机电一体化的发展趋势及其在我国应用的探讨
机电一体化的优点应用及发展趋势
机电一体化的优点应用及发展趋势1. 引言1.1 机电一体化概述机电一体化是指将机械和电气技术有机地结合在一起,实现机械传动、电气控制和信息处理的一种技术。
它是工程领域中的一个重要分支,涉及到机械工程、电气工程、自动化控制等多个领域。
在传统的工程领域中,机械和电气技术往往是分开独立进行设计和制造的,这样会导致系统设计不够整体化,效率低下。
而机电一体化技术的出现,将机械和电气技术有机地结合在一起,可以提高系统的整体性能和效率。
机电一体化技术的出现,使得工程设计更加简化和高效,提高了自动化控制系统的灵活性和可靠性。
它在工业、农业和生活等各个领域都有广泛的应用,为社会的发展和进步提供了强大的支持。
机电一体化技术的不断发展和应用,将会为各行各业带来更多的创新和机遇。
1.2 机电一体化的优点1. 提高生产效率:机电一体化技术能够实现设备间的高效协同工作,减少人为操作失误,提高生产效率。
2. 降低生产成本:机电一体化可以减少劳动力成本,提高自动化程度,降低生产成本。
3. 提升产品质量:机电一体化技术可以实现精准控制,减少产品缺陷率,提高产品质量。
4. 提高安全性:机电一体化设备具有智能化监控功能,可以及时发现和处理异常情况,提高生产安全性。
5. 节能环保:机电一体化技术可以实现设备智能调节,节约能源资源的使用,降低环境污染。
6. 提升企业竞争力:机电一体化技术能够提高企业生产效率和产品质量,降低生产成本,提升企业在市场上的竞争力。
2. 正文2.1 机电一体化在工业领域的应用机电一体化技术在工业领域拥有广泛的应用,它可以提高生产效率,降低生产成本,提升产品质量和可靠性,实现灵活生产和自动化控制。
以下是机电一体化在工业领域的具体应用:1. 生产线自动化:通过在生产线上应用机电一体化技术,可以实现生产过程的自动化,提高生产效率和减少劳动力成本。
自动装配线可以在没有人工干预的情况下完成产品的组装和包装,大大提高生产效率。
机电一体化工程技术的应用及发展趋势分析
机电一体化工程技术的应用及发展趋势分析摘要:“机电一体化”乘着高新技术的“东风”,集机械、电工电子、微电子、计算机信息等技术为一体的机械电子工程,能够与物联网的“传感器”相互配合使用,将高新技术运用到工业生产中去,综合观之,机电一体化工程技术几乎涵盖了现代社会的所有自动生产设备。
本文对机电一体化工程技术的重要性及发展现状进行分析,探究机电一体化工程技术的发展趋势,为相关从业人员提供一些参考意见。
关键词:机电一体化;工程技术;应用现状1机电一体化工程技术之意义探析随着我国社会经济发展水平的持续提升,现代工业体制所应用的传统技术已经远远不再适应高需求、高发展的社会的生产要求,因而机电一体化工程技术因其智能化、自动化、一体化等独特优势成为我国现代工业生产技术中的“中流砥柱”,并且拓宽了我国制造业、采矿业、生产供应业等工业领域的发展路径,并且在其生产、加工、销售、售后等工业流程中也促进了相关技术的革新转变[1]。
1.1优化生产路径,减轻人力资源消耗程度机电一体化工程技术即将依据电子元器件的不同,将工业生产过程中所或许的数据信息通过智能化分析,衔接至电子计算机中的存储程序和程序控制中去,并且能够将计算机的控制功能与工业机械的设备装置有机结合,从而实现机械技术与电子技术的统一协调性。
然而由于我国传统工业理念以及技术的滞后性,使得我国工业产品的生产、制造、加工皆面临着一系列的阻碍,而机电一体化工程技术于根本上即加速了工业技术及机械装置的更新换代,并且一定程度上优化了工业市场的高压环境与背景,将机械技术、计算机技术、系统技术、自动技术、传感技术等组成元素,全面贯彻落实至工业领域的生产路径中去,由此深度融合了现代工业与信息技术,于此过程中也促进了机电一体化工程技术的不断创新发展,使得我国于数字控制、数控机床、加工中心、机械机器人等领域也得到了前所未有的发展[2]。
1.2工业生产自动化,保障产品生产制造的安全性现代机电一体化工程技术的应用范围不仅仅是用于生产加工某个单一工业品的机械装置中,并且还应用于工业加工的柔性制造系统、计算机集成制造系统、生产自动化、办公自动化、家庭自动化、社会服务自动化等各个方面,基于机电一体化工程技术加工下的产品多具有功能强大、体积轻巧、安全可靠性高、保密程度高等特点,此外其连接的“互联网”基础下的大数据、区块链、云计算等高新技术,更加使得工业生产制造中实现了真正的“物物相连”。
机电一体化技术的应用现状及发展趋势
