机电一体化论文【精品多篇】

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机电一体化技术论文 篇一

随着科学技术的发展，各个学科技术相互交叉融合，促进了新领域技术的革命与发展。在机械工程中，利用微电子技术以及计算机技术形成机电一体化，大大改善了机械工业领域的技术结构、产品构成以及生产管理方式。因此，在工业产品设计过程中，机械工程机电一体化是由机械、电子、信息技术协同构成

1机电一体化技术

机电一体化技术包括：机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、自动控制技术、传动技术等。机电一体化本身是一门新兴的学科，在科学技术的发展过程中，综合了各项先进的新型技术，不断优化组织目标，合理配置，使整个系统具备高质量、多功能、低能耗，达到最优。

在机电一体化的组成中，主要包括机身、框架、各项连接设备等。通过传感部分，对自身以及外部的参数和状态进行传达，将信息变成信号，经过分析处理后，形成控制信息。驱动部分则在控制信息的指挥下，驱动各个机构完成相应的功能。机电一体化的执行部分则是按照控制信息的要求，完成各种动作指令。执行机构一般由机械、电测、电液等组成。机电一体化的控制及信息处理对传感器传来的信息进行集中处理、分析、加工，按照一定的程序进行处理。控制及信息处理部分主要有计算机、可编程控制器、逻辑电路等构成。

通过以上部分组成的机电一体化产品能够具有特殊的机械功能及电子要素，满足各类需求。

2机电一体化产品的优势

机电一体化产品具有控制、信息处理、计算等多方而的功能，从而在生产、生活中运用能够提高产品的功能性、智能性。并且通过机电一体化产品，我们也可以看出，机电一体化产品更加轻、薄、细，更加符合新时期社会经济不断发展后，人们对于物质产品的需求。因此，机电一体化产品能够通过模块化、标准化的方法进行设计与操作。同时，机电一体化产品还能根据实际运用的情I'},'进行负荷调整，控制产品的运行情。

另外，机电一体化产品还具有一些智能化的特征，具备自动监视、诊断的功能，大大提高了机电一体化产品的安全性、可靠性。

3机电一体化技术应用的意义

从机电一体化产品的优势我们可以看出：运用一体化技术有以下几个方而的优势：

(1)产品操控更加智能化。机电一体化技术的运用在机械制作领域有非常重要的意义。因为机电一体化技术以微处理为核心，通过将数据信息操控系统结合在一起就可以大大增强整个系统控制的准确下。在机械生产的过程中，整个工业具有高速化、连续性的特点，如果不采用机电一体化技术就难以对产品线进行智能化的控制，无法配套各个设备的系统控制。

(2J机电一体化技术可以采用分布式控制，实现生产最优化。通过分布式控制能够对现场的计算机一级操作系统实现集中监视、分散操作。因此，随着分布式控制系统的发展以及应用，能够实现对整个生产过程的控制，从而红外线调度生产以及产品统计管理的最优化，提高整个综合系统的生产效率。

(3)多产品兼容，有效实现资源共享。通过开放式的控制系统，可以实现对于信息的互换以及兼容不同种类的产品，实现产品兼容资源共享。通过互联计算机设备，可以实现与控制设备额互连，从而实现控制一体化。

(4)计算机集成化程度高。通过计算机集成制造系统将生产经营管理以及过程控制整合为整体，实现从原料进厂到生产加工的一体化控制。在实现计算机全过程自动化的基础上，实现信息资源的有效共享，实现对生产过程的统一管理，适应现代企业的发展

(5)实现生产交流传动技术，提高产品的欢迎度。在科学技术的不断发展过程中，各项电子、微电子技术快速发展，通过交流传动技术能够更好更快地实现产品的平滑调动。

4机电一体化技术的发展趋势

我们知道，机电一体化是通过结合电子、光学、计算机、控制以及信息多个方而的学科交叉综合而形成的一门综合的应用技术。在机电一体化中，光机电一体化、全系统化智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化、设计产品绿色化等都是机电一体化技术未来的发展趋势。

