機(jī)電一體化應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告目錄TOC\o"1-3"\u引言 、機(jī)電一體化概述在日本上世紀(jì)70年代初的一個(gè)雜志上面，就有了機(jī)電一體化這個(gè)概念，現(xiàn)在生活、工作、工業(yè)發(fā)展、生產(chǎn)等相關(guān)的活動(dòng)當(dāng)中機(jī)電一體化的影響還是比較明顯的，所以機(jī)電一體化這個(gè)概念變?yōu)槠毡樾缘母拍?，在全世界的范圍?nèi)，得到了使用跟認(rèn)同。當(dāng)代對(duì)于機(jī)電一體化的概念，利用多樣化的技術(shù)進(jìn)行運(yùn)作，具體的是根據(jù)機(jī)械技術(shù)跟電子信息技術(shù)進(jìn)行融合，從而使得機(jī)電技術(shù)智能化的特點(diǎn)，所以，讓機(jī)械裝置能夠進(jìn)行信息化處理跟電子化操作，需要在生產(chǎn)工藝過(guò)程中，把電子信息化的相關(guān)技術(shù)用到機(jī)構(gòu)功能的信息處理、設(shè)計(jì)、跟每個(gè)單元的控制功能發(fā)揮上，以此形成更加智能化以及更加現(xiàn)代化的機(jī)械制造系統(tǒng)，這個(gè)便是機(jī)電一體化的定義。2、機(jī)電一體化現(xiàn)狀從歷史上來(lái)看，在上個(gè)世紀(jì)60年代的時(shí)候是機(jī)電一體化還處于初步階段，當(dāng)時(shí)，技術(shù)人員對(duì)機(jī)電一體化的相關(guān)內(nèi)容仍有較淺的認(rèn)識(shí)。為了在機(jī)械產(chǎn)品制造中炫耀，他們將利用現(xiàn)有的技術(shù)條件來(lái)應(yīng)用于他們的產(chǎn)品。在第二次世界大戰(zhàn)期間，許多戰(zhàn)爭(zhēng)補(bǔ)給站上的戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器都是使用淺的，電子技術(shù)得到了改進(jìn)。只有在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，它才慢慢地滲透到生活中。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，它在世界經(jīng)濟(jì)重建中占有非常重要的地位。雖然當(dāng)時(shí)的電子信息化技術(shù)還處于初級(jí)階段，但沒(méi)有高階的計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以當(dāng)時(shí)的機(jī)電結(jié)合并不能達(dá)到全部結(jié)合的效果。隨后，機(jī)電一體化逐漸融入了電子通信和光學(xué)技術(shù)，使機(jī)電一體化的智能化發(fā)展步入正軌。機(jī)架，也開始使用機(jī)電一體化的分支學(xué)科。此外，在光纜技術(shù)和人工智能技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化的發(fā)展更加明顯。同時(shí)，構(gòu)建了一個(gè)科學(xué)實(shí)用的學(xué)科體系，成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科專業(yè)。改革開放后，為了研究機(jī)電一體化的技術(shù)內(nèi)容，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成立機(jī)電一體化綜合研究小組。從這個(gè)角度來(lái)看，無(wú)論是在世界上還是在我國(guó)，機(jī)電一體化的發(fā)展都是緊隨其后的。進(jìn)步?jīng)Q定著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。除國(guó)家研究團(tuán)隊(duì)外，國(guó)內(nèi)一些相關(guān)機(jī)構(gòu)、以及高等學(xué)府也開始在機(jī)電一體化研究與開發(fā)領(lǐng)域投入大量的時(shí)間和精力。雖然取得了明顯的成果，但從技術(shù)角度來(lái)看，仍有一些進(jìn)展。與美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，早期的研究與戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)仍有很大差距。3、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用3.1、機(jī)電一體化在節(jié)能設(shè)備中的應(yīng)用從2011年到2030年，各種建筑工地仍將增加。人與地球之間的矛盾將永遠(yuǎn)存在。我認(rèn)為要緩解和解決它，我們必須從兩個(gè)方面考慮。一是密切監(jiān)測(cè)人口規(guī)模，努力提高我國(guó)的人口素質(zhì)；在土壤資源嚴(yán)重缺乏的情況下，最直接的解決土地緊缺問(wèn)題的辦法是減少人口，以此來(lái)增加人均面積。提高人口素質(zhì)可以有效控制人口，由于城市人口素質(zhì)的提高，我國(guó)出生率普遍高于農(nóng)村。人口素質(zhì)主要由兩個(gè)因素構(gòu)成：體育素質(zhì)和教育質(zhì)量。我認(rèn)為，要緩解當(dāng)?shù)氐膲毫Γ鸵@著提高人均受教育年限，提高人口素質(zhì)，增加農(nóng)村教育資源，提高農(nóng)村人口受教育水平。來(lái)源。二是提高城鎮(zhèn)土地利用率，提高耕地單產(chǎn)，集約經(jīng)濟(jì)開發(fā)利用土地。城市土地資源管理是土地管理的重要組成部分。因此，只有加強(qiáng)節(jié)約集約用地政策，提高城市土地利用效率，才能有效解決人地矛盾。