机电一体化技术的应用现状及发展趋势摘要:如今,随着经济的发展,机电一体化技术在我国的应用十分广泛,各行各业均有涉及,在提高工作效率和保障产品质量等方面发挥了非常重要的作用。
虽然我国在机电一体化技术方面的研究起步较晚,但是技术推广速度较快,目前机电一体化技术已成为我国现代机械工业的重要技术之一。
与传统的机械技术相比,机电一体化技术能够极大地提高企业的经济效益,进而推动我国经济快速发展。
同时,机电一体化技术还会继续随着科学技术的发展而发展,将继续引领机械工业技术革命,逐步实现绿色化、智能化、网络化、微型化、模块化发展。
关键词:机电一体化技术;应用现状;发展趋势引言自工业革命以来,科学技术得到了快速的发展与进步,而技术的应用也改变了各行各业的作业方式。
从首次提出机电一体化理论到今天,通过了大量的技术研究,机电一体化已经处于完善阶段,成为当今机械工业领域的重要技术之一。
如今,机电一体化技术融合了诸多现代化技术,已实现发展速度快、应用范围广、功能多样的目标,在很大程度上加快了机械工业发展的步伐。
文章通过分析机电一体化技术的特征及作用,结合其发展现状,研究其核心技术,并对机电一体化技术的应用和发展趋势进行了研究,以推动国家科学技术的快速发展。
1机电一体化技术随着微电子技术以及计算机技术的蓬勃发展,机电技术也得到了巨大的发展,机械工程迎来了新的发展阶段,那就是从机械电气化过渡到机电一体化。
在机电一体化信息采集系统中,需要广泛的使用传感器技术,这影响着机电系统的信息处理速度以及决策控制质量。
站在全球的角度,机电一体化技术是人工智能快速发展的重要技术支持。
在机械领域使用人工智能技术,可以大大提高生产过程中的故障分析与诊断能力,有效的控制了企业的经营成本。
目前机电一体化技术在工程机械领域的应用是最多的,机电一体化的应用可以为工程项目施工的合理性提供重要依据。
计算机技术一定会不断的发展,于是,在工程机械发展的过程中,使用电子技术控制机械一定会是发展的主流,在工程机械领域使用电气一体化技术有着非常多的优点,主要是,可以大大的减少生产资源的消耗,提高企业的生产效率,保障施工的质量,对生产潜在的风险,甚至是事故都可以精准的预测以及分析。
机电一体化工程技术的应用及发展趋势分析_16
机电一体化工程技术的应用及发展趋势分析发布时间:2022-05-18T01:48:38.057Z 来源:《中国科技信息》2022年3期作者:李其祥朱敬勋[导读] 随着我国经济的发展和进步,科学技术也得到了一定的提高李其祥朱敬勋山东正信安全评价有限责任公司,山东聊城 252000摘要:随着我国经济的发展和进步,科学技术也得到了一定的提高,尤其是在机械工程中应用的机电一体化技术表现十分明显,机械设计制造中机电一体化技术逐渐演变成重点发展项目,机电一体化的技术发展在很大程度上提高了我国生产的效率及质量,同时,也提高了很多企业的核心竞争力,并且对我国机械发展和制造生产产生了很重要的作用。
在这一阶段当中机械工业的变化也非常的明显,直接迈入了迅速发展的“机电一体化”阶段,可以在实际生产期间非常有效科学的促进信息处理等功效的全面发展。
基于此,本文将深入探讨机电一体化工程技术的主要发展趋势以及实际应用问题,仅供参考。
关键词:机电一体化;工程技术;发展趋势引言机电一体化属于电子学与机械学两门学科的结合,机电一体化技术的应用与发展,促使我国传统机械朝着人性化方向发展与智能化方向转变。
从当前机电一体化技术的应用中可以看出,其在数控机床方面得到广泛使用。
在科学技术发展背景下,我国自主产权加工数控机床平台逐渐增多。
机电一体化不仅可以应用在数控机床领域,在电力领域及机器人领域也可以有效发挥自身作用。
为了促使机电一体化可以在不同领域得到更好的应用,需要重视机电一体化的创新与发展。
1机电一体化发展现状从近些年我国社会发展可以看出,工业得到飞速发展,但工业生产技术仍然存在诸多问题。
特别是随着经济全球化趋势及加速发展,各个国家之间的竞争逐渐激烈,这也是我国工业发展面临的一个重要挑战。
经济市场的发展,可以带动机电一体化的进步,这使得工业发展中存在的各类问题得到更好的解决。
将机电一体化应用在工业发展与工业制造环节中,可改善传统工业发展中存在的成本高及技术不完善等问题。
机电一体化技术和自动化技术发展趋势
机电一体化技术和自动化技术发展趋势摘要:目前我国经济水平和科技水平的快速发展,现阶段,机电一体化技术在我国多领域中应用广泛,特别是在生产技术发生重大变革的时代,机电生产技术也取得了多项突破。
在应用了计算机技术、自动化控制技术、人工智能技术等前沿技术后,机械控制的智能程度逐渐提升,与此同时,机电产品质量也出现了新的变化,生产标准越来越规范化,这使得企业投资成本大大降低,进而推动机电行业更为快速地发展,也为其他各业发展打来了技术支撑。