(1)数字化。数字化奠定I机电一体化产品的发展基础，通过不断创新微控制器，能够实现操作数控机床以及机器人。通过计算机系统，实现数字化，使得机电一体化产品具备较高的自我诊断的能力，实现远程操作及修复。

(2)模块化。机电一体化技术的发展趋势中，模块化是基础。随着机电一体化产品种类的增加，机电一体化的模块化发展是重要工程。通过配套部件、接口等扩大生产规模，使得产品更加符合国际统一的标准。因此，机电一体化技术的模块化发展有利于实现我国电气产品的一体化、规模化发展。

(3)网络化操作，产品更加便利。通过运用网络技术，计算机等网络技术给机电一体化应用技术带来了新的发展，通过普及运用网络化技术能够通过远程操作与控制，提高产品的网络功能，与中心计算机连接而成的`计算机集成系统，更有利于机电一体化的产品在网络化的社会中具有更多便利的功能。

(4)人性化，机电一体化产品更加灵活机动。机电一体化技术的发展应用中，人性化是其发展的必然方向。随着计算机技术的应用以及各项智能化技术的发展。通过精密的智能化传感技术，己经将机电一体化的技术产品带向了智能化的发展方向。随着人们需求的加大以及对产品服务智能化要求的提高，人性化的智能仪器、机器设备在今后将具有广阔的发展空间。例如，智能化的机器人等，能够为人们提供更加智能化的产品性能。从而，实现产品更好的发展。

(5)微型化机电一体化技术发展的新趋势。新型化技术兴起于20世纪80年代。目前，在机电一体化技术的发展中，微型化的特征己经逐步显现。例如，体积小、耗能低、运动灵巧的机电一体化产品在生物、军事、医疗等方而都具有非常突出的优势。因此，通过提高机电一体化产品的加工技术，使得产品更具优势。例如超精密加工技术、刻光技术、蚀刻技术等等。

5结束语

综上，机电一体化作为一门新兴的学科，综合了各项先进的新型技术，在科学技术的发展过程中通过不断优化组织目标，合理配置，使得产品更具多功能化、多功能化。众所周知，机电一体化技术包括：机械制造技术、信息处理技术、传感器技术、自动控制技术、传动技术等。运用一体化技术，可以使得产品操控更加智能化、采用分布式控制实现生产最优化、有效实现资源共享多产品兼容、集成化程度高、实现生产交流传动技术，提高产品的欢迎度。

因此，通过结合电子、光学、计算机、控制以及信息多个方而的学科而形成机电一体化技术具有良好的发展趋势。从文章的分析中可以看见：机电一体化技术的光机电一体化、全系统化智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化、设计产品绿色化等发展趋势明显。在未来的发展过程中，机电一体化将运用较好的发展空间，在时代的要求下不断呈现满足人们需求的新产品。

参考文献

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[2]宋云夺。光机电一体化产业的未来[L}l.光机电信息，20xx(12):1-2.