城市土地利用有兩種方式：粗放型和集約型。粗放型生產(chǎn)力低下，主要是通過(guò)增加土地?cái)?shù)量來(lái)滿足城市發(fā)展對(duì)土地的需求。它不適用于我國(guó)土地資源短缺的現(xiàn)狀。集約用地是以科技進(jìn)步為主，增加單位土地資本和勞動(dòng)力投入，滿足城市建設(shè)需要的一種土地需求。在不增加新增用地的前提下，通過(guò)城市土地整理增加城市建設(shè)用地供應(yīng)是完全可能的。城市政府應(yīng)當(dāng)組織舊城區(qū)的土地整理工作，有計(jì)劃、有步驟地實(shí)施舊城區(qū)改造，提高土地利用集約化程度，鼓勵(lì)舊城區(qū)通過(guò)稅收、信貸和其他方式進(jìn)行土地再開發(fā)。以及其他政策傾向和利益機(jī)制，以隱含的方式激活建設(shè)用地存量。在這方面，要認(rèn)真控制建設(shè)用地增量，積極盤活存量，把儲(chǔ)蓄放在首位，著力盤活存量；新開工項(xiàng)目必須首先利用現(xiàn)有在建土地，認(rèn)真控制占用耕地、林地、草地和濕地。三是，我國(guó)城市建設(shè)在節(jié)約土地方面具有巨大潛力。例如，正確提高工業(yè)建筑面積比；適當(dāng)提高公共建筑密度，兼顧節(jié)能和土地利用；根據(jù)居住環(huán)境合理確定居住建筑密度和面積比；而推進(jìn)建材創(chuàng)新不僅要延伸到城市發(fā)展的周邊地區(qū)；節(jié)約農(nóng)業(yè)用地也可以解決新的建筑用地。許多村鎮(zhèn)分散無(wú)序，新舊房屋都占用土地。節(jié)約土地的主要潛力在于協(xié)調(diào)城鄉(xiāng)空間布局，促進(jìn)農(nóng)村土地集約利用。從實(shí)際看，要按照生產(chǎn)好、生活好的原則，城鄉(xiāng)結(jié)合，減少自然村，建議農(nóng)民建立相對(duì)集中的住房，結(jié)合舊村改造，逐步留下一部分占用土地。在農(nóng)業(yè)面積難以擴(kuò)大的情況下，除了提高城市利用率和經(jīng)濟(jì)集約發(fā)展、土地利用率外，還應(yīng)積極提高單位耕地產(chǎn)量，提高利用率。3.2、機(jī)電一體化在監(jiān)控中的應(yīng)用為了在機(jī)械運(yùn)作出現(xiàn)的異常能夠及時(shí)得到解決，這時(shí)候就需要監(jiān)控功能起到作用，它是工程機(jī)械在實(shí)際運(yùn)作中不可或缺的重要部分之一。建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)施工機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。它由發(fā)電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的許多部分組成。在機(jī)械操作過(guò)程中，如果監(jiān)測(cè)到設(shè)備的異常情況，可以進(jìn)行自診斷。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)向技術(shù)人員報(bào)警。技術(shù)人員接到異常報(bào)警后，對(duì)異常情況進(jìn)行檢查解決，并對(duì)異常情況進(jìn)行修復(fù)，使其能快速正常工作。機(jī)械設(shè)備經(jīng)過(guò)機(jī)電一體化和監(jiān)控的應(yīng)用，可以有效減少故障次數(shù)，降低維修機(jī)械的成本，穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)行，減少資金投入，提高機(jī)械的整體運(yùn)行水平。3.3、機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)中的應(yīng)用如今，在人們生活之中，自動(dòng)化和智能化的程度越來(lái)越深，把機(jī)械的運(yùn)行變成自動(dòng)化也是當(dāng)前工程發(fā)展和發(fā)展的一個(gè)目標(biāo)。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備中，有利于提高自動(dòng)化水平，可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化操作。實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，與傳統(tǒng)的手工操作相比，生產(chǎn)效率得到了提高，效果良好。它不僅降低了人力資本，而且降低了熟練工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了發(fā)生安全事故的概率。4、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展4.1智能化機(jī)電一體化跟傳統(tǒng)機(jī)械的自動(dòng)化作比較，最大的核心區(qū)別就是在于智能化，也是當(dāng)下機(jī)電一體化向前發(fā)展的目標(biāo)之一。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)性能的提高、處理器的運(yùn)行速度快速提升和傳感器系統(tǒng)的智能化和集成化，為后續(xù)的智能控制算法提供了良好的條件，使機(jī)電產(chǎn)品在方向上更加強(qiáng)大。智能機(jī)電調(diào)平還可以模擬人的特性，具有自主決策和邏輯思維等的能力，在實(shí)際加工過(guò)程中取代了人腦工作的一部分。4.2數(shù)字化微控制器能夠的到發(fā)展，也給機(jī)電產(chǎn)品往數(shù)字化的方向發(fā)展打下了不錯(cuò)的基礎(chǔ)，比如說(shuō)機(jī)器人跟數(shù)控機(jī)床等，當(dāng)下計(jì)算機(jī)跟互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，也給制造數(shù)字化的產(chǎn)品跟設(shè)計(jì)數(shù)字化的產(chǎn)品鋪好了道路。