时间：2023-08-07 17:31:43
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化要求，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】机电一体化 现状 发展方向
所谓的机电一体化就是机械、电子、控制、光学、信息、计算机等多种学科融合的新技术。机电一体化技术在现在的工业上应用的也越来越广泛，机电一体化最早出现于1971年一家日本的杂志上，随着机电一体化的迅猛发展，如今人们对机电一体化已经有了普遍的认知，机电一体化技术给机器赋予了人性化与智能化，使得机器不在那么的死板。本文综合现今我国的技术对机电一体化的现状与发展方向进行分析。
一、关于机电一体化的特点
（一）效率得到提高。机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制，使机械规范的进行工作，可以精确的完成来自控系统设定的动作，从而得到最佳的操作，使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率，也大大的提高了产品的质量。
（二）使用性能得到提高。机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式，操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少，这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本，电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作，系统支持重复操作。
（三）功能得到提高。机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用，适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术，机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术，单一功能了，具有了复合的技术与功能，使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。
（四）维护得到提高。机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多，产品在进行安装和调试的时候，是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此，更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能，可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施，使其恢复正常的工作状态。
二、机电一体化产品的结构
（一）机电一体化产品的机械系统。机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分，因此对于机械的结构要求也就更高了，需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。
（二）机电一体化产品的动力系统。机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源，一般的都是以电力为主的，比如电源、驱动电路、电动机等。
（三）机电一体化产品的传感与检测的系统。机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换，使其成为能够测定的物理量，这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定，从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。
（四）机电一体化产品的控制系统以及信息处理。为了满足机电一体化产品的功能和要求，信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息，然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策，对正在运行按照要求进行控制，达到控制的功能。在产品中，信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。
（五）机电一体化产品的执行机构。机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作，控制信息占据这重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。 机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件，经常性的采用电液、机械、气动等机构。
三、机电一体化未来的发展方向
（一）机电一体化的智能化。机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视，最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化，以控制理论为基础，融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法，对人类智能进行模拟，致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力，得已达到更高的控制目标，更好的为工业加强效率。
（二）机电一体化的模块化。由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多，所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准，这样可以方便各个部件，单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。
（三）机电一体化的网络化。网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世，只要是拥有独特的功能，并且可靠性比较高，质量能够保证，相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及，以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期，而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品，因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。
（四）机电一体化的微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，是指机电一体化向微型化的方面发展，国外称之为微电子，它的特点是体积小，耗能少，运动灵活。
四、小结
经过本文的分析，可以看出，机电一体化并不是一个孤立的个体，是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物，随着时代的发展以及生产力的需求，机电一体化的发展是必然的，因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。
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.
关键词：机电一体化；智能化数字；化工企业
中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0038-02
机电一体化是一种新兴学科，是有学科交叉的特征，兴起于20世纪60年代。当时，电子科技正处于第四代向第五代过渡时期，超大规模集成电路应用范围和实践的扩大，极大促进了机电一体化的进程，但当时的机电一体化主要是机械与电子的结合。近些年来，特别是电子信息系统的发展和超过规模集成电路的使用，丰富了机电一体化的内涵，现代的机电一体化已经不再简单是机械与电子的统一体，而是涉及多个行业、多种机械领域的专业的精密仪器，并产生了独立的学科分支。
1 机电一体化发展方向
1.1 机电一体化数字发展方向
