机械电子工程的发展前景精选(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篇机械电子工程的发展前景，期待它们能激发您的灵感。

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关键词：机械电子工程；深度；广度；复合；多元

一、机械电子工程专业简况和发展态势

机械电子工程专业在20世纪80年代较多地被称为机电一体化，被视为是机械工程和自动化专业的交叉学科，是工程科学中的一个跨学科专业。

机械电子工程专业和我们的日常生活中密切相关，例如安全气囊、防滑刹车系统、复印机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列产品都是运用了机械电子技术的结果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子工程专业的涉足范围，其不局限于机械制造的某个固定方向，涉及该领域所有分支学科。20世纪90年代初期，机械电子工程作为一个独立专业呈现。曾经，机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程，甚至被划分在精密仪器技术专业中。今天，已经有很多大学将其列为独立的专业学科。进入21世纪以来，我国工业发展飞速发展，特别是近些年来我国成为“世界工厂”，制造业迅猛崛起，机电方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、传感与测控、数字化技术、CIPE、CAD/CAM/CAPP一体化等机械工程学科的前沿课日益引起国内产业界和学界重视，目前，我国相关科技成果产业化水平较高，总体研究水平的国际位次有所上升。

机械电子工程专业开设的主要课程有电工与电子技术、机械制图、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、电气控制与PLC、单片机原理与接口技术、数控原理与维修、机电一体化系统设计、先进制造技术导论、微机原理与接口技术、C语言程序设计等计算机应用与程序设计技术、机械设计基础、机械制造工程学、机械CAD/CAM一体化技术、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。实践教学环节有金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。大体上，机械电子工程专业可细分为机械电子系统（传动和模拟技术，机器和设备，机械人技术及其运动系统，传感和执行元件技术，测量技术和图像处理等），微型，超微型机械（微系统技术，微型和精密仪器的功能组，微系统的测量技术等）和生物机械（机器人技术，生物系统，仿生执行技术，控制和设计，控制系统等）。需要注意的是，不同大学的专业设置存在差异，取决于专业的具体方向和培养重点的不同。例如，上海交大的机械电子工程偏向汽车方向、计算机控制和自动化制造和车辆电子系统的控制研究等，比较民用化。浙江大学传统的机械制造很强，在大型机械的设计和控制，尤其是国防，航空领域的项目很多，毕业生很多在研究所工作。华中科技大学的机械电子工程的主要发展方向是机器人和柔性制造等自动化控制的应用，如大型焊接机器人，流水线等等，大多数服务于汽车制造产业和造船工业等，毕业生去向以大型的机械制造企业为主，研究所要少一些。

二、机械电子工程专业的专业特色和培养目标定位

机械电子工程专业专业特色。强调机械动手能力与机电控制能力相结合，侧重于机电控制和数控维修。注意以数控所需各种能力为主线，突出机电控制的专业核心地位，培养会设计、能编程、具有较强的数控机床操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。简言之，机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才；或培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。能适应机械电子工程专业面临的行业技术创新、科学研究和高等职业教育等方面呈现出的多元复合发展趋势。

三、机械电子工程专业强化本专业大学生素养的应对之策

1.要引导大学生及时了解和把握行业动态。要积极培养其掌握文献检索，资料查询的基本方法，在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力，具有较强的工作适应能力；了解本专业学科前沿和发展趋势；2.要对大学生进行专业教育和通识教育，使其成为专业素养精深、综合素质高的复合型人才。一方面，促使其具有本专业领域所必要的专业知识，较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识。具有本专业必需的制图、设计、计算、测试和基本工艺操作等计算机应用能力，对机电一体化产品有一定开发能力；对数控加工技术有较强的编程和操作能力；对大型数控加工设备具有较强的维护能力；了解学科前沿发展趋势；另一方面，除了具有扎实的自然科学基础外，还需促使其具有较好的人文社会科学基础和外语综合运用能力；具有较强的调查研究与决策、组织与管理、口头与文字表达能力，具有独立获得知识、信息处理和创新的基本能力。具有较强的自学能力和创新意识。

【参考文献】

[1]邱自学，姚兴田，王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J]. 机电工程，2005（12）

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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。

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【关键词】机械工程；人工智能；关系

1.前言

随着科学技术的飞速发展，相对于传统机械工程的发展过程来说，机械电子工程的起步是较晚的，但是在后者的发展过程中，这两种产业在不断的融合，在一定程度上使得新型的机械电子工程得到了更好的发展。而且在信息化时代的推动下，人工智能在相关技术支持下也取得了很大进步，所以，在我国大多数机械电子工程产业上有许多方面都运用了人工智能技术，这也大大地解放了劳动生产力，让机械生产变得更加自动化、智能化。

2.机械电子工程

机械电子工程是集机械、电子、自动控制、检测、传感、信息处理、人工智能等技术为一体的一门综合性学科，在这个产业里所包涵的种类和技能也是非常的广泛，而且专业程度也是相对较高的,它不是一门独立的体系。机械电子工程在设计过程中一定要遵循以机械工程为主要核心，一切的设计理念都要围绕着机械工程展开，在此基础上还要将计算机信息技术以及电子工程等多方面的技术运用到相关产业的生产当中，这样才能在一定的程度上把设计工作做到科学的处理。而且还满足了在系统的配置以及目标设计等各个方面的设计要求。相关的设计工作者在设计期间要合理的将机械工程板块做到科学的处理，然后进行板块化综合起来，这样不仅可以充分的将每个板块的优点发挥出来，同时也做到了让设计工作能够顺利进行下去[3]。在目前的机械电子市场，所设计的相关机械电子产品在结构上相对比较简单，在使用方面比较单一，所以不需要使用太多的元件来组装，这样也更好的将产品的性能有所提高，而且在体积和重量上也做出了很好的优化，消费者对于这样的设计也就很容易接受。

3.人工智能的发展史

众所周知，人工智能概念提出的时间是比较久的，而且发展过程较为漫长，在这一发展的过程可以分为以下五个阶段。第一个阶段就是萌芽阶段，其主要体现在第一部计算机的发明，这个阶段主要是为以后发展奠定了理论基础[4]。在此基础之上，人工智能发展的第二个阶段，就是人们开始使用人工智能这个新的名词，相关的科学家也给出了确定的定义。但是在这个过程当中人们发现让人工智能去模仿人类的思维方式还是存在一些问题，这就是人工智能的第三个阶段，挫折阶段。然后就是第四个阶段，这个阶段人工智能取得较好的发展，在各国科学家共同努力和合作下，人工智能也步入了知识基础的发展阶段，许多方面的知识也应用到了这个领域上，这让人工智能在实际的生产当中取得了很大进步。第五个阶段就是平稳的发展阶段，这个阶段里互联网技术已经相当的普及，同时也改变了人们的生活方式。

4.机械电子工程和人工智能的特点

机械电子工程具有综合性和多层次性的特点。机械电子工程是将电子技术、机械技术、计算机技术以及微电子技术相结合的一项极为复杂的学科。具有较强的综合性。从另一个角度讲机械电子工程将多种学科的产品进行较为完整的整合，是将各种系统进行相互的联系，对其采用较多控制的方式，来达到生产的系统化目标，具有多层次性。人工智能本质上是人类思维方式的模拟。人工智能是一种数据处理、知识处理和数据符号的系统。随着科学技术的不断发展和前行，人工智能已经有先进的信息处理、整合的高效作用，所以该技术能有效地促进现代社会发展的速度。

5.机械电子工程和人工智能的关系

5.1人工智能在机械电子工程中的应用

人工智能所涉及的领域较多，在当前的机械电子工程中也已经占据了十分重要的主导地位。人工智能技术对目前大型设备机械进行了较好的自动化控制，提高了信息系统的准确过程，降低了不稳定性。在对电子工程进行计算的过程中，人工智能信息的处理主要采取的方法为解析数学法，此方法的实现主要是依赖于神经网络系统和模糊推理系统的支持。在机械工程的实际使用中，人工智能系统可以对人脑的结构进行模拟，可以分析系统输出以及输入的信号，这有助于数字的信息化处理，将参考值的可靠性提高。模糊推理系统一般是将人的推理逻辑进行模拟，通过数字的排列方式完成实际的函数程序，对于机械系统所发出的信号进行较好的分析。目前这种技术已经在实际的生产过程中得到了极为广泛的应用与发展。人工智能的神经网络系统可以对收到的信号进行自动分析，同时自动识别和处理，保证电子系统进行储存和整理，从而使得总体的智能化水平得到了综合化的发展。智能化技术的应用，使具有相似性的部件统一融合，对于机械系统的运行效率有较好的保障，同时简化了数字运算的程序，达到了对系统优化的目的与成果。两种通过人工智能建立的系统，都可以对生产过程中的效率得到提升，增大机械操作中的网络意识，建立起更加有效的网络系统。

5.2人工智能在机械电子工程领域应用时存在的问题

机械电子系统由于在运行时会存在一定的不稳定性，所以造成机械电子系统在输入和输出之间的转换也就存在一些问题。在这种状况下通过数学模型的建立，可以通过人工智能的应用来达到对传统知识学习更新的目的，在相关技术不断成熟的状态下，利用人工智能对机械工程进行更新的做法将会越来越普遍，相关人员必须加强重视。传统机械电子工程的应用是非常简单的，但随着社会的不断发展，机械电子工程所涉及问题的难度以及复杂程度越来越高，系统在对问题处理的过程中会通过对多种系统的配置来达到对信息类型进行区分的目的，就目前人工智能在机械电子的应用状况来看，还存在不确定因素，人工智能在机械电子工程中的应用主要是建立在网络系统的基础上，这决定了人工智能无法通过一般的应用方法在机械电子工程中实现应用。而应当将网络系统进行人工化指令转变，才能实现智能控制。所以，不同的人工智能在机械电子工程中的应用还是存在一定差异性的，这种差异性正是人工智能的重要特点之一。如果相关技术不能够对网络系统进行有效的描述，或者不能在系统资料库建设过程中对数学进行严密的分析，那么在分析过程中所产生的错误将会直接对网络系统的建立产生影响。总而言之，加强人工智能信息服务建设的推进是确保机械电子工程能够顺利进行的重要前提[6]。

6.结束语

随着科学技术的飞速发展，各个学科之间也逐步的形成了相互融合的趋势，这就为机械电子工程和人工智能的相互融合提供了一个大的环境，也为这些技术的发展提供了更好的发展空间。人工智能和机械电子工程的发展都会更好的服务人们的生活。

参考文献

[1]史绍许,刘松杰.基于机械电子工程与人工智能的关系探究[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(24).