关键词:机电自动化;一体化;设计引言在实际设计机电工程的时候,需要不断应用以及实践机电一体化技术。
对比传统技术,机电一体化技术的优势非常明显,其所具备的时效性可以将机械工程成本有效消除,同时也可以让工作流程得到进一步简化。
基于此,一定要开展更加有效的实践以及更加积极的探索工作,不断在行动中进行调整,以此来将机电一体化技术的最大化作用全面发挥出来。
1机电控制系统自动控制技术在计算机网络技术不断进步的背景下,机电控制系统自动控制技术的功能越来越完善,将计算机技术以及互联网技术等融入到机电生产设备中,能够实现对生产流程自动化控制的目标,操控人员只需要远程操控生产设备则能够对整个生产全过程进行监控、管理,生产设备只需要按照预先设定的生产程序进行运行,就能够完成相应的生产任务。
机电控制系统可以节约人力成本,提升生产效率,在各行各业中都有着非常出色的发挥,凭借自身技术优势,机电控制系统现已成多个行业竞争的核心技术,是决定企业发展深度的一项重要技术。
由于机械设备具备了一定的智能有数,所以其不仅可以将生产失误减少,而且可以确保工作的安全性,确保整个生产流程能够变得更加标准。
2机电一体化技术与智能制造的特点机电一体化技术。
机电一体化技术是指在常规机械技术的基础上合理引入了一些现代化的技术,例如计算机技术、传感技术等等,从而形成了全新的一种技术,在制造业、工业生产等方面能够发挥非常大的作用。
机电一体化技术的研究现状与发展趋势
机电一体化技术的研究现状与发展趋势1 前言现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。
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、产品结构、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”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
2 概述2.1 机电一体化机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。
但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或者机电一体化产品。
因此,“机电一体化” 涵盖“技术”和“产品”两个方面。
机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。
这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。
机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。
但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。
也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2.2 机电一体化技术的地位与作用机电一体化技术在工业现代化的地位与作用十分显著,它对世界各国的国名经济发展和科学技术的进步起巨大的推动作用。
在国内外已显示强大的作用。
机电一体化的创新及发展方向
机电一体化的创新及发展方向摘要:机电一体化是一门集机械、电子、信息、材料等多学科于一体的综合技术,是一门基于多种传感器的综合技术。
机电一体化技术在很多领域都有应用,给我们的生产、生活带来很大的方便。
随着科学技术的发展,将会有更多的新技术集成到机电系统中来,并进行持续的创新。
文章探讨了我国机电一体化技术的革新和发展趋势,为我国经济社会的发展起到积极的推动作用。
关键词:机械与电子技术;创新;发展方向引言目前,伴随着科学技术的持续发展,各类机械设备和生产工具在人类的生产和生活中也取得了空前的进步和改进,给人们的生产和生活带来了巨大的方便。
随着科技的进步,人类对机械加工的要求越来越高,机械加工的自动化程度也越来越高。
当前的机电系统已将光学、机械、电子、计算机等现代高科技有机结合起来,可以预见,未来会有更多的高科技与新技术被引入。
从而实现了机电一体化技术在高效率、高质量和可持续发展。
要想提高机电一体化的发展水平,找到一个好的发展方向,就必须更加深刻地认识到其创新和发展的方向。
一、机电一体化技术新世纪以来,我国的工业得到了飞速的发展,但现有的工业技术仍存在诸多问题。