机电一体化数字发展方向得益于计算机网络的发展。随着计算机网络技术的发展，机电一体化实现了微控制，扩展了机电一体化发展的内涵，特别是计算机网络虚拟技术和制造集成技术。数字化在机电一体化中的应用，使得机电一体化操作简单化、智能化，比如，数控车床的大规模推广和应用，并且可以实现系统的自我维护、自我故障报警，极大方便了用户需要，降低了设备和软件的操作损坏的可能性。
1.2 机电一体化智能化发展方向
机电一体化智能化发展方向是目前机电一体化发展的重点方向和主要研究领域。随着社会发展和科技进步，特别是计算机网络的发展，使通过程序操作实现机器和软件的智能化运作成为了可能。实现机电一体化发展有利于降低劳动工程强度和劳动时间。智能化发展是利用大规模数据库存储包括心理学、计算机学、数学等多种学科知识，利用模型统筹在一起，实现机器的高度智能化，虽然目前的技术条件下，机器完全人工智能化是不能实现的，但是利用具有一定人工智能设备进行机电一体化作业和处理是非常必要的。
1.3 机电一体化的模块化发展
机电一体化的模块化发展方向是历史发展的必然。机电一体化的发展前景广阔，在市场优势资源配置调控下，大量资源被投入到了机电一体化设备开发和生产当中，市场上供应一体化机电设备的厂家众多，为了各自利益需要，各个厂家往往会在关键技术、关键部位进行人为限制，甚至是机械零件的标准也不同，这种机电一体化机器供应格局与市场经济要求的生产社会化非常不符合，因此不利于生产的发展。此时，机电一体化的模块化发展显得尤为必要。
1.4 机电一体化的网络化发展
机电一体化的网络化发展是目前网络发展形势的要求。新世纪以来，个人计算机普及率大大提高，网络已经成为了人们日常生活的一部分。网络的发展、计算机的普及促使生产和消费逐步同步性和相关性。因此，机电一体化无论是从生产角度还是销售角度，都要考虑网络实践
应用。
1.5 机电一体化的绿色发展方向
机电一体化的绿色发展方向是社会发展的要求。随着社会的发展、人们生活水平的提高，人们对生存环境的关注也越来越高。经济发展、工业发展的背后是严重的环境问题代价，因此必须要实现发展的绿色化。机电一体化的绿色发展方向有两层意思：一是生产的绿色化。机电一体化设备在生产过程中必须要坚持绿色发展理论，通过绿色工艺，使用绿色材料，实现生产的节能降耗和环境影响的最小化。二是制造的绿色化。机电一体化设备具有应用范围广、需求量大等特点，不过无论是应用与化工企业还是日用家居都应该有限考虑设备绿色运行，降低环境
污染。
2 机电一体化在化工中的应用和具体实践
2.1 机电一体化在化工推广的意义
近些年来，我国化工行业取得了巨大的进步，化工企业总体科技水平和技术含量逐步提高，日益向现代化工企业转变。但是，我国化工企业的总体发展水平还不高，生产粗放型比较明显，生产效率不高，设备老旧率较高。机电一体化在化工中的应用和实践为化工企业的发展提供了新的发展方向和动力。一是在化工企业中推广机电一体化，有利于淘汰落后产能和设备，实现化工生产全过程的有效控制。通过机电一体化可以帮助企业实现化工原料从进场到成品最后出场全过程的有效监控，提高化工企业的工作效率。二是机电一体化技术有利于企业化工信息的传输。机电一体化中的交流传送技术和现场总线技术可以帮助提高化工信息的传送时效性，实现信息交流的双向性。三是通过机电一体化系统实现企业控制。化工企业规模一般较大，人事安排、生产安排任务较重，使用传统的生产处理安排方式，很容易造成人事规模过大，机构冗繁，降低企业生产成本。通过机电一体化系统，可以实现企业整体化规划与安排，实现了最少人工环境下效率的最大化。
2.2 机电一体化在化工中的应用
机电一体化在化工企业中常见的应用有三类：一是机电一体化在生产过程中的应用。机电一体化在生产过程中的应用主要是实现生产的自动化或者半自动化。比如数控车床，采煤业中用于运煤采煤的煤矿数字提升机，数字煤矿提升机通过数字化与提升机结合，特别是内装式提升机，极大方便了操作的流程。通过实现生产的自动化，提高生产的精确度，进而提高生产的效率，而且还可以有效降低人工生产成本，降低工人劳动时间和强度，对于一些污染比较大的化工企业，实现生产自动化也有利于保护工人健康和降低污染，比如，污水回收处理系统。二是机电一体化有利于实现生产的精确化。现代化学工业企业大部分正处于生产由粗放型向集约型转变，因此必然要求生产的进一步精确化，以便提高资源利用率。比如氮肥厂生产过程中，通过使用机电一体化设备实现自动加煤、填煤作业，可以实现生产连续性发展要求，通过利用现代机电技术，实现加煤、填煤作业的精确控制，保证投入和生产速度，有利于提高煤的转化率和利用率。三是机电一体化在化工企业中的监控作用。化工企业生产具有非常复杂的操作流程，一般在炉内进行，虽然利用传统的检测设备可以实现温度、气压方面的控制，但是因素变化具有不可预测性，一旦发生问题，仪器只能做到事后预警而不能起到事前预警的作用。利用机电一体化，比如液压系统、制动系统等，可以有效起到事前预警的作用，提高检测能力。
3 结语
机电一体化在化工企业中的应用，是机电一体化发展的必然要求，也是化工生产特点所决定的。随着社会和科技的发展，新技术、新研究特别是生物技术的不断发展，进一步丰富了机电一体化内涵，未来的机电一体化技术在化工企业应用过程会进一步深入。
参考文献
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根据上文所述，接口技术在机电一体系统中的分类主要包含机电接口和人机接口两种，对接口技术在机电一体化系统的运用进行具体的分析，也应该根据接口技术的不同类型进行有效的分析。
1机电接口在机电一体化系统中的运用
首先，机电接口被应用在机电一体化系统中能够作为模拟信号的输入接口而存在，通常在机电一体化系统的运行过程中，对于机械系统的运行状态信号的传递是由传感器或者变送器负责，而接收并且模拟机械系统的输出信号的则是机电接口。其原因是由于运行状态的信号多为模拟的电压或者电流信号，而电子系统对这些信号无法做到有效的识别和控制，只有通过机电接口对这些信号进行接收以及模拟，才能通过电子系统对这些信号进行有效的分辨，达到将机械系统和电子系统两者有效结合形成一个整体的目的。其次，机电接口被应用在机电一体化系统中能够作为模拟信号的输出接口而存在，在机电一体化系统的正常运行过程中，不仅电子系统对于机械系统的输出信号无法有效的识别和控制，机械系统对于直接由电子系统的输出信号也无法做到有效的识别和控制，智能有机电接口来实现两者之间的有效连接，机电接口能够对计算机的输出信号转换成机械系统能够识别的模拟电压信号或者模拟电流信号，帮助电子系统实现对机械系统的智能化和信息化控制，完成机电一体化系统正常运行的目的。最后，机电接口能够作为机电一体化系统中的开关信号通道接口而存在。在机电一体化系统的有效运转过程中，不仅要对机械系统和电子系统的实时连接做好接口设置工作，还有许多需要需要处理的开关闭合和断开信号、指示灯的显示与熄灭信号、继电器和接触器的吸合与释放信号等等需要处理，这些信号的模拟、输入以及输出同样需要用到机电接口。因此机电接口也能够作为保证机电一体化系统中的开关信号的正常运转的开关信号通道接口而存在。
2人机接口在机电一体化系统中的运用
人机接口在机电一体化系统中的作用主要是负责将技术人员的指令翻译成相关的信号输送到机电系统中，进行控制指令与动作指令之间的信息交换，保证机电一体化系统能够在工作人员的控制和管理下正常运转。因此人机接口在机电一体化系统中的运用主要是作为拔盘输入接口、键盘输入接口以及键盘输出接口而存在。其中拨盘输入接口的功能主要是负责机电一体化系统中系统参数的修正与控制作用，能够帮助工作人员对机电一体化系统中的诸多参数信息完成相关的调整工作，而键盘输入接口则是作为向电子技系统中的计算机键盘输入和输出接口而存在，其能够帮助电子系统中计算机与键盘之间的有效连接，其中电子系统的键盘又可以分为编码键盘和非编码键盘，两者分别具有不同的优势和劣势，然而总体都能够满足电子系统中计算机正常运转的诸多功能上的要求。
3结语
总体来讲，接口技术在机电一体化系统中的运用主要可以分为机电接口和人机接口在机电一体化系统中的不同运用，帮助机电一体化系统实现诸多不同的功能，以上功概括来讲就是帮助机电一体化系统实现电子系统和机械系统的有效连接，实现两者在连接过程中各个功能模块的连接要求和运转要求，从而有效的提升机电一体化系统的运行效率，提高机电一体化系统的产品质量。
作者：杨志威单位：广东省轻工业高级技工学校
关键词 机电一体化 接口技术 运用
中图分类号：TM77 文献标识码：A
1简述接口、接口类型与接口连接方式