[2]曹豫斌.机械电子工程与人工智能关系探究[J].工程技术:全文版,2017(2):00306-00306.

[3]吴宝强.机械电子工程与人工智能关系探究[J].城市建设理论研究:电子版,2015(22).

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关键词：机械电子技术；发展趋势；产业影响

0引言

随着科学技术的不断发展，传统的机械产业也在不断地发展，机械技术和电子技术的开发与使用，给机械制造业带来翻天覆地的改变，将电子技术运用到生产实践不再是神话，例如在矿产的开采方面，机械电子技术得到了广泛应用，并且显示了该项技术的显著优势。将电子技术与机械技术相融合的发展前景不可限量。因此，我国还应当积极地开发与研究机械电子技术，并且在研发中寻求将此技术应用于实践中的道路。

1机械电子技术的简要介绍

1.1机械电子技术一词的来源

机械电子技术一词的首次运用是在上世纪八十年代的日本，研制机械电子技术的初衷是用电子类的生产部件替代机械生产中所使用的部分其他零部件，用这种方式可与减少设备的体积和质量，使机械设备运行起来更加灵活。随后，电子技术的不断更新换代，机械生产行业的需求也日益增强，单纯的将电子技术应用于机械零部件已经不能满足当前工业的要求了，人们开始将更多的关注点放在采用什么方式可以最优质的使用电子技术来提高机械生产的效果。时至今日，我们已经实现了电子技术和机械技术的有效融合，因此，机械电子技术在不断改进的过程中成熟起来，不仅如此，机械电子技术在实际的运用中使用的领域也变得越来越广，研发的领域也在不断地突破与发展。

1.2机械电子技术的新型概念

传统的机械电子技术概念是指将电子技术融入到机械制造业之中，以保证在生产实践的活动中提供技术支持。显而易见，传统的机械电子技术的概念和应用范围都不是很清晰，随着机械技术和电子技术的不断改进，机械电子技术的概念也开始发生了变化，其使用范围也有了一定的延伸，逐步形成了将多项学科相融合的综合性概念[1]。电子技术开发出来更多的功能，使之在新型的机械电子技术体系中的使用更加广泛，在机械设备的控制系统中的动力系统以及操作系统都可以上通过使用电子技术来进行操作。对于其设备结构，还在进行不断地优化和改进，以提高生产效率，节约生产成本，保证其设备结构的既定目标。当前，机械电子技术还在进行不断地研究与开发，在研发中寻求机械电子技术的新的技术与生产潜能，在技术方面，又加入许多为人性化和智能化的理念与概念，使未来的机械生产中更好地融入电子技术，更加便捷。

2机械电子技术的显著特点

2.1安全性能好

运用机械电子技术生产出的产品自动化水平较高，在使用的过程中，如果出现了问题，会给予提示，保护人员的安全，如果真的出现了问题，自带的系统可以自行进行诊治与修复，如果故障太严重，靠自身无法修复，相关的系统会发出警报，提示相关的工作人员进行检修。因此采用机械电子技术的生产设备安全性能好，可以有效地保证相关的工作人员的人身安全。

2.2工作完成质量高

运用机械电子技术进行生产的设备一般都具有自动的控制系统以及信息处理系统。所以对于运行中的相关数据的监测不只准确，而且实时性还特别好，一旦数据有什么变动，会马上给予反应。通过自动控制系统，工作人员可以对设备的程序进行预设，从而在生产的过程中，可以脱离人工操作，可以保证运用机械化的生产，相关工作人员只需要对数据进行有效的控制，可以有效的保证产品的一致性，不再受人工手工的限制，使生产出的产品质量参差不齐。从而提高了产品的质量。

2.3操作简便

采用机械电子技术进行生产的设备，因为使用自动的控制系统，所以工作人员只需要按一下按钮，就可以实现机器的作业，系统会根据预设的程序进行工作，对于一些产品的生产，只需要根据预设程序循环进行就可以了，这就减少了劳动力的投入，降低了生产成本，而生产出的产品的质量却不比人工的差，从而增加企业收益。

2.4使用范围广泛

机械电子技术是将电子技术与机械技术相结合的一种新型技术，所以在安装时只需要在原有的机械设备上加入电子技术，由于具有机械电子技术的生产设备具备自动的控制与调节系统，所以不被限制在某一领域，可以在不同的领域广泛的应用，以满足不同人群的需求。并且后期的维护工作也非常便捷，在维护的过程中，不需要对设备以及零部件进行改装，只需要对预存的程序进行定期的校正。

3机械电子技术的发展趋势与影响

3.1实用性

机械电子技术并不满足于只应用于机械制造业，所以已经走向了多元化发展的道路。与其他行业的专业技术也得到了有效的结合，增强了使用价值。如在医学治疗方面，机械电子技术运用到医疗器械上，可以保证相关数据的精准度，在实际的操作中，人工操作已经被淘汰，取而代之的是自动化的仪器，从而提高治疗水平；在生物技术领域，积极地使用机械电子技术，可以给相关的研究人员提供有效的技术支持。

3.2智能化

机械电子产品的最主要优点是，通过电子技术的运用，实现自动化操作作用，为了高效精准的生产目标，机械电子产品在研发中不断地加入新型智能化元素。在产品设计中，融入更多的人性化特点，使其更加的具备与人相似的操作功能。在生产研发中，还在一直研究人工智能化与机械电子产品进行有效的融合。

3.3精准化

为了使其产品更加的符合时展的潮流，在生产研发过程中，我们还要使用一些新型的技术来确保产品的精准度。目前在机械电子产品的制造产业，也开始尝试使用新型的纳米技术，更精准地把握部件内部的结构特点，据此，对其进行研发与改造[2]。目前，新型的产品加工技术使产品生产加工变得更加灵活多变，同时又保证了产品的成型效果。

3.4绿色化

工业化的发展给我们的工作和生活提供了很多的便利，但同时产生的严重的污染也在摧毁我们的家园，危及人类的生存环境与人身健康。所以机械电子技术的产品在设计过程中要增加对此的关注度，在研发的过程中考虑在生产中的污染问题。机械电子技术产品的绿色化生产是指，产品在使用时对生态环境不破坏，在产品报废后还可以回收再利用。

4运用机械电子技术的显著成效

运用机械电子技术在实际生产生活中影响巨大，得到了广泛的应用，其影响主要表现在以下几方面：

4.1数控机械类

主要是有电子机器人、数控机床以及设备的发动机控制系统等。这些产品的主要运作部分都是依靠电子技术装置。

4.2电液伺服类

此类的产品主要有电子伺服万能材料试验机等，其主要特征是液压驱动的机械装置是执行机构，接收电信号的液压伺服阀为控制机构[3]。

4.3微电子装置

这类产品主要有带有微处理器的各种仪表、指针式石英电子表以及电动机的自动智能调速装置。主要的运行方式是由集成电路来带动步进电机，再由步进电机来运行一系列的齿轮，整体运作起来之后，我们就可以通过指针看到时间。这种形式可保证时间的准确度，给我们的生活提供便捷。

5结语

综上所述，我们可以发现机械电子系统的应用领域越来越广泛。如果没有多项技术的面向未来的技术和知识交流，那么就不会产生复印机、安全气囊、自动售票机、行驶模拟装置和防滑刹车系统等一系列为我们的生活提供便捷的产品。机械电子技术结合这些传统机械技术与电子技术，不断地发展机械电子的产品、系统和制造方式。只有这样，才促使电子工业、计算机科学和微电子技术的迅猛发展扩大到了机械电子系统的领域。机械电子技术在未来有着广阔的发展前景，所以，我国在技术研发与实际应用中还在不断努力，努力提高机械电子技术的制造水平。为人们的生活提供更多的便利。

参考文献

[1]潘雍，傅明星，于晨.机械电子工程综述[J].机电工程，2014，03（05）：553-558.

[2]田海盠.关于机械电子工程与人工智能的相关性分析[J].电子技术与软件工程，2014，07（11）：104-105.

