本操作手段也已经被设备各领域的人群熟知，在这种状态下，将机械电子系统与互联网资源进行整合，在我国社会的各个领域会获得良好的人力资源基础支持。

结论

提升机械电子系统的发展水平对保证我国工业生产能力的可持续发展十分重要，因此，对机械电子系统的发展历程加以研究，并结合相关经验，对机械电子系统未来的发展趋势进行预测和设计，对有效提升我国机械电子系统的发展质量具有十分重要的意义。

参考文献

[1]吕英杰.刍议我国机械电子系统的现状与发展趋势[J].电子技术与软件工程,2016,02:121.

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机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是目前最具前景的一种技术方向。机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。机械电子不仅仅局限于机械制造某个固定的方向，它同时还受到该领域所有分支学科的影响。由此可见，它是一种系统性与整体性极强的一种技术。对它进行研究不仅要研究它本身，还有其他与之相关的一些专业技术。

1.1机械技术

机械技术是机电一体化的基础，机械技术的关键在于与一体化技术匹配。机电一体化技术是一种高新技术，与之结合能提升机电产品性能。

    1.2计算机与信息技术

其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

1.3系统技术

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从整体和部分两方面看出发，将总体细分为各个微小的部分。系统技术中尤为重要的就是接口技术，它实现了系统各部分的有机连接。

2机械电子技术发展的背景

第二次工业革命以后，科学技术发展迅速，各国的科技在一定程度上都取得了进步。改革开放后，我国彻底打开了国门，与世界各国联系紧密。在与世界各国的交流中，我国引进了外国先进技术以此发展本国科技，为机械电子技术发展奠定了基础。随后我国教育发展显著，我国国民的知识水平与学术素养普遍提高，为机械电子技术的发展提供了人才支持。20世纪90年代以来，党和国家一直贯彻落实“科技兴国，人才强国”战略，鼓励发展科技培养人才，为我国科技的发展提供了强大的资金支持与相应的政策鼓励，给机械电子技术的发展提供了不少的机遇。

3机械电子技术的发展趋势

机械电子技术是现代科技发展的产物，它伴随着现代科技产生。随着创新观念的深入人心，机械电子技术也不断的发展创新。与以往相比变得更加的智能化、人性化以及网络化。

3.1智能化

智能化是指机电产品应该有一定的智能，使它能够根据各种不同的情况进行科学判断，判断过后能够对这些问题进行进行相应的处理。例如美的最新的物联网“云空调”，能够利用二维码、温湿度传感器等能够随时随地采集空调的动态信息，再通过射频、WI-FI技术3G、Internet网络将空调的信息实时进行传递，使得用户能够使用手机、iPad、电脑等设备对空调进行远程状态查询与控制。初次之外还新増了手机遥控器，它集成了智能语音控制系统，让控制空调也是种享受。未来手机遥控器还将集成温、湿度等环境舒适度控制，实时显示您身处环境的温度、湿度，并会对您身处环境的舒适度进行评价，您可以根据反馈及时调节温度和湿度，帮助您和家人监控房间环境，呵护舒适健康。

    3.2人性化

机电产品的服务对象是人，所以它们应该与人们的实际需求相连接。人们的行为动作往往表现了他们不同的心理活动或实际需求。机电产品应该自此出发，更好的服务于人类。例如Iphone6s新増了3DTouch的功能，在屏幕下方増加了压力感应，从而可以检测平时手指按压屏幕的力度，然后系统可以识别到压力强度，再给出相应的选项。下面简单介绍下在iPhone6S3DTouch操作的方法，以及设置选项。对于3DTouch功能而言，当然自家的应用肯定都是率先支持这个功能的。只要用力按下屏幕上应用图标，就可以看到额外的功能选项，就好比在电脑上右键的选项功能。在使用3DTouch前，你自然需要先掌握如何开关调节它。

3.3网络化

随着互联网的兴起和普遍发展，网络进入了我们的生活并发挥着重大的作用。网络化是时展趋势，因此我各种电子产品都趋于网络化。智能手机的兴起就是手机网络化的一个重要体现，随后出现的平板电脑以及家用电视机也日渐网络化，这不仅为人们的生活提供了便利，也促进了信息网络技术的发展。由此可见，发展网络化是顺应时代潮流之举。

4机械电子技术的发展前景

互联网的发展为我们带来了一个信息化时代，我们四周充斥着机电产品，它们占据了我们的生活。离开了它们我们就与世界脱节了。这种高新技术产业发展前景是巨大的。他带来了新的就业机会也带来了新的经济増长点。手机的迅猛发展使得我国国产手机层出不穷，早先的小米、步步高到后来兴起的华为。开始并不被国人看好，华为更被成为盗版“三星”。国人不屑的华为一直在上下求索，探寻自身的发展道路。随后开辟国外市场，外国人甚至把华为视作高性能的好手机。为我国经济发展注入了新动力，这正印证了“科技是第一生产力”的说法。另外，与之相伴的一些企业例如富士康等也为就业者提供了不少就业机会，増加了不少的就业岗位，一定程度上降低了失业率，相对缓解了就业压力。

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关键词：控制工程；机械电子工程；模糊控制

引言

随着我国社会经济的蓬勃发展，机械电子工程行业对科学技术不仅有着更多的需求量，而且其需求也逐渐朝着多元化、智能化和现代化的方向发展，因此控制工程在机械电子工程中的运用具有良好的应用前景和应用空间。为有效实现机械电子工程的长久稳定发展，人们需要继续关注和重视机械电子工程，并努力寻找可以将控制工程灵活运用到机械电子工程中的方法与技术。本文在这一背景下，对控制工程在机械电子工程中的应用进行探究。

1控制工程与机械电子工程的具体内涵

1.1控制工程

控制工程是指将工程与计算机技术等相关基础理论作为重点概念，利用其中的各项自动化技术解决和控制工程问题的一种技术。控制工程中重点研究多输入与输出，以及非线性设计问题和参数问题等。现在控制工程的应用范围和应用领域正在逐渐扩大，并且在机械电子工程中也开始得到广泛应用[1]。

1.2机械电子工程

机械电子工程既具有机械专业的特点，同时也带有电子信息特征。如果从设计层面出发对其进行定义，机械电子工程融合了众多领域和学科知识，在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。与以往的机械工程不同的是，现在的机械电子工程性能更高且构造简易、体积较小。随着科学技术水平的持续提升，机械电子工程的系统也越来越复杂，因此有必要利用各种科学技术将其同控制工程紧密联系，从而更好地推动机械电子工程的发展。

2控制工程在机械电子工程中的实际应用

2.1智能控制系统

发展至今，在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。其通过杂糅人工智能技术和计算机技术，将其运用在机械电子工程中，使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程，为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。智能控制系统的运行方式完全参照人类大脑的思维方式，因此利用智能控制系统可以在进行机械化生产时主动完成各项信息的搜集、分析和处理工作，在有效控制生产成本的同时进一步提升机械电子工程的生产效率。

