机电一体化在工程机械上的应用研究

王雪松

摘要：随着科学技术的快速发展和在多种技术领域的研究逐渐深入，以及人类社会进程推进对各行各业发展提出更高的需求，使得各个行业不得不在当下的发展中积极思辨，寻求创新之路，以获得在质量、效率、利益等多方面的提升，提高自身的核心竞争力的同时，也能满足社会发展的需求，对工程器械领域来说，机电一体化技术的出现和应用成为工程机械行业在当下创新发展的重要途径。

关键词：机电一体化;工程机械;应用

引言：随着我国步入决胜全面小康社会的新的发展时期，我国各个领域都需要齐心协力，顺应着发展的趋势和需求，走上自护在创新改革的发展之路，进而才能在国内外行业间、市场上激烈的竞争中占据主导地位，以机械工程领域为例，传统的机械工程领域存在效率低下、工程复杂笨重、质量粗糙等问题，而随着机电一体化技术的逐渐成熟和在机械工程领域中的应用不断深入，为机械工程领域在当下的发展中打入一针强心剂，成为机械工程领域发展的切入点和创新点。

一、机电一体化技术概述

1.1机电一体化技术

首先是机电一体化（Mechatronics）概念的由来，这一概念主要是起源于20世纪70年代的日本，由单词的组成不难看出，机电一体化技术其实是机械学和电子学两个学科的交叉融合，并随着该领域的不断发展，逐渐发展成为一机械学、机构学和计算机技术、半导体技术等多技术交叉并进行有机结合的学科。

机电一体化的技术系统主要由如下五大部分组成，分别是以计算机为主体的信息收集、分析、处理实现控制的控制系统、以大型器械为主体的进行工程实施的机械本体、为机械本体的驱动装置的工作提供能量的动力源系统、通过传感器实现 对整个过程的监测的检测系统以及以电动机为代表的贯穿于整个过程实现的执行元件部分，通过这五个子系统的有机结合，进而实现机械工程加工处理的变换功能、移动输送的传递功能以及保存记录的存储功能。

1.2机电一体化技术特点

机电一体化技术的应用特点主要包括如下几点：其一，自动化的特点，由上述机电一体化技术的组成可知由于计算机在信息分子控制部分的应用，以及计算机人工智能技术在近些年的快速发展，使得通过计算机的控制可以实现机械工程领域在工作、监控等多个环节的自动化和智能化;其二，高精度的特点，在这一点上主要是与传统的机械工程领域的一些數值的监测和细节工作的把控主要通过人工进行完成，而人工最大的问题就是存在误差等人为因素，而通过机电一体化技术在机械工程领域的应用可以提高其运转各个环节中的准确度，也提高了其安全高效运作的能力;最后，是自动检测的特点，机械工程的云运转避免不了对一些设备老化和损坏以及关键环节的质量监测，机电一体化技术在机械工程领域的应用则通过传感器与计算机控制的有机结合，实现对这些监督、监测的自动化，极大程度上的节约了人工成本、降低了风险的潜藏。

2.1在监控检测环节的应用

机械工程领域的作业实现往往需要多个环节的正常运转来实现，而越是复杂的机械工程系统，其安全运转所要面临的设备老化、仪表故障等风险的潜藏，而单纯靠人工实现对这些问题的发现和监管耗时耗力且效率低下，而机电一体化在机械工程中的应用则可以实现对监测的自动化和智能化，例如机械工程中热传感器的应用，就要以实现对某一环节温度的监控，并通过执行元件与计算机的结合实现对这些温度数值的监控以及温度变化的监控，保证该环节温度在所需要的范围之内，并当温控自身出现故障时会发出报警，以便于及时发现问题、解决问题。

2.2在能源节约环节的应用

在能源节约应用的这一点上，以能源驱动环节为例，以往的机械工程的作业实现的能源供给主要以重组为目的，因此为了实现能源供应的需要所消耗的燃料往往超过了实际需要的量，造成了能源极大的浪费，也增加了机械作业的成本，而同样的在机械工程的能源供给环节进行燃料燃烧状态的监测，并根据监测到的状态以及机械作业的环节的综合监测，实现对燃料投入时间、投入量的实时把控，进而实现能源在最大程度上的节省和高效应用。

2.3在控制精度环节的应用

随着机械工程行业的快速发展，工程机械作业过程中的精度的提高成为了行业进步发展的一种途径，传统的机械工程的作业中的相关精度的把控主要通过人工的数据监测，并将监测到的数据进行测算，从而将精度确定在某一个范围，其精度受到计算能力、监测准确性等限制，而机电一体化技术在机械工程的应用，不仅可以通过传感器实现对所要计算的数据的测量，还可以通过计算机控制进行这些数据的收集、存储、分析和处理，并且基于计算机技术的精度、准确度都要大大提高。

3.1注重机电一体化技术专业人员的培养

专业人员的专业素养的培养主要包括两方面：一方面是对机电一体化技术的专业素养，由于机电一体化技术涉及到了计算机、机械、微电子等多个专业领域的知识，因此要大力培养机电一体化专业的专业人才，在教学内容、教学方式等进行改革，使其与时俱进满足实际应用对人才培养的需求。并要优化人才应用的、考核机制以及后天的继续学习，充分的保障其机电一体化技术相关知识储备不滞后于发展的需要;另一方面是对机械工程行业的专业素养，这一部分的专业素养主要表现为机械工程实际作业的经验，单纯的理论知识储备缺乏了实际应用的经验也不会发挥良好的效果，因此要注重人才梯度的建设，以满足实际应用的需要。

3.2注重机电一体化技术在机械工程中的自主创新

首先，作为一种技术在传统领域中的应用，应用不能是生硬的，因此机械工程领域下的不同的亚领域应该充分考虑到自身领域的作业实际情况以及发展的实际需要，进而进行机电一体化技术在自身领域中的恰当的应用，并且在应用后，要积极的进行应用的监测和管理，结合应用后的实际情况，进行技术的调整和匹配，以实现机电一体化技术在应用中的更新和创新;其次，自主创新是发展的第一生产力和源动力，并且在当下愈发成为在市场与行业内竞争的绝对核心内容，因而机电一体化技术在机械工程中的应用的智能化、自动化、系统简洁化、流畅化、绿色节能化等创新都成为后续发展的新契机。

3.3创造机电一体化技术应用的环境

要充分的认识到机电一体化技术在机械工程领域应用的重要价值，国家及相关部门在机电一体化技术的发展、与机械工程领域的技术融入、自主技术的创新等方面要给予政策、资金等的大力支持，并鼓励机电一体化技术在机械工程以及相关附属领域中的应用，逐渐提升应用的深度和广泛度，为后续的高质量的应用创造良好的内部环境，并注重对国内外机电一体化先进技术以及应用的实践的经验的学习和借鉴以及本土化，创造良好的外部环境。

结论：

综上所述，机电一体化技术顺应着机械、计算机、电子领域的快速发展技术逐渐成熟、应用逐渐广泛，机械工程作为我国众多发展领域中的重要环节，在当下的发展中需要积极谋求新的发展契机，机械自动化在机械工程领域中自动化、自动监管、能源节约、精度提高等环节中的重要作用，为机械工程在当下的发展注入新的活力，为我国的发展贡献出更为卓越的力量。

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