机电一体化系统，即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起，从而发挥机械电子的优势，提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分，它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件，具有调节、匹配、缓冲等性质，可以有效地转换电平、增加功率，使机电一体化产品的性能得到提高；一些技术人员将接口加设抗干扰材料，可以将电子系统与控制系统之间相互隔离，防止两个系统之间的信号受到干扰，影响电子系统与控制系统运行的可靠性；接口的运用，还可以进行电路转换，保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配，进而提高机电一体化产品的运行效率。
不同的机电一体化产品，其性能、工作原理等都存在差异，自然接口也不完全相同。也就是说，在运用接口技术连接子系统的各个模块时，需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类，即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口，它可以模拟信息的输入与输出，并为机电一体化系统提供平稳的电流，以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态；人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口，这种接口可以将工作人员的指令，利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据，并通过接口在各个子系统之间相互传递信息，以满足实际需要。
2接口技术在机电一体化中的运用
2.1概述接口技术
在机电一体化技术发展的过程中，接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义，它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接，使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用，可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来，促进其数据、信息的传递与转换，使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展，机电一体化技术也将得到更快的发展，并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展，机电一体化产品的性能也将越来越高，为人们生产、生活提供更多的便利。
2.2接口技术在机电一体化中的运用
众所周知，接口技术在机电一体化中的应用，大大提高了机电一体化系统的性能，同时也促进了机电一体化技术的发展。那么，接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢？
（1）连接机电一体化系统中的各个子系统模块，充当“开关通道”。在机电一体化系统中，各个子系统模块相互连接，再通过电子系统进行智能化控制，将信息系统中的数据、信息进行传递与转换，使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能，就必须有连续的电流，而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”，工作人员只需正确操作开关执行器，为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流，就可以有效实现以上功能。
（2）工作人员可以根据需要手动接口，满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时，通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作，这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口，工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统，系统就会按照需要将指令编码成信息数据，并通过接口传递给各个系统模块，输出相应的状态、运行参数等，以实现工作人员监控机电一体化系统的目的，满足工作需要。
（3）运用接口技术，可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中，接口的运用还不是很成熟，导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展，越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后，有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数，对这些数据、信息等进行有效的调整，就可以实现监控生产过程的目的。
2.3运用接口技术需要注意的问题
接口技术是在机电一体化技术上发展起来的，所以在运用接口技术的时候，需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间，需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配，是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求，这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术，才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用；任何技术在运用过程中，都需要进行调试，以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样，接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说，技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后，就要及时地进行系统测试与接口的智能调试，这样才能在第一时间发现问题、解决问题，保证机电一体化产品的可靠运行，也可以为以后接口技术的发展提供参考；接口在使用过程中，人机接口是比较常见的，它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口，也就是f，这种接口是可调的。因此，技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能，并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控，结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控，实现智能化、网络化，提高接口技术的运用效果。
3结语
总而言之，随着我国工业化进程的不断深入，各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一，对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分，接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以，相关技术人员应该积极创新接口技术，从各个方面提高机电一体化产品的质量，进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。
参考文献
关键字 机电一体化 应用 发展趋势
一、机电一体化概论
机电一体化技术是建立在机械技术、微电子技术、计算机与信息技术、传感器与检测技术、自动控制技术、电力电子技术、驱动技术以及系统总体技术等高新技术群体基础之上的一种高新技术，是包括技术基础，技术原理在内的、使机电一体化产品或系统得以实现、使用和发展的技术。