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关键词： 高职机械电子工程专业 实验教学 教学改革

引言

机械电子工程专业的综合性较强，主要内容涉及机械的设计与制作及电子技术的开发。机械电子工程专业知识丰富，所包含的内容多种多样。近些年来，科学技术的快速发展，使得机械电子工程专业的发展前景越来越好。机电系统的智能化发展与自动化发展，让高职机械电子工程专业的教育工作者不断思考实验教学的改革问题。笔者选择机械电子工程实验教学改革作为研究对象具有一定的教育意义。

1.高职机械电子工程专业实验教学现状分析

1.1机械电子工程专业内容精度不足

机械电子工程专业所涉及多方面内容，所以，为了使机械电子工程专业的内容得以丰富，课程设置需要包含机械专业知识及电子专业知识两个方面。一般来讲，理论力学内容、材料力学内容及电路分析等内容都要在课堂中得到呈现。在机械电子工程专业实验教学中，涉及二十多科的专业知识。学生认为学习的科目过多，内容多但又学不到东西。学生无法对如此多的学科进行深入学习，专业能力久久得不到提高。

1.2实验条件不足

对于许多高职院校来讲，进行机械电子工程专业实验教学的难点在于实验教学的条件不足。受到教育经费的影响，许多学生没有进行机械电子工程专业相关实验设备的采购。或者现有的专业实验器材数量不能满足学生实验学习的需求。实验条件不足造成学生的实验学习兴趣不高，无法积极融入到机械电子工程专业的实验学习中，影响学生学习能力的提高。

1.3实验设置的综合性不足

相较于机械电子工程专业理论知识教学，实验教学的课时较少。虽然一部分学校的实验器可以进行综合性实验的设计与设置，就高职院校的机械电子工程专业实验教学内容来讲，许多课程的实验大多为演示性实验或者是验证性实验。在实验学习中，学生只要按照老师的要求完成实验，体会实验的过程即可，没有必要就实验内容进行自主探究。这样的教学内容会影响到学生实验的自主性与积极性，综合性较强的实验是高职机械电子工程专业学生进行自我提高的必要基础。

2.高职机械电子工程专业实验教学改革对策

2.1加强机械电子工程专业教育方案的改革

机械电子工程专业的教育目标是让学生具有与专业相关的理论知识，并且可以将这些理论知识应用于实践中，解决实践问题。所以，高职院校要加强对机械电子工程专业实验教学活动的重视，对人才的培养方案进行改革，促进学生实验能力的提高。机械电子工程专业的内容较多，需要通过人才培养方案的改变平衡学生专业能力的提高。更要从当前人才市场的需求切入，满足学生未来的就业需求。

比如在讲解工厂的电气控制技术时，老师需要让学生了解一些必要的理论知识，更要引导学生利用这一主题进行实验，提高实践工作能力。应用型人才的培养是机械电子工程专业实验教学的重要目标，教师组织学生进行实验，就是在组织学生开展实践活动，促进学生能力的提高。另外，对于那些联系较为密切的课程，教师可以利用实验课的单独设立让学生意识到实验学习的重要性。像电路分析这样的内容与数字电子技术相关内容有密切联系，教师可以针对这些内容进行独立实验课的组建，引导学生形成正确的实验意识，了解与掌握正确的实验方法，促进学生专业技能的快速提高。

2.2加强实验条件的改革

高职机械电子工程专业实验教学改革，需要实验条件的支持。首先，教育部门及高职院校要加大资金投入，为高职院校建立机电一体化实验室，使学生成为实验学习的主人，找到切入点进行实验学习。另外，学校要组织老师进行综合性设计实验的研发，从高职机械电子工程专业的教学内容出发，组织教师开发新的实验，以科研促教学，使学生的头脑得以激活，获得新的学习兴趣点。学校还要加强创新性实验室的建立，提高实验室的开放程度，给予学生更多动手的机会，调动学生的学习积极性与主动性。更要利用不同的创新活动，如机械电子设计大赛等活动，使学生的思维得以开发。

结语

高职院校中的机械电子工程专业实验教学，对于机械电子工程相关的专业人才的培养有重要作用。笔者从高职机械电子工程专业实验教学的现状出发，进行了高职机械电子工程专业实验教学方法的分析。希望相关教育工作人员正视当前机械电子工程专业教学中存在的问题，利用有效的方法提高教学效率，促进学生专业能力的提高。

参考文献：

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随着社会发展对于人才质量的要求逐渐提高，原有的人才培养模式已经难以适应社会发展的需要。一些学校逐渐实行了机械电子工程专业定向人才培养模式，不断适应市场经济发展的需要。今后需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式，提高专业人才的素养。

一、机械电子工程专业定向人才培养模式存在的问题

近年来我国的学校人才培养中存在着重理论，轻实践的问题，人才培养难以适应市场发展的需要，导致供需矛盾十分突出。机械电子工程专业作为一个对实践要求比较高的专业而言，其专业课程设置并不合理。机械电子工程专业虽然正在逐渐实现定向人才培养模式，但是这一模式中还存在一定的问题。

（一）定向人才培养模式重视不足

定向人才培养模式是针对当前社会发展对于人才需要提出的，同时也是提升学校人才素质的重要途径之一。但是由于定向人才培养模式实施时间比较短，学校对于这一模式并不十分重视，一些实际的工作并没有得到有效地落实。这在一定程度上影响了定向人才培养的效果。

（二）定向人才培养缺少市场调查

定向人才培养是结合当前社会发展的实际需要制定出来的人才培养模式，但是大多数高校的机械工程专业人才培养中缺少对市场本文由收集整理的调查，所开设的专业内容还是与当前的社会需要存在一定的差距。学校仅仅调查了当前一阶段机械电子工程行业对于人才的需要，忽视了将来一段时间内容人才的发展需要，这并不利于人才的发展和机械电子工程行业的发展。

（三）定向人才培养教师素质有待于提高

定向人才培养对于机械工程专业的教师提出了一定的要求，但是教师由于受到以往的教学模式的影响，在定向人才培养中还需要进行相对完善的教学。教师在授课过程中过于重视理论讲解，对于一些实践性较强的课程教学效果并不理想。另外在实践教学中教师对于学生的指导并不完善，很多教师都忽视了对学生的实践课程指导，导致学生的实践效果不理想，难以满足定向人才培养的要求。

二、机械电子工程专业定向人才培养建议

随着社会的发展对机械电子工程专业的人才素质要求逐渐提高，虽然一些学校实现了定向人才培养模式，但是机械电子工程专业定向人才培养模式并不十分完善，高校需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式，更好地提高人才素质。

（一）加强市场调查

机械电子工程专业定向人才培养需要及时全面了解市场经济发展中对于这一人才的需要，根据社会发展的需要培养全面的人才，更好地适应社会发展的需要。机械电子工程定向人才培养是面向整个行业需要，不仅仅需要了解这一行业当前的发展状况，同时还需要了解企业将来的发展前景。只有做好这些市场调查，才能对人才培养提出合理的模式，提高人才的综合素质，更好地适应社会发展需要。

（二）完善毕业生跟踪调查机制

机械电子工程专业对于学生的实践能力要求比较高，但是当前人才培养中并没有充分重视学生的实践能力，导致很多学生难以适应工作的需要。今后需要健全毕业生的跟踪调查机制，对已经就业的学生进行调查，将企业对于学生的评价和就业学生的信息反馈作为一个考察本专业人才培养效果的标准。根据这些调查信息不断完善和调整这些专业人才的培养模式，及时发现人才培养中存在的问题并作出合理的调整才能够更好地适应企业发展的需要，这不仅仅是适应企业发展需要的选择，同时也是提高学校人才培养水平的选择。

（三）建立与企业长期合作的机制

学校人才的培养与企业的发展以及企业的需要息息相关，机械电子工程专业人才定向培养模式需要进一步完善企业和学校的合作机制，这样才能更好地促进定向人才培养模式的发展。学校可以定期组织一些活动，加强学生和企业之间的交流，比如学校可以组织学生到企业中实习或者是参观学习，另外企业员工也可以到学校进修学习，这样可以更好地使学生了解到企业所需要的人才，不断完善学校的人才培养模式。

（四）提高教师专业素质

作为机械电子工程专业定向人才培养的教师需要不断提高自身的综合素质，一方面需要不断提高自身的专业知识，不断完善自身的知识结构，更好地进行机械电子工程专业的教学。另一方面教师也需要不断向企业学习，了解企业发展所需的人才，在今后的教学中不断完善教学和培养模式，提高学生的素质。

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关键词：智能机器人技术；机械电子工程；应用；效用

引言

智能机器人是人类社会科学技术进步和发展的必然产物，机器人的出现，极大地便利了人们的生活。而越来越多的研究成果表明[1-4]，智能机器人技术应用于机械电子工程领域，既为机械电子工程领域注入新的活力，提升企业生产效率，推动科技创新，又能进一步促进智能机器人技术的发展，拓宽智能机器人的应用领域。因此，智能机器人技术在机械电子工程领域的应用研究具有重要意义。

1智能机器人技术与机械电子工程

1.1智能机器人技术

作为人工智能中重要领域之一的智能机器人技术，综合了计算机科学、语言学、信息论、心理学、神经生理学、控制论等多门学科。智能机器人可在感知、效应、思维等方面全面模拟人并可以根据人们的需求为人们的生产和生活运作，是人的机械智能化的智能机器。智能机器人由诞生之初的只能按照程序执行命令到具有自己独特的感知能力和自适应能力再到可以自我学习、自我控制，真正地实现了机器人技术的智能化。

1.2机械电子工程

机械电子工程以机械化工程为核心，将电子工程技术与信息技术结合一体，通过科学合理的设计使得各个模块的优点发挥到最大的一门学科。机械电子工程的综合性较强，涵盖了机械、电子、计算机、信息、控制、人工智能、管理等诸多理论体系，也被我国大多数学者称为“机电一体化”。机械电子工程的发展史可大致分为3个阶段：第一阶段是人工阶段，在第三次工业革命时期，新兴的电子技术与传统的机械技术实现了初步融合，然而融合度还比较低，基本上处于人工阶段；在随后的30～40年为第二阶段的流水线阶段，此时计算机和控制技术以及大规模集成电路等技术的出现，使得机械电子工程进一步发展，并且在一定规模上应用于工业领域；第三阶段是集成阶段，主要指20世纪末以及21世纪初，此时机械电子工程与其他相关技术紧密结合，逐渐迈向智能化和机器人化。

