公务员期刊网 精选范文 电影艺术的发展范文

电影艺术的发展精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的电影艺术的发展主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

电影艺术的发展

第1篇:电影艺术的发展范文

of Contemporary Film and Television Arts

Ouyang Zhongwan

(湖南农业大学,长沙 410128)

(Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China)

摘要: 数字技术在不断走向成熟的过程中对影视艺术的发展带来的影响是深刻的、巨大的,当我们陶醉在它所带来的视觉听觉享受中的时候,也要对其中的有些观念和问题进行深思。

Abstract: Digital technology continues to mature. During the course, its impact on the development of visual arts is profound, enormous. As we enjoy the effect of audio and visual it brings, we should consider its some idea and issues.

关键词: 数字技术 影视艺术 影响

Key words: digital technology;visual arts;effect

中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)15-0183-02

0引言

影视艺术包括了电影艺术(第七艺术)和电视艺术(第八艺术),它从一诞生起就在复原物质世界方面显示出了无与伦比的优越性,而数字技术的发展使这一优越性发挥得更加淋漓尽致。数字技术在不断走向成熟的过程中对影视艺术的发展带来的影响是深刻的、巨大的,当我们陶醉在它所带来的视觉听觉享受中的时候,也要对其中的有些观念和问题进行深思。

1数字技术促使电影电视的合流

在数字技术出现之前,电影和电视有着各自不同的技术支持。电影与电视在拍摄载体上有着质的区别,电影是利用摄影机以胶片为载体进行拍摄的,成像方式是光化学成像方式。电视则是用摄像机以磁带为载体进行拍摄的,成像方式是光电子成像方式。这种区别使电影艺术与电视艺术在制作方式、生产流程与接收方式方面有了质的差异。但是到了20世纪,数字技术的介入使电影艺术与电视艺术的进一步融合,促成真正的“家庭影院”的诞生,打开电视看电影的时代已经到来了。人们离开电影院的很大一部分原因在于:人们不是不看电影,而是看电影的方式改变了。

2数字技术让影视中的梦幻世界成为现实

数字技术带给影视艺术的已不仅仅是对现实世界最真实的表现,而且能够创造出根本不存在的视觉影像,它所依赖的技术主要是电脑图像生成技术,即CGI技术(Computer-Generated Images)。那些敢于赴汤蹈火,不怕粉身碎骨,面对惊心动魄的挑战面不改色心不跳的英雄人物,过去只是存在于作家艺术家及其忠实的读者或观众的想象中,数字化艺术却让这些意念中的英雄须眉毕现地出现在观众眼前。在诸如《烈火狂风》等经典的影片之中,假如没有运用电脑特技,那些摆在观众眼前的奔腾中的炽热岩浆以及影片中演员在龙卷风中随风飞舞的逼真场景等令人们跟随影片的节奏而提心吊胆的观看,都是不可能在荧屏上出现的,也不会获得观众的好评。

对于现实的爬上拍摄过程中,一些不能实现的影响,都能够运用数字技术。例如,《真实的谎言》这一影片中出现的在飞机上打斗的情景,演员是不能够进行真实表演的,只能运用数字技术。还有在经典电影《泰坦尼克号》中,涉及到的众多数量群众,如果用现实的群众演员组成,不但消耗巨大的人力以及财力,同时也不容易组织安排,另外对于这种海难的场景,也不吭能让群众以生命为代价去表演,因此这几使用到了计算机特技,利用计算机制作出数字人,进而替代了现实演员。

通过数字技术的应用,一些惊奇的场景被创作出来,给人们带来视觉上的享受,使得人们只能在脑海中幻想的场景成为现实。另外,数字技术在音频的领域内也取得很好的发展。在整个用那个片中,相比较于采用模拟立体声来讲,使用环绕数字立体声技术具备更宽和更平的优点。并且,因为记录信息空间的加强,改善了原有立体声像,给人们带来更为强大的空间感。整个的音频工作,全部通过数字音频完成。一方面使影片音频制作的发展趋势;另一方面也可以给人们带来优质的听觉感受。

3数字技术让我们建立新的电影观念

千百年来,人们知道,只有“看得见,摸得着”的东西才是真实存在的东西,而现代影视迫使人们改变了这一观念,往往看得真真切切的东西,却分明纯属子虚乌有。在一个数字化的“虚拟真实”王国里,观众已经从一个被动的观赏者变成了艺术“虚拟世界”的某种意义上的“主宰”。只要观众愿意,在“金苹果”的故事中,你可以以特洛伊王子帕里斯的身份依次接受赫拉、雅典娜和阿佛洛狄忒给他的许诺,或与最美丽的女子海伦结为伉俪。当大嘴美人罗伯茨在银幕上歪着头,美丽的眼睛梦一般忽闪忽闪地冲着你微笑时,你如果可以拍拍她的脸蛋拉拉她的手,那么,对于你来说,她和一个真正的罗伯茨有多大的分别呢?

当“看得见”已经不能在信任的时候,要想划分正式和幻象,人们能够使用的最终法宝就是“摸得着”。然而,在“集成就是触摸”的理论(德克霍夫提出)出现之后,人们的这一法宝却再次的失去了“魔力”。虚拟现实技术之前多应用在游戏里,虚拟现实技术的引进激活了游戏者的触觉, “戴手套”的游戏者对于之前的那种“可望而不可即”的立体动画有了较强的控制能力,不但能够“可望”,同时也能够触手“可及”。在交互式的影片之中也会产生,人们能够按照自身喜好,进入电影中扮演自己喜欢的角色,就和玩电子游戏机似地简单。人们还能够让影片中的主角依据自身的爱好来加工,例如,让黛米・摩尔扮演林黛玉等等,能够使不同的影迷自由地徜徉在影视圈中。假如能够研制成功量子计算机,电脑技术就会更加的强大有力,可以说人们的“所见即所想,所想即所得”的梦想能够很快变成现实。或许,在将来电脑虚拟的世界里,真得可以用“只怕想不到的,没有办不到的”这句话来形容。

当克隆技术受到全人类普遍关注的时候,特别是当生物克隆人在现实生活中应用遇到种种复杂的伦理道德方面的困扰时,梦幻视野虚拟影像中的“克隆明星”并不会遇到这些问题。随着数字技术的日益精密化,“非人影星”的出现似乎也指日可待了。目前,美国科学界已经看到了预示这一未来的东西:一个名叫蒙蒂的银幕“克隆人”,它能读出现场输入一个便携式电脑的语句,而且口形和发音能够与真人一样保持一致。尽管到目前为止,蒙蒂的声音听上去还有人工合成的痕迹,但是,人们有理由相信,相应的声音合成技术攻关组织很快会解决这个问题的。正如沃尔特・迪斯尼图像设计公司负责研究与开发的资深副总裁埃里克・哈兹尔廷所说的,这个梦幻世界的数字“克隆人”蒙蒂很可能就是把电影业带入一个全新空间的向导。