随着生产和技术的发展，在以机械、电子技术为主的多门技术学科相互渗透、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。它包含机电一体化技术和机电一体化产品两方面的内容。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律，显示了强大的生命力。机电一体化将机械与电子技术融为一体，使物流、能流、信息流融为一体。计算机技术与液压控制有机结合，实现了液压支架定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。此外，引进的工作面供电设备采用了微机控制技术，实现故障查询、闭锁、先导保护和控制功能，也是一种典型的机电一体化产品。煤矿运输设备的机电一体化进程也十分迅速，近几年来，引进的电液控制软启动在带式输送机上的应用达到很高水平，它利用计算机与液压技术相结合，不仅具有良好的启动、停车、调速和功率平衡等功能，而且能监测设备各部分的工况，对不正常状态进行保护，显示故障类型。矿井提升机是煤矿实现机电一体化水平最高的大型设备，全数字化交、直流提升机，尤其是内装式提升机从结构上将滚筒和驱动合为一个整体，机械结构大大简化。
二、机电一体化基本结构要素
（一）机械本体部分
机械本体就像人体的身躯骨架，它是系统所有功能元素的机械支持结构包括机身框架机械连接等。
（二）动力部分
动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动一样为系统提供能量和动力功能，驱动执行机构使系统按照控制要求正常运行。
（三）传感部分
传感部分就像人的眼鼻耳口等感觉器官，将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测变成可识别的信号传输到信息处理单元，经过分析处理后产生相应的控制信息；其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成。
（四）执行部分
执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样，根据控制信息和指令完成各种动作和功能；执行机构是运动部件一般采用机械电磁电液等机构。
（五）控制及信息处理部分
控制及信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆思考和判断问题一样，将来自各传感器的检测信息集中存储分析加工并根据信息处理的结果按照一定的程序和节奏发出相应的指令控制整个系统有目的的运行；它一般由计算机可编程序控制器数控装置以及逻辑电路A/D与D/A转换I/O输入输出接口和计算机外部设备等组成。
三、机电一体化技术优点
（一）高安全性能
机电一体化产品在很多领域具有较强的功能，其中包括有监视、报警、自动保护等方面工作中发生一些电力故障的时候，机电一体化产品能够自动启动保护措施，使人和设备的损害降到最低，提高了使用设备的安全性能。
（二）高生产能力
机电一体化产品自动处理信息和自动控制能力很强，在控制和检测方面的灵敏度和精度等都很高。机电一体化产品有自身的控制系统，通过启动这个系统可以使机械执行机构按照设计的要求完成动作，可以保证工作完成的质量和产品的高合格率。机电一体化产品的生产能力也随着自动化的成功实现得以提高。
（三）高使用性能
机电一体化产品采用了数字显示和程序控制，这使得手柄和按钮的数量得到很大程度的减少，方便了操作过程。机电一体化产品可以重复大量的动作，更先进的产品还能够筛选工作程序。
（四）高适用范围
机电一体化产品具有复合技术和功能不具有单技术、单功能的局限性，这使得机电体化产品的功能得到很大提高，也深化了自动化的程度。机电一体化产品具有的自动和智能功能可以轻松应对用户的需求。
（五）高可靠运维
程度的控制可以对安装调试机电一体化产品，在其控制系统中输人控制程序就可以对产品进行调控了，这样就不用改变产品的零件或者哪一个部件了。机电一体化产品还能够对工作中的故障自动进行检验和监视等，并且可以自动采取应对措施。工作对象不同时，具有存储功能的机电一体化产品可以根据存储的执行程序自动工作。
关键词：煤矿；机电一体化；应用
引言
近年来，中国煤矿机电一体化技术无论是在科研领域还是应用领域都取得了巨大的成就，但与西方发达国家相比，中国的煤矿机电一体化技术还有一定的差距，而且中国的煤炭工业相对于机械、电子、航天等行业相比，起步晚、基础差，在应用、规模、管理等方面有巨大的差距。随着煤矿生产的不断发展，对于技术水平和生产规模的要求越来越高，机电一体化技术的在煤矿生产中的应用，能取得更加显著的技术、经济和社会效益。
1机电一体化技术
1.1机电一体化技术的含义
机电一体化指的是各类现代生产中将相关工业技术与现代化信息技术结合到一起，并利用微电子技术将其融入渗透到机械工程中的一种新技术。机电一体化系统由传感装置、动力装置、机械装置等3个部分构成，其中传感装置在机电一体化中起到信息传递的作用，动力装置的作用为在机电一体化系统中为安全生产提供动力，机械装置的作用是对几个部分之间工作进行协调，把机电一体化系统功能充分发挥。
1.2机电一体化的特点
机电一体化技术是基于原有工程技术实现的突破，相比其它技术，机电一体化的优势十分明显，具体介绍如下：a)机电一体化产品本身功能强大，包括运算、记忆、控制、信息处理等，产品在性能、功能、智能化程度等方面十分突出；b)机电一体化产品能根据负荷及运行情况实现自我调整，在节能方面比较突出；c)机电一体化产品能对设备进行监测、诊断，使生产安全提供了强有力保障；d)机电一体化产品在结构上实现了简化，操作简单，其发展方向也趋于标准化。
1.3煤矿机电一体化技术现状分析
目前，煤矿机电一体化技术的发展现状主要由以下两方面反映出来：a)随着科学技术不断进步，计算机技术得到了充足发展，计算机的功能得到了很大的开发与应用，数据库信息也更加完善，这使得机电一体化技术得以不断提升，在实际工作中得到了广泛应用。计算机技术的发展改变了中国各行各业的发展趋势，其发展方向趋于自动化、智能化及系统化。针对目前的情况来讲，机电一体化技术在中国一些产业中已实现了应用与发展，并取得了一定的成效，产品在性能、功能方面都得到了一定的优化，为产品机电一体化智能化方向的发展提供了坚实基础，促进了机电一体化技术的完善与发展；b)目前，机电一体化技术的应用不再局限于煤矿生产中的硬件设施上，如煤矿开采、井下煤矿运输及井下供电排水等，在软件设施上煤矿机电一体化技术也得到了广泛应用。此外，煤矿开采中机电一体化技术的应用越来越广泛使得煤矿生产的效率与安全程度越来越高，为中国煤矿产业的发展提供了强有力保障[1]。
2煤矿机电一体化技术的应用
2.1采煤设备中机电一体化技术的应用
在采煤设备中，机电一体化技术大大提升了采煤设备的牵引能动性，并使采煤设备受阻力的影响得以降低，同时采煤设备的制动能效也得以充分发挥。应用机电一体化技术能提高采煤设备抵抗恶劣环境的能力，能在持续工作中减少设备故障发生，进而避免了一些故障维修而产生的费用，且提高了采煤设备的工作效率。
2.2运输设备中机电一体化技术的应用
随着社会经济不断发展，国家建设及人们生产与生活中对煤矿资源的需求量越来越多。为迎合这一趋势，煤矿企业就必须使煤矿生产效率得以提高，进而使得煤矿企业得到进一步发展。而机电一体化技术的应用正好能实现这一目标，在煤矿开采中，机电一体化技术实现了煤矿运输设备控制的自动化，再加上计算技术的应用，使惯性荷载的处理得以实现。此外，在运输过程中不可避免出现故障，而机电一体化技术能诊断并完善这些故障，不断完善煤矿运输设备，为安全可靠的煤矿运输提供了强有力支持。
2.3监控系统中机电一体化技术的应用
煤矿开采中监控系统的作用十分重要。监控系统中机电一体化技术的广泛应用使煤矿开采的生产效率得以大幅度提升，同时让煤矿生产设备的持续运转得以实现，且还提高了煤矿生产的安全性，为煤矿作业人员的生命安全提供了充分保障。此外，监控系统中机电一体化技术对硬件与软件系统进行了协调与统一，加强了监控效果。
3煤矿机电一体化技术的管理措施
3.1不断完善与引进科学技术
计算机技术作为机电一体化技术的核心，其对于机电一体化技术的发展起到了决定性作用。所以，为加强煤矿机电一体化技术的管理，促进其发展，就必须提高现场作业总线任务的力度，进一步提高计算机的中央存储能力与运算能力。同时，还应充分考虑煤矿生产现场环境的实际情况，展开全面、系统的分析与研究，使机电一体化技术在性能、体积、功能等得以优化。此外，还应尝试结合机电一体化技术以太网技术，使一体化技术通信功能得以开发，进而实现机电一体化对通信的控制。
3.2采用科学的管理手段
在机电一体化技术的应用中，为保证其作用得以有效发挥，就必须采用科学、有效、合理的管理手段，以此来诊断并解决实际工作中存在的问题与不足。在煤矿生产过程中，应建立相关责任制度，明确各环节工作的责任，例如煤矿开采、开采设备管理等，并将其落实到个人，如此才能使生产工作得以协调与统一，为煤矿管理与控制的有效性提供充分支持。此外，还应合理安排机电工作人员，加强机电工作人员队伍建设，为其提供定期培训，提高其专业技术水平，强化其职业道德素养，进而为煤矿生产顺利进行提供强有力的人力支持。