機(jī)電一體化的產(chǎn)品軟件能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化，就會(huì)更容易操作、更穩(wěn)定、有很好的診斷與維護(hù)能力，還有不錯(cuò)的UI界面，機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化，能夠更方便遠(yuǎn)程運(yùn)作、進(jìn)行診斷跟實(shí)施修復(fù)。4.3模塊化因?yàn)樯a(chǎn)機(jī)電一體化的廠房有很多，以及生產(chǎn)的種類也有很多種，開發(fā)跟研究擁有環(huán)境、電氣、動(dòng)力接口等有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元，是具有重要性跟復(fù)雜性的，能夠采用標(biāo)準(zhǔn)單元快速研發(fā)出新的產(chǎn)品，讓生產(chǎn)規(guī)模得到擴(kuò)大，各種標(biāo)準(zhǔn)得以指定，方便每個(gè)部件每個(gè)單元得到接入匹配。4.4網(wǎng)絡(luò)化對(duì)于機(jī)電一體化來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛快發(fā)展可以更早更快的向著網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)展。產(chǎn)品的種類多，也使得其面對(duì)網(wǎng)絡(luò)的方法也不一樣。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的普遍，也使得很多監(jiān)視技術(shù)跟遠(yuǎn)程控制都能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備實(shí)質(zhì)上也就是一個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品的。4.5微型化微型化，不管是哪種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，都希望能夠往微觀領(lǐng)域跟微型機(jī)器的方向去發(fā)展，在國(guó)外，他們叫做微電子機(jī)械系統(tǒng)。微機(jī)電一體化的產(chǎn)品，有著運(yùn)動(dòng)靈活、占用體積小、能源損耗小的特點(diǎn)，是其他產(chǎn)品無(wú)法比擬的，比如說(shuō)微型構(gòu)件跟微型傳感器等等。任何一個(gè)不超過(guò)一厘米的機(jī)電產(chǎn)品，都想著能夠往微米和納米這兩種更高的級(jí)別發(fā)展。4.6集成化集成化，指的是不同產(chǎn)品以及不同技術(shù)的相互融合跟相互滲透，來(lái)進(jìn)行組合以及優(yōu)化，當(dāng)中又包括在運(yùn)作的時(shí)候進(jìn)行的生產(chǎn)加工、裝配組合、檢查檢測(cè)、管理等很多種不同的工序。先把系統(tǒng)細(xì)分成很多層次，軟件硬件再把每個(gè)不同的層次進(jìn)行相互有機(jī)聯(lián)系，讓它性能得到最優(yōu)化、功能得以最大化增強(qiáng)。4.7帶源化帶源化，很多機(jī)電一體化的產(chǎn)品本身具有能源，例如大容量的電池、太陽(yáng)能電池跟燃料電池等。因?yàn)樵诤芏嗟胤讲荒軌蚶秒娔埽岳米詭?dòng)力能源的機(jī)電一體化產(chǎn)品就能夠完美解決這種問(wèn)題，也是目前機(jī)電一體化發(fā)展的重要目標(biāo)。參考文獻(xiàn)[1]徐春鳳.機(jī)電一體化的發(fā)展前景及應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2016(10):70-70.[2]李子岳.芻議機(jī)電一體化的發(fā)展前景[J].中華少年,2017.[3]張博,段禹.關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及前景分析[J].企業(yè)文化旬刊,2017(1).[4]楊志國(guó).機(jī)電一體化的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景[J].時(shí)代農(nóng)機(jī),2018,v.45；No.304(02):44-45.[5]敬小平.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展分[J].南方農(nóng)機(jī),2018.[6]王曉琴.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展[J].機(jī)械管理開發(fā),2017(3).[7]肖卓平.高速公路機(jī)電工程機(jī)電一體化的發(fā)展[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018.[8]陳克勤.淺談機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展[J].科技風(fēng),2017:145.[9]秦威爾.機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2017(6):108-109.[10]岳文聞,張永紅,鄧云霄.機(jī)電一體化中繼電器保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].南方農(nóng)機(jī),2016(3):54-55.[11]和潁歌.機(jī)電一體化的核心技術(shù)研究