2.2集成自动控制

现阶段，在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术，并对其进行优化调整，有效地提升了机械电子工程系统的完善程度[2]。通过在机械电子工程中，尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制，能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息，从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合，并配合相应的机械电子生产技术，以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下，已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制，可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床，可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中，从而更加科学、高效地完成机械生产制造。

2.3鲁棒控制

控制工程中的鲁棒控制也经常被运用在机械电子工程中。相比于其他控制技术，鲁棒控制最大的特点是在面对外界因素的干扰时能够始终保持某一方面的性能不变。因此，鲁棒控制在控制方面具有无可比拟的稳定性，尤其是在机械生产制造中更加倾向于使用多变量型鲁棒控制系统。譬如，在制造柔性臂轨迹的过程中，基于滑膜变的结构控制法研制出了一种慢变控制器，其运用H∞的控制理论，可有效调整整体系统控制器结构。而在模拟研究操作轨迹时则可以通过运用补偿控制算法计算具体的补偿控制量，以有效实现H∞控制理论与滑膜变结构地组合控制，进一步提升控制系统控制目标轨迹运行过程中的精确性和有效性。

2.4预测控制

以高速液压机为例，将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中，能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要，高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此，其也面临着更大的负载惯性，极有可能出现加大系统超调的情况，从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制，能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型，并在此基础之上获取预测输出值，利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响，尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出，从而有效控制高速液压机的应用模式[3]。

2.5模糊控制

工作人员在机械电子工程中需要进行繁杂的工序和操作才能完成机械加工。因此，为有效提升工作效率并缓解工作人员沉重的工作量，可以将控制工程中的模糊控制运用其中，从而建立起精准的数学模型以有效实现自动控制。模糊控制技术能够清晰直观地展现出具体技术操作，同时其构造算法和控制编程既灵活又简单，对于简化机械加工中的复杂技术具有良好的现实意义。不仅如此，在机械加工中运用模糊控制时，可直接将测量值以及设定好的偏差及变化率等输入其中，省略了数字描述控制对象的步骤即有效获得最优控制输出值。因此，工作人员在特定工作区内使用模糊控制并利用仿真实验的方式就能显示出最优的控制成效。

2.6神经网络控制

目前，控制工程中的神经网络控制技术也经常被运用在机械电子工程中，该技术立足于仿生学中的思想控制，通过连接各个看似简单的神经元，从而构造出一个完整的网络结构即高度非线性动力学系统，用于完成相关技术操作[4]。譬如，在数控机床中，通过运用类似于人脑结构的神经网络，对各操作技术进行自我组织以及适应，从而有效控制数控机床的切削等机械操作。至今，神经网络控制技术在数控机床中已经能较为精确地处理和识别各种不确定的情况，且具有强大的学习能力。由于受到智能技术的影响，神经网络控制将更加智能化、自动化地运用在数控机床中，从而有效提升机床的加工以及工作成效。

3结语

总而言之，在我国综合国力不断上升，科学技术水平飞速发展的情况下，人们对机械电子工程的研究力度正在不断加大，其发展程度也在日益完善。通过将控制工程运用在机械电子工程中，能够有效地帮助机械电子工程提升生产效率和效益，并推动该领域朝着智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。相信在未来，控制工程还将得到进一步完善，能够更加全方位、更加高效地运用在机械电子工程中。

参考文献

[1]李艳萍.控制工程在机械电子工程中的应用[J].机械管理开发，2016，（4）：75-76.

[2]傅思杰.控制工程在机械电子工程中的应用[J].福建质量管理，2016，（4）：254-255.

[3]李健，李朕兴.控制工程在机械电子工程中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2017，（1）：44-45.

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[关键词]机械电子；机电一体化；研究发展

中图分陈类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0273-01

引言

机械电子工程是制造业当中的重要环节，也是我国各个技术部门基础性设备，有效的调整并完善了我国工业体系，对我国工业体系的发展起到了极大的推动作用。近年来，科技技术开始不断创新，在这种发展背景下，我国的工业企业如果想要获得长远的发展，就必须深入研究和了解机械电子工程技术，对该技术进行不断的完善，从而拓展其在行业当中的应用领域，真正提高了这种技术的应有价值。不过，虽然我国在该项技术的研究领域切实取得了一定的成绩，但是相对那些较为发达的工业发展国来说，中国在机电一体化的领域当中，所取得的研究成果还相对薄弱，所以对我国机械设电子工程的研究成为当下重要的研究课题。

1.机械电子工程的特点

在当前科学技术日新月异的时代，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现，机械机电一体化已不再是单纯某一门学科的发展，而是各门相关学科，多种先进技术的互相渗透和相辅相成的结果。机械机电一体化技术就是一种这样的新技术，它是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的综合技术。其实质是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机地组合，实现整体最佳化。工程机械机电一体化从根本上改变了机械的面貌。[1]在这种机械中，微机作为它的大脑，取代了常规的控制系统。机械结构是其主体和躯干，各种仪器、仪表、传感器是其感官，它们感受各种机械参数的变化，并反馈到大脑（微机）中，各种执行机构则是它的手足，用以完成操作所必需的动作。一个完整的工程机械机电一体化系统，一般包括微机、传感器、动力源、传动系统、执行机构等部分。它摒弃了常规机械中的繁琐和不合理部分，而将机械、微机、微电子、传感器等多种学科的先进技术融为一体，给工程机械在设计、制造和控制方面都带来了深刻的变化，从根本上变了工程机械的面貌。

2.机械电子工程向模块化的发展方向

由于机械电子的产品种类丰富多样，对其生产厂家的生产质量具有一定的影响，所以就需要研发具有标准传感接口、微动力接口、环境接口等机电一体化产品，这本身会有一定难度，不过这一方向还是具有十分广泛的重要意义。就比如在研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元方面，其同时具有视觉、图像处理、识别以及测距等功能的控制单元，这样就有利于新型产品的迅速开发，在产品的生产规模方面也在逐渐的扩大，并最终实现了电气产品的系统化化、标准化，并最终使机械电子企业的平衡发展和可持续发展。

3.机械电子工程向人工智能化的发展方向

机械电子工程的未来发展是以智能化发展为首要趋势。所谓机械制造系统的智能化，其实就是人机一体化的相关智能系统当中所具备的一些智能性的操作行为，涉及到机械本体技术、信息处理技术、传感技术等等。人工智能的定义人工智能是一门综合了控制论、信息论、计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科的交叉学科，是21世纪最伟大的三大学科之一。机械电子工程并非是一门独立学科，而是一种包含有各类学科精华的综合性学科。在设计时，以机械工程、电子工程和计算机技术为核心的机械电子工程会依据系统配置和目标的不同结合其他技术。工程师在设计时将利用自顶向下的策略使得各模块紧密结合，以完成设计；产品特征不同。机电一体化产品的结构相对简单，没有过多的运动部件或元件。它的内部结构极为复杂，但却缩小了物理体积.抛弃了传统的笨重型机械面貌，但却提高了产品性能。