3.3设立相关机构对机电设备进行管理
在煤矿生产过程中，机电管理机构有着十分重要的作用，它是实现开采工作统一管理的重要条件。因此，必须设立机电管理机构，强化管理。为达到这一目的，应建立健全相关制度，针对机电一体化技术的应用进行合理编制。且对于实际上生产中存在的违规操作必须严格制止。此外，为保障煤矿工作人员的积极性，还应建立相关奖惩制度，为煤矿生产的顺利进行提供强力的制度保障[2]。
4对中国煤矿机电一体化技术发展的思考
4.1机电一体化设备将以PLC为核心
计算机PLC（可编程逻辑控制器）的计算、存储能力越高，其体积与能耗就越低。基于这一特点，就必须大力发展PLC技术并应用于机电一体化技术中。因此未来机电一体化技术与设备应将PLC作为设备的核心部分，强化其科学性与可靠性。
4.2通信功能的开发
目前，通信功能在煤矿机电一体化技术中已得到开发，并在煤矿生产管理中发挥着十分重要的作用。为使通信功能得到进一步完善与开发，应提高其通信模块的可靠性，实现网络的快速连接。
4.3机电一体化技术四化
根据机电一体化技术现状，目前中国机电一体化技术产品在品种方面存在一定的问题，缺乏统一标准。因此，在完善与改进机电一体化技术的过程中，应朝着产品标准化、规范化、系统化及通用化的方向发展。
4.4提高机电一体化技术的智能化水平
未来煤矿机电一体化技术的发展必然朝着智能化方向发展，提高机电一体化技术的智能化水平是保障设备周边环境判断及采取数据的分析准确性的重要手段。如此才能使煤矿机电设备中出现的故障得以有效诊断与预测，使煤矿机电设备的工作效率得以提高[3]。
5结语
煤矿机电一体化技术的广泛应用提高了煤矿生产的工作效率，促进了煤矿产业的发展，对于中国经济发展与社会建设有着十分重要的作用。而随着煤矿产业不断进步，其对煤矿机电一体化技术的要求必然越来越高，这就要求对机电一体化技术进行完善与改进，进一步提高其科学性、有效性及合理性，进而在实际煤矿生产中进一步提高煤矿生产的效率与安全性。
参考文献：
［1］姚昊辰.机电液一体化技术在煤矿领域的发展趋势分析［J］.能源与节能，2013(8)：25-27.
［2］赵兴友.煤矿机电一体化技术发展探究［J］.散文百家(下)，2014(8)：192.
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经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。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70—80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，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奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；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予很大的关注和支持。（3）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，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，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，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。这些研究，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
3机电一体化的发展趋势
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。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
3．1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术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之一。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，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，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、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。
3．2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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。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等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定出国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。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，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3．3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、教育等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的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)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(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人们呆在家里就可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。
3．4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（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3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、信息等方面具有无可比拟的优势。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。
3．5环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
3．6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。一般除RS232外，还有RS485等智能化通信接口。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：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，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；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述，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和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且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，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献：
［1］李建勇．机电一体化技术［M］．北京：科学出版社，2004.
［2］李运华．机电控制［M］．北京：北京航空航天大学出版社，2003.