总之,数字化对影视艺术的影响将是多方面的,有些影响甚至是革命性的。但是,令人目不暇接的数字特技画面永远只是影视艺术的辅助手段,它不可能取代演员的表演,不可能占据主宰地位。观众欣赏时,他们所关注的是故事的情节和演员的表演,银幕上显示出来的那种影像是否为真实的再现,更准确地说,是否有真实感,影片的效果是否能够打动人、感染人。因此,我认为:数字技术创造了神话,创造了奇迹,这只能预示着它发展到一定的程度,将会有新的艺术形式(第九艺术)的诞生,并不预示着影视艺术的末日,只是到那时影视艺术在人类生活中的作用和格局会发生一定程度的改变。

参考文献:

[1]张秋霞,周晓娟,张书霞.浅析数字技术对影视艺术发展的影响[J].现代电影技术,2006,(10):19-21.

[2]李磊明.数字化时代的影视艺术[J].新技术t望,2002,(1):54-55.

[3]廖祥忠.数字技术对影视艺术的影响[J].河南师范大学学报,2003,(3):84-86.

[4]张歌东.电影特技的发展与意义(上)[J].电视字幕・特技与动画,2004,(8):11-15.

第2篇:电影艺术的发展范文

关键词 电影 数字化 艺术性 中外

电影作为沟通人们情感的一种平台,观众对电影的要求不仅是它的娱乐性,人们带来快乐和梦想,同时还把它作为一个窗口,反映外部世界的发展变化和精神的触碰,观众在电影中感受情感和心灵的快乐与悲伤,惆怅与苦涩,在电影中了解和探求外部世界存在的问题和矛盾。这体现出电影的社会意义和教育意义。在数字化技术的条件下,电影的艺术创作构思具有非传统性和非常规性,因为数字化电影里的不同时间,不同空间可以任意转换,可以任意搭建任何场景,电影角色可以是人或动物甚至其他,可以说是无边无际,任意而为。这对创作者的电影构思和设计是一个巨大的考验。

电影艺术和科学技术手段是紧密联系的,电影技术进步与革新都为电影艺术提供新的创作空间和表现手段,使电影语言得到扩展和丰富,也给电影发展机遇。90年代后,随着数字技术的迅猛发展,数字技术为电影艺术带来新的发展机遇。产生了新的电影,即数字化电影。现今美国采用了数字技术的影片大约有九成之多。数字化电影为人们创造出丰富多彩、难以想象的如梦境般的视觉盛宴和虚拟奇观,而这都是传统电影无法达到的。观众也被深深吸引,使美国电影业的再度繁荣。近年来国内外电影交流活动的频繁,国外大片纷纷引进国内市场,国内观众通过观看增加了对数字化电影的了解,深刻地感受到数字技术为电影所带来的视觉奇观的震撼力。受此影响,国内电影也越来越多的在影片里应用到数字技术手段,但是跟国外同类影片比较,还是存在一定差距差距。

不同社会背景和文化传统的影响下,形成了两种不同电影审美情趣和观影习惯的观众群,国内的观众在观看电影自然而然地倾向其故事情节或其道德情感等要求为标准,而欧美的观众观影兴趣偏重于影片的视觉表现效应和各种奇幻景观上。长期以来在我国的影视界存在艺术与技术缺乏沟通,电影创作人员对数字技术缺乏了解,在电影创作中很难自如地将新技术作为一个创作元素应用进去。而纯技术人员的艺术设计能力也明显不足,设计思维上和电影编创的思路存在距离,创造发挥的能力不足。这样的影片往往很难体现出新技术带来的新意,也难在技术和艺术上已达到较高的艺术层次。在欧美,电影的表现力方面人们有较高的要求,传统寻常的画面不满足于观众的需要,人们渴望新鲜刺激和奇幻的视觉画面。数字技术正好适应了这种需要,在电影中数字技术被越来越多地运用,它为观众创造了一个一个的视听盛宴。而我国还尚未形成真正成熟的电影创作队伍,人员的还不具备相应的技术知识结构,这一点我们与欧美的差距很是明显。

国内外电影存在着文化传统和国情不同,各处在不同的发展阶段,中国电影界也不能完全照搬欧美电影。我国早期的电影将传统、戏剧单纯的搬上屏幕,电影显示出舞台化倾向,传统文化背景的影响下,中国电影确立以教育化和戏剧化叙事性质的民族化电影的形态。长期以来使画面缺乏表现力。影视镜头严重缺乏视觉表现力,除了以叙事功能出现之外,本身难以创造画面的视觉冲击、情感烘托和美感效应,影片偏重文学性、故事性, 形成了注重电影内容的伦理、教化、审美等形式,而对影片娱乐性和高科技的投入不足。而西方对电影的审美趣味则相对更加充满想象和新奇。充分运用镜头等技巧制造了梦幻的境界。所以西方的影视业者们最初就努力自觉地运用技术来增强影片视觉表现力,而欧美电影注重画面的观赏性和宏伟的场景。尽量把技巧应用到画面展示中,影片创作原则就是增加画面视觉观赏性和冲击力。这与我国电影更注重教育性伦理性的创作观念是截然不同。数字化技术可以让电影展现给观众非同一般和难以亲历的梦幻世界,电影艺术也获得了前所未有的发展空间,技术不再是电影艺术创作的束缚和障碍。

中国电影在全球化的今天,也要在走向世界,结合历史传统文化和现实资源,发扬它的民族精神,走一条属于中国特色的电影艺术之路。一部影片就是一门艺术形式,能否获得广泛的认同,关键还是看它的主题性,看它对社会历史、人性解析是否准确、深刻,数字技术只是手段不是根本。我国电影业要认同电影是艺这一要质。在技术环节要积极研发应用,要走出为技术而技术的误区。电影技术的应用和开发是为电影艺术而服务的,两者要有机的完美结合,才这也就是数字化影片的真正意义之所在。二十一世纪中国电影首先面临的是文化主题的历史性转移和传统文化视角的跨时代变更。电影民族化的探索、电影科技引进、电影国际化道路等等都需要我们去努力。