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机电一体化技术论文 篇二

一、苏州高企发展的现状与特点

20xx年，苏州市光电一体化技术领域内共有高企790家，其中规模以上(营业收入＞20xx万)的高企565家，占比达71．5%;领域内全部高企营业收入合计1240亿元，营业利润126．5亿元，净利润113．8亿元；领域内高企全部科技项目内部投入合计65．75亿元，拥有有效专利数25456件、发明专利4583件。苏州市光电一体化技术领域的高新技术产业和企业发展呈现出以下特点：区域集聚明显；技术领域突出；企业数量快速增长；技术能力不断提升；整体市场萎缩，企业亏损面扩大。(一)区域集聚明显。20xx年在苏州各县区的先进制造业高企的分布中，工业园区和昆山占比分别约21%、19%，是第一梯队；张家港、高新区、常熟占比分别为12%、11%、10%，是第二梯队；吴中区、吴江区、相城区占比在5%～8%之间，是第三梯队。(二)技术领域突出。20xx年，在苏州各县区的先进制造业(高企数量790家，营业收入1240亿元)的7个细分的技术领域中，以“先进制造技术设备”和“机电一体化机械设备”这2个技术领域为主，企业数量为367家和215家，比达到46．5%、27．2%，占高企总数量的73．7%;营业收入分别是671．4亿和336．5亿元，占比分别达到54．1%，27．1%，占营业收入总数的81．3%。(三)企业数量快速增长。高企数量的快速增长说明大量的传统企业通过转型升级改造成高新技术企业。20xx～20xx年期间内，苏州在光机电一体化领域内高企数量为608、684、790家，累计增182家高新技术企业，增长率达30%，其中规模以上高企数量分别为486、533、565家，增长率为16%。(四)技术能力不断提升。专利是企业在市场竞争中的护城河，也是企业自主创新能力的核心指标。企业拥有的授权专利数量，特别是授权的'发明专利数量，可以充分体现出企业的技术创新能力。20xx～20xx年，苏州在光机电一体化领域内的高企拥有的有效授权专利数量分别为1．45万件、2万件、2．55万件，提升了76%，有效授权发明专利分别为2540件、3510件、4583件，也提升了76%。(五)整体市场萎缩，企业亏损面扩大。20xx年领域内全部高企的营收收入合计1240亿元，较20xx年的1589亿元下降了22%，这说明整个产业市场相对是在萎缩的。高企数量和专利数量的大幅提升与本行业高企的总营业收入的下降呈现出明显的背离态势，表明市场竞争更加剧烈。20xx～20xx年期间，光电一体化领域内高新技术企业亏损面扩大。3年期间，规模以下企业亏损率分别是38%、44%、53%，亏损率大幅提升。规模以上企业亏损率分别是9%、10%、12%，亏损率变化不大，基本走平。这表明企业规模越小，亏损率越高。

二、规模与技术对企业的意义

从营业利润率和净利润率来看，规模以下企业随着20xx年的市场萎缩，率先遭受经营上的困境，走向大幅亏损。与此相反，规模以上企业在3大利润率上表现很平稳，基本未受到太大的冲击。这说明企业规模的大小在抵御市场风险的能力上是非常重要的因素。在营业利润率方面，规模以上企业3年的数值分别是10．12%、11．27%、10．62%，基本保持不变；规模以下企业3年的数值是－6．3%、－5．78%、－14%，20xx年营业利润率遭遇了比较明显滑坡。在净利润率方面，规模以上企业3年的数值分别是9．25%、10．77%、9．75%，基本保持不变；规模以下企业3年的数值是－6．6%、－4．77%、－8．75%，20xx年净利润率也同样呈现出明显下滑的态势。从企业的技术能力上看，20xx～20xx这3年期间，强技术企业的产品毛利率分别为28．35%、28．81%、27．3%;弱技术企业的产品毛利率分别是22．69%、24．24%、24%，强技术企业的产品毛利率明显高于弱技术企业，这说明企业专利的技术“护城河”可以为企业产品的定价权提供有效的保障。出乎意料，无论是在20xx、20xx年，还是市场萎缩的20xx年，强技术企业在有效发明专利数量弱于技术企业的情况下，在毛利率有明显优势的条件下，强、弱技术企业3年平均营业利润率为10．11%、10．58%，3年平均净利润率为9．66%、9．74%，强技术企业盈利能力反而略处下风，这种现象表明行业内的强技术企业的运营成本相对高。

