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【摘 要】 机电一体化是机械和微电子技术的结合体，它是利用高新技术使结构、材料、性能发生变化，从而提高机械的精度、刚度，减小机械的体积和重量。本文就主要对机电一体化在建筑工程的应用及发展相关问题进行了简要分析。
【关键词】 建筑工程；机电一体化；发展趋势
引言：
现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造与革命。在机械工业领域，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、产品机构、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”迈入了“机电一体化”的发展阶段。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生機向前发展，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。
一、机电一体化技术的基本概念及发展历程
机电一体化技术使机械电子设备的微型化、智能化、环保化成为可能，是科研人员的研究热点也与国民经济关系紧密。
1、简述机电一体化基本概念
机电一体化技术不是机械技术与微电子技术其某种新技术的简单结合，即与机械电子化具有根本区别，现在比较为人认可的机电一体化定义：机械技术与微电子技术、电工电子技术、信号传感器技术、接口技术、信号变化技术等各种技术的有机结合，并综合应用于实际生活以提高社会效益、经济效益。机械技术应致力于实现机械设备在构造、材料和性能的变更，在提高设备精度、刚度、性能的同时减小体积、降低重量，以适应机电一体化技术的发展需求。信号传感器技术是系统实现智能化控制与调节的核心环节，其功能的强大与系统智能化程度密切相关。
2、简述机电一体化发展历程
机电一体化技术主要历经三个发展阶段。分别是20世纪60年代之前、20世纪70到80年代、20世纪90年代三个阶段。
（1）20世纪60年代之前属于初级阶段。在这期间，人们开始尝试将机械技术与电子技术相结合以提高机械设备性能。第二次世界大战更是加剧了该技术的发展，机电结合技术被应用于部分军用设备中并在战后转为民用。虽然当时的技术存在发展不成熟、应用范围不大等特点，仍在促进经济复苏上起到了一定作用。
（2）20世纪70到80年代信息技术的崛起促进了机电一体化技术的发展。微处理器功能变得强大能满足更高级的机电一体化设备，数控机床、工业机器人和电子控制系统就是当时产生的典型产品。
（3）20世纪90年代，通信技术的开始应用于机电一体化、遥控和虚拟多媒体技术的蓬勃发展等因素极大地普及了机电一体化技术。部分机电一体化设备可以实现两种或两种以上用途，微传感器及执行器的发展衍生出“微机电一体化”这一新分支，“微机电一体化”的特点是精密度、集成度高。
二、机电一体化的关键技术
1、信息处理技术
所谓的信息处理技术就是指在生产基于机电技术的相关产品的过程中，对与产品生产过程相关的各种参数和状态以及自动控制有关的信息所进行的处理。
2、精密机械技术
精密机械技术作为实现大多数机电产品的核心和基础技术，它是实现大多数机电产品的相关功能和构造功能的重要前提和首要的技术支撑。
3、自动控制技术
自动控制技术主要包括精度较高的速度控制、定位控制、自适应控制以及补偿和校正等技术。而且随着自动控制技术的不断发展以及功能的不断增强，基于自动控制技术产品的质量在获得不断的提高。
4、检测与传感器技术
检测与传感器技术主要用于实现各种基于机电技术产品运行时的相关参数、工作状态以及其他相关信息的接受以及参数和相关信息准确度的检测，通过检测以后，将其接受的信息传送给处理装置，然后由处理装置来实现产品运行过程的自动控制。
5、伺服驱动技术
伺服驱动技术主要是基于机电技术产品的驱动装置设计中的核心技术，它作为驱动设备执行操作的重要支撑技术，在很大程度上决定了基于机电一体化技术的产品质量。
6、系统总体技术
系统总体技术是用系统的观点和方法，从整体目标出发，将基于机电技术产品的总体功能划分为若干个各功能模块，然后结合各个功能模块的实际情况，找出能够有效解决各个功能模块实际需求的可行技术方案，再把相应的技术方案进行汇总，从而设计出合理的功能技术方案。