参考文献:

[1]黄式宪主编.电影电视走向21世纪[M].中国电影出版社,1991,5(1)

[2][法]乔治・萨杜尔.世界电影史[M].中国电影出版社,1995:461

第3篇:电影艺术的发展范文

【关键词】机电一体化技术;应用;发展趋势

引言

随着现代科学技术的不断进步与发展,各种技术相互融合的趋势也越来越明显,这是社会生产力发展到一定水平的必然趋势。在机械工程领域中,随着微机电子技术和计算机技术的高速发展并与机械工业相互渗透,形成了机电一体化。使工业生产由机械电气化迈入了机电一体化为特征的发展阶段。

1 机电一体化技术的发展现状

纵观机电一体化技术的发展史,大致可以可将其分成三个阶段。20世纪60年代为初级阶段,期间,由于第二次世界战争的爆发很大程度上促进了机械产品与电子技术的结合,但这种结合由于当时电子技术发展水平有限,结合并不深入,广泛。20世纪70年代,为机电一体化蓬勃发展的阶段,该时期内,计算机技术,控制技术和通信技术的飞速发展大大促进了机电一体化的发展,并逐渐在世界范围内被普遍接受。20世纪90年代后期,机电一体化技术进入了深入发展阶段,并不断像智能化迈进,人工智能技术,光纤技术和神经网络技术的巨大进步加快了机电一体化技术的发展进程[1] 。

2 机电一体化的发展趋势

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的结果,它的发展和进步与相关技术的进步与发展是脱不开的。机电一体化的发展方向主要包括以下几点:

2.1 智能化

智能化是机电一体化技术的重要目标和方向。该种智能化,是在控制理论的基础上,吸收人工智能,运筹学,计算机科学,心理学,生理学等新思想,新方法来模拟人类智能,使之具有逻辑思维,判断推理,自主决策等能力。当然,想要机电一体化产品能达到人类同样水平的高智能化是不现实也是没有必要的,拥有部分智能或低级智能便足够达到较高的控制目标 。

2.3 网络化

20世纪90年代,网络技术得到了前所未有的高速发展,成为计算机技术发展的突出成就之一。网络技术的不断普及给人类的生活带来了巨大的变革。无论是在工业生产,还是在人们的日常生活中,网络化技术的运用无处不在。同时,各种网络将全球经济,生产连成一片,企业间的竞争也将全球化[2] 。企业间只要研制发明出了功能独到,质量可靠的机电一体化新产品,就会通过网络畅销全球。可以说,机电一体化产品在朝着网络化方向不断快速发展。

2.4 微型化

微型化是精细加工技术发展的必然趋势,该微型化指的是机电一体化向微型机器,和微观领域发展的趋势。外国称其为微电子系统MEMS。它是指可以批量制作,集微型结构,微型传感器,微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口和通信电源等于一体的微型器件或系统机。微机电一体化体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗,军事,信息等方面具有不可比拟的优势。

2.5 绿色化

高速发展的工业社会丰富了我们的物质生活条件,给我们的生活带来了极大的便利,但与此同时,也破坏了资源,生态环境也受到严重污染 。因此,在这种情况下,人们开始呼吁生产绿色产品。绿色产品是指低能耗,低污染,舒适,协调而可再生利用的产品。生产绿色化产品是时展的必然趋势。绿色产品从其生产到销毁的申明过程中都符合了环境保护和人类健康要求[3] 。因此绿色的机电一体化产品具有很好的市场发展前景。

3 机电一体化技术的应用

随着我国市场经济体制的不断完善 ,机电一体化技术的应用领域也越来越广泛,主要应用在以下几个方面:

3.1 数控机床

数控机床代表了一个国家机床的生产水平,经过多年发展,我国在数控机床及相应的数控技术在结构,功能,操作和控制精度上都有着迅速的提高。其主要表现在以下几个方面:其一,总线式,模块化,紧凑型的结构,即采用cpu,多住总线的体系结构;其二,设计开放,是硬件体系结构和功能模块具有层次性,兼容性,复合接口标准,大大提高了客户的使用效益;其三,一台机床能够同时完成多个独立任务,或控制多台机床的能力,并将刀具破损检测,物料搬运,机械手等都控制集成到系统中去;其四,系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统地能力。

3.2 工业机器人

一个国家机器人技术水平一定程度上反映了该国家综合技术水平的高低。随着机器人技术的不断发展,工业机器人已经广泛高效的运用于各工业领域中。该种结合了机构学,自动控制,计算机,人工智能,通讯技术,传感技术,等多种学科和技术的综合成果能够具有感知,思维和行动功能[4]。在具体操作中能够获取,处理和识别多种信息,独立完成复杂的操作任务。机电一体化在工业机器人中的运用能够很大程度上提高工业生产水平。。

3.3 自动机与自动生产线

不难发现,自动机械与自动生产线及各种自动化设备已广泛使用在国民经济生产和生活中。它是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。如在各种印刷包装生产线,邮件信函自动分拣处理生产线,各种高速香烟生产线中,将现代电子技术与传感技术应用于其中,能够有效提高生产效率。

4 结语

机电一体化已经成为当今世界最重要的技术发展方向之一,并辐射影响到几乎全部的工业行业。机电一体化作为机械工业发展的必然趋势,将在各方面带来显著地经济效益和社会效益,具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]刘磊,涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者,2014(04).

[2]李晓培.浅谈机电一体化特点及发展研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(12).

第4篇:电影艺术的发展范文

关键词:机电一体化技术 微细加工技术 智能化 应用领域

知识经济时代最突出的特点在于知识和信息的传播不同于以往的制造和技术的传播,在机械工程领域,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”为特征的发展阶段。

机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。

一、我国机电一体化的现状

全球范围内机电一体化的发展通常可以分为三个阶段。第一阶段为20世纪60年代以前,因为当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展;第二阶段为20世纪70~80年代。第三阶段为20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化呈现深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列入“863计划”。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

二、机电一体化的核心技术

机电一体化包括:软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须掌握机械本体技术;传感技术;信息处理技术;驱动技术;接口技术;软件技术。

三、机电一体化技术的主要应用领域

(一)数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:

1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。

3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

(二)计算机集成制造系统(CIMS)

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

(三)柔性制造系统(FMS)

柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

(四)工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。

四、我国机电一体化的发展前景

4.1网络一体化

知识经济时代的突出特征是计算机技术和网络技术的迅猛发展。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活都带来了巨大的变革。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。

4.2模块标准化

模块化是一项重要而艰巨的工程。因为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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂又是非常重要的事。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。

4.3人工智能化

21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向就是智能化。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

五、结语:

机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的强大之路。

参考文献:

1、李运华:机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年:机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.