三、推进光机电一体化高新技术企业发展的对策与建议

(一)政府应该支持、引导企业通过兼并、重组等方式做大规模。企业规模的扩大不仅可以增强抵御市场风险的能力，降低企业亏损率，同时对稳定行业就业形势，提升行业信心有着不可替代的作用。(二)企业在提升技术开发能力的同时，更要注重降低运营成本。企业技术能力的提升意味着产品毛利率的增加，与此同时企业做大规模，通过规模效应摊薄运营成本，提升企业的营业利润率和净利润率，保持企业的发展后劲。从短期来看，引导企业做大规模是抵御市场不利因素的首选方案；在鼓励企业增强技术能力，提升产品毛利的同时，应注重降低运营成本，更好地发挥出高技术的竞争优势。(三)进一步提升苏州的区域产业创新生态系统。苏州的区域创新要素之间还没有建立起充分的有机联系、创新生态系统的融合效应尚未充分开发，企业创新活动大多为独立开展，没有呈现出规模集聚效应。苏州的产业呈现出相当的集聚规模，要通过构建创新分工与协作网络、完善制度安排，让要素流动起来，通过创新生态系统的正式或非正式的合作与交流，实现产业提升的良性循环。

【参考文献】

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［4］张玉明，聂艳华．基于创新系统方法的制定可持续创新政策的关键问题研究［J］．科技管理研究，20xx，24:21～25

［5］陈伟，李传云，周文，杨早立．基于新能源汽车的加权专利合作网络研究［J］．情报学报，20xx，6

机电一体化技术论文 篇三

摘要：随着社会的发展，科技的进步，机电一体化技术在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用，并被应用在人们生活的方方面面，在现代工程机械的运用中发挥着越来越重要的价值。本文将对机电一体化技术在现代机械工程机械中的应用进行分析，指出其应用方式并对机电一体化技术进行应用展望，期望推动我国机械工程事业的发展与进步。

关键词：机电一体化技术；现代工程机械；应用分析

当前，机电一体化技术虽然已经取得了很大的成果，但仍然有很大的应用空间，我们应该对其进行积极的探索与应用，从而让现代工程机械事业更加发达。

1机电一体化技术在现代机械工程制造业领域的应用分析

1.1保障工程制造过程中的监控功能的使用

在现代机械工程制造的过程中，合理的应用机电一体化技术，可以保障工程制造过程中的监控功能的使用。在现代机械工程制造的过程中，如果遇到什么问题，机电一体化技术可以及时做出警报，并且精确的确定好故障的位置，从而最大限度的降低损失。在现代机械工程制造业的运行过程中，机电一体化技术可以实行监控功能，并提高工程制造的工作效率，降低现代机械工程制造的应用和保护的成本，减轻人们维护工作的压力。所以说，机电一体化技术保障了工程制造中的监控作用，保障了工作的运作效率和生产效率[1]。

1.2减少工程制造能源的浪费

由于工业流水线的缘故，现代机械工程制造业总会造成很大的能源浪费。在传统的加工行业运作中，如果加工和制作的成本太昂贵，就不能够得到合理的利润，这对于制造行业的正常运行有很大的影响。如液压挖掘机在工作时，其对于能源的利用率仅仅有百分之二十二，这极不利于我国能源事业的发展与进步，因此，节约能源是我们义不容辞的责任。日本在对小松挖掘机的应用过程中，应用了机电一体化技术，那么它在挖掘时，工作效率提高了将近百分之二十。如此看来，机电一体化技术在现代机械工程的运用过程中，可以减少我国能源资源的浪费，同时，机电一体化技术还可以有效利用能源，从而提高各个产业的利润效益。

1.3帮助工程制造实现半自动化和自动化作业

机电一体化技术在现代机械工程制造业的应用过程中，有两方面的资金投入。一方面是机械和设备本身的制造和购买，另一方面是人工服务的资金。随着机电一体化技术逐渐深入制造行业，很多机械和设备能够实现自动化或者是半自动化，从而降低机械设备购买的成本，人工服务成本，减轻人们的工作压力、并大大提高了工作的效率。比如说，在理清水泥混凝土搅拌的工程中，需要很精准的加工，我们就应用了机电一体化技术———电子机械称量。如此一来，通过自动化的电子称量，路面的平整度达到了最精准的标准，也提高了工作效率，减轻了人工的劳累程度和压力。因此，机电一体化技术在现代工程制造行业的运行中，提高了工作的精准度和工作效率，促进了我国经济科技事业的飞速发展与进步，有效造福了人们的生活[2]。

