摘要：随着社会的不断发展以及科技的不断革新，我国机械工程也迎来了更加广阔的发展空间和更加理想的发展前景。当下机电一体化已经被广泛的应用到了人们的生产和生活中的方方面面，在工程机械方面更是具有了巨大的应用潜能。开展机电一体化在工程机械上的应用与发展探究，将机电一体化合理的应用于机械工程的开展进程中，可以使得我国的机械工程行业紧随时代不断发展，赢得更加强大的市场竞争力。
关键词：机电一体化；工程机械；应用与发展
1.机电一体化概念
机电一体化（mechatronics）这个名词在 20 世纪 70 年代产生于日本，现在已经得到很多国家的普遍使用。这个词由两部分组成，前半部分为英文机械工程学（mechanics）的前半部分，后半部分为英文电子（eletronics）的后半部分。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，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。
尽管它的名字叫做机电一体化系统，但是它并不是仅仅由机械工程和微电子技术结合而形成的。机电一体化控制系统相关的技术要素包括控制器技术，软件技术，传感器技术，网络技术，接口技术，传动技术等等。涉及学科则包括了机械学，机械技术，机械力学，机械工程学，电子学，电工学，电路学，半导体工程学，控制工程学，电子工程学等等。现在机电一体化控制系统中最具有代表性的成果就是机器人，具有代表性的机电一体化控制系统主要由6个基本要素构成：
（1）伺服控制器技术：头脑功能；
（2）软件技术：大脑中枢功能；
（3）传感器技术：眼鼻耳功能；
（4）传动技术：四肢功能；
（5）接口技术：神经系统功能；
（6）网络技术：神经系统功能。
2.机电一体化的优势
2.1使用性价比较高
机电一体化设备是用程序直接控制，并从数据反映设备使用情况的高端机器，且操作方便、简单。此外，将机电一体化技术加以广泛的应用，选择不同的程序结构，可以扩大其工作范围，从而大大减少操作人员的工作量。与其它应用相比较，机电设备技术融合了其他技术，使其功能更加完善，从而满足更多生产的需求。
2.2安全系数较高
在工程机械中合理地开发和利用机电一体化技术能有效地提高产品的性能，在保证其功能运行正常且齐全的同时也能做到全面的监视和报警，对产品有自动保护作用。若是设备在使用过程中出现异常状况，系统就会进行自动保护，确保操作人员和系统不会遭到伤害。因此，综上所述，机电一体化拥有安全系数较高的优势，且可信度较高。
2.3生产效率高
使用机电一体化设备实现工程生产的流水线作业，在实现操作系统智能化、自动化地处理接受到信息的同时也能进行高精度的控制和高灵敏度的监测。当操作人员开启操作按钮时，系统就会自动识别，在最大限度内产生出较多的成品。从而提高了工作效率。加之自动技术的熟练应用，机电一体化技术的使用能够提高一个企业的市场竞争力，并具有更大的价值。
3.机电一体化在工程机械中的应用与作用
3.1节能作用
传统的工程机械设备对能量的利用率比较低，这就造成了能源的极大浪费，不符合可持续发展的原则，例如液压式挖掘机的能量利用率仅为30%，机电一体化技术能够借助电子节能控制器提高大型设备的能量利用率，这对工程机械的节能有着重要作用，由于操作简单，电子节能控制器能够减少设备的磨损，变相提高了设备的使用年限，对提高工作效率也有着积极意义。
3.2降低劳动强度
传统的工程机械施工操作中对工作人员的要求十分高，这是由于其工作强度大、工作量大的原因，机电一体化技术的应用能够实现工程机械的自动化、半自动化，许多之前需要大量人力的工作都由机电技术中的控制系统代替，这就大大降低了工程机械施工过程中的劳动强度，同时人力操作会由于工作人员自身的原因对施工质量造成一定影响，而机电一体化的应用能够避免这一现象的发生，对提高工作准确度也有着重要意义。
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3.3电子监控中的应用
工程机械中电子监控的主要作用是对发动机、传动系统、工作装置等的运行状态进行全面的监控，给维修人员及时的传递各系统的运行情况和信息，以便于其及时发现故障，解决故障，确保各项设备、各系统的正常运行，如果监控系统出现问题，一旦发生故障，工作人员很难及时发现，这会对整个工程机械的运行造成极大影响，严重时会导致整个运行系统的瘫痪，从而带来不可估量的经济损失。
3.4精确称量