4.机械电子工程向网络化的发展方向

随着我国计算机网络技术的蓬勃发展，工业业体系当中的网络数字化已经成为了当今机械制造技术行业的中心环节。很多机械制造企业所传递出来的信息通过了数字化的处理之后，再进行网络方面的传输，所传输的包括知识和图形的信息传输，同时还有相关的技术能力在其中，这些都已经开始实施数字化技术的处理。数字化信息技术可以实现机械设计资料的搜集、分析，重新组合以及规划处理。这其中所涉及到的计算机技术包括数据库、环境的虚拟化以及多媒体技术等等，开展机械产品的方针设计、加工、生产等等，而且也是为了满足社会多方面的需求[2]。另外，由于数字化技术是将制造技术、计算机以及及相关的网络信息技术等进行有效的结合，所以在制造当中针对于自身产品并通过相关网络技术来进行机械设计信息，这样就能建立起一个行业内的联盟，能够在实现优势互补的前提下，研发出所需的机械产品，这已经成为了当今工业体系行业发展的趋势。

5.机械电子工程向环保化的发展方向

随着我国先进制造业的飞速发展，环境污染开始不断加剧，可使用、可回收的资源不断减少。为了寻求从根本上解决制造业环境污染的有效方法，到了90年代，随着全球性产业结构的调整和人类对客观认识的日益深化，在全球掀起了一股“绿色消费浪潮”。在这股“绿色浪潮”中设计师们更多地以冷静、理性的思辩来反省一个世纪以来工业设计的历史进程。人们在呼吁保护资源、回收资源，维护生态环境的同时，还在坚持倡导绿色生产，制造绿色产品。这一发展方向同样也是机械电子工程将来的发展方向，这一发展方向深刻的表达出人们对于环保问题的高度重视。机械电子工程逐渐朝着绿色设计的方向发展着，在设计过程的每一个决策中都充分考虑到环境效益，尽量减少对环境的破坏。[3]产品及工艺设计，可持续发展的绿色设计观要求产品设计要综合考虑环境、材料、工艺、造型、使用环境、消费者心理等各种因素，而以环境亲和性、使用合理性、消费者心理的满足性为开发重点。

6.结语

总而言之，机械电子工程并不是独有向单一方向发展，他具有人工智能化、人性化的特点，主要是向模块化、人工智能化、网络化以及环保化的方向发展，增强了机电一体化产品的可靠性、实用性的同时，也为逐渐走向环保的方向，为我国先进制造业的发展，提供了广阔的发展空间。

参考文献

[1] 张晓亮.浅谈机电一体化的未来发展[J].才智.2013.

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关键词：先进制造技术；现代管理技术；智能制造

1.先进制造技术的概念

先进制造技术是在上个世纪八十年代提出来的。是美国为提升机械电子产业的竞争能力，重树机械电子产业重要地位而做出的重要举措，曾经美国一些学者认为“美国已进入后工业时代，机械电子产业已经成为夕阳工业”，主张经济中心由机械电子产业转移向高科技产业和服务业，其结果是“美国发明，日本发财”。政府不重视使其机械电子产业的衰退，以及以前占优势的汽车机械电子产业、家用电器机械电子产业、机床、半导体等产业在全球市场竞争中出现大滑坡。于是美国吃一堑，长一智，巨资投入研究和发展机械电子产业。上世纪八十年代末美国政府制定并实施了“先进制造技术计划和制造技术中心计划”。随后，欧洲、亚洲等新兴工业化国家也开展了各自的先进制造技术的理论和应用研究，如日本的智能制造系统、欧共体的尤里卡计划等。由五部委召开了“先进制造技术发展战略研讨会”，拉开了我国先进制造技术研究的帷幕。

2.先进制造技术的发展

2.1先进制造技术的应用与实施

先进制造技术作为二十一世纪的高科技技术之一，无论在机械制造，汽车制造，电子电器产品制造等行业中都有广泛的应用前景。要把先进制造的理念，方法在各个制造行业中应用并实施，需要从以下几方面着手：产品的开发设计上，大力推广计算机辅助设计技术，并行设计技术，反求工程技术以及绿色产品设计技术，充分考虑产品的全生命周期。在产品的制造过程中，优先应用各项先进制造工艺技术，比如采用精密成型技术，充分有效利用材料，节约能用，做到低耗，低碳，绿色的生产。在设备的引进和购置方面，尽量采用高效制造自动化设备，大力运用计算机控制的数控机床，加工中心及工业机器人，构建柔性制造系统，计算机集成制造系统乃至智能制造系统，提升机械电子产业的整体水平。此外还要应用现代企业的生产和先进的管理技术。

2.2信息化在先进制造技术中的应用

21世纪是信息化的时代，计算机技术和网络通信技术飞速发展，在生产领域里已得到广泛应用。机械电子产业管理信息化是建设领域信息化的重要组成部分，将在机械电子产业管理活动中发挥重要作用，并主导机械电子产业管理未来发展方向，信息化成为机械电子产业管理的必然趋势。“十一五”机械电子产业管理改革发展规划指出，将加快建设机械电子产业信息系统的规划、建设，建立符合现行管理体制和市场机制的机械电子产业信息管理工作机制，完善全国机械电子产业信息系统，使全国机械电子产业信息做到互联互通，为政府提高造价管理决策水平和完善公共信息服务创造条件。因此，机械电子产业管理信息化建设也是机械电子产业管理改革发展规划的总体部署和要求。

2.3绿色制造技术的发展

进入21世纪以来，人类社会所面临的资源短缺和环境污染等问题日趋严重，人类要实现可持续发展必须促使人与自然界和谐一致。为此，工业发达国家正积极倡导“低碳经济”、“循环经济”、“绿色制造”和“清洁生产”，大力研究开发生态安全型、资源节约型制造技术。“绿色制造”正在成为未来制造业的发展方向，绿色制造技术将贯穿于制造业各环节，主要表现在以下三个方面：一是绿色产品设计技术。在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小；二是绿色制造技术。它从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，在整个制造过程中综合考虑环境影响和资源效率，在保证产品的功能、质量、成本的前提下，使产品制造过程对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低；三是产品的回收和循环再制造。它是“资源产品废弃物再生资源或再生产品”的反馈式循环模式。“再制造”是一种先进的制造逻辑与工业理念，它要求工业设计不仅要面向材料与功能，更要面向可回收再制造。再制造是通过新材料、新技术、新工艺、新装备与新方法等一系列高新技术与手段的集成运用，因此可以保证再制造产品的性能和质量不低于新产品，甚至在某种情形下可以使其质量高于新产品。

3.结论

先进制造技术是使一个国家制造业强盛的关键所在，是企业兴旺发达的重要途径，也是企业赢得市场的有力武器。先进制造技术已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志，成为一个国家在战场对抗和市场竞争中的重要支柱，它在国防建设和国民经济发展中占有影响全局、决定全局的战略地位。知识就是财富，人类当前社会正在由工业经济时代步入知识经济时代。高科技的发展促使机械电子产业发生了革命性的变化。总之，21世纪的机械电子产业是信息化、智能化、网络化、不断创新的绿色制造业，是人类智慧的结晶。

参考文献：

[1]师汉民，易传云.人间巧艺夺天工――当代先进制造技术[M].华中理工大学出版社，2010.