2现代工程机械中机电一体化的应用方式

2.1机电一体化技术在机床中的应用

机电一体化技术在机床中的应用中，最寻常的软件是Z80-CPU，研发该软件系统并没有很大的难度，该软件在数控机床领域中也得到了广泛应用。纵观我国数控机床的发展特点，其由很多先进技术所组成，然而在所有系统中，Z80-CPU的制作成本最低，并且也能促进工作的正常运行，所以顺应了我国能源事业的发展需求。和其它相似的技术比较起来，利用这一技术可以有效的减少能源的浪费，并且降低能源污染，最最重要的，该系统非常的可靠稳定，可以让后续的工作更加顺利的进行[3]。数据机床的现实应用中，对工作台和道具要有很精准的要求，因此，我们在应用机电一体化技术的过程中，首先要确保坐标轴一定要是工作台和刀具的运行方向，也一定要确保插补功能的连续控制存在。机电一体化技术在数控机床的应用过程中，一定要有效的发挥氟塑贴面导轨功能，导轨一定要是比较小的摩擦系数被很强的耐磨性，如此一来，数据机床在运行的过程中才能高效的运作。如果没有低速的状态，数据机床运行中的成本不高，如果反向运行，数据机床运行中不仅有很强的稳定性，而且有较高的准确性。现在，有关我国数据机床的主要传动方式主要是滚珠丝杠复传动。

2.2机电一体化技术在在自动化和半自动化作业中的应用

自动化和半自动化作业在运用于现代工程机械的过程中，不仅有效提升了工作效率，还降低了制作设备的成本，减轻了人们的工作量。与此同时，我们在现代机械工程制造业中，人为因素的误差在逐渐减少，现实的生产也不再主要依靠人们的经验。比如说，自动化和半自动化作业的功能，就应用于三菱企业的挖掘机中，在应用这一功能后，挖掘机实现了自动化或半自动化，工作者仅仅需要根据挖掘机的实际情况进行设计，而不用再动手操作，挖掘机会自动进行发送信号等进行工作。如此一来，自动化作业和半自动化作业可以让很多领域的工作效率提高，有利于我国经济和人才事业的发展与进步。

3机电一体化技术在现代工程机械中的应用展望

机电一体化技术在现代机械工程制造业的发展运用中，是工程机械制造业发展中的一项创新，与此同时，在创新的同时也让我国的工程机械事业得到了发展与进步。和传统的工程机械制造业相比，现代机械工程制造业运用了机电一体化技术，该技术不仅从外观体积上对生产产品进行了改观，同时也提升了生产的产品质量，提高了制造产品过程中的工作效率、大大减轻了工人的劳动强度，是传统工程机械事业的一个重大突破。为了我国社会经济、科技、医疗、人才等事业的发展与进步，机电一体化技术需要进行不断的革新和改造，从而最大程度上满足人们的需求[4]。

3.1微型化

机电一体化技术在现代工程机械的发展运用过程中，有一种微型机电一体化技术，该技术是我们研究的新兴技术，是纳米电子技术和机械技术的共同产物。运用微型机电一体化技术的。产品，它们的体积都少于1立方厘米，这种新型技术如今运用于许多领域，并且其发展的产品大多体积小，耗能低，并且高效运转，可以为人们的生活带来很大的便利。微型机电技术是非常重要的一种技术。当今社会，一些发达国家已经开始致力于研究微型化的机电一体化技术，并在不断的进行创新与进步，他们结合纳米基础的电子技术和机械技术，从而创建了一系列微型化的机电一体化系统。利用微型化机电一体化技术，我们所生产的产品将会越来越小，这也会应用于我国的医疗事业和军事事业等各个事业领域，同时这些体积颇小的产品也会革新并取代从前的产品在最大程度上减少能源的消耗，促进我国各个领域的发展与进步，从而造福全人类。