《职业教育杂志》2015年第一期
一、目前机电一体化专业教学存在的问题
（一）对专业内涵的理解不够机电一体化的本质是将电子技术引入机械控制中，也就是利用传感器检测机械运动，将检测信息输入计算机中，计算机得到能够实现预期机械运动的控制信号，由此来控制执行装置。若是真正意义上的机电一体化产品，它有两个明显的特征，一是要有运动机械，二是采用了电子技术，通过计算机指令和反馈来实现柔性化和智能控制。而不少专业教师却单一地认为，机电一体化专业就是学一点机械类课程，学一些电子类课程，如果加上一些控制类课程，简单拼凑就是机电一体化了。因为理解不够，所以对最后的综合实践课程，没有引起足够的重视，课时量及训练强度不够，大量精力花在了使学生获取装配钳工或维修电工高级工证书上。但社会现实却是机电一体化技术发展到了新的高度，随着光学、通信技术等的进入，机电一体化出现了光机电一体化；而人工智能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，开启了机器人的新时代。这迫切需要我们五年制高职机电一体化专业融入新技术、新技能。
（二）对关键核心课程的融合不够目前，机电一体化技术专业主要开设机械类、电子类和控制类专业课程。技能实践课程也大致这样划分，在最后阶段，再开设综合专业课程和实践课程。如果按专业方向划分，则制造技术方向开设CAD/CAM软件应用技术、机电设备机械安装与调试技术、机电设备装调工（装配钳工）训练与考级；控制技术方向开设电气制图及CAD技术、机电设备电气系统安装与调试技术、机电设备装调工（维修电工）训练与考级。以上所有课程基本上都是分机械和电子课程两条线展开的，对PLC和单片机的理解运用不到位，到最后真正能融合机电技术、体现机电一体化专业特点的机电设备安装与调试技术实践课只开3周，而装配钳工和维修电工课程分别开了11周。很明显，对前者这门综合性的核心实训课程重视不够，其带来的后果是学生虽然分别掌握了机械类、电子类、控制类课程的知识和技能，但没有融合三类课程和技能，没有达到真正的机电一体化人才培养要求。
（三）对技术技能应用能力的强化不够对于五年制高职的学生来说，最重要的专业能力是专业技术技能应用能力，而不是开发和设计能力。具体地说，就是操作机电一体化设备的能力，具体分析、制定机械加工工艺文件的能力，能处理生产车间现场工艺技术问题，具有维护、维修机电一体化设备的能力。而现在大部分学校对学生的技能要求就是制造技术和控制技术两个方向，就是取得装配钳工高级工或维修电工高级工证书。这些技术技能肯定不能让学生完全了解和掌握机电一体化专业的核心技能。学校应当通过校内机电设备装配调试相关课程设计、专项实训，使学生获得初步的技术技能应用能力，最后通过综合实训课程，使学生获得真正的机电一体化专业技能，并努力培养学生分析和解决实际问题的能力。
二、对培养学生专业技术技能应用能力的探索
（一）多元整合优化专业课程体系目前，职业学校普遍开设三类课程：综合化课程（技术基础模块）、一体化课程（技术模块）、项目化课程（技术训练模块）。综合化课程模块是机电专业领域岗位群相关职业通用性的必备技术理论和基础技能；一体化课程是机电专业相关技术领域中某种技术知识和技术应用方法有机整合的课程，如PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术等；项目化课程是培养学生专项技能和综合职业能力的课程，该类课程与职业技能或职业资格要求融通，突出熟练技术运用能力的培养，如机电一体化专业中的钳工技术训练、机加工技术训练、机电设备装配调试技术训练等。而对上述三类课程进行整合优化，就形成了真正的机电一体化课程，包括机电一体化技术理论课程、机电设备装调技术课程设计、机电一体化设备装配调试实训课程等，这是最能体现专业特点和要求的课程，是机电技术的真正融合。
（二）开设综合化的核心实践课程目前，综合实训课程开设的情况是：制造技术方向开设装配钳工，控制技术方向开设维修电工。如果培养机电综合能力，就要把PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术加以强化，增加机电设备安装与调试技术课程的学习和实践，开设光机电技术和机器人技术实训课程，让学生了解并掌握较为前沿的机电一体化技术技能。
（三）重点培养学生专业技术的应用能力目前，不少学校机电一体化专业主要进行电工、车工、钳工三项实践技能训练和职业技能鉴定，学生初步掌握了机电技能。但这些技能是独立的、分散的，没有与机电岗位的综合技能匹配。随着技能大赛的推进，各校购置了机电一体化设备，培养了一批能胜任机电一体化专业综合实践技能教学的师资队伍，也有了较为成熟的实训项目，完全有条件、有能力开展综合实训。目前，省内职业学校机电综合实训课程主要使用光机电一体化设备，该设备的组成包括电子控制模块和机械机构。电子控制模块主要有主令电器模块、传感器模块、控制模块、变频器模块、驱动电磁阀等。机械机构包括运料机构、传送带机构、推料机构、机械手机构等。工作原理是利用先进的控制设备，控制生产机械自动完成生产的自动化过程。这套设备虽小，但它涉及了机电一体化专业各个方面的知识和技术，体现了机电一体化专业的核心技能。教学实践的具体做法是，以学会技术技能、完成任务为中心，以项目形式来安排训练内容，让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图，模拟实现工业生产控制中的小项目，如工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等，然后在机电气一体化实训台进行分块练习，熟练掌握每一个单元的自动控制功能，最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自生活和生产，学生对项目课题感兴趣，教师引导学生主动思维，引导学生分析问题、动手解决问题，真正培养学生专业技术的应用能力。
五年制高职机电专业教学，要打破传统的机、电项目分两条线展开而最后不综合的格局，必须以机电一体化综合实践课程来提升专业教学内涵，引入技能大赛训练内容，让学生完成一个个完整机电一体化应用技术的生产项目，从而真正提高学生的专业综合应用能力，培养出能在生产一线解决实际问题的技术技能人才。
作者：顾国清单位：江苏省吴中中等专业学校
摘 要： 科学技术的广泛应用推动了人类社会的进步，如今机电一体化技术发展迅猛，已经成为一项重要的技术，在企业的生产经营中发挥着不可替代的作用，发展前景良好，所以，加强机电一体化技术的发展和应用探究具有重大的意义。
关键词： 机电一体化技术；发展；应用；探究
引言
科学技术使社会的生产生活发生了日新月异的变化，机电一体化技术是现代科学技术和人类智慧的结晶，它把机械技术与现代电子技术结合在一起，它的发展和应用在提高企业产量的同时还提高了产品的技术含量，使企业更具市场竞争力，也促进了社会经济的进步。
一、机电一体化技术的概述及发展历程
机电一体化技术是一种综合技术，应用范围愈来愈广泛，它将微电子技术、控制技术、计算机技术、机械技术、光学技术相互交叉和融合，成为众多高新技术产业和装备的基础。它包括产品和技术两个方面。机电一体化技术的发展经历了三个阶段，1960年以前是初级阶段，由于电子、机械两方面的技术水平不够完善，导致机电一体化技术开发出来的产品没有广泛的应用。1970年至1980年之间属于第二阶段，机电一w化技术得到了计算机等提供的技术基础，特别是微型计算机和大规模集成电路促使其发展快速，在很多领域得到了应用。1990年以后，人工智能、光纤、神经网络等技术的发展，使机电一体化技术迈向智能化阶段，发展前景更加广阔。