特别是随着全球经济一体化的发展,各国之间的竞争越来越激烈,我们的产业发展也将面临着巨大的挑战。
将机电一体化技术引入到工业生产中,能够有效地解决传统工业在升级过程中存在的成本高、技术含量低等问题。
在此基础上,本文提出了一种新的机电一体化技术。
(1)第一个时期是机电相互结合时期,也是发展机电技术的初建时期。
在这一阶段,还没有达到机电一体化的程度。
(2)第二个时期为科学技术进步时期,在这一时期,各种理论观点相继产生,机电一体化技术也得到了持续的发展。
然而,这并不代表着,它能够将机械与电子完美的结合在一起。
(3)智能开发时期,即当前的发展时期。
伴随着现代的科技的飞速发展,工业机器人的出现并逐步普及,极大地促进了机电一体化的智能化发展。
它不但可以实现机械和电子的完美融合,而且还将先进的传感技术、信号处理技术、通信技术等有机地结合在一起,这对于工业化的加速发展,起到了很好的推动与促进作用。
机电一体化技术的发展历程与趋势
机电一体化技术的发展历程与趋势一、机电一体化技术的发展历程机电一体化技术是随着电子技术和机械技术结合使用开始出现的,但是在发展的初期,在规模和技术上是很薄弱的,只是在半导体等方面进行一些简单的应用,但是随着微处理技术的出现,机电一体化技术发展越来越快,使用的途径更广泛,使用中会取得更显著的结果。
而随着数控机床、电子编程、逻辑控制器的出现,更多的机电一体化技术在实际的生产中得到应用,机电一体化的发展逐步与电子技术、信息技术等进行融合,随着信息网络技术的高速发展而逐步上升到更高层次。
机电一体化技术是从20世纪60年代逐步发展的,最初是通过电子技术在机械行业中的应用来提高机械性能,以满足对产品的更高需求,这是机电一体化技术最初的雏形;到了20世纪的七八十年代,随着计算机技术、通信技术飞速发展,对超大规模集成电路的使用以及微型计算机技术不断更新,机电一体化技术开始进入高速发展期;而到了20世纪90年代,机电一体化技术逐步转向智能化领域,在这一阶段,利用光学通信技术等可以实现微细加工技术,而且对机电系统可以进行分析、集成。
二、机电一体化的发展趋势随着时代的发展,机电一体化技术逐步成为机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的技术集成,而机电一体化技术的未来发展也需要依赖相关技术的发展和进步从而促进自身技术的发展和进步。
按照现代科技的发展方向以及机电一体化技术的实际需要,在未来机电一体化技术的主要发展方向如下:2.1 向智能化发展随着科技发展,电子信息智能化程度越来越高,机电一体化技术向智能化发展是一个必然的趋势。
尤其是人工智能技术在机电系统开始陆续采用,使机电一体化技术的智能化程度逐渐提高。
而这些成功的应用,更显示出智能化在机电一体化技术中的优越性,使科研人员对智能化的应用会逐步增多。
利用智能化的模拟功能、逻辑思维、独立的决策能力,可以实现对机电设备的高性能、高速的处理能力,可以利用微处理器使机电一体化产品实现低级的智慧决定,并逐步完善,这在今后的生产中是完全可能和必要的。
机电一体化技术的现状及发展趋势
机电一体化技术的现状及发展趋势在计算机集成制造系统方面,我国也取得了一定的成果。
目前,我国已经形成了以工业控制计算机集成制造系统为代表的工业自动化技术体系,该技术体系已经广泛应用于汽车、航空、航天、电子、机械等领域。
同时,我国的计算机集成制造系统也在不断发展,如智能化制造、数字化制造、虚拟制造等方面都取得了一定的进展。
2机电一体化技术的发展趋势随着科学技术的不断发展,机电一体化技术也在不断发展。
未来,机电一体化技术将朝着绿色化、智能化、网络化、微型化、模块化方向发展。
具体来说,绿色化是指机电一体化技术将更加注重环保,减少对环境的影响;智能化是指机电一体化技术将更加注重人工智能的应用,实现自动化生产;网络化是指机电一体化技术将更加注重网络技术的应用,实现信息化生产;微型化是指机电一体化技术将更加注重微型化技术的应用,实现小型化生产;模块化是指机电一体化技术将更加注重模块化技术的应用,实现快速组装生产。
综合来看,机电一体化技术在未来的发展中将更加注重技术的综合应用和相互融合,实现更高效、更智能、更环保的生产。
CIMS在我国已经有了较快的发展,通过在___建成国家CIMS工程研究中心、建立七个CIMS单元技术实验室和八个CIMS培训中心等措施,CIMS已经在20多个省市、10多个行业、200多家不同规模和类型的企业中得到了广泛应用,取得了巨大的经济效益。