3.2智能化

随着科技的发展与进步，现阶段全球很多产品都实现了智能化。机电一体化技术在现代机械工程的发展运用过程中，我们的主要目标是让该技术在理论方面得到实现，也就是说，相比较传统技术，该技术更偏重智能化。在现如今的机电一体化技术的发展过程中，正在朝着探索人类智能模拟的方向发展，由此可见，机电一体化技术有十分美好的发展前景。当今社会，我们的日常生活发展都已经离不开智能自动化，比如说智能手机、自动取款机等等，智能化是机电一体化技术更好发展所必备的技能。当然，我们要想实现机电一体化技术的智能化，依然离不开理论基础知识的支持，只有这样，智能化才能更好的应用于机电一体化技术。在日常生活中，我们使用手机指纹解锁，还有虹膜识别都是智能化运用在生产中的结晶。它可以通过真实的模拟人类的体观和思想，从而提供人们所需要的。再比如说，我们居住楼的声控灯、传感器等，它们都是最真实、准确的智能化模拟人类，从而达到最终的有效目的。由此可见，在机电一体化技术应用于现代机械工程制造业的过程中，智能化的发展方向是造福人类的必经之路，其对于科学事业的发展也有着很大的意义。

4结束语

在我国当今社会的工业发展过程中，如果能合理的应用机电一体化技术，那么我国的现代机械工程制造业一定能够蓬勃发展，与此同时，也会带动我国多个事业和领域的发展与进步。机电一体化技术有精准性、高效性、灵敏性等特点，可以保障工作质量，提高工作效率，减轻人们的劳动强度，机电一体化技术可以说是我国发展事业过程中的一项很大的创新。对于全体公民来说，都有责任和义务去努力学习科学文化知识，掌握有关机电一体化的基础理论知识，开拓创新，从而增强我国的经济实力，带动我国经济的快速发展和进步。

参考文献：

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[4]刘尚林。机电一体化技术在现代工程机械中的应用[J].现代制造技术与装备，20xx(9)：126-127.

机电一体化技术论文 篇四

摘要：作为机电一体化系统工作中关键性技术，传感器与检测技术在机电系统化运行中具有至关重要的作用。如果没有传感器核心检测系统，那么机电一体化无法实现自动检测以及自动控制。本文分别从汽车、机器人、机械等角度着手，分析传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用，为提升机电一体化检测有效性以及控制有效性打下良好的基础。

关键词：传感器与检测技术；机电一体化；系统；汽车；机器人；机械

1前言

传感器与检测技术在机电一体化系统中具有不可替代的作用。利用传感器与检测技术能够及时检测系统特征和系统状态，同时也能够为待测系统提供必要性信息。所谓机电一体化系统，实际上就是有效结合机械与电子，利用多学科的集成技术来设计出制造系统以及制造产品，提升产品更新换代有效性，实现机电一体化系统智能化以及有效性，利用传感器与检测技术能够有效转化温度、速度以及流量等物理量，转换成为对应电信号，做好点信号标度变化等工作，进而能够有效满足机电一体化系统对于信息快速化以及可靠性的需求，加大资金投入，提升传感器与检测技术控制效率。

2传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用

2.1传感器与检测技术在汽车行业机电一体化中的应用

新型技术以及传感技术日渐发展促使现代汽车工业进入到新型时代，汽车机电一体化发展取代了传统机械化控制部件，实现了自动化控制。实际上，不仅汽车发动机中应用了自动化控制技术，汽车其他部件也应用了大量检测技术以及控制技术。将传感器应用于汽车发动机中，能够应用多类别传感器装置，传感器与检测技术利用电子控制单元来有效掌握发动机实际工作状况，进而精确控制发动机实际工作状态，有效提升发动机实际工作性能。在汽车重点控制部分，主要应用了温度传感器、曲轴位置传感器以及压力传感器等等，对改善汽车性能具有非常重要的作用，为人们提供个性化服务，有效增强汽车行驶安全性。例如，目前汽车都配备了专业的导航系统，利用汽车导航系统能够促使驾驶员掌握前方建筑物、车辆状态，实际上，不仅应用了GPRS的定位系统，还应用了传感器与检测技术，利用传感器能够有效感知一定距离物质运动的状态，这样能够给予驾驶员更加准确的提示，促使驾驶员了解车辆行驶轨迹以及车辆行驶中的阻碍物，这样能够为汽车行驶安全提供有效保障。