二、机电一体化技术的应用机电一体化技术在各个行业得到了广泛运用：
2.1在汽车行业的应用
（1）汽车的打火系统使用机电一体化技术：原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱，使用时间一长，打火会很困难，影响汽车的启动，采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号，提升电路传感能力，系统自动对空气和燃料质量之间进行对比，减少它们的比例，使燃料的含量提升，打火容易很多，实现发动机的快速反应。
（2）汽车的雷达系统使用了机电一体化技术：它的应用不仅使人们的生活更加方便，而且减少了危险因素。生活中，汽车在倒车、行驶、停车的时候，我们虽然也会减速对周围的环境进行观察，防止发生意外，但总会有视觉死角，在这种情况下，汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报，给驾驶员已提醒，有效的避免了事故的发生。
（3）汽车的制动系统使用了机电一体化技术：之前，汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的，是为了及时停车，保证安全，但是，随着汽车行驶速度的提升，原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要，因此，运用了机电一体化技术，能够减轻汽车质量，提升车速，使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动，汽车的安全性更强，制动效果更好，防止了交通事故的发生。
2.2在建筑材料生产中的应用
施工建设要求的不断提升，对建筑材料的生产要求随之更高更严格，而具有高性能、高质量、低能耗、多功能特性的机电一体化技术为建筑材料生产行业提供了机遇，并在建筑材料的生产中发挥着至关重要的作用，得到了广泛的应用。对于现代建筑而言，材料的级配控制非常关键。如果级配出现误差，会使建筑的寿命缩短，造成安全隐患。因此，机电一体化技术的应用就可以利用微机控制最大限度的降低级配误差，提升建筑行业的竞争力。
2.3在煤矿企业中的应用
在煤矿企业中，机电一体化技术主要用于地下开采作业。因为作业在地面以下，对工人的人身安全造成了很大的威胁。机电一体化技术的应用，可以让井下作业实现自动化、机械化，既能提高工作效率，又能保障工人的安全，因此，井下机器人的智能化操作已成为煤矿行业的发展趋势。
三、机电一体化技术的发展趋势
3.1智能化发展趋势
机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈，已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中，使机电一体化系统具备了简单的思维能力，向其输入指令，能够按照指令完成特定的动作，提高机电产品的智能，增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能，但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能，为人们的生产生活提供方便。
3.2网络化发展趋势
随着科技的发展，网络技术的更新换代进一步加快，在产品的生产制造、销售等过程中更是不遗余力的开发和利用这一优势，实现远程控制，人们在家里就足不出户就能享受到机电一体化技术带来的便利。所以，机电一体化向网络化发展是必然的，是时展的要求。
3.3绿色化发展趋势
绿色环保已经成为当今社会的主题，也是各行各业发展的必然趋势。因为，工业科技的发展让人们享受美好生活的同时也带来了很多问题：环境污染、资源减少等等，所以机电一体化也必须实现绿色化发展，才能跟上时代的脚步。通过提升机电一体化技术，实现绿色化、环保化发展，不仅拓宽了机电一体化技术的运用范围，还能够减少环境污染和能源消耗。
3.4光机电一体化发展趋势
在未来的机电一体化技术中充分发挥光学技术的优势，增加传感系统的性能，不仅减少能源的浪费，而且利于机械系统快捷、精准的运作，提升机电一体化系统的信息传导和交流能力，实现系统内部的信息交换与联动。
3.5人性化发展趋势
人性化是每一个产品发展的必然趋势，在对产品的发展过程中必须保证人性化的发展，对于机电一体化的产品不但要保证产品的性能之外，还要更好的进行造型和色彩方面的协调，让这些产品达到广大人民群众的认同和喜爱，同时也更加贴近自然，更接近生人们活习惯。
关键词：机电一体化 现状 发展
引言：
机电一体化技术建立在计算机网络技术以及机械技术的基础之上，利用机械设备的自动处理技术，对机械设备进行多功能整合，有效改善设备精度、提升设备性能，使其朝着智能化的方向发展。随着现代科技的进步，促使机电一体化技术不断的变化和发展，微电子技术、传感测试技术、自动控制技术等也逐步融入到机电一体化技术当中，但是机电一体化技术绝不是这些技术的简单叠加，而是将这些技术有机结合，使机电一体化技术的适用范围更加广阔，日常生活中常见的智能洗衣机、空调、照相机等都是机电一体化产品的代表。机电一体化技术的应用，在一定程度上提高了机械工程技术的效率，使机械工程的要求得以更好的满足，实现了机械产品的自动调节、控制与检测，因此，机电一体化技术的发展越来越受到人们的重视，这项技术的未来发展前景将会越来越广阔。
一、机电一体化技术的发展现状
1.机电一体化技术的发展历程
早在上世纪60年代末期，日本企业界就提出了“机电一体化技术”的概念，他们将这一技术取名为“Mechatronics”，即机械技术与电子技术融为一体。直至70年代，人们都把机电一体化看成是机械与电子技术的结合。到了20世纪80年代，信息技术开始逐步发展起来，促使微处理机的性能有所提高，为数控机床、工业机器人以及汽车电子控制系统等机电一体化产品提供了有力的技术支持，超大规模集成电路及微型计算机的出现也为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。进入20世纪90年代后，机电一体化系统中融入了通信技术，使得机械设备变得更加智能，便于操控。机电一体化机械设备的功能更加多样，性能也有了很大程度的提升，尤其是微传感器和执行器技术与半导体技术、机电一体微型化方法相结合，形成了更加精密和集成的“微机电一体化”。随着自动化技术、人工智能技术、光纤技术的不断发展和进步，机电一体化技术逐步建立起完善的科学体系。
2.我国机电一体化技术的发展历史及现状
20世纪80年代，我国开始了对机电一体化技术的研究，国务院对这项技术予以高度重视，并将其列入“863”计划的重点发展项目之一。为加快机电一体化技术的发展，我国提出了发展这项技术的具体实施策略，并成立了专门的研发小组，着重研究如何促进机电一体化技术更快的进步。随着我国经济的发展和科技水平的提高，使机械与电子技术实现了有机结合，尤其是电子计算机技术、自动化控制技术、通信技术的发展，为机电一体化技术奠定了坚实的发展基础。尤其是我国自主研发出了微型计算机以及大规模的集成电路，这为机电一体化技术的发展提供了更为充足的条件。进入20世纪90年代，我国的机电一体化技术有了更为深入的发展，各种高科技技术逐渐被应用到机电一体化技术的研究当中，使机电一体化系统更加智能化，促进了机电一体化技术的快速发展。目前，我国已建立了计算机集成系统工程研究中心，很多企业通过实施计算机集成系统应用示范工程获得了巨大的经济效益，计算机集成系统也被广泛应用于诸多领域，得到了各行各业人们的关注。另外，我国现在已掌握了工业机器人操作机的设计制造及程序优化等技术，能够独立生产机器人的关键元器件，开发出适合各行各业作业的多种机器人，为企业的发展提供了便利。