1.3智能机器人技术与机械电子工程的关系

机械电子产品的内部运转机理比较复杂，但产品结构相对简单，具备模块化、集成化的特点，可以和管理技术以及制造技术等进行结合，有效控制产品体积，提高产品的综合性能。然而电子系统有不稳定性和非线性，因此在不同程度上将智能机器人技术应用于机械电子工程成为了解决这种问题的有效途径。从广义角度来看，机械电子工程与智能机器人技术的结合是双向的，机械电子工程为智能机器人技术提供了平台，进一步促进了智能机器人技术的发展，为智能机器人开拓了巨大的发展空间；将智能机器人技术与机械电子工程领域相结合，会使机电系统和产品向着智能化、信息化和自动化发展，减少成本的投入，提高质量的同时提高企业经济效益，给机械电子工程领域注入了新的活力，为生产制造业带来了前所未有的崛起和发展。

2智能机器人技术对机械电子工程的效用

2.1监督作用

在传统的机械电子工程中，自动化能力较低，很多工作需要相关人员的密切监督。而人类会受到生理心理等方面的限制，不可能长时间做工，也不可能做到精确无误。智能机器人技术的加入，可以替代或减少相关人员的介入，对机械电子工程工作进行监督。工作人员只需输入相关的指令，便可轻松实现智能机器人对机械电子工程工作的监督作用，极大地解放了劳动力。

2.2协调作用

机械电子工程是一个交叉学科，综合了许多不同的学科，这些学科的工作特点又都不相同，因此如何使这些不同的学科在机械电子工程领域发挥的作用更大成为了一个重要问题。把智能机器人技术与机械电子工程相结合，就充分协调了这些不同的学科，并使其特点相互补充完善，发挥出更大的优势。

2.3提高效率智能

机器人是机器做工，只要保证有足够的运行能源和机器的良好运行，智能机器人就可以实现长时间的工作，减少甚至消除了工作人员因大脑以及身体疲劳时可能在生产工作中工作错误。因此智能机器人技术在机械电子工程中的应用，使之前的工业生产方案与生产形式得到了改变，不仅极大地提升了工业自动化控制设备的智能性和自动性、工业生产的效率以及质量，同时还有效降低了人工劳动力投入量，并提升了工作安全度。

3智能机器人技术在机械电子工程领域的应用及趋势

3.1神经网络控制技术

神经网络控制技术是一种关键性技术，将智能机器人技术应用于机械电子工程领域的过程中，这种关键技术必不可少。相比于自动化处理能力比较低、通常需要人工操作来实现的传统的机械电子工程，通过统一的控制设备运行、调整系统参数流程后，神经网络控制技术的应用有效地减少了人工介入，提高了自动化处理的能力。

3.2嵌入式系统技术

嵌入式系统是基于现代计算机技术为用户提供特定需求的一种专用的计算机系统，它具有专用性强、体积小型化、实时性好、可靠性高等特点。将嵌入式系统应用于智能机器人的远程控制方面，通过对机器远程操控，不仅可以提高工厂的工作效率，还可以让员工产生工作兴趣，同时也保证了工作的安全性。

3.3快速诊障技术

在机械电子设备的实际应用中难免会出现许多故障，因此要保证系统正常运行，就需要快速实现对各种机电故障的诊断与排除。智能机器人技术中的快速诊障技术就可以对故障点进行精准快速的定位，帮助工作人员及时找到故障并展开维修。这极大的减少了检修的时间和成本，还可以避免因人为诊断错误造成更大损失。快速诊障技术通过系统的工作参数信息结合工作库进行分析，得到判断结构，案例库根据信息找到与之相似的案例并对此次故障提出解决方案。快速诊障技术在机械电子工程领域极大地提高了处理故障的效率。

3.4智能机器人技术在机械电子工程领域的发展趋势

当今社会，智能化已经逐渐成为机械工程领域的主要趋势。传统的工程机电在操纵和控制方面并不具备较好的信息处理能力和感觉认识功能，因而在越来越多的领域中，机械电子工程与智能化相联系。智能机器人技术的使用，为设备和系统增添了控制中枢，它可以提高数据控制的稳定性并得到更高的精度，设备和系统便有了强大的实用能力。通过协调机电系统各模块的功能，提升整体的系统性能，“智能化”还可以完整的开发机电控制系统，智能机器人技术在机械电子工程领域的智能化发展，不仅完善了双方单独使用的缺陷，而且促进了自身新的发展，为便捷生产生活提供了新的契机，这在根本上体现了智能化机械电子系统的优越性。

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关键词：机械电子工程；人工智能；信息技术；互联网；信息传输 文献标识码：A

中图分类号：TP391 文章编号：1009-2374（2015）34-0007-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.34.004

机械工程经过长期发展，逐步融合其他学科，其价值不断增加。综合比对机械电子工程和原有的机械工程可知，人工智能化是其最大的进步。在信息技术蓬勃发展的今天，人工智能技术日新月异，并被大范围应用在其他领域中，与此同时，机械电子工程也在广泛应用，且人们加大了对这两者内部关联上的研究力度。

1 机械电子工程概述

1.1 发展历程

从整体层面来说，机械电子工程主要包含以下三个发展时期：

1.1.1 萌芽时期。手工加工是该时期的主要操作手段，因人力资源的影响，生产力整体发展水平不高。为增强生产能力，慢慢向机械工业方面着手。

1.1.2 生产线发展时期。流水线是该时期的主要生产方式，此种方式具有一定的先进性，可显著提高生产力，以批量生产为主，并可节省较多的人力。在该时期也存在许多不足，例如某些生产线的要求较高，导致实际生产滞后于市场需求，灵活性不足。

1.1.3 产业化发展时期。在该时期，产品与市场需求处于一种平衡状态，可借助产业化发展有效满足生产需求，同时还出现了柔性制造系统，其中机械电子工程是该系统的主要组成部分。

1.2 特点

机械电子工程涵盖较广的范围，涉及较多的内容，具有综合性。它建立在原有的机械工程之上，并借助计算机来进行优化。机械电子工程隶属工程科学，其本质为跨学科专业，它建立在机械制造、电子工程等众多学科之上。将其与其他学科对比可知，它在设计环节应全面彰显科学性，同时确保系统配置满足设计标准。借助专业设计模板来优化机械电子设备，充分发挥模板的正面作用，进而确保设计的正常开展。从产品层面来说，它的产品结构相对简单，使用少量元件，在此种情形中应不断增强产品性能，确保产品质量良好，完善工程建设结构，既确保产品质量，又满足用户需求。

2 人工智能

2.1 内涵

人工智能也具有综合性，涉及多项内容，例如心理学、控制理论、计算机学科与哲学等。美国麻省理工学院的温斯顿教授认为：“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”它是新世纪中最具代表性的学科之一，它可模仿人类的智能，并能有效利用计算机，具有广阔的发展前景。

2.2 发展历程

人工智能拥有漫长的发展历程，在刚刚应用计算机这门技术的阶段，人工智能的应用较少，尚不能对社会生产活动和时代进步产生影响。在17世纪出现了首部计算器，它可进行机械计算，并引起了较大的轰动。随后各国科学家纷纷投入这一项技术的探究中，不断优化首部计算机的性能，最终研发出了首台计算机。自此之后，人工智能的发展正式开始。伴随着互联网技术的进步和普及程度的提高，人工智能出现了根本性的变化，不断优化。而计算机技术的研发与普及是人工智能发展的直接动力，并对信息数据传输产生深刻影响，其具体发展历程主要如下：

2.2.1 初期。人工智能最早出现在1956年。在该时期，翻译和验证是人工智能的主要发展内容，并将人工智能博弈作为基本研究任务。

2.2.2 停滞期。在这一时期，人工智能也取得了一定的发展成绩，具体体现在语言理解等层面。然而在具体的研究进程中，伴随着研究深度的增加，人们面临更大的困扰，人工智能无法有效模仿人类思维，在很长一段时间内，人们的研究均停留在简单映射层面，在逻辑思维方面停滞不前。

2.2.3 转折期。经过很长一段时间的发展，人工智能研究成果更加喜人，在顺利举办人工智能联合会后，它进入了新的发展时期，即知识基础发展时期，在这一时期，大部分知识工程均开始慢慢融入人工智能，使得知识工程迅速融入到人工智能中，并大大促进了人工智能的发展，拓展了人工智能的应用范围。

2.2.4 稳定发展时期。伴随着互联网技术的进步，尤其是普及程度的增加，促使人工智能也发生了改变，从原有的单个主体逐渐过渡到分布式主体，主要以分布式主体的研究为主，进入了稳定发展时期。经过长期发展和大量应用，网络普及对人工智能产生了重要影响。具体来说，网络的高度普及推动了信息社会，并加快了信息传输速度，拓展了信息传输范围，使得信息传输出现了根本性的改变。自人类步入信息时代以来，人工智能技术提升了信息处理的有效性，另外，在模型构建调控和故障诊断方面均发挥着深远影响。

3 二者的关系

在互联网日益普及的今天，互联网技术得到了人们的广泛应用，它已经成为传输信息资源的主要手段，显著增加了信息传输速率，拓展了信息传输范围，为生活及生产活动带来了便捷，而这一发展离不开人工智能技术。