3、柴天佑:智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).

第5篇:电影艺术的发展范文

【关键词】机电一体化技术;应用;发展

0.引言

机电一体化技术是机械工业技术、微电子技术和信息技术相互交叉融合的新产物,在电子技术的推动下,已被广泛应用于各个技术领域,逐步提高各行业领域的智能控制水平。机电一体化技术在我国机械制造、饮料生产和钢铁生产中应用更为广泛,具有良好发展前景。

1.机电一体化技术的应用

1.1应用于现代机械制造工业

传统机械制造工业是基于市场规模经济建立的,主要依靠企业生产规模、生产批量和产品结构来增强自身竞争优势,其根本目的是真正实现资源的有效利用,以生产机器取代人力,通过低成本获取高质量、高效率。现代机械制造工业以信息技术为先导,其生产模式、制造系统、制造技术和组织管理形式得到全面改革,是具有全球化、网络化、智能化特性的绿色环保制造业。机电一体化技术应用于现代机械制造工业,能让企业的制造技术得到良好发展[1]。

1.2应用于饮料行业

事实上,机电一体化技术是现今应用最广泛的、发展前景最好的应用技术,它广泛应用于食品饮料包装机械的开发、设计和制造中。这不仅可以有效提高单机自动化程度,还能全面增强整条包装生产线的自动化控制能力和生产能力,让其竞争能力远远优胜于其他传统的机械控制同类设备,从根本上改善食品饮料包装工作质量。

1.3应用于钢铁企业

1.3.1现代集成制造系统

在钢铁企业中,现代集成制造系统(CIMS)能实现人与生产经营、生产管理和生产过程的一体化控制,对生产原料进厂、生产加工到产品发货的全过程都真正实现全过程一体化控制。

1.3.2现场总线技术

现场总线技术(FBI)主要用于连接设置在现场的仪表与控制室内的控制设备,真正实现数字化双向多站通信连接。[2]用现场总线技术取代当前常用的信号传输技术可以让大量信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统进行双向传输,保证数据传输的有效性。

1.3.3交流调速技术

交流调速技术是电力电子技术和微电子技术飞速发展的衍生物,由于交流传动性质优越,已广泛应用于生产实际中。随着科学技术的飞速发展,不仅能让复杂的矢量控制技术实用化变成现实,还大大改善交流调速系统的调整性能,甚至远远超过直流调素水平。

1.3.4开放式控制系统

开放式控制系统能对一种标准的信息交换规程进行识别是支持,能实现不同厂家生产产品的兼容和互换。通过工业通信网络,开放式控制系统能使各种控制机械设备、管理计算机互联,实现测量与控制的一体化管理。

2.机电一体化技术的发展

2.1信息智能化

信息智能化是基于控制理论基础,对计算机科学、数学理论、运筹学、动力学和人工智能进行吸收强化的新学科思想,它能模拟人类思维能力,实现高水平的控制目的。随着科学技术的不断发展,机电一体化技术必然日趋智能化,机电一体化产品智能化会成为明显特征,目前我国的机器人与数控机床的智能结合就是机电一体化技术智能化体现。

2.2微型机电化

目前,借助半导体蚀刻技术已经成功制造出亚微米级的机械元件,若将该成果应用于实际产品中,就能完全实现机械和电子的相互融合,将CPU、机体、传感器、执行机构有效集成,不仅体积小,还能组成一种自律元件[3]。这表明了机电一体化朝着微型机械学发展的重要趋势,一旦研究成功,必然会给军事、生物医疗、信息科技领域带来重大影响。

2.3光机电一体化

事实上,机电一体化系统包括机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件,若在机电一体化技术中积极引进光学技术,就能充分利用光学技术的优点,全面改进机电一体化系统的各个处理系统,提高机电一体化工作效率。

2.4产品网络全球化

在全球互联网的影响下,全球生产、经济被连成一体,企业间竞争也将上升到网络全球化的竞争,只要研制出具有质量保证、功能可靠、性质稳定的机电一体化新产品,必然会在短期内畅销全球。由此可见,机电一体化产品必然会朝着网络全球化的趋势发展。

2.5产品绿色化

机电一体化产品绿色化主要是指产品在使用过程中不会对生产环节造成破坏,即使报废后也能回收利用。由此可见,机电一体化绿色产品在其设计、生产、使用和销毁的过程中,是完全符合自然环境和人类健康的要求,尽可能对生态环境不造成危害或仅有极小危害,其资源利用率高。虽然机电一体化绿色产品制作成本和技术成本较高,但其具有可观的发展前景,值得深入研究。

随着社会的不断进步,机电一体化技术已渗透到我们生活的方方面面,给我们的生活带来重大影响。科学技术的飞速发展,使机电一体化技术的发展前景更为广阔。机电一体化技术的完善发展,必然会给新世界新形势下的生产活动带来更多的技术支持。

【参考文献】

[1]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2013(08):231.

第6篇:电影艺术的发展范文

关键词:机电一体化;核心技术;技术应用;发展趋势

现代科技的迅猛发展将极大地带动机械制造工业的技术升级和技术革命。在机械制造工业领域,因为微电子技术与计算机技术的飞速发展及其不断向机械制造工业的渗透而形成机电一体化,使得机械制造工业的技术结构、功能与结构、产品的构成、生产方式以及管理体系都发生了非常大变化,从而使工业生产从“机械电气化”进入“机电一体化”一个崭新的发展阶段。到目前为止,世界各个国家都在大力推广或者运用机电一体化这种先进技术。在人生产生活的每个领域都已经得到了广泛的运用,并且正在前所未有的速度向前发展,这不仅仅会深刻地影响世界科技、军事、经济和社会的发展,同时,还会深刻的影响着全球机电一体化的总体发展趋势。

一、机电一体化技术的构成和核心

1.计算机信息化技术

其中包括信息交换、信息存取、数字运算、结果判断与解决对策、人工智能科技、专家系统技术、网络神经技术都属于计算机技术和信息处理技术的范畴。

2.机械制造技术

机电一体化的技术基础,机械制造技术的着眼点是如何才能与机电一体化的技术相适应,充分利用现代科学技术去更新概念,这样可以实现机械技术在结构上、性能上、材料上的变更,基本满足减小重量、提高精度、缩小体积、提高刚度以及对技术改善性能的要求。