[2]李 勇.现代集成制造理念的发展[Z].北京先进柔性集成制造技术咨询中心，2010.

[3]康磊晶.国外先进制造技术发展战略[Z].中国兵器工业二一零研究所，北京先进柔性集成制造技术咨询中心，2011.

[4]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].机械工业出版社，2010.

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关键词：机械技术；电子技术；机械电子技术；发展趋势

中图分类号：TH-39文章编号：1009-797X(2015)24-0079-02文献标识码：A

作者简介：王爱民（1966-），男，硕士学历，副教授，研究方向为机械工程

现代社会，产业的信息化已然成为大势所趋，尤其是在全球一体化不断深入的当前，国家科技与信息化的发展水平已经成为衡量一国实力的重要指标，因此加大现代科学技术研究成为各国争相开展的重要课题。我国的机械技术和电子技术起步并不晚，一直紧随国际主流，然而现代社会的多元化进步，决定了传统机械技术与电子技术的各自为战已难以满足现代化机械制造业的发展需要，科学技术发展的智能化需求也不断提高着对于传统技术的要求，机械电子技术因此整合而生。为了更好地适应社会当前对于机械制造技术的需求，加强对机械电子技术水平提升的科研工作势在必行。新时期，机械电子技术的发展为现代机械制造业提供了相当的优势，其现代化的发展趋势已经势不可挡。因此，进一步研究机械电子技术的现代化发展趋势有利于为该技术的发展引出更为明确的方向，具有积极的现实指导意义。

1机械电子技术概述

机械电子技术，始于机械技术和电子技术两个分支领域的整合。应现代化社会的发展需要，机械制造行业于近些年获得了显著发展，在该行业领域当中，一直是以电子技术为主导，实现着对机械功能、动力、信息化处理与操作控制等方面的管理。为了更好地服务于现代化的机械制造，对机械装置进行电子化的技术调整成为一个新的思路，加之与计算机软件的结合，成为了新的机械电子系统。并且，随着该整合技术应用范围的不断拓展，逐渐形成了一门自成体系的系统化学科[1]。机械电子技术发展至今，在各项新技术与计算机互联网的支撑作用下，正在不断填充着更多的新内容，现代研究中关于机械电子技术的严格定义未见统一，本文认为其可以做如下概括：即立足于电子技术，将其他分支技术包括机械技术、微电子技术、现代信息技术、智能化控制技术、计算机技术、传感器技术、网络技术、接口技术和信息转换技术等集成一体，根据切实的需求而实现对机械制造加工目标的定位，并于确保安全可靠的前提下提升整个工作效率的功能系统，便是机械电子系统，该技术则是机械电子技术。

2机械电子技术的发展现状

分析可知，国际中关于机械电子技术研究的最新阶段始于20世纪90年代末期，机械电子技术的突破式发展主要是依赖于光学、通信等技术，机械电子技术也生成了光机械电子与微电子机械等分支。我国关于机械电子技术的研究始于20世纪80年代，在当时国务院的带领下，机械电子技术开始逐渐受到了越来越多的重视，该专业也逐渐成为了独立学科深入到了各高校当中。随着时间的发展与现代诸多行业领域的切实需要，机械电子技术在21世纪之后便开始急速发展，无论是研究理论或者是技术实践，均取得了良好的成绩[2]。

3机械电子技术的现代化发展趋势

机械电子技术的发展，核心力量就在于现代科学技术水平的不断提升。作为一个全新的应用技术，机械电子技术于机械设备应用中的现实作用至关重要，且具有着无可替代的作用。同时，鉴于机械电子技术本身所具有的技术覆盖范围，对其他技术的依赖程度也就可想而知，发展趋势自然显而易见。

3.1智能化

现代科学技术的一个最大优势主要就在于提升各个行业领域工作效率的同时能够通过多种技术的整合实现智能化。机械电子技术的现代化发展，需要以智能化作为主要方向[3]。以当前广泛应用的CNC数控机床为例，其就能够通过智能化接口的联通在计算机技术的辅助下实现智能的人机对话功能，由此可以成为机械电子技术发展的有效助力。

3.2数字化

在计算机与互联网的作用下，数字化技术已经越来越多地应用到各个行业领域当中。在机械电子技术中，数字化技术的融合优势在于能够更好地保证软件应用的可靠性，并且具有着智能化的自我修复与诊断功能，可操作性强。在网络的驱动作用下，数字化技术也可实现机械电子技术的远程控制。

3.3网络化

监控技术成为了网络普及之后电子技术应用的一大突破，机械电子技术产品在监控技术当中更是一个必不可少的应用，主要是进行远程控制的终端设备。此技术的应用决定了现代技术的机电一体化融合，为现代人们带来了诸多的高科技成果。

3.4模块化

技术的普及，使机械电子产品越发多元化，不同的机械电子产品具有不同的单元模块，对于接口的需求也不尽相同[4]。除此之外，动力驱动单元的控制也是实现机电一体化技术的前提。因此，机械电子技术可以从此方面加大科研力度，以加快电子产品的更新频率。

3.5集成化

机械电子技术的生成，是多种技术相互整合与渗透的结果，在技术的复合与优化共同作用下，服务于现代制造业生产过程中对于产品的多品种、小批量的柔性需求，在对整个系统进行必要的分层之后，分散系统的各个不同功能，并在确保机械正常运转的前提下联系各个层次的系统，提升整个系统的功能与性能。

3.6信息化

随着信息产业和智能产业将成为社会的主导产业，机械电子技术、机械制造也将是由信息主导的，并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的机械制造业。

4结论

综上所述，在当前的信息化时代，所有技术的进步都是一个更新换代的过程，技术体系需要进行不断的创新，才能满足现代社会发展的切实需求。机械电子技术的现代化发展，需要同机械设备相辅相成，唯有充分结合当今国际最为先进的各类技术，才能确保机械电子技术理论的不断充实，进而推动技术水平的不断提升。

参考文献：

[1]王烜钦．机械电子技术的发展现状及未来趋势分析[J]．电子技术与软件工程，2015（02）：122.

[2]闫梅，刘嘉文，张振．电子工程技术的现代化发展探究[J]．现代工业经济和信息化，2015（16）：115~117.