三、机电一体化在建筑工程中的运用
1、监控报警作用
监控系统已经是工程机械中成熟系统，这种监控系统已经广泛应用于推土机、挖掘机、装载机上。它能够对机械设备进行实时监控，并且对能够诊断故障。通过图像传递机械施工状态，然后自动报警。当机械出现任何故障或者问题，监控系统能够准确判断故障原因和故障部位。维修人员可以及时根据故障提示进行机械维修，保证机械使用效率和寿命。
2、节能减材
传统的机械设备对燃料的浪费严重，而且效率低下、故障频发，占用了很多物力、人力、时间成本。机电一体化能够提高挖掘机、搅拌机等大型机械设备的利用率。
建筑施工大多是在露天户外，施工程度很容易受到天气影响。如果使用机电一体化能够远程控制机器，在环境比较恶劣的条件下也能正常施工，避免不必要的劳力和时间浪费。
3、保证工作精度
手工作业很容易产生误差，即使是传统机械的精确也会受到操作员的经验值和熟练值不同的影响。引入机电一体化，使控制系统都由电子掌控，这就完全避免了人为失误，让作业更为精确。同时也能实现施工人员高效、快捷、准确的施工要求。
4、降低劳动强度
机电一体化中的快速零件制造技术（RPM）在建筑制造业发挥着不可估量的作用。它可以凭借CAD模型进行三维实体设计，过程中只需要少量的人为控制即可达到工艺要求。而且在设计之后还可以随意更改模型，满足不同的建筑施工要求。对于建筑零件产品的创新设计，机电一体化能够推进产品的智能化、自动化和快速化，提高产品开发能力。 在机械操作过程中，机电一体化可以实现机器的自动化或半自动化。这种方式能够大大降低劳动强度，提高工作效率。而且自动化机械的控制系统更为精确，失误较少，比人为工作质量更高。机械和劳力的完美结合，既利用了机械的精准度和高效率，又利用了人的控制性和防范性。
四、机电一体化的发展趋势
1、智能化
智能化是以后机电一體化的主要方向，是人工智能、运筹学、计算学、模糊学、心理学、生物学、地理学、力学等多种学科的综合运用，最大限度模拟人类智能。现在模拟智能建筑机器人，比如系统控制起重臂运动的液压挖掘机等都是智能化的发展表现。还有在建筑行业中经常运用的水下机器人、核工业机器人、建筑机器人、微型机器人等，都是智能化的体现。
在发达国家，建筑工程机械的智能化已经成为建筑行业研究的主要课题。为起重机安装微电脑、红外线、超声波等探测施工现场的人或者是障碍物，并且通过红外线发送三维图像到监视器上，让操作人员能够及时了解到现场状况。
2、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，特别是“人格化”发展引人注目，即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。一是机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要。特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。
3、网络化
2013年4G的发展昭示着未来网络技术是机电技术的核心，它已经使各个领域的生活生产方式都发生了翻天覆地的变化。网络化将生产、生活都联系在一起，建筑施工现场也能通过有线或者无线进行长距离的传输或者控制，给施工带来便捷性。
4、微型化
现在纳米、微米技术成为新的领导潮流。更小、更精致、更灵活是机械设计一直追求的目标，它促进了机械自动化和机器人化的发展。
5、模块化
机电一体化设备众多，型号不一。主要是因为研发厂家和生产厂家众多，没有相通的技术。而在未来发展中，机电一体化必须是结合各个产品的特点和专长进行重组而产生更加优质的产品。而且机电国际化的发展，势必推动各个生产厂家互通有无，形成统一的标准或者型号，制定相应的行业规范。这种模块化的发展，势必会推动机电一体化产品的大规模生产。
五、结束语
机电一体化技术在经济全球化的当今和各行各业的联系越来越紧密并发挥着越来越重要的作用，在促进社会效益、经济效益方面作出了突出贡献，是二十一世纪机械工业的灵魂也是机械工业发展的必然趋势。
参考文献：
[1]张洋.机电一体化技术的应用现状及发展趋势[J].产业与科技论坛，2012.