3.机械系统技术

就是以一个整体的概念组织应用于机械工业各种相关技术,如从全局的角度和机电系统目标出发,可以将总体分解为有相互关联的一些若干功能单元,尤其是接口技术是整个系统技术中的重要方面,它是实现整体系统各部分子系统有机连接的一个保证。

4.传感检测技术

整个机电一体化系统的感觉器官,是实现自动调节、自动控制的一个关键环节。如果功能越强,那么系统自动化的程序就会越高。

5.伺服传动技术

其包括气动、电动、液压等各种技术类型的重要传动装置,伺服传动系统是实现电信号转化为机械动作的一个转换装置和部件、它对系统的控制质量、动态性能和其它功能有着决定性的影响。

6.自动化控制技术

应用范围很广,是在控制理论的指导下,进行全面的系统设计和设计后的系统仿真及现场调试,自动化控制技术主要包括高精度的定位控制、自适应控制、速度控制、自我诊断校正、再现、补偿、检索等。

二、机电一体化技术主要应用领域

1.机电一体化在现代机械工业中的应用

现代机械制造业集成很多当代科技发展的最新成果,充分利用计算机微电子技术,让机械制造工业提高到一个新的高度。最近几年,机械制造工程的领域的高新技术不断产生,例如计算机的数字控制系统、现代集成工业制造系统、敏捷制造、柔性制造技术、虚拟制造、并行机械制造工程等。特别是在机电一体化的系统制造的过程中,一些经典的机械制造理论和工艺应当借助于微电子计算机技术的辅助,同时可以采用人工智能和机械专家系统等,从而形成最新一代的机械制造工业技术。

2.交流传动技术的应用

随着电力电子与微电子信息技术的不断发展,促使交流调速技术非常迅速的发展。因为交流传动的突出特点,电气传动技术将在不久的未来由交流传动而全面的取代直流传动,那么数字控制技术的发展会使极为复杂且先进的矢量控制技术的实用化得以选手迅速实现,而交流调速系统优越的调速性能已经达到甚至可能会超过直流调速的水平。当前,而大容量电机或者中小容量的一些电机基本上都可使用同步或者异步的电机来实现可逆的平滑调速。

3.现场总线的技术(FBT)

所谓现场总线技术就是指连接设置现场的仪表和设置在控制室里的控制设备相互之间的数字式、多站、双向的一个通信链路。通常较多采用现场总线的技术来取代现行信号的传输技术,这样能够能使更多的数字信息在智能化的现场仪表装置和更高级的相关控制系统相互之间在同一个通信媒体上来进行信息的一个双向传送。

4.分布式信息控制系统

所谓的分布式信息控制系统就是指用一台中央大型计算机同时指挥若干台面,并且能够准确指向控制它们的现场监控的计算机与智能控制单元,可以利用计算机技术对企业生产过程进行全面、集中的监视、管理、操作和分散控制。

5.开放式的信息控制系统

开放就意味着对某种标准的一个信息交换规则的共识与支持,按照此标准设计的控制系统是可以实现在所有不同生产厂家产品的全面兼容、互换或者资源共享。

6.在自动化机械制造和自动化生产线中一些应用

在生产与生活中已被广泛使用的各类自动机械、机械自动生产线以及各式各样自动化设备,这是目前机电一体化技术在应用领域的又一个具体体现。所有这些自动化机械制造或者机械生产线中已广泛应用了许多现代微电子最新技术和传感技术,例如可编程序的控制器、机械制造变频调速器、光电控制系统与人机界面控制装置等。

二、机电一体化技术的发展方向

以微电子信息技术、计算机技术、软件开发技术以及通信技术等为核心所引发的网络化、数字化、综合化的信息技术革命,不仅仅会深刻地影响着世界的科技、社会、经济与军事的发展,并且也会深刻的影响着未来机电一体化的发展趋势。

1.光机电一体化方向

机电一体化系统是由传感系统、信息处理系统、能源系统等各个部件组成。如果引进光学应用技术,可以利用光学应用技术的突出特点,就能够有效地改进并完善机电一体化的传感系统、信息处理系统和能源系统。

2.智能化方向的发展

以后机电一体化的产品“全息”一些特征将会越来越明显,而智能化的水平也会越来越高。这得益于计算机技术和信息技术(软件开放以及芯片技术)迅速发展。

3.微型化的发展趋势

利用半导体技术作业过程中的一个蚀刻技术,实验室中已经制造出可以使用的亚微米级的机械元件。而当这一研究成果被应用于实际的产品时,那就再没有必要去区分机械部分与控制部分了。到那时,机械与电子就完全能够“融合”,执行结构、CPU 、传感器等可以集成在一起了,体积会很小,并且可以组成一种新的自律元件。这样的微型化将是未来机电一体化一个重要的发展方向。

总结:

机电一体化系统是在基础学科充分发展的条件下出现的新型技术,是多科学技术的相互交叉互相融合发展的产物,是生产力发展到某一定阶段的必然结果。随着时代的不断发展,科技不断的进步,各种新理论和新技术也不断涌现,而各个学科相互间的融合会进一步的深入,机电一体化的发展空间会越来越广阔。

参考文献:

[1]仲高艳,林小艺,徐翔.用于电热水壶的电子式温控器的研制[J].电子器件,2009(03)

[2]陈鹏,张忠.浅探机电一体化技术的发展过程和前景展望[J].化学工程与装备, 2010(06)

[3]魏伟.机电一体化技术及其应用研究[J].装备制造技术,2009(05)

第7篇:电影艺术的发展范文

关键词:机电一体化;煤矿;发展;应用

近年来,大量的机械设备被广泛的应用到煤矿开采工程中,在很大程度上提高了采矿的生产效率,同时也直接影响着采矿的生产安全。但是我们要清醒的认识到,我国机电一体化起步较晚,与发达国家相比,还存在着不小的差距,这导致了我国机械技术与电子技术融合不协调,其融合的优势还没有充分地体现出来,具有一定的局限性,阻碍煤矿生产效益的提升。基于此,我国必须要加强完善机电一体化技术,并且将之广泛应用于采煤设备中,以满足煤矿生产经济性与安全性的发展要求。