如何精确称量一直是工程机械中的一个重要问题，机电一体化技术中的电子控制系统能够实现称量的微机控制，将整个称量过程自动化，这就大大减少了人为误差对称量结果的影响，同时提高了测量结果的精确度，此外，这种自动化的称量程序减少了人力的使用，对节省人力资源也有着重要的意义，符合现代施工高效、快捷的原则要求。
3.5其他应用
传统的装载机、推土机等大型设备并不会根据实际的负载量调整自身的传动，例如一些很少的工作量，设备不会智能调小其传动，这在一定程度上浪费了能源，机电一体化技术的应用能够在这些大型设备上增加电子控制的自动化变速器，这些设备可以根据实际的负载量来调整传动，实现利用最小的传动完成工作，这样能够节省能源，从而节省经济成本，同时这种电子控制的自动化变速器能够实现大型设备的半自动化，降低了设备的操作难度，为工作人员减轻了劳动强度。
4.机电一体化在工程机械领域应用的发展趋势
机电一体化的发展依赖于电子、控制、光学、计算机信息等多种技术和学科的发展，其在工程机械领域的应用趋势可概括为以下几点：
4.1模块化
随着科技的进步和社会分工的不断深入，机电一体化产品的种类和数量也越来越多，因此机械产品的电气接口、动力接口和机械接口等的生产一定要实现标准化，这虽然比较复杂但却至关重要，所以说模块化是工程机械机电一体化发展的一项长期而又艰巨的任务。模块化有利于各部件或单元之间的匹配，例如研制集智能调速、减速于一体的动力单元，或具备图像处理、视觉、识别等功能的控制单元等等。唯有如此，才能促进社会的进一步分工，加快新产品的研发速度，扩大工程机械的生产规模。模块化必将进一步促进机电一体化在工程机械中的应用。
4.2环保化
工业化进程的不断深入虽然在很大程度上改善了人类的生活质量，但也对我们的生存环境造成了严重的破坏，导致了自然资源的大量浪费。21 世纪以来，社会对环保的关注和投入越来越多，公众的环保意识也在不断加强，绿色产品的概念和设计制造已经成为新形势下的必然趋势。工程机械产品在其设计、制造、使用和销毁的每个环节，都要适应环保的要求，满足人类对健康的需求，提高资源的利用效率。所以，绿色机电一体化产品将会在工程机械中占据优势。
4.3智能化
作为新世纪机电一体化的重要发展方向，在工程机械领域，智能化的应用趋势将更加明显。从目前看来，人工智能方面的研究越来越多，数控机床与机器人的智能化应用就是其中的重要表现。我们通常所说的智能化是指在相关控制理论的基础上，通过对运筹学、人工智能、模糊数学、计算机科学、心理学、生理学等新思想、新方法在工程机械上的分析和应用，使工程机械的行为能够具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以满足机电一体化的更高要求。虽然想使工程机械具有等同或接近人的智能是不可能的，但工程机械的智能化仍是是时代发展的大势所趋。
4.4系统化
系统化的表现特征主要有2点：一是工程机械系统体系结构将进一步采用开放式和模式化的总体结构，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；二是机械的通信功能将得到极大的提高。
4.5信息化
计算机网络技术的迅速发展也必将促进机电一体化在工程机械中的应用。新型的机电一体化产品只要质量可靠、功能强大，具有很好的经济价值和社会价值，就会在最短的时间内借助网络迅速畅销。此外，远程控制技术和监视技术将会在工程机械中得到越来越多的应用。总之，机电一体化将逐渐趋向网络化和信息化。
结语
开展机电一体化在工程机械上的应用与发展探究，首先应当开展机电一体化在工程机械上的应用探究，在明确了机电一体化在工程机械上的应用后，开展机电一体化在工程机械上的发展探究。开展机电一体化在工程机械上的应用与发展探究，将机电一体化合理的应用于工程机械工程的开展进程中，将机电一体化应用与工程机械的施工进程良好结合，有效实现工程的开展的质量全面提升，可以促使我国的机械工程行业获得更加广阔的发展空间和更加良好的发展前景。
参考文献：
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[3]朱晓培. 基于机电一体化背景下的工程机械应用[J]. 时代农机，2017，44（08）：31.
论文作者:张卫忠
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
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