[2]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].技术应用，2012.
[3]胡家华.机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].中国高新技术企业，2011.
【关键词】 建筑工程；机电一体化；发展趋势
引言：
现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造与革命。在机械工业领域，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、产品机构、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”迈入了“机电一体化”的发展阶段。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生機向前发展，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。
一、机电一体化技术的基本概念及发展历程
机电一体化技术使机械电子设备的微型化、智能化、环保化成为可能，是科研人员的研究热点也与国民经济关系紧密。
1、简述机电一体化基本概念
机电一体化技术不是机械技术与微电子技术其某种新技术的简单结合，即与机械电子化具有根本区别，现在比较为人认可的机电一体化定义：机械技术与微电子技术、电工电子技术、信号传感器技术、接口技术、信号变化技术等各种技术的有机结合，并综合应用于实际生活以提高社会效益、经济效益。机械技术应致力于实现机械设备在构造、材料和性能的变更，在提高设备精度、刚度、性能的同时减小体积、降低重量，以适应机电一体化技术的发展需求。信号传感器技术是系统实现智能化控制与调节的核心环节，其功能的强大与系统智能化程度密切相关。
2、简述机电一体化发展历程
机电一体化技术主要历经三个发展阶段。分别是20世纪60年代之前、20世纪70到80年代、20世纪90年代三个阶段。
（1）20世纪60年代之前属于初级阶段。在这期间，人们开始尝试将机械技术与电子技术相结合以提高机械设备性能。第二次世界大战更是加剧了该技术的发展，机电结合技术被应用于部分军用设备中并在战后转为民用。虽然当时的技术存在发展不成熟、应用范围不大等特点，仍在促进经济复苏上起到了一定作用。
（2）20世纪70到80年代信息技术的崛起促进了机电一体化技术的发展。微处理器功能变得强大能满足更高级的机电一体化设备，数控机床、工业机器人和电子控制系统就是当时产生的典型产品。
（3）20世纪90年代，通信技术的开始应用于机电一体化、遥控和虚拟多媒体技术的蓬勃发展等因素极大地普及了机电一体化技术。部分机电一体化设备可以实现两种或两种以上用途，微传感器及执行器的发展衍生出“微机电一体化”这一新分支，“微机电一体化”的特点是精密度、集成度高。
二、机电一体化的关键技术
1、信息处理技术
所谓的信息处理技术就是指在生产基于机电技术的相关产品的过程中，对与产品生产过程相关的各种参数和状态以及自动控制有关的信息所进行的处理。
2、精密机械技术
精密机械技术作为实现大多数机电产品的核心和基础技术，它是实现大多数机电产品的相关功能和构造功能的重要前提和首要的技术支撑。
3、自动控制技术
自动控制技术主要包括精度较高的速度控制、定位控制、自适应控制以及补偿和校正等技术。而且随着自动控制技术的不断发展以及功能的不断增强，基于自动控制技术产品的质量在获得不断的提高。
4、检测与传感器技术
检测与传感器技术主要用于实现各种基于机电技术产品运行时的相关参数、工作状态以及其他相关信息的接受以及参数和相关信息准确度的检测，通过检测以后，将其接受的信息传送给处理装置，然后由处理装置来实现产品运行过程的自动控制。
5、伺服驱动技术
伺服驱动技术主要是基于机电技术产品的驱动装置设计中的核心技术，它作为驱动设备执行操作的重要支撑技术，在很大程度上决定了基于机电一体化技术的产品质量。
6、系统总体技术
系统总体技术是用系统的观点和方法，从整体目标出发，将基于机电技术产品的总体功能划分为若干个各功能模块，然后结合各个功能模块的实际情况，找出能够有效解决各个功能模块实际需求的可行技术方案，再把相应的技术方案进行汇总，从而设计出合理的功能技术方案。
三、机电一体化在建筑工程中的运用
1、监控报警作用