一、提升采煤设备机电一体化水平的重要性

我国机械化程度在不断提高,机械设备在工程发展中起着越来越重要的作用。提升采煤设备的机电一体化技术水平,能够提高采煤的生产效率,保证煤矿的生产质量,还可以大大提高机械设备工作的可靠性,保证机械设备平稳运转,同时机电一体化设备能够降低人为操作失误带来的不良影响,实现自动化生产,提高安全生产水平。采煤设备机电一体化的应用可以大幅提升设备的工作性能,将PLC控制技术应用于采煤设备,实现采煤设备的精细化控制,从而使煤矿机械设备自动化水平与控制水平有了较大的提高。

二、煤矿机械中机电一体化的特点

(一)基本实现自动化。机电一体化的应用,减少了人工操作环节,工人可以在保持设备运转的情况下,完成一些其它的工作,提高了工作效率,降低了员工的工作强度,在一定程度上提高了员工的工作积极性,同时也减少了员工操作失误对设备造成的损害。近年来,煤矿生产企业应用了一种机电一体化系统,这种系统只需要在电脑终端输入一定的数据信息,就能完成对机械设备的远程操控,同时还可以对设备进行实时监控,及时发现设备存在的故障,以便工作人员维修,促进生产智能化发展。

(二)实现网络控制和自动报警。在机电一体化的状态下,煤矿中的运作机械能够与电动机、传动带等设备相连,并且使用自动监控设备,自我检测机械运作过程中出现的故障,并及时警报。这样能够极大地减轻操作人员的工作负担,提高设备运行的稳定性和安全性,并简化工作流程。

(三)节约资源,经济实用。通过机电一体化控制,可以对各环节的机械设备进行精细化控制,减少传送带以及风机的使用频率,需要时保证其工作状态平稳,不需要时减少使用,以减少维持设备运转所消耗的资源。同时还可以提高设备工作效率,避免出现资源浪费,为企业创造更多的经济利益,因此在煤矿生产过程中受到广泛关注。

(四)在线监控和故障诊断。通过应用机电一体化技术,可以对关键采煤设备或者设备的关键部分进行在线监测,一旦发现设备存在故障隐患,就可以及时采取措施进行处理,这对避免设备故障的扩大化和降低设备安全事故发生几率具有重要意义。此外,通过对设备工况的实时监测和分析,可以使设备的故障隐患得以及时发现和处理。

三、机电一体化技术在煤矿机械中的具体应用

(一)在采煤机中的应用。由于采煤机生产效率的高低直接决定着煤矿的产量多少,给企业的经济效益带来了直接的影响,因此采煤机在煤矿生产过程中极其重要。目前,在采煤机中应用机电一体化技术的实例,主要是电牵引采煤机。相对于传统的液压牵引采煤机,电牵引采煤机有着更大的牵引力,采煤机移动时产生的阻力可以被有效克服,同时还可以发电制动,有效避免采煤机运行时发生的下滑现象。

(二)在安全生产中的应用。在煤矿生产过程中,安全问题不可忽视,机电一体化技术能够有效地控制煤矿生产中的安全问题,能够及时发现施工过程中的安全隐患,发出警报,提醒工作人员对设备以及施工现场进行检查,降低危害。我国开发出了新一代的安全生产控制系统,这表明我国在机电一体化应用上迈上新的台阶,同时将机电一体化技术与安全生产的有效结合,在一定程度上提高了煤矿生产的安全性,间接的影响煤矿生产的经济利益。

(三)在支护设备中的应用。在机电一体化的背景下,机械控制技术逐渐从机械控制、液压控制转变为电液控制,因为传统的机械控制在结构、控制精度上有一定的局限性,单纯的液压控制对自动化生产造成一定影响。在支护设备支架应用机电一体化技术主要体现在液压支架的的改造,将机电一体化技术与液压控制技术有机融合在一起,有效的降低一部分冲击载荷,对支护设备起到一定的保护作用。

(四)在带式输送机中的应用。带式输送机作为我国矿井下原煤输送的主要运输设备,凭借远距连续传输煤炭、高效、运行稳定和易于实现自动化的优势,始终在煤炭运输方面发挥着巨大的作用。由于井下h境恶劣,输送机械容易受到潮气、粉尘等多方面影响,因此,我国始终致力于自主研发更具有稳定性的输送机。目前主要推广使用的机、电、液一体化的CST可控软启动装置,这一装置满足了远距输送煤炭的需求,启动时平滑稳定,还可以荷载大质量物体,适宜井下运作。

四、结语

机电一体化技术在煤矿生产中的作用越来越重要,提升采煤设备的机电一体化水平不仅利于实现煤矿的安全生产,而且还能大幅度提升煤矿企业的综合效益,应该引起我们充分的重视。

参考文献:

第8篇:电影艺术的发展范文

关键词:机电一体化;结构组成;应用发展状况

中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:

机电一体化技术就是由计算机技术、信息技术、微电子技术、自动控制技术、机械技术等其他技术相互渗透和融合而形成的一种交叉学科的独立技术。在实际应用中本文也主要介绍了在煤矿中的机电一体化应用,具体指的就是一种新型的技术,在原有的机械的主功能、控制功能、动力功能以及信息的处理功能上,引入先进的电子技术。所以说机电一体化的技术就是原有的机械技术与电子技术相结合产生的一种新的生产技术。

一、机电一体化技术的结构组成

机电一体化技术实际就是把相应的技术和原理与机电一体化的使用产品或者相应的系统相结合,是这种技术可以实现,利用到实际工作中,并且有一定发展前途的一种方式先进技术。在我国,机电一体化技术已经发展成为一种新型的,有着自身独特系统的学科,随着经济的发展,机电一体化技术还会得到更加广阔的发展空间。

在机电一体化系统中,要根据优化组织以及系统额功能目标将各个功能单元与系统的布局进行合理配置,使机电一体化技术在特定功能的意义上可以实现耗能低,质量以及可靠性比较高,功能比较全面的价值意义,并且可以成为整个系统中功能最优化的技术。

根据这种功能价值而产生的功能系统,就成为了机电一体化的系统或者是一种产品,这种产品是由很多关键要素组成的一个有机整体,这些关键的要素主要就是包括一些具有一定特殊功能的电子或机械功能要素,这种系统可以使人们在使用过程中所要求的最佳的功能得以满足,这一系统化的产品的主要组成就是通过一些微电子与机械系统或者零部件之间进行有机结合或者进行相互之间的置换,而逐渐形成的一种具有新的性能和功能的新型产品,这样可以使机器和人之间可以产生良好的合作关系,在机电一体化系统当中,一些原有的机械部件的功能可以被新型的微电子装置来取代,不仅是这样,还产生了很多的新功能,比如说可以对信息进行自动检测和处理,可以使记录自动显示,可以对故障进行自动的诊断和保护,还可以对设备进行自动控制和调节。所以说,机电一体化技术的应用并不是简单地人的身体的挪动或者是延伸,更重要的还是具有智能化的特点,可以感觉到人的感官以及头脑内思想的了解,这一点也是机械电气化与机电一体化在功能特征上存在的本质上的区别。