[3]赵雪，曹国庆．计算机与机械电子技术的融合发展思考[J]．电子世界，2014（10）：362~363．

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[关键词]传感器;机械电子;应用

中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0124-01

引言

随着现代科技水平的不断提高，人们通过科学技术探索新领域的活动越来越多，信息内容与传递方式日趋多样化，对信息处理速度与能力的要求越来越高，使自动控制系统中更多地采用了传感器技术。作为一种新出现的智能化技术，传感器技术就像人体感官一样可以对外界变化进行感知，将获得的信息传送给计算机，然后做出相应的反应，将传感器应用到自动控制系统中能够大大提升系统的灵敏度、控制精度及自动化程度。

1、传感器技术研究现状

传感器是指工程上可以被直接测量，按相应规律转换成同种或别种量值进行输出的工程器件。传感器所发挥的功能类似于人体感觉器官，也可以说，传感器就是人体感觉器官的外在延伸。传感器能够对作业环境状态、自动化系统运行以及操作对象等进行系统检测，从而为控制机电系统提供全面依据。随着现代科学技术的迅速发展，自动化技术与信息化技术得到了广泛的应用，其中，以传感器为核心的机电自动化控制技术应用最为广泛。在机电自动化控制系统中，传感器技术的应用能够对系统进行自动调节控制，而且会对系统自动化水平产生直接影响，若传感器技术较为先进，系统自动化水平就会得到相应提升，反之，系统自动化水平就会相应下降。当前，在社会各个领域内，传感器技术应用越来越广泛，且集成化程度不断提升。集成化传感器所具有的技术稳定性更高，传感器的体积和重量更小，为自动化控制系统的顺利运用提供了有力的技术支持。

2、我国传感器技术在机械电子中应用的不足

传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。具体地说传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息（或转换可靠的数据），不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。传感器种类及品种繁多，原理也各式各样，应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器，均要求其性能稳定，数据可靠，经久耐用。为此，在研究高精度传感器的同时，必须重视可靠性和稳定性的研究。包括床暗器的研究、设计、试制、生产、检测与应用等诸项内容在内的传感器技术，已逐渐形成了一门相对独立的专门学科。我国在研究传感器技术在机电一体化中应用时起步晚与他国。相对于发达国家，我国仍处于弱势，虽然我国近几年在该领域取得了不小的进步与突破，但仍无法与发达国家齐肩，客观因素就是我们不在一条起跑线上。

3、传感器技术在机械电子中的应用分析

3.1、传感器技术在机械加工过程中的应用

传感器技术在机械加工过程中的作用是非常重要的，被应用于机械加工的各个环节之中，有助于促进机械加工技术的进步，提高机械加工的质量和加工效率，促进机械加工企业的发展。传感技术在机械加工过程中的应用包括加工前和加工中的检测。加工前，为了保障机械加工的顺利进行，需要对用于加工的设备以及其他工具进行检测，确保这些设备均符合生产要求，以免给企业造成不必要的损失，只有检测完成后，企业才可以开始进行加工。加工中，由于传感器具有强大的数据测量功能，在加工的过程中需要借助传感器对企业的加工条件进行实时监测，包括加工的温度、进给速度以及切削力等，以便及时发现加工过程中存在的问题，并及时予以调整，保障产品的质量。

3.2、传感器技术在数控机床上的应用

数控机床，简而言之就是使用数控技术来进行控制的机床。数控机床主要是通过将刀具的移动轨迹等以数字的形式对其进行编码，并将其录入数控系统，经过运算和编译等方式后控制刀具与工件的运动，从而达到生产出较高精准度零部件的目的，在这个过程中，传感器技术发挥着不可取代的作用。在数控机床中，通常用的比较多的传感器有电流传感器、红外传感器、电压传感器以及温度传感器等。机床在实际的操作过程中，传动轴很容易出现传动过位的情况，从而给机床的正常运作产生影响，所以要解决这个问题，就必须充分发挥传感器的监测作用，使用传感器对刀具的运动、温度、工件的位置以及速率等进行实时监测，及时发现生产过程中存在的问题，并采取相应的措施进行调整，降低故障发生的几率，提高企业生产效率。

3.3、传感器技术在农业中的应用

在农业领域，机电自动化控制系统中传感器技术的应用非常广泛，如在收割土豆的流水线作业中，在首位的土豆种植中，可以在农田中设置传感器来对空气温度、土壤中化肥配含量、光照强度以及土壤湿度进行实时、智能化测量，这样可以明显减少农民工作量，并提升农作物产量。此外，土豆收割机自动识别泥土块与土豆，智能化区分土豆的大小，对土豆上泥土进行自动清理，并自动完成装袋等操作都是利用传感器来完成的。

3.4、传感器技术在交通行业中的应用

在交通领域内，传感器技术等各种新兴技术得到了越来越多的关注。其中，传感器技术在汽车行业中的应用最为广泛，并推动汽车行业获得了更好的发展，进入了一个全新的发展领域。机电自动化控制系统已经逐步取代了过去的人力机械系统，有效提升了汽车的系统运作能力，使信息传递与能量交换更快、更加流畅，将汽车制造的各个部分紧密的结合在一起，使之形成了一个整体。在汽车行业中应用机电自动化控制传感器技术，压力传感器、冷却水温传感器、曲轴位置传感器、吸气传感器以及气敏传感器等几个方面的应用最为广泛，重要性也最大。

4、传感器技术发展展望

新材料研发在材料工程取得高速发展的同时，传感器类型也越来越多，制造传感器的材料已经摆脱陶瓷材料与半导体的限制，高科技材料如超导材料与光导材料的使用越来越多，新式材料如纳米材料的研发与应用也推动了传感器技术的进一步发展，促使传感器新功能与外形结构的出现，推动了人工智能材料的发展。

集成化研发目前各行各业中精细化加工技术得到了广泛的应用，在传感器技术的未来发展中，集成化技术是非常重要的发展趋势。集成传感器具有误差小、制作成本低、体积小、功能简单、功耗低、反应快以及配置电路简单等显著优势，非常适合远距离遥控操作。

智能化研发所谓智能化传感器实际上就是结合了微型处理器与集成化传感器各自的优势，可以实现信息监测与处理的综合型传感器。当前，智能化传感器表现出了非常理想的发展前景，将其与人工智能化技术进行结合，能够分散处理收集到的大量信息数据，从而有效降低设备成本。

5、结语

如今传感器技术在机电一体化的应用已经拓展到机器人用传感器、切削过程和机床运行过程的传感技术、工件的过程传感、汽车自动控制系统中的传感技术等等领域，科技发展的步伐在逐渐加快，我们更应紧迫起来，尽快的解决上述问题，只要坚持不懈的努力，因地制宜，各地区采取相应的科学发展措施、政策，总结我们成功方面的经验，吸取失败而原因，我国的感器技术在机电一体化的应用发展会呈现出崭新的姿态。