3.1 人工智能初步应用机电系统

对于机械电子系统而言，在其实际应用过程中十分不稳定，其中在系统输入与输出中更加突出，在输入与输出这两者关系的描述环节存在较大的难度，以往的描述方法主要包含以下三种：其一，构建规则库；其二，论证数学方程；其三，学习并组建知识结构。原有的解析数学法虽然严谨、准确，但是仅仅能被应用在线性定常等简单系统中，不适用于相对繁琐的系统，即便应用在繁琐系统中，因不确定性等多种因素的制约，将会增加计算难度，有时甚至可能无法计算。在新时代下，社会生产以及日常生活对系统提出了更高的标准，系统更加复杂，常常需要在同一时间段处理多种信息。因人工智能的信息处理存在不确定和繁琐性的特点，与原有的解析数学手段相比更加先进，所以它将逐步取代解析数学。

3.2 人工智能在机电系统的具体改进

凭借数学方程构建模型，同时经由人工智能手段改进传统知识学习模式，且解析数学方式常常被应用在机械电子工程中。现代机械电子工程系统与原有系统相比更加繁琐，问题处理十分复杂，在实际处理过程中，要求配置多种系统，合理划分信息种类。对于机械电子工程而言，因人工智能技术的实际应用存在差异性，所以不能准确描述网络系统，且在构建系统资料库时，应进行严谨、合理的数学分析，在这一环节若出现问题将会阻碍网络系统构建工作的开展，不改进建设方式将会引发网络系统崩溃的现象，这将在很大程度上制约机械电子工程系统的可持续发展。为确保机电工程系统的有序开展，应积极改进工程方式，有效建设人工智能信息服务。另外，人工智能系统的应用具有不确定性。人工智能信息处理手段在分析研究机械电子工程时，一般借助解析数学措施实施功能性优化。对于机械电子工程而言，网络神经系统是人工系统的基本应用形式，可准确推理，神经系统近似成人脑结构，同时参照数字信号分析所搜集的信息资源，此种方式将会增加语言信号分析的准确性。然而，在系统完成的过程中，方式选择具有差异性，神经网络系统通常借助分布模式来模仿机械电子工程，这可有效采集、科学分析信息资源，切实保障系统内部的所有神经元均配有固定计算量，使机械电子工程顺利运转，减轻计算负担。

3.3 人工智能优化机电系统

神经网络和模糊推理系统是构建人工智能系统最主要的两种方式，它们映射着人工智能的系统性和实用性，其中神经网络系统主要负责模仿人脑构造，经由系统进行数字信号接收操作，分析并检验数字信号，获得参考数值；模糊推理系统负责模仿人脑功能，借助系统进行语言信号接收操作，分析数字信号。在人工智能系统中，这两种方法在其输入输出关系处理中具有一定的优势，神经网络系统主要借助分布式手段进行信息存储操作，在输入环节，位于神经网络系统中的所有神经元紧密相连，计算任务繁重，然而模糊推理系统主要借助规则方式进行信息存储操作，在输入环节，该系统数量关系衔接不稳定，计算任务较轻。在处理输入输出准确度处理环节，这两种方法各不相同，其中前者的准确度高且光滑，后者的准确度相对低且呈现阶梯状。虽然上述两种方式均可调控结构繁琐的机械电子系统，但是其繁琐程度若进一步增加，则模糊神经网络系统更加理想，它是上述这两种方法的有效结合，凭借逻辑推理规则可准确描述系统信息，借助神经网络系统巩固模型推理系统，通过各自优势来完善人工智能内系统，全面促进机电工程系统。随着网络系统的逐步优化，一定会出现模型推理系统。借助网络信息资源准确、系统描述人工智能，可加大机电与人工智能的关联，同时逻辑推理规则也将促进这两者的融合。人工智能将会进一步优化机电工程，科技进步将会增加两者的融合度，而这一融合是推动社会发展进程的主要动力。机电与人工智能的相互作用，将会有效弥补各自缺陷，实现共同发展，全面满足人们日益多样的系统需求。这两者关系的强化是技术发展的主要表现，并可大大促进机电工程。

4 结语

随着科学技术的进步，机械电子工程取得了一定的成绩，人工智能技术更加先进，而这两者间的结合在时代进步中发挥着指导作用，并为日常生活带来了新的便利。在现代行业发展进程中，自动化为发展主流。机械电子工程与人工智能紧密相连，这两者关系的增强将会推动社会的进一步发展。

参考文献

[1] 冯哲.关于机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].现代交际，2013，（11）.

[2] 赵宏博.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].建筑・建材・装饰，2014，（2）.

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关键词：电子机械技术；特征；应用；发展趋势；分析

机械电子技术是机械领域的一种新技术，主要是将电子技术和机械生产结合起来，以提高生产效率，降低劳动强度，减少成本投入，提高企业生产的经济效益。当前人们对机械电子的应用引起了广泛的重视和关注，我国也将其作为一项重要的发展内容。当前，机械电子技术还在不断的发展中，通过研发新技术，开发出机械电子新的生产潜能。

1 电子机械技术概述

电子机械技术是新兴技术，是为满足社会发展需求所产生的，当前我国众多高校纷纷设立了电子机械专业，和普通机械相比较而言，电子机械具备了更加明显的优势。电子机械技术的应用，能够极大的提升电子设备的电气系统性能，将电子机械技术和机械设备相融合，能够赋予电子设备更加完善的性能，进而更好的满足新时期各个领域发展需求。

1.1 电子机械技术发展现状

现阶段，我国对于电子机械技术的研究，主要包括下述方面：首先是电子机械设备如何应对恶劣环境，尤其是在面对强烈震动、撞击的情况下，如何才能够保证电子机械设备的安全可靠运行。在恶劣环境下，如何才能够有效控制电子机械设备温度，保证设备及元件温度处于限定范围内。如何避免电子机械设备应用中所造成的环境污染问题。如何提升电子机械设备的防潮、防腐蚀性能等等。其次是机械结构参数对于电子机械设备性能所造成的影响问题，例如天线伺服驱动系统结构谐构振频率对于控制系统宽带所造成的限制；电子机械设备在摩擦、变形时候对于控制系统性能所造成的影响；天线结构变形、反射面误差对于天线效率所造成的影响。只有明确上述问题对于电子机械设备造成影响的原因及规律，并有针对性的设计结构参数，才能够更好的发挥出电子机械设备的价值作用。最后是电子机械组装技术和电子精密机械设计方面的问题，如何正确的组装连接大量的电子元器件并形成高效运转的电子机械设备，必须要充分考虑到每一个电子元器件彼此之间的相互影响，外部环境对于电子元器件所带来的影响，以便于更好的保证电子机械设备的安全性、可靠性，同时应确保便于维修和操作。电子机械设备功能的实现，往往离不开雷达天线等精密机械的支撑，其具备较高的精密程度，对于技术人员专业水平有着较高的要求，对电子机械设备展开精密化设计，旨在提升电子机械设备的性能，以便于更好的满足新时期在各个领域中的使用需求，推动电子机械技术发展与社会进步。

1.2 电子机械技术的特征

市场经济快速发展的背景下，机械制造业竞争越来越激烈，机械制造企业是否具备较高的核心竞争力，成为是否实现可持续发展的关键因素，电子机械技术的发展与应用，为机械制造业发展带来了巨大的机遇。电子机械技术的特征，主要体现在以下几个方面：首先是具有明显的电子信息技术特征，信息时代的到来，电子信息技术应运而生，并在电子机械结构设计中实现了广泛有效的应用。现如今，电子机械设计并不仅仅是简单的机械工程，而是要依靠电子信息技术来展开全面、完善的机械设计，以便于更好习的满足新时期的发展需求，推动社会发展。其次是具备灵活性的特征，和传统机械技术相比较而言，应用电子机械技术所设计制造的产品，具备更高的灵活性，实用性，并且产品的应用更加的简单方便，为机械制造业发展提供了巨大的便利。基于此，要高度重视对电子机械技术的应用，创新设计产品，充分满足各个领域的个性化需求。最后是能够极大的提升工作效率及质量，电子机械技术的应用，和传统人力操作相比较而言，不仅不会受到人员主观因素的影响，同时还能够按照设计要求高效完成预定生产制造内容，整个过程具备较高的效率，同时其工作质量也得到了充分的保障。

2 机械电子技术的应用分析

2.1 质量检测

现阶段，随着科技的快速发展，信息呈现出快速流动趋势，并且产生了诸多新型材料，其性能更高，并逐渐替代了传统的工业材料，因而引发了社会各界的高度关注。新时期，依靠以往传统的人工模式已经逐渐无法满足机械产品质量检测工作需求，而借助电子机械技术所生产制造的产品，其质量要高的多，并且利用高精度设备展开机械产品质量检测工作，能够及时发现潜在的质量问题并将其解决，满足应用需求。

2.2 农业应用

信息时代的到来，进一步助推了农业现代化发展，促进了农业经济增长。但是，当前农业现代化发展中也存在着诸多的问题，例如：现代化生产效率低、品质低等，这给农业现代化发展造成了严重的阻碍。在这种情况下，要充分发挥出电子机械技术的优势，加强电子机械技术和农业机械设备的融合发展，完善农业机械功能，提升农业机械生产效率，促进农业现代化发展步伐。不仅如此，电子机械技术、信息技术的应用，能够实现农业机械设备的自动化控制，提升其智能化水平，满足新时期农业现代化发展需求。

2.3 电子产品应用

在机械生产的过程中，为了便于操作，同时也缩小设备体积，减轻其重量，需要利用电子部件替换部分零件，使得机械设备更加灵活高效的进行生产操作。现阶段，电子机械技术在电子产品生产中有着非常广泛的应用，取得了良好的应用效果，尤其是以纳米技术为代表的电子机械技术，能够精确掌控机械设备的内部结构，并结合实际情况展开优化改造。不仅如此，快速成型技术作为电子机械技术的重要组成部分，在电子产品领域的应用也极为广泛，极大的提升了加工技术的可靠性、灵活性，同时也达到了良好的成型效果，产品质量得到了充分的保障。再例如：3D打印技术，通过3D打印的方式来构造电子产品，极大的提升了电子产品的性能，生产效率及质量显著提升。