二、机电一体化的具体应用

现在,机电一体化的技术被广泛应用到各个方面,本文就着重介绍一下在煤矿中的机电一体化的具体应用。

(一)在矿井的安全生产监控和监测系统中的重要应用

机电一体化技术是在煤矿企业生产中实现故障自诊、在线监控、自动报警等功能的一项有效的技术手段。其中煤矿生产的在线监控指的就是,对于机械的工作装置、转动系统、电动机、液压系统、制动系统等在机械运行过程中的运行状态进行有效地监测和控制。自动报警和故障自诊指的就是在煤矿生产的过程中,如果设备出现故障就能自动进行报警,而且还能指出发生故障的准确位置,使操作员能够快速准确地找到故障点,提高工作的效率,对于一些检查和维护的工作进行简化,使维修的时间也大大缩短,维修的费用也相应的减少了,使机械的使用寿命大大地延长了。再进一步就是对采煤机上的变频器做进一步的提高,改为用PLC来进行控制,这样的话就可以同时实现故障自诊、自动报警以及多种在线监控同时实现,使工作人员的工作效率得到进一步提高。

(二)在矿井提升机中的重要应用

大家都知道,矿井的提升机主要工作的地点就是在矿井下以及地面上,机电一体化技术在矿井提升机中的应用,可以很好地发挥其一体化的功能,使运行实现全数字化。内装式的提升机在矿井提升机中具有非常重要的地位,这种类型的提升机使滚筒和驱动在结构的角度上进行有机结合,用这种方法使机械的结构得到简化,使机电一体化能够更好地被实现。

(三)在矿井下的带式输送机中的应用

我们把带式的输送机又称之为胶带输送机,它的工作原理就是通过摩擦驱动来实现运输材料的连续性。它的形成就是由上面紧套的闭合输送带与两个端点的滚筒相结合而形成的。因为机电一体化技术的大量应用,带式输送机在技术水平上有了一定地提高,并且在一定的程度上使矿井下的高带速、大运量、大功率和长距离曲线的带式输送机等许多的关键技术在研究以及新产品研发的速度上都起到了相当大的促进作用。

三、机电一体化技术的主要发展趋势

(一)机电一体化技术发展日趋网络化

上世纪九十年代,计算机技术得到迅速发展,其中一项重要的成就就是网络技术的发展。人们日常的生产生活以及工业生产、教育、军事、科学技术等等都因为网络技术迅速地兴起以及迅猛地发展而受到了很大的影响。全球范围内的经济和生产也由于网络化的技术而逐渐的融为一体,致使企业之间竞争的力度进一步加强了。

(二)机电一体化技术发展日趋智能化

机电一体化技术今后一个重点的发展方向就是智能化。最近几年来,人们越来越重视机电一体化技术应用与研究的智能化。智能化的机电一体化技术应用于生产中,能够使人们的正常思维的一部分很好地输入到电脑的操作系统中。利用这种系统来模拟人类思维的智能性。让系统也能够拥有与人类相同的推理能力、逻辑思维能力、自主选择能力以及判断能力等等。这样的话,就可以使工人一些脑力和体力的活动通过机电一体化的智能性来代替,使工人们的劳动强度得以减轻,工作的效率也会相应得到提高。

(三)机电一体化技术发展日趋绿色化

科学技术以及社会经济在当今的世界都在迅猛发展着,这也大大提高了生产效率,企业也从中得到了很高的经济效益,使人们的生活变得更加舒适安逸,物质资料也得到了极大的丰富。任何事物都有其不利的一面,在这方面也是同样的,人们在享受的同时也付出了比较惨重的代价,由于过度地开采使得资源迅速减少,生态环境也遭到了严重地破坏。人们也逐渐认识到保护资源与环境的重要性。机电一体化的应用不会污染生态环境,如果报废了还能进行回收利用。

结语:

机电一体化的技术并不是孤立存在的,它结合了很多科学技术的发展成果,是社会发展到一定阶段的需求,随着科学技术的不断发展,机电一体化的发展优势更加明显,发展前景也会越来越广阔。

参考文献:

[1]田文庆.机电一体化原理及应用 [J].北京理工大学学报,2012(9)

第9篇:电影艺术的发展范文

[关键词] 农业机械化

一、机电一体化技术对农业及农业机械化发展的作用及影响

民以食为天。我国是农业大国,农业是国民经济的基础,而农业机械化是现代农业的重要组成部分。农业机械的广泛应用,极大地解决了农业生产中重点作物和关键环节的农业工程技术,解决了困扰农民几千年来的生产效率低、劳动强度大等问题,如机械耕作取代人畜犁耙;机械插秧解决人工插秧问题;联合收割机解决人工收割水稻、拖拉机代替肩挑人扛运输等问题。由此可见,大力发展农业机械化,提高农业生产力水平,拓宽农民增收渠道,是实现农业现代化的重要依托和牢固支撑。

时代在发展,社会在进步,现代高新科学技术开始辐射社会化生产的方方面面,并逐步应用于农业生产,农业机械化、农机设备自动化,最终达到农机设备控制人工智能化,这一发展趋势不可逆转是广大科技工作者的共识。而机电一体化技术在其中的地位和作用尤其重要!应用了机电一体化技术的农业机械设备不仅能够提高农业生产劳动效率,还使困扰农业生产中的农民“耕、种、收三弯腰”情况得到了极大的改善,减轻了农民的劳动强度。世界已经进入了“地球村”时代,我国加入WTO之后,贸易与关税壁垒逐渐失去作用,大量国外质优价廉的农产品蜂涌而至,给我国农产品出口带来极大压力,我国农业想要生存和发展,只能修炼“内功”,即节省农业生产成本,提高农产品产量、质量,对产品进行精、深加工,提高农产品附加值!想要得到上述目的,农业向机械化、自动化、智能化方向发展是必然的选择!