二、机电一体化技术未来的发展趋势
机电一体化技术的应用对于机械产品的制造和加工起着非常重要的作用。就目前的状况来看，高智能将成为机电一体化技术未来的主要发展方向，智能机器人将变得更加普及。在控制系统的指引下，智能机器人将会具有一定的判断及推理能力，并根据不同指令自主学习相关知识，代替人类完成一些复杂的生产工作，使人们得到所需产品的同时，提高生产效率。因此，高智能化将成为机电一体化技术的主要发展趋势，研究人员将会根据不同层次的需求编写不同的控制系统，让机器人可以更好的为人类的生产生活而服务。
机电工业的不断发展，为人们的生活提供了极大的便利以及丰富的物质生活，但同时也对资源进行过度的开发，对生态环境造成了一定的恶劣影响。随着人们环保意识的增强，绿色生产、绿色产品越来越受到人们的欢迎。因此，未来的机电一体化技术将朝着绿色化的方向迈进，即以减少对环境的危害或对环境无危害为根本出发点，最大限度的回收与利用报废设备及产品，使用更加环保的生产原料及生产技术，使研发过程及产品符合环境保护的标准，以保证产品的市场价值。
计算机网络技术的兴起与发展推动着各行各业的发展，并且充分将全球资源整合，使企业间的竞争更为激烈。将计算机网络技术应用到机电一体化技术当中，不仅实现了机电一体化设备的远程自动化控制，而且使我国对于国际上一些先进的机电一体化产品有了更加深入的研究，促使国内机电一体化技术的发展趋于成熟。可以说，未来的机电一体化技术将会更加网络化，使机电一体化设备的无人值守运行成为现实，同时也能够让机电一体化技术的新产品通过便捷的途径得以向市场推广。
目前我国有很多企业生产机电一体化的产品，但是由于所生产的产品缺乏统一的标准，因此在生产过程以及以后的使用过程中难免会遇到麻烦。因此，这就要求机电一体化产品实现模块化，即将这些产品划分为独立的模块，使每个模块可以在机械设备更好的发挥其应有的功能，以适应不同生产的需要。模块化技术能够在一定程度上减少产品开发及生产的成本，使不同产品的零部件之间实现通用，这对产品的维修性、装配性与拓展性的提高也起着一定的促进作用。模块化的设计与制造也将成为未来机电一体化系统的发展趋势，并且随着微机械电子技术的发展而逐渐普及。利用这些模块，可以方便快捷的生产出各种新型机电一体化产品。
随着纳米技术的不断发展进步，很多领域的生产设备实现了“由大及小”的过渡，尤其是机电一体化技术，也逐渐朝着微型化方向发展。微型化，即机电一体化设备向微型机器及微观领域发展的趋势，微型化产品的体积小，耗能低，机电一体化产品的微型化使得其应用范围更加广泛，由此来看，微机电一体化技术是机电一体化技术的必然发展趋势，具有广阔的发展前景。
三、结论
我国机电一体化技术的发展受到了国家的重视和支持，获得了巨大的发展和进步。但是我国的机电一体化领域在某些技术方面还存在着不足，与发达国家相比还存在一些差距。因此，为了使我国机电一体化技术和产品的技术占有率和核心竞争力有所提升，国家应该继续鼓励机电一体化技术的研发和产品的开发，加大支持力度，采取有效措施提高机电一体化系统的研发能力，以促进我国机电一体化技术的进一步发展。
参考文献：
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关键词：机电一体化；机械制造；现状；发展趋势
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经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。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
二、机械制造技术的发展
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。
三、机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：(1)20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。
由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
(2)20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，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奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；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予很大的关注和支持。
(3)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，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，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。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
四、机电一体化的发展趋势
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。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
1.智能化
智能化是21世纪机电一体化技术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之一。
2.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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。
3、网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术的兴起，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
4.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(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1cm3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、信息等方面具有无可比拟的优势。
5.环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
综上所述，机电一体化和机械制造的出现不是孤立的，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和产物。当然，与机电一体化和机械制造业相关的技术还有很多，并且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，他们的发展前景也将越来越光明。
参考文献