2.2传感器与检测技术在机器人机电一体化系统中的应用

在实际工作过程中，工业机器人之所以能够准确运行，主要是由于机器人身上具备传感器，这样能够有效感受自身状态，同时还能够有效掌握操作对象状态、工作环境状态等等，利用内部传感器来有效获取位置信息、速度信息以及位移信息等等，利用外部传感器能够有效感知外部环境、操作对象，通过内部传感器与外部传感器有效结合为机器人提供有效反馈信息，进而协助机器人能够更加顺利完成工作。由于机器人关节中安装了大量光电开关、微动开关等多形式传感器，利用传感器与检测技术能够有效检测机器人极限位置以及零位，进而有效保护机器人安全动作，为机器人轨迹精度、重复定位精度等提供保障。由于机器人关节安装了位移性质传感器，对机器人位置移动、位置工作具有非常重要的作用。在机器人抓手位置、手腕位置等都安装了触觉传感器，利用触觉传感器能够促使机器人准确定位对象位置，进而利用抓手传感器来抓取对象物体。

3传感器与检测技术在机械加工机电一体化系统中的应用

机械加工机电一体化系统中，传感器与检测技术具有非常重要的作用。在开展机械加工工作之前，需要自动检查加工设备以及配件，这样能够保证机械加工运行有效性，诸如，自动调整以及判断配件夹持位置，同时确定上床之后装夹夹紧力大小以及变形情况。在完成机械加工之后，还需要检测工件是否合格，测量工件尺寸、工件粗糙度、工作形状、工件位置公差等等。例如，完成螺纹、齿轮等工件加工，需要及时检测工件齿距、工件节距半径、工件螺距、工件导程等等，这样能够自动进行检测工作，还能够将检测结果有效输入到下一道工序。在机械加工过程中，为了能够保证精密产品合格率，在实际加工过程中需要不断收紧加工条件，有效工作工件加工切削速度、切削扭矩、工件压力等等，有效调整和检测各项数据，保证机械加工能够达到最佳状态。在机械切削工作过程中，传感器与检测技术在其中具有非常重要的`作用，有利于优化切削生产力以及材料切除率，进而优化实际制造成本。此外，利用传感器与检测技术能够有效确定切削力变化、颤振以及切削过程等等，保证加工精度，为机械加工设计以及切削工作提供精确切削数据，为刀架结构以及刀架材料提供重要依据。

4结语

工业自动化日渐发展促使其不断提升自动检测系统要求，这就需要重视传感器与检测技术分析工作，实现瞬时检测传感器与连续检测传感器相兼容，实现传感器与检测技术智能化发展。在工业发展过程中，需要结合实际需求来重视新型传感器开发工作，不断扩大传感器性能以及传感器使用范围，促进传感器集成化、小型化发展，提升机电一体化系统工作效率，为机电一体化系统顺利运行提供保障。为了促使机电一体化系统能够获取更加准确信息，需要积极引进先进传感器与检测技术，提升信息获取与信息传播的有效性。

参考文献：

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[3]刘峥。关于机电一体化系统中的传感器与检测技术探究[J].信息系统工程，20xx(2):71-72.

机电一体化技术论文 篇五

摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。

关键词 机电一体化 技术 应用

1 机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1 数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2 智能化

即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3 模块化

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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4 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成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5 人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

1.6 微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

1.7 集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

1.8 带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

1.9 绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

2 机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：

2.1 智能化控制技术(IC)

由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。

2.2 分布式控制系统(DCS)

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2.3 开放式控制系统(OCS)

开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的'共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

2.4 (CIMS)

钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

2.5 现场总线技术(FBT)

现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。

2.6 交流传动技术

传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

参考文献

1 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）

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3 王俊普． 智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996

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