二、机电一体化技术产品的优势

机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。它最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着相关技术的蓬勃发展,机电一体化的概念逐渐被国人所接受,并得到了普遍应用。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术科学。是在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术,并将机械装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总称。

随着机电一体化技术的快速发展,其产品有逐步取代传统机械电子产品的趋势,而这一切将对我国的农业机械化发展产生深远影响。机电一体化技术与传统的机械电子产品相比,优势明显:

1.操作人员的人身安全得到保障,机械故障率降低

应用了机电一体化技术的农业机械设备通常具有电子监控、电子报警、机械故障自动诊断、出现意外时自动防护功等功能。在操作过程中,突发各种电力故障时,能根据具体情况自动采取防护机制,规避人身和机械安全风险,使操作人员人身安全得到有力保障。因为在生产工艺中广泛采用电子元件,使其产品设备中传统的传动机构和易磨损部件大大减少,实现了机身各部位模块化,从而使设备的灵敏度和可靠性得到极大提升,机械使用寿命得以延长,机械故障率得以降低。

2.工作效率和产能得以提高

应用了机电一体化技术的农业机械设备基本上都具有电子信息自动采集处理、系统自动控制等功能。这就使其控制机械作业、检测电子信息的灵敏度、明确作业精度、规划作业范围等能力有了较大提高。通过机械本身的自控系统,可精准指挥机械的工作部完成预定的作业动作,这也使操作人员的主观因素影响降到最低,实现最佳作业操作,继而获得最高工作效率。由于农机设备实现了作业的自动化,其产能也得以大幅提高。

3.操作性能得以改善

应用了机电一体化技术的农业机械设备由于采用了数字技术和程控技术,其操作部件得以减化,更符合人体学设计要求,作业操作变得更加便捷。其作业过程依据使用前预定的程序逐步由机械自身的自控系统指挥实现,可重复所有预设作业动作。更高级的设备还能通过预先存储的作业对象数学模型和作业环境参数变化随机处理,通过自控系统获得最适合的工作程序,从而实现自动最佳作业。

4.设备功能多样且适应性强

与传统机电产品技术、功能单一不同,应用了机电一体化技术的农业机械设备功能强大,技术多样,基本都具有系统自动控制、作业自动补偿、电子信息自动校检、设备自动调节、系统和操作员自动防护和控制终端人工智能化等多重功能,适应各种作业场合和工作领域,可按用户需求随时随地进行调整。

5.设备便于安装调试和维护

应用了机电一体化技术的农业机械设备在安装调试时可通过改变系统控制程序来实现作业方式的转变,以应对不同用户的需求及作业现场参数的变化。这些程序由于可以用多种方式手动输入到设备控制系统中,从而不必改变原设备的任何作业零部件;而具备信息存储功能的设备,由于预先存储了多种可供参考的预定作业程序,只需根据作业对象的不同而输入不同的信息代码,便可使设备按预设作业程序操作执行,完成作业。设备的电子信息自动校检和电子监控功能可对作业过程中出现的故障采取自动纠错措施,从而使作业正常进行。

三、国内外农机自动化领域应用机电一体化技术的实际情况

时至今日, 国外农业机械化技术已相当普及, 农业机械设计开始向提高作业速度、加大作业宽幅、加大农机功率、让农机驾驶员操作时更加舒适的方向发展。机电一体化技术在农业机械上的应用也翻开了新的篇章: 一些著名农机厂商将信息数据自动采集控制、数据信息批量处理、GPS全球定位系统和激光扫描、信息遥感等现代尖端技术、装备应用于农业机械上。如农用激光平地机就是利用激光调平传感微机处理技术, 经一次地面平整作业, 即可成形, 且能达到寸水不露泥的精度。美国的约翰·迪尔公司所生产的水稻联合收割机就安装了专用的精密作业系统。该系统能提量或收获量信息、湿度、待收获作物总质量等读数,能精确测量粮食升运器顶部的谷物流量及实时的产量数据, 能分别对分离装置、滚筒转速、割台升降、割台倾斜和停车制动安全等装置进行快捷实时监测与控制。该机还装备全球卫星定位系统和示差定位信号,可快速确定出机器所处位置。

由于众所周知的原因,我国农机化发展状况与国外相比有较大差距,远不能适应现代农业的发展趋势,国内农业机械自动化研究起步较晚,但随着社会发展,机电一体化技术在农业机械生产领域的作用大放异彩。通过将微型计算机技术、电子微处理技术、电子传感与检测技术、电子信息处理技术有机整合,在传统农业机械生产中进行广泛应用,极大地提高了我国农机设备的性能。农业主管部门通过总结经济发达地区的农机自动化经验,吸取国外先进技术,因地制宜地发展出一系列适应我国农业生产特点的机电一体化控制技术,在拖拉机、施肥播种机、谷物干燥机等农业机械应用上均获得了成功,此外还在提高已有农业机械及装置的作业性能和操作性能上取得可喜进展:辽宁省本溪市农机推广站将机电一体化技术应用在农业整地作业机械上,成功研制出1DY-1型多功能遥控整地机,它使用密码编程式多路遥控组件,机电一体,人车分离,远程控制机组的动作,在整地作业过程中实现离合、油门大小、变速、前进或后退、转向及机具升降。是机电一体化技术在农业整地作业机械领域的成功应用。

四、当代农业工程技术发展趋势及应对措施

当今世界已经进入了电子信息时代,电子信息技术和微型计算机技术的迅猛发展使得农业机械生产逐步向机械自动化方向前进。由于计算机智能化技术的逐步完善, 农业机械人工智能化将成为未来农业工程技术发展的重中之重。在不久的将来,农业机械化控制技术发展的过程中将陆续涌现出各种农业机器人和相应的智能化控制系统, 如何促进和实现农业机械控制自动化并进一步向农业机械人工智能化技术方向衍进?是所有中国农业工程技术人员所面临的长远课题和挑战。广大工程技术人员应该及时更新知识结构,紧跟现代信息科学技术发展趋势,在农业机械设计生产过程中,正确处理好质量与成本、市场需求和技术可能性、长期发展和短期利益之间的矛盾关系,在满足市场需要的前提下,使产品既具有足够的竞争力,又符合当前实际情况和技术可实现性,以保证产品获得最大的技术经济效益和社会效益。

参考文献

[1]《美国约翰.迪尔CTII型水稻联合收割机》 农业机械 .

[2]《计算机在农机化管理中的应用》 清华大学出版社.

[3]《现代化农业自动化》 中国农机化 2001.

[4]《农业机械自动化的现状与推进模式》中国农业大学学报 2000.

[5]《机电一体化技术》 中国农业大学出版社2001年11月第一版.

作者简介:赵志强(1981年-),男,工程师,从事农机研究和农机推广工作。