3 电子机械技术的发展趋势探讨

3.1 实用性

电子机械技术发展中，应紧随时展潮流，确保满足社会发展需求，避免盲目性。要做好对市场的调查工作，以市场需求为基础创新电子机械技术，扩大电子机械技术的应用范围，并获得良好的效益。不仅如此，要明确电子机械技术的发展方向，树立超前发展意识，在保证电子机械技术具备较高实用性的同时，更好的满足市场发展需求。

3.2 绿色化

绿色、生态、环保背景下，电子机械技术的绿色化发展成为必然趋势。电子机械技术发展过程中，要遵循绿色、节能、环保的理念，在减轻环境污染，避免资源浪费的同时，获得良好的应用效益。要积极的创新应用节能技术，实现对资源的循环再利用，减少资源消耗，降低成本，保证电子机械技术的绿色、可持续发展。

3.3 微型化

在先进技术的带动下，电子机械技术功能将会更加完善，电子机械设备体积将会更小，同时也能够充分满足各项功能需求。特别是在信息领域、医学领域以及军事领域当中，要重视对微型自动化产品的研发，加强技术攻关工作，进一步缩小产品的体积，更好的服务于电子机械制造领域。

3.4 数字化

微控制器的发展，为电子机械产品的数字化发展提供了重要的机遇，计算机网络的发展，则为电子机械技术的数字化设计与制造铺平了道路。数字化是电子机械技术及其产品发展的必然方向，能够极大的提升其可靠性，并且更加便于维护和操作，同时能够实现故障自我诊断和修复的目的。

3.5 集成化

集成化涵盖渗透了多种技术，是各项技术融合下的产物，包含着多道工序，包括：加工、检测、管理等等。具备集成化特征的电子机械技术，能够提升系统的柔性，进而自动高效完成对多品种、小批量产品的生产。将系统功能借助软件和硬件有机联系，能够有效提升电子机械技术及设备的功能和性能，满足应用需求。

3.6 模块化

企业快速发展的背景下，电子机械技术产品生产商家数量越来越多，产品数量也不断增加，在这种情况下，加快研发电子机械技术产品单元模块成为一项关键性工作，但是该项工作的开展面临着一系列的难题，例如：实现动力、环境、标准机械接口功能等，这能够为新产品的研发提供重要的技术支撑。举个例子来说：研发集减速和变频调速电机一体的动力驱动单元，能够为电机一体控制单元的研制起到重要借鉴。

3.7 网络化

互联网时代背景下，为人们的生产生活带来了极大的便利，随着网络的普及，远程控制技术、远程监测技术应运而生并广泛普及。远程控制技术的实现，依靠的是电子机械技术产品。现场总线和局域网技术的出现与应用，促进了电器网络化发展，将家用电器利用网络进行连接，构建计算机集成家用电器系统，并且能够实现实时化监测与控制，促进电子机械技术及产品的网络化发展。

3.8 人性化

电子机械技术及产品无论如何发展，其应用对象终究是人，因此在接下来的时间里，电子机械技术的人性化发展成为必然。在完善电子机械技术及产品的性能的同时，赋予其人的智能、人的情感以及人的思维，实现人机一体化发展。

4 结语

综上所述，电子机械技术作为多种学科技术的产物，具备了巨大的发展前景与空间。在接下来的时间里，在先进技术的带动下，实现和相关技术的深度融合发展，电子机械技术将会得到进一步的创新，进而实现在更加广阔领域中的应用，推动科技创新与进步，促进社会生产力及生产水平的提升。

参考文献

[1]王恒宗.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].信息记录材料，2017 （11 ）：5-6.

[2]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程，2016 （03 ）：91.

[3]孙建民.机械电子技术的发展及其对产业的作用[J].科技创新与应用，2018 （23 ）：135.

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[关键词] 煤炭机械； 电子式软启动； 晶闸管

1 引言

目前软启动技术比较普遍的工作机理是采用特殊制造的离合器使机械的减速机构和机械主驱动电机相连接，这种特殊制造的离合器是根据液体粘性传动机理制造完成的。这种技术的开发与应用最早可以追溯到上世纪70年代的西方发达国家。在这种零负载的工况下启动机械设备，其从初始状态达到额定速率只需要很短的时间，而系统的控制依托于相应的液压装置，逐步驱使机械的静摩擦片和动摩擦片相互趋近，从而达到传递动力的目的。

随着时代的发展，软启动技术不光在西方国家逐步推广应用，在中国很多学者机构也开始着手研究这项技术并取得了不错的成绩。本文通过分析对比不同启动方式的优缺点，阐述工作机理，从而引出设计思想和方法。

2 重要性

随着现代工业规模的扩大和技术的发展，煤炭机械尤其是带式传送机在向大载荷、长距离、高功率、高带速、大倾角方向发展。基于物体传送过程中惯性的原因，其启动、减速及运行过程中存在许多急需解决难题，相应的技术先进的控制系统也就应运而生，解决这些难题，优化设备系统，完善控制过程。

与软启动相对应的是硬启动方式，其工作原理简单来讲就是供电装置与电机直接相连，这种启动方式存在很多的缺点，例如在设备刚开始启动时会产生过高的电流，这种冲击电流会在电机轴承上产生很大的扭矩，甚至会超过正常扭矩的200%，促使供电装置过载，从而加大了电机的机械磨损和齿轮损耗，对其造成了很大的冲击。这种所谓的硬启动方式也是根据很多煤炭机械设备自身的特性所发展衍生的。而软启动方式的工作机理简而言之便是使机械设备平稳启动以及稳定停车，这种可控性的实现正式由于这种启动方式的原因。和上文硬启动方式的比较，软启动方式最大的特点便是软启动方式拥有限制电流功能，即通常所说的限流，显而易见，这样的话便可以很好地避免过高的冲击电流对机械设备以及供电装置的冲击和机械损耗，延长设备的使用寿命和周期。在整个系统中，触发系统可以说是其最重要的也是最核心的部分，正是因为这一点，才对触发系统提出了很多严格性的要求，例如抗干扰能力，这里的干扰指的是噪声或者其他的干扰项。此外在可控硅方面也必须具有极高的操纵性和灵敏度。

由此可以看出，开发与推广煤炭机械软启动方式技术具有重要性和必然性。

3 工作机理

煤炭机械电子软启动装置可以有效的控制机械在启动的初期所产生的相关的负效应，比如明显的电压减低以及过大的冲击电流，根据载荷的大小智能的调节电流的大小，减小电机轴的不利扭矩，减轻机械磨损，这一点在前文中进行了相关的阐述，这样的有点不光是可以延长机械设备的使用周期，而且也可以有效的保护在实际生产过程中不可避免与机械设备相接触的操作人员，实现安全生产，也可以节约能耗，实现可持续发展，此外电子软启动方式也具有硬启动方式无法比拟的系统优势，由于其体积小，操作方便，构造也很简单，因此故障率极低，这也是机械电子软启动方式装置得到重视的原因之一。

对于机械硬启动方式来讲其主回路是通过普通的晶闸管作为开关，但是软启动技术方面，大功率的晶闸管是作为主回路开关元件的首选，导通角的智能化系统控制是通过单片机的应用实现的。煤炭机械电子式软启动装置的具体工作机理是：①在最开始的启动阶段，晶闸管的导通角逐渐升高，电机两端的电压也会随之产生变化，由此会对晶闸管的输出电压产生调节功能，当电机转速升高到启动扭矩时，启动过程便结束。②机械电子式软起动装置还具有一个关键的功能――限流，当晶闸管处于完全导通状态时，电机便会处于额定功率下工作，再加上旁路接通起的同时启动，可以有效地延长晶闸管的使用周期，此时电机进入到稳定运行状态。③当机械需要停车时，第一步是旁路接通起器的断开，这样做的直接目的是减小旁路接通器内晶闸管的导通角，这样的话电机转速归零，机械停车，处于关闭状态。启动过程如图1。

3.1 传统启动方式的阐述

煤炭领域内的常用工程机械例如带式输送机因为可靠性高、运行连续、工作效率高以及适应能力强等优点，已成为现代重载荷运输的常用设备，尤其是在煤炭采矿领域内得到广泛的重视，但是伴随着机械化工业化程度的不断提高，各种机械设备的运行功率也在不断攀升，输送机当然也不例外。在采矿机械的不断发展应用的过程中，人们发现传统的启动方式不能满足大规模生产发展的需要，归结于一点就是其无法避免的诸多缺点。在这种情况下，电子式软启动装置的出现，很好地解决了一系列难题，因其运行稳定，体积小，故障发生率低，不光是在煤炭采矿领域内，在冶金、码头、港口领域内也达到了很好地应用。本文列举若干传统的启动方式的弊端：①故障率较高，由此引发了高昂的维修养护费，并且在启动初期在供电装置与电机之间会产生很强的冲击电流，在电机轴内会有很高的扭矩，往往会超过正常扭矩的150%，这种弊端使得其具有很大的局限性，即工作条件比较苛刻，例如无法满足井下防爆安全的要求②启动过程中的冲击电流会对机械部件产生很大的不利影响，增加机械磨损，对供电系统造成冲击，限制了启动周期和频率③在一些已经安装了软起动装置的相对比较现代化的煤炭机械里，在实际的生产经验来看，运行比较平稳，但是电流智能化调节无法实现，承受载荷能力也不会有很大提高。