参考文献

篇10

【关键词】 机电一体化 工程机械

机电一体化又被称为机械电子学，是机械和微电子技术紧密结合在一起的学科，并在工程机械领域有着广泛的应用。随着信息、自动化以及传感器等技术的发展，机电一体化的发展令人吃惊，成为了推动工程机械行业乃至整个工业发展进步的强大动力，它促使工程机械向着智能化的领域发展。毫无疑问，机电一体化是工程机械领域未来发展的一个十分重要的方向。

1 机电一体化的发展趋势

1.1 人性智能化

人性智能化是机电一体化发展的一个重要方面，其指为机械赋予人类的思维或者利用仿生学原理研制机械。随着社会的飞速发展，人们对于机械的要求不再仅限于其能完成所设定的任务，更多的时候人们要求机械能够人性化、智能化，能很好的模拟人类的思维模式或者行为，与使用者进行人机对话。机械的人性化、智能化不仅是人们对于人工智能的追求，也是人类科技不断进步的表现。相信借助发达的信息、自动化及传感器等技术，在未来实现工程机械的全面人性化、智能化是很有可能的。

1.2 标准模块化

标准模块化不仅是机电一体化的发展方向，也应该是未来工业的发展方向。机电一体化产品种类繁多，各家公司生产的产品的接口、辅助软件等都不同，导致了产品的替代性较差，选择了一个品牌的产品就很难用其他品牌的进行替换，不利于机电一体化的发展。因此，机电一体化的标准模块化的意义重大。利用统一的标准开发生产产品，使机电一体化产品的生产标准化、系列化，不仅有利于机电一体化产品的开发使用，而且也会给机电一体化的发展带来更好的机遇。

1.3 安全微型化

机电一体化的安全化并不只是指产品的使用安全，也是指其对人类的生态环境的安全。安全化的机电一体化产品使用时对生态环境的危害较小，报废后能后回收利用；机电一体化的微型化指的是机电一体化产品向着微型化方向发展。随着纳米技术不断的进步，超精密加工技术的进一步发展，体积更小、功耗更低、应用范围更大的微型化机械一体化产品的开发应用指日可待。

1.4 网络开放化

在计算机网络技术高度发达的今天，任何一个领域想要发展，就必须开放，就必须与网络接轨，融入全球化的环境中。计算机网络通过各个计算机终端将世界连接在一起，丰富的信息在这个网络平台中互相流通，人们可以方便的获取想要的信息。机电一体化产品的网络化、开放化，不仅有利于优秀的产品的推广，更是为相关技术的整合交流、配件的采购提供了一个广阔的平台。因此，机电一体化产品毫无疑问会向着网络开放化发展。

2 机电一体化在工程机械中的应用

2.1 降低功耗，提高生产率

一般的工程机械使用时功耗较高，但是生产效率确较低，例如传统的液压挖掘机不仅功耗较高，能量利用率不到30%，而且生产率较低。但是应用了机电一体化技术的工程机械利用先进的电子控制系统使机械的功耗大大降低，生产率明显提高，例如采用了卡特电子系统的液压挖掘机，功率利用率明显提高，从而使机器的生产率大大增加。又如将机电一体化技术应用于柴油发动机，由于电子调速器等的应用，使柴油发动机可以根据不同的工况选择不同的工作模式，降低了柴油发动机的功耗，增加了柴油发动机的工作效率。

2.2 提高精度，增加良品率

机电一体化技术在工程机械中的应用，通过精密的电子控制系统，大大增加了工程机械作业的精度，使得整个生产过程的良品率大大提高。传统的机床加工的产品的精度很多时候是依靠操作人员的经验和操作的熟练程度，产品的良品较低。而应用的机电一体化技术的数控加工机床或者加工中心的加工精度显著提高，其可以根据控制系统的命令自动进行作业，并根据反馈系统的信号及时调整作业，产品良品率大大提高。比如最先进的数控金切机床的加工精度已经可以达到0.001mm左右，超精密数控机床的微细切削和磨削加工精度可达到0.05μm左右。

2.3 实现作业过程自动化或者半自动化

将机电一体化技术应用于工程机械械，可以实现工程机械的自动化或者半自动化控制，从而减少了机械操作者的工作强度，提高了工程机械的作业精度。先进的工程机械大部分已实现半自动化控制甚至全自动化控制，例如三菱公司研发的挖掘机，操作人员通过在操作面板上设定铲斗的运动轨迹，再有微机控制系统控制机器的作业，整个作业实现了自动化。又如一些小型煤矿掘进机要在低矮的矿山内作业，工作条件不允许操作人员进入，这时就必须应用机电一体化技术，利用电子控制系统等，实现掘进机的无人全自动化作业。

2.4 其他方面的应用

机电一体化在工程机械中的应用还有许多，一些起重机采用了电子力矩限制器，能自动检测出起重机吊载物体的质量以及起重臂的角度等，从而实时监控其工作的安全情况；一些化纤行业的机械中运用了配备有测速控制器、传感器等的精密卷绕控制系统，可以自动控制机器的卷绕交叉角的角度等，提高了机械作业的精度；还有很多工程机械装有电子监控系统，可以实时监控机械液压系统等各个系统的运行工作情况，及时发现故障问题并自动报警，从而提高了机器的安全性和可维护性。

3 结语

机电一体化不仅是工程机械行业的发展的趋势，也是世界整个机械行业的主要发展趋势。由于人们对于工程机械智能化的追求，机电一体化在工程机械中的应用会越来越来广泛。相信随着科学技术的飞速发展，机电一体化技术将会迎来更广阔的发展前景。

参考文献：

[1]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

篇11

现代工程施工中，工程机械的性能、自动化程度及其经济性等可直接影响到施工工艺的好坏；而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展及对产品性能要求不断提高，电子控制系统在工程机械中所占的比重将会越来越大，其功能将会越来越强，应用范围也将越来越广，而且其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修人员提出了更高的要求。

现代工程施工要求工程机械具有以下性能生产效率高且能量损失小，节约能源；自动化程度高，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠，安全，使用寿命长；具有较好的经济性；高的技术价格比和低的制造与使用成本；操作简单、轻便、劳动强度低，驾驶员的工作条件好，具有运行状态监视、故障自诊及自动报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修作业时间。

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

20世纪60年代以来，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后，刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期，机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持，20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。

机电一体化产品和技术可分为机械、电子和软件三大部分。模块化技术是这三者的共同技术。模块化技术可以减少产品的开发和生产成本，提高不同产品间的零部件通用化程度，提高产品的可装配性、可维修性和可扩展性等。融合机械、电子和软件三大部分的机电一体化模块代表了未来产品的发展方向，具有高度自主性、良好的协调性和自组织性的特点。总之，模块化设计与制造是机电一体化系统的基本方法和发展趋势。随着微处理器性能价格比的迅速提高和微机械电子（MEMS）技术的飞速发展，各种机电一体化模块将越来越多地出现在市场上。利用这些模块，可以迅速方便地设计和制造出各种新的机电一体化产品。

机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。21世纪，机电一体化技术将成为机械工业的主角，在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益。机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

篇12

【关键词】 ：机电一体化；技术原理；发展方向

[Abstract] in: with the rapid development and wide application of computer technology, electromechanical integration technology have hitherto unknown development, become an integrated computer and information technology, automatic control technology, sensor technology, servo drive technology and mechanical technology, cross system technology, is currently the light mechanical and electrical integration of technology development, application range and more extensive. This paper introduces the principle of the electromechanical integration technology, constitute the five elements of mechatronic system and four principles, development direction of electromechanical integration technology and prospects of the comprehensive exposition.