监控系统已经是工程机械中成熟系统，这种监控系统已经广泛应用于推土机、挖掘机、装载机上。它能够对机械设备进行实时监控，并且对能够诊断故障。通过图像传递机械施工状态，然后自动报警。当机械出现任何故障或者问题，监控系统能够准确判断故障原因和故障部位。维修人员可以及时根据故障提示进行机械维修，保证机械使用效率和寿命。
2、节能减材
传统的机械设备对燃料的浪费严重，而且效率低下、故障频发，占用了很多物力、人力、时间成本。机电一体化能够提高挖掘机、搅拌机等大型机械设备的利用率。
建筑施工大多是在露天户外，施工程度很容易受到天气影响。如果使用机电一体化能够远程控制机器，在环境比较恶劣的条件下也能正常施工，避免不必要的劳力和时间浪费。
3、保证工作精度
手工作业很容易产生误差，即使是传统机械的精确也会受到操作员的经验值和熟练值不同的影响。引入机电一体化，使控制系统都由电子掌控，这就完全避免了人为失误，让作业更为精确。同时也能实现施工人员高效、快捷、准确的施工要求。
4、降低劳动强度
机电一体化中的快速零件制造技术（RPM）在建筑制造业发挥着不可估量的作用。它可以凭借CAD模型进行三维实体设计，过程中只需要少量的人为控制即可达到工艺要求。而且在设计之后还可以随意更改模型，满足不同的建筑施工要求。对于建筑零件产品的创新设计，机电一体化能够推进产品的智能化、自动化和快速化，提高产品开发能力。 在机械操作过程中，机电一体化可以实现机器的自动化或半自动化。这种方式能够大大降低劳动强度，提高工作效率。而且自动化机械的控制系统更为精确，失误较少，比人为工作质量更高。机械和劳力的完美结合，既利用了机械的精准度和高效率，又利用了人的控制性和防范性。
四、机电一体化的发展趋势
1、智能化
智能化是以后机电一體化的主要方向，是人工智能、运筹学、计算学、模糊学、心理学、生物学、地理学、力学等多种学科的综合运用，最大限度模拟人类智能。现在模拟智能建筑机器人，比如系统控制起重臂运动的液压挖掘机等都是智能化的发展表现。还有在建筑行业中经常运用的水下机器人、核工业机器人、建筑机器人、微型机器人等，都是智能化的体现。
在发达国家，建筑工程机械的智能化已经成为建筑行业研究的主要课题。为起重机安装微电脑、红外线、超声波等探测施工现场的人或者是障碍物，并且通过红外线发送三维图像到监视器上，让操作人员能够及时了解到现场状况。
2、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，特别是“人格化”发展引人注目，即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。一是机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要。特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。
3、网络化
2013年4G的发展昭示着未来网络技术是机电技术的核心，它已经使各个领域的生活生产方式都发生了翻天覆地的变化。网络化将生产、生活都联系在一起，建筑施工现场也能通过有线或者无线进行长距离的传输或者控制，给施工带来便捷性。
4、微型化
现在纳米、微米技术成为新的领导潮流。更小、更精致、更灵活是机械设计一直追求的目标，它促进了机械自动化和机器人化的发展。
5、模块化
机电一体化设备众多，型号不一。主要是因为研发厂家和生产厂家众多，没有相通的技术。而在未来发展中，机电一体化必须是结合各个产品的特点和专长进行重组而产生更加优质的产品。而且机电国际化的发展，势必推动各个生产厂家互通有无，形成统一的标准或者型号，制定相应的行业规范。这种模块化的发展，势必会推动机电一体化产品的大规模生产。
五、结束语
机电一体化技术在经济全球化的当今和各行各业的联系越来越紧密并发挥着越来越重要的作用，在促进社会效益、经济效益方面作出了突出贡献，是二十一世纪机械工业的灵魂也是机械工业发展的必然趋势。
参考文献：
[1]张洋.机电一体化技术的应用现状及发展趋势[J].产业与科技论坛，2012.
[2]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].技术应用，2012.
[3]胡家华.机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].中国高新技术企业，2011.