3.2 电子式软启动过程分析研究

电子式软启动不仅能够保证机械装置在启动、运行以及停车过程中的平稳而且能够有效地减少冲击电流的危害，降低机械磨损，伴随着计算机技术的发展，启动过程与计算机相连，实现交互式操作智能化程度更高。由此不难发现机械电子式软启动装置具有很大的发展潜力与发展前景。解决机械震荡以及冲击电流的不利影响的最为有效地途径便是运行前根据预定的可控曲线进行设置，分阶段慢速有序的启动机械系统，这样一来便可以解决很多动力学问题。现在简单介绍几种常用的电子式软启动方式：①斜坡恒流：电流升高的速度越快，启动速率越高。这种方式是以一定的速率提高电流，直到预定的制定电流后，再以恒定的电流运行，直到启动阶段完成②斜坡电压：启动电压由低到高逐步攀升，不需要闭环控制电流的过程。这种启动方式的最大优点是机理简单易懂，系统故障率低，但是缺乏对电流的控制，因此晶闸管会受到电流的冲击，使用寿命降低③阶跃式：启动阶段加载启动扭矩，这个扭矩一般很大，这样可以有效降低负载的静摩擦力，但是这种方式的弊端是会对供电装置产生强干扰④矩形转矩：这种启动方式相比较上述三种而言，体积较小，故障率低，结构完善紧凑，设计更加合理优化，安全措施齐全，载荷能力大。

4 煤炭机械电子式软启动装置的设计思想与方法

4.1 硬件设计

煤炭机械电子式软启动装置的硬件设计主要集中在电路设计上，其中主回路的控制是核心因素，关键是晶闸管的设计，连接顺序为供电装置与电动机，其中晶闸管的导通角设计也是重要的一点，前文讲到单片机技术的应用可以有效控制导通角的变化，使输出电压逐步升高直至额定电压。以采矿领域内常用的带式输送机为例，通过流程图的方式简明说明硬件设计过程，如图2。

4.2 软件设计

在电子式软启动装置中，控制器的质量以及工作原理直接决定着控制系统的优劣，目前通常的控制器为可编程化的控制器，这种控制器的可靠性较高，可以实现系统的优化和平稳运行，整个运行系统的控制上位机通常是由电子计算机来担当，由此可见，可编程控制器以及电子计算机是关键的两个因素，需要进行相应的程序计算与设计，这种程序设计的过程优化以及结果的完备性、可靠性、准确性直接影响到机械运行的可靠性、稳定性。

具体而言，可以从以下几个方面来阐述电子式软启动装置的软件设计：①可编程控制器往往采用面向运行过程的control language和面向问题的image language，其特点是结构简单紧凑，过程直观易懂，它的程序设计方案一般是根据流程图来实现的；②以电子计算机为上位机的计算机软件选取，伴随着现代科技的不断发展，现代计算机软件的功能也日趋强大与完善，可靠性不断提高，这些软件通常都会选择面向对象以及可视化的设计方法，同样，煤炭机械电子式软启动装置控制系统的控制软件应该具有响应速度快、敏感度高和分析点准确、过程优化等特点，操作界面与接口模块采用不同的程序语言编写也就成了必然条件。这是软件设计里面比较重要的一步，首先要把握操作主界面的设计，因为这是可视化操作界面与操作人员最直接的界面，要求界面简单，直观，功能齐全。

5 结束语

从目前的使用状况和调查分析来看，煤炭机械电子式软启动装置仍然无法满足我国大规模现代化建设的需要，无法满足煤矿产值的增长需要，这不仅仅表现在数量上的缺乏以及普及度的欠缺，也表现在使用中的装置系统也存在许多缺陷，例如系统优化程度不高，程序化设计欠缺，结构紧凑度较低，故障率无法实现理论值等，这也需要我们在生产实践的过程中不断地发现问题，进而分析问题解决问题，不断完善软启动技术，使之与生产实际相结合，提高生产率，减少风险点，更好地为我国的现代化建设服务。

[参考文献]

[1] 李润方，龚剑霞.接触问题数值方法及其在机械设计中的应用[M].重庆大学出版社，1991.2（8）：64-70.

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【关键词】机电一体化；工程机械；应用

机械一体化又被人们称之为机械电子学，它是一种综合技术，包括机械技术，电工电子技术，微电子技术，传感器技术等众多技术。当今世界，计算机技术发展迅速，并且得到广泛的应用，因此，在未来世界中，机电一体化将会有着更为广阔的发展空间。由于对机械性能的要求不断加强，因此机电控制装置将更加广泛的应用在工程机械中，同时，其结构也将越来越复杂。尤其是在我们国家，因为我国进口和国产的工程机械的使用量一年又一年的增加，那么怎样才能用好以及管理好价格昂贵的工程机械，怎样才能使其在工程机械部门发挥最大作用是我们面临的一个重要的问题。

1.工程机械中机电一体化的应用

1.1监视和控制系统

监控系统是否正常作业是机电一体化技术在工程机械中应用的一个良好的表现。当系统的运行出现问题的时候，电子监控就会发出警报，当然，甚至可以自动的排除故障，使系统恢复正常的运行，这样的自动化或者半自动化的控制给工作带来了很大方便。因此，通过充分的运用机电一体化技术，将会使得运行故障所造成的损失和影响降到最低。

1.2节约能源

与现如今的工程机械的运行相比较，传统的工程机械运行往往会对资源造成很大的浪费。究其原因，最重要的一点就是，机械运行效率一般情况下都没有达到额定功率，这样的不在满负荷下运行的机械将会产生许多的无用功，对能源就造成了浪费。但是如果运用机电一体化技术，就能够对其进行效率调节，以达到节能的目的。举例说明，采用卡特电子效率节能控制系统的日本日立公司，通过综合控制发动机和泵，使得功率的利用率达到了百分之九十八。

1.3精确的把握成品作业

机电一体化技术中的电子控制系统应用在工程机械设备上，就使得称量精确，这样的自动化称量也会将人工称量的弱点降到了最低，明显提高成品作业的精度。同时这样的自动测量还使得人力资源得到了节约，减轻了施工人员身上的负担，这样的自动化或者半自动化的控制给工作带来了很大方便，例如，沥青和水泥混凝土搅拌厂广泛的采用了微机控制的电子称量自动化系统，使得沥青混凝土摊铺机的施工质量得到了明显的提高，与高效，快捷的现代工程施工的要求不谋而合。

1.4控制柴油机

柴油机行业的一项重要的战略目标就是降低柴油机的外排所造成的污染，但是，要想解决发动机排放质量进而最低油耗间的矛盾却是非常的困难。因此，将这两种参变量调整到一个平衡点。在过去，人们只是考虑去提高燃油效率，这样的话，虽然，污染物的排放量有所减少，但是污染物的排放浓度却在显著提高，并没有什么实质性的改变。但是，当电子技术高速发展的时候，通过采用电子调速器，电子油门控制装置，自动停机装置等装置，不仅使柴油机能够满足经济指标，还能使够对最佳喷油进行定时。

1.5其他应用

在国外，其生产的推土机，装载机，铲运机等都采用了电子控制的自动变速器，这种变速器能够根据外负荷的而变化情况而改变自身的传动系的传动比，通过使用这种变速器，不仅使燃油的经济性得到了提高，而且大大降低了劳动强度。为了使作业的安全性得到提高，现代的起重机上都用上了电子控制的力矩限制器。国外有些工程机械上设置了无线遥控装置以代替人工操作，避免了工程机械所带来的危险。

现代工程机械的一项非常重要的指标就是电子系统的可靠性。在工程机械中，露天作业居多，因此避免不了要暴晒，雨雾，强风，尘埃等侵袭。面对如此恶劣的工作环境，电子控制系统应该满足一些条件，要可靠，能够稳定的工作，抗老化，还要有较长的寿命，密封性要好，能够防水，抗干扰能力要强，能够在种种干扰下可靠地工作。

2.机电一体化的发展情况

现在，工程机械的发展正处于一个非常关键的时候，工程机械的技术模式逐渐转变为以机械，液压，电子控制技术等综合在一起的模式，这种技术，不仅能够使工程机械的性能呢的到极大的提高和促进，而且具有更加经济性，安全性和可靠性的特点。在当前的工程机械的制造系统中，其核心的工作模式主要采用微电子处理器。当今国民经济和科学技术正在高速发展，工程机械在我国逐渐普及，这样，机电一体化就能够更加科学的发展。

3.机电一体化的发展前景

3.1智能化方向

智能化一词主要是针对机器行为的描述，它的基础是控制理论，然后融入人工智能，运筹学，计算机科学技术，模糊数学，心理学，生理学和混沌动力学等元素，将机器得到判断事物，逻辑思维，以及自主决策的能力，从而使得控制目标得到更高。

3.2网络化方向

当有机电一体化的新产品被研发出来的话，如果它有多特的功能，可靠地质量，那么很快，就会在全球火热畅销。再有，网络已经在全世界普及开来，那么运用网络的远程控制作用和监视技术去控制终端的机电一体化设备就更为方便。运用局域网和现场总线控制家用电器已经越来越普遍，这样能够使人们从高科技技术那里得到便利和快乐。因此，机电一体化技术将会朝着网络方向更快的发展。

3.3微型化方向

所谓的微型化，指的是机电一体化将进军微观领域。在国外，称之为微电子机械系统，指的是几何尺寸不超过1立方厘米的产品。微机电一体化产品有着众多的特点，它产品体积小，较少的耗能，灵活的运动能力，在医疗，军事等方面有着独特的优势。微机电产品的加工技术非常的精密，包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4.总结

简而言之，在未来，机电一体化技术必将发挥着更加重要的作用，将会在更加广泛的领域内有所应用，也将会成为未来工程机械的发展方向。当然，为了能够早日将机电一体化技术的优势大放光彩，还需要在研究方面加大力度，使机电一体化水平得到提高，以得到长足发展。 [科]

【参考文献】

[1]张彬.论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J].现代商贸工业，2012，24（5）：180-180.