[keyword]: in mechanical and electrical integration; technology; development direction

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

机电一体化又称机械电子学，英语名称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。

机电一体化技术是在以微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展向机械工业领域迅猛渗透并与机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、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，从系统理论出发根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广，现代化的自动生产设备几乎可说都是机电一体化的设备。

一、机电一体化系统的五大组成要素

机电一体化系统一般可分为机械本体、动力驱动部分、检测传感部分、控制及信息处理部分和执行机构五个组成部分，即一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、感知组成要素、职能组成要素、运动组成要素五大组成要素有机结合而成。

1、机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括机身、框架、支撑、联接等。

2、动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。

3、检测传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。

4、控制及信息处理部分（职能组成要素）将来自检测传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。

5、执行机构（运动组成要素）根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。

二、机电一体化技术的四大原则

构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循接口耦合、能量转换、运动传递与信息控制四大原则。

1、接口耦合：两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。

2、能量转换：两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。

3、运动传递：运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。

4、信息控制：在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。

三、机电一体化技术的发展方向

20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。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，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有：

（一）智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而必要的。

（二）模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

（三）网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

（四）微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

（五）系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，特别是“人格化”发展引人注目，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。机电一体化的人格化有两层含义。一是机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。

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关键词：机电一体化 工程机械 应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A

机电一体化也就是所谓的机械电子学,这是一门新兴的边缘综合科学,包括机械技术、信息技术、计算机技术以及微电子技术等等结合[1]。通过微电子技术应用,能够把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。本世纪的70年代中期,越来越多人们在工程机械领域上应用机电一体化技术,使得工程机械的面貌得以大幅度改善,满足在工程领域省能化、智能化和自动化。

1.机电一体化的发展趋势

1.1 高智能化

高智能化是机电一体化技术和传统机械自动化技术的主要不同之处。它是在控制理论的基础之上结合了心理学、生理学、计算机科学等多种学科知识的思想和方法，通过对人类的智能进行模拟，对人和机器的接口进行分析和推理，最终以机器来取代人的劳动，从而达到最高的控制目标。

1.2 微型化趋势

微型机电一体化，是机电一体化发展的必然趋势，将一体化产品向体积小、耗能小、运动灵活的方向发展。现在的机电一体化产品都向着不超过 1 立方厘米的体积来发展，甚至是微米、纳米。

1.3 网络化趋势

计算机网络的普及，各种应用网络的远程控制盒监控技术的迅速发展和在工程机械中的使用，这使得机电一体化技术朝着网络化方向发展成为必然趋势。

1.4 个性化趋势

在信息时代，机电一体化产品在生产模式和结构以及观念都发生改变，使得机电一体化呈现个性化的发展趋势。现代的机电一体化呈现智能制造、模拟制造、敏捷制造等个性化的特点。

1.5 绿色化趋势

机电一体化的产品在向绿色化的发展趋势前进，只要是在机电一体化的使用时不污染生态环境，产品报废后能够进行回收利用，减少资源的浪费和对生态环境的影响，实习绿色化的机电一体化，是适应社会未来发展的一大特点。总之，机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，对机电一体化专业人才的需求也是社会发展的必然趋势。将机电一体化应用到工程机械上就是最终的目的。

2 工程机械中机电一体化技术的应用

2 . 1 机电一体化和工程机械的关系

思考对于较传统工程机械来说,在现阶段,通过利用机电一体化技术,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。

2 . 2 机电一体化对工程机械功能的改进探讨

在现代工程机械领域中,高性能的要求表现无所不在:第一,需要较高的机械功效且较小的能耗;第二,系统一般具有监视运行状态的功能,以及故障自诊和自动报警功能;第三,应具有较高的技术性价比;第四,较低的使用成本;第五,越来越高的自动化程度及精度;第六,具有较长的使用寿命,较为简单且安全的操作。下面对于现代工程机械的电子控制相关内容进行分析。

2.2.1 控制柴油机

要想进一步深入发展柴油机技术,应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗,还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化,这样的条件下,电子控制自动变速,还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现,能够使得在各种变工况下的柴油机,在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时,能够实现净化排气、节约能源、提高效率。

2.2.2 降低能耗,提高生产率

在现代工程机械的发展中提高能量利用率显得十分必要,这是因为传统工程机械的燃料能量利用率非常低,往往只有20%左右。通过在日本小松公司生产的新型挖掘机上应用新型节能控制器(OLLS系统),具有比较好的节能效果,相比可节省能源23%。该系统能有效地利用发动机功率,满足发动机转矩和泵吸收转矩能保持在最佳配合状态,通过动作迅速的作业机构而实现生产率的大大提高。

2.2.3 保证成品的作业精度

通过在某些工程机械设备上引入电子控制系统,能够满足系统对于称量精确且过程自动化的要求,同时还能使得劳动强度的以降低,工作效率不断提高,使得人工称量的误差尽可能减少,从而使得拌合成品的作业精度有所保证。比如,对于沥青、混凝土拌合机械设备来说,其计量功能都基本实现自动化,微机控制技术在电子计量系统中被广泛采用。

2.2.4 作业过程的自动化或半自动化

为了尽可能的提高工程机械的运作质量和效率,通过采用自动化或半自动化控制方式,一方面能够使得操作者的劳动强度有所降低,另外一方面也能保证作业精度也不会受到操作人员的技术和生产经验的影响。

2.2.5 电子监控、自动报警及故障自诊

为了进一步保证作业人员和机械设备的安全,避免机件或设备事损坏故的发生,应该监控工程机械的发动机、传动系统和液压系统等的运行状态,这是通过电子监控和故障诊断专家系统设置各种类型的传感器得以实现。在在故障发生之前预先发现问题更有助于问题的解决。

2.2.6 提高安全性

微机控制的力矩限制器在一些国外的塔式起重机和轮式起重机应用,这一般是为了提高作业安全性,防止翻车和断臂事故,当出现超负荷问题的情况,应该立即报警。另外,通过无线遥控装置的许多井下挖掘机能够实现无人驾驶的特点,这对于在有放射性物质污染地区和高温或水下等危险地点上进行作业就尤为必要。

2.3其他应用

现在一些电子控制的自动化变速器在推土机、装载机等工程机械上的使用，能够根据实际的施工要求来改变传动系统的传动化，这不仅能够提高工作的效率，一定程度上还提高了燃料的经济性，简化了人工的操作过程，降低了劳动的强度。比如在推土机、装载机上面加上电子控制的自动变速器，它就能根据负荷的变化情况来自动改变传动系统的传动比，这不仅仅提高了发动机的工作效率，同时也提高了燃油的经济性，而且也降低了工作难度，减轻了劳动强度。总结机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势，也是振兴和发展机械工业的必经之路。

3 工程机械中机电一体化技术的展望

3.1 计算机与信息处理技术

计算机是实现信息处理的主体,信息处理技术包括范围应用比较广,主要包括信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步,应该大力发展计算机应用及信息处理技术。

3.2 电子控制理论

工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术,通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。

3.3 传感器技术

目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。

4.结语

从以上分析可以看出,工程机械机电一体化技术已经应用较为广泛,但是随着工程技术不断发展,工程机械机电一体化还会向着更高的阶段升级和发展,朝着机、电、光、磁的综合应用发展。

参考文献

[1] 黄洪钟.机电一体化技术在工程机械上的应用[J].筑路机械与施工机械化,1990(7):6-8.

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关键词：自动化技术现状 应用技术 发展趋势

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）10-0081-02

1 食品包装机械自动化技术的现状

目前，在我国大型食品加工厂中应用机器总线技术比较普遍，其中机器人技术、机器总线技术、人机界面与传感器等是食品包装机械中采用的自动化技术主要几大技术。大型食品加工厂中普遍运用无人操作、检测及传动等自动化工序，另外传感器在食品的加工与包装过程中运用也极为普遍，机器人在食品的包装、堆垛、装卸及码放过程中应用。

但是随着食品加工工艺的不断提高，控制标准对原有的包装参数的要求也在不断提高，这就意味着现有的应用技术已无法满足发展需要，必须对其提出全新的创新要求。目前，我国已经注重提高包装机械的自动化水平，在今后的研发设计中，主要就是避开采用集光、电、机、磁、气于一体的机械化食品包装机械电子设备。所研发的机电一体化主要以实现机械、电子、信息、检测相结合，以系统观点为核心，运用控制原理的全过程，达到整体的最优化配置。

随着自动化技术的发展，在食品包装机械领域，计算机自动化技术将逐步被引入，根据食品包装的工艺要求，去设置全自动包装系统，并对整个生产过程进行控制与检测，以达到提高机电一体化的应用水平，同时使企业实现优质、高效、低耗、安全生产。这个目标是食品包装机械技术的总体发展方向。

2 主要技术应用

（1）传感器在在食品包装机械行业中的应用比较广，而且在当前传感技术的应用也有了新突破。目前我国对食品安全越来越重视，并且对食品检测技术提出了精细化要求，主要是因为当前食品安全问题过于突出。食品保质检测配置主要由扫描仪与传感器组成，此项配置形成的对比参数十分准确，能在短时间内检测到食品什么时间变质。另外在国外食品加工厂中，还有一种新型集成电路检测器被广泛应用，这种技术可直接检测出食品的变质时间。（2）总线型运动控制器在食品包装行业发展前景十分广阔在我国食品包装机械正面临从劳动密集型向知识密集型转变的过程，因此总线型运动控制器是当前自动化技术中在食品包装行业发展前景十分广阔一项技术。此项技术主要以高速的总线通讯方式，来实现转换多个位置控制模式、高速追踪、交换多通讯口数据信息等功能。所以企业管理者为了提高食品包装质量、以降低生产成本，也应提高对运动控制技术的重视。

3 食品包装机械的未来发展趋势

（1）技术标准趋同化。全球性食品机械领域规避技术壁垒的重要举措就是为了国际间技术交流和贸易往来的一致性和协调性，这就意味着世界各国的食品加工与食品机械技术标准就必须向国际标准或欧盟标准靠拢。如果国家的食品机械市场竞争力没有上去，就说明国家的食品机械制造业在国际贸易中受阻，其主要原因就是国家没有倾向全球性食品机械领域规避技术壁垒的重要举措去做。尤其是WTO成员国，要巩固国际标准在实现全球化生产和制造中的地位，就必须以国际标准作为制定本国技术法规的基础，从而进一步强化国际标准在协调各国技术法规的作用。（2）高新技术实用化。高新技术是食品机械当今食品机械的市场竞争主要是技术竞争，此项技术的发展应用前景也是相当广阔的。在食品机械加工中，通过采用高新技术可提高生产效率、降低能耗、增加得率和附加值、保持食品营养成分、风味及保证食品安全。因此，提高食品机械技术含量已是食品机械制造业的发展主题。目前，国外发达国家不断推出技术含量更高、更人性化的新设备、新产品，主要都是采用高新技术应用到食品机械中，从而使设备性能大大提高。（3）设备高度效率化。食品机械制造企业要使生产线实现连续化生产、专业化作业、自动化调节、规模化经营等，食品加工设备局必须高度效率化，由专业化生产设备代替通用化生产设备；由人型化生产设备代替中小型生产设备；由连续式生产设备代替间歇式生产设备。其主要是采用机电一体化技术和光、电、液、自动化控制技术等来实现的，继而可显著提高生产效率和经济效益。所以，只有发展生产线高度自动化、生产规模大型化的生产设备，才能提高食品机械大型制造企业或跨国公司高效率生产，才能赢得市场的竞争能力。（4）质量控制全程化。食品机械制造企业要使食品加工技术适应质量安全的全程控制要求，就必须与国际接轨。现代国际通行的食品加工生产方式是世界食品机械的技术发展主流之一，其主要是防范在不卫生条件、可能引起污染或品质劣化的环境下作业，避免因批量生产不合格产品所造成的损失；另外一方面就是减少食品加工作业过程中人为或设备的差错降低到最低限度；将质量保证的重点由传统的对最终产品的检验转移到对加工工艺过程中的关键控制点进行管制。（5）技术装备安全化。基于全球性的食品安全日趋严峻，世界各国的食品机械都在与国际接轨，根据国际上食品机械研究、开发、制造的通行要求，推出大量符合质量安全要求的食品机械。制订完善的设备技术规范并且按照这些技术规范严格组织食品机械的设计、制造和应用是研发、制造加工设备本身做到食品加工的安全性主要实现方式。在这些技术规范中，最主要的是食品机械的机械安全与卫生要求，必须符合这些基本要求，才能达到与国际接轨。

4 结语

综上所述，我国的食品包装机械行业还有很大的上升空间，机械自动化技术的提高可有效提高我国食品包装行业在国际上的竞争力，对我国的食品包装业的发展有重要意义，食品包装机械自动化是我国食品包装机械行业发展的必由之路。

参考文献