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关键词：现代煤炭 应用 机电技术 前景

在国民经济发展中，煤炭工业占据了重要地位，我国在能源生产与消费中，煤炭仍是我国的主要能源，加强煤炭生产技术的提高，可有效加强煤炭生产结构优化与生产安全高效性，并在降低劳动强度，提高煤炭生产效率同时，确保员工的生活质量与身体健康，促进煤炭工业的社会与经济双重效益。

一、煤炭机电技术

在煤炭工业生产中，现代煤炭的机电技术作为煤炭生产重要构成，也称之为机械电子的工程学，是跨学科综合性的高技术，主要是由微电子、计算机、自动控制、液压技术与信息技术等融合而成的交叉学科，是上世纪八十年代，在微电子技术基础上发展起来的高新技术，有效推动了相关机械制造业的发展，尤其是在传感、计算机、微处理与检测信息技术等发展下，机电技术在煤炭机械生产中获得了广泛应用，有效改善了煤矿机电相关产品综合性能，推动了煤矿机械新时期的发展。煤炭生产中，机电技术的应用，增强了煤炭机械自动化与经济性，进而影响到了煤炭生产中的排水、供电、提升与通风等安全因素，微电脑控制已成为煤炭机械生产重要构成，在煤炭科技进步下，煤炭机械中的电子控制技术比例越来越大，其应用范围与功能不断提高，对煤炭设备管理提出较高要求。

二、煤矿机电相关技术与功能

1.机电相关技术

在现代煤炭机械生产中，机电技术主要包含机械本体、信息处理与传感器等构成，在机械本体技术当中，应充分考虑机械性能与重量减轻等问题，目前机械产品制作大多是以钢铁材料作为主材，为减轻重量，对机械结构实施全面改进，应该在制作当中，有效融合非金属的复合材料，有效减轻机械本体重量，降低能量消耗率，增强实际效率。传感技术方面主要是解决其精确度、可靠性与灵敏度等方面，增强可靠性及防止干扰间的密切关系，为有效避免电干扰，应采取光纤电缆给予有效控制。而信息处理技术方面，应该加强机电与微电子间的快速进步，和信息处理设备间也是紧密相关的，要提高煤炭机电技术，应该有效提高信息处理的可靠性，让信息处理含有较快速度，有效处理标准化与干扰间的问题。

2.机电控制功能

在现代煤炭的机电技术发展中，实现了作业装置、电机与制动系统等方面运行状态的实时监控，一旦出现故障，可自动报警，并提示故障存在部位，有效简化了煤矿设备维护与检查方面的工作，并减少了维修费。加强煤矿机电的控制系统，有效实现了节能降耗与生产效率目标，如胶带输送机、通风机、提升机、变频起动与PLC控制系统等方面，就能节省电量30%之上，极大提高了煤炭生产的效率。机电技术还促进了自动化与半自动化的操作功能，减轻了工作人员的劳动强度，降低了由于工作人员缺乏经验所造成的作业精度影响，并且还具有安全操作与远程遥控等功能。

三、现代煤炭机电技术的应用与前景分析

1.机电技术应用

我国煤矿机电生产中，有关安全监控系统应用实践较晚，在上世纪八十年代，我国才开始引进多外先进煤矿监测方面的技术，直到上世纪九十年代，经过反复研究制定出了高水平监控体系，如煤炭科研院的重庆分院实施了监控系统研究，有效提高了监控分站智能水平，并与网络连接，对煤矿中的瓦斯突出矿井状况进行了规定，必须要安装监控系统，有些系统生产厂家，为各煤矿系统提供了相关的有利条件选择，并在市场竞争下，有效提高自身产品质量及优质服务。机电技术在煤炭矿井提升机方面也有应用，提升机上的机电技术提高，让机电技术功能得以有效发挥，实现了数字化、直流与交叉作业的提升机，数字化提升机具有快速通信与自行诊断等功能。加强煤矿机电应用，可有效体现煤矿机械的自动化程度高、使用寿命长与安全性高等特点。在煤矿机械当中，微电脑可靠性是项重要性能指标，在井下作业当中，其工作环境较为恶劣，并受潮气、煤尘与石块等变化侵袭，且受磁场、电场与机械振动等干扰，加强微电脑控制在井下性能环境要求，并能持续稳定工作，可实现抗老化与高强度等问题。煤炭机电技术也要满足智能性要求，将机械、液压控制与电子等技术进行有机组合，为煤矿机械整体性能提高奠定基础。在煤矿机械当中，微电控制系统已获得广泛应用，电子控制技术深入煤炭机械各领域当中，极大提高了智能电子控制的专业化与智能化。

2.机电技术发展前景

随着我国计算机与信息处理等技术不断发展，机电技术在现代煤炭生产中获得了较大发展，但与国外先进技术相比，我国现代的煤炭机电技术水平还相对落后，要想达到世界先进水平，需要我国的煤炭机电技术更为系统、标准与规范，将计算机当作煤炭机电核心的装置，煤炭机电产品的设计当中，要尽量选择功能较为完善嵌入式的计算机，以确保机电工作性能的可靠性，并加强煤炭机电产品的开发研究，与网络控制实现有效的通信控制。同时，在智能化上，机电产品要对设备自身与周围环境具有判断诊断功能，对自身最佳工作状态进行自动调节，强化故障预测与诊断分析，并加强传感器方面的研究，有效实现传感器智能化、集成化与数字化等，确保传感器测量准确，让机电技术更为先进合理，提高煤矿井下作业复杂环境的适应性。

结束语

现代的煤炭机电技术是项综合技术，是微电子、计算机、信息技术与自动控制技术等相融合而成的技术，在煤矿井下采掘与运输当中获得了广泛应用，有效促进了我国煤矿事业持续稳定发展，随着人工智能、网络与生物工程等技术的高速发展，现代的煤炭机电技术功能将会更为强大与优越，我国应积极加强煤炭机电相关技术研究开发，充分体现我国煤炭企业在社会、经济与技术方面的效益。

参考文献：

[1]王瑛.浅议煤炭机电一体化技术在我国的应用研究[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2012（4）

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关键词：机电一体化；工程；机械；运用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）04-0-01

机电一体化又称机械电子学。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。随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。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。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术。

在国外，从上世纪70年代开始，机电一体化技术被应用到工程机械上。80年代开始，微电子技术也被广泛应用，进一步推动了机电一体化技术的发展。计算机控制、信息处理以及传感技术等在工程机械中的应用，使工程机械技术发生了本质的变化，使各个领域的工程机械制造与控制都向数字化、自动化以及智能化的方向发展。不但提高了施工工艺，还节约了大量的人力、物力和资源，使工程机械的性能得到了前所未有的提高，无论是在动力性、安全性、节能性和操控性上都有了极大的改善，充分满足了现代社会与经济发展的需求。

目前机电一体化技术在工程机械中的应用主要是通过电子控制系统来实现的。随着电子控制系统在工程机械中的比重不断增加，其重要作用也就体现得更为明显，电子控制系统的优劣直接影响到工程机械施工的工艺和施工进度，其应用的广泛性和复杂性也对从事相关应用与维修的技术人员提出了更高的要求。

一、机电一体化技术在工程机械中的作用与功能

(一)监控作用

工程机械的电子监控系统可以对机械设备进行监控，具有故障报警与自动诊断的功能，对机械设备及时进行检查，及时发现故障和问题，提醒操作人员注意排除和维修。一旦出现异常情况，电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因，便于工作人员及时检修，极大地提高了工作效率，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生。

(二)节能功能

传统的工程机械设备能量利用率较低，能源浪费比较严重。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，达到较好的节能效果，不但节约了能源，还安全、环保。操作起来也比较简便，还可以减少机械磨损，提高工作效率。

(三)保证成品的作业精度

电子控制系统应用到工程机械设备上，可以使称量变得更为精确，使称量过程自动化，避免了人工测量误差较大的弱点，使成品的作业精度明显提高。电子自动测量还节约了人力资源，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。

(四)降低劳动强度

机电一体化技术的引入，使工程机械施工操作过程实现自动化或者半自动化。操作者可以更好地借助机械设备完成各种工作，劳动强度降低，工作效率却提高了，也减少了由于技术原因而导致的失误，实现了自动化、标准化的操作。工程质量和精度得到了充分保证，劳动力资源也可以得到更加合理的配置。

二、机电一体化技术的发展趋势与方向

(一)智能化趋势

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。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。

(二)微型化趋势

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(MEMS)，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。

(三)网络化趋势

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翻天覆地的变化。机电一体化新产品一经研制出来，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迅速发展起来，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是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。这也使机电一体化技术朝着网络化方向发展成为必然趋势。

(四)系统化趋势

系统化的特点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。系统化的特点之二是通信功能的大大加强，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。

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。如何把机电一体化技术应用到工程机械乃至更广泛的领域中，为社会经济发展做出更大的贡献，为人们的生活提供更多的便利和乐趣，是我们应该思考和努力的。

参考文献：

[1]黄宋义.工程机械中机电一体化的应用[J].科技资讯,2009(18).

[2]魏建碑.浅谈机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(25).

[3]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,2009(07).

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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。