目前,CIMS的试点推广应用已经扩展到机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、冶金、石油化工等诸多领域,受到各行各业越来越多的关注和投入。
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,其发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。
未来,机电一体化将朝着绿色化、智能化、网络化、微型化、模块化等多方向发展。
其中,绿色化是机电一体化技术的重要功能之一,其使命是提供一种高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、环境舒适和可回收的智能化机械产品,以满足可持续性发展的需求。
浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势
浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势摘要:随着生产和科学技术的不断发展,机电一体化技术是将机械技术与电子技术相结合的新技术,是当代科学技术发展的必然结果。
新型机电设备和产品将机械和电子有机结合,能够进一步提升产品的性能和可靠性,提升制造技术水平,促进达成生产方式的多向发展。
目前,我国的机电一体化技术得到了广泛的重视和应用,并逐步应用到社会经济的各个领域。
本文主要参照机电一体化技术的发展现状分析其发展趋势。
关键词:机电一体化技术;现状;发展趋势引言在社会经济体制改革的背景下,我国科技水平达到了全方位创新,满足了数字化各领域的需求。
机电一体化技术的有效应用也意味着力学领域的突破。
机器制造业的生产效率和质量得到了很大的提高,产品的功能和性能也得到了很大的提高,还可以节省能源并减少资源浪费。
因此,机械工程企业应全面推进机电一体化研发,有效促进我国机电一体化、智能化、自动化发展,符合我国机电一体化发展标准要求。
1. 机电一体化技术概述目前,我国科技水平的不断提高,也从不同方面促进了机电一体化技术的融合和深入研究,并在各方面取得了良好的效果。
机电一体化技术已然成为一门独立的科学而被提出,许多高校都开设了机电一体化相关学科,这将在未来的发展中为机电一体化相关专业人才的专业素质不断提高做出更大的贡献。
机电一体化技术主要有两个内容,即相关产品和相关技术。
因此,机电相关人员在使用和研究该技术时,应充分考虑机电相关产品与机电相关技术的关系,避免过度使用创新技术,否则可能出现创新技术脱节的情况。
在实际生产方面,机电一体化技术研究应与更先进的科学技术相结合,生产出更多优质产品,进而不断推动机电一体化技术的快速发展。
目前,机电一体化技术主要涵盖以下几个方面:一是机械技术。
机械技术与机电一体化技术更好地结合,更有利于机电一体化。
技术的科学创新和观念的更新,能够使机电一体化技术在性能、材料和部件等方面发生技术变革,以满足产品生产中小型化、轻量化、精度和性能进一步提升和优化的要求。
机电一体化的发展及应用
机电一体化的发展及应用
随着科学技术日益走向整体化.交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展, 机电一体化技术的应用也越来越广泛。机电一体化技术是跨学科技术,其发展趋势是光机 电一体化、柔性化、智能化、仿生物系统化、微型化。其产品功能是通过其内部各组成部 分功能的协调和综合来共同实现的。
关键词:机电一体化技术;发展趋势;产品功能;协调和综合
3•智能化方向
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越來越高。这主要得 益于模糊技术与信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。
总结19
参考文献19
绪论
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改 造与革命。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。
机电一体化技术的应用及发展趋势
机电一体化技术的应用及发展趋势摘要:随着机电一体化技术的应用,由于科技的数字化、集成化和交叉化,微电子信息技术的快速发展变得更加普遍。
随着中国经济实力的不断提高,中国的科技水平也在不断发展,尤其是在一些相关领域,已经走在了世界的前列。
机电一体化背景下工程机械的应用随着相关技术的发展而发展。
本文首先从机电一体化的相关特点出发,简要介绍了机电一体化在机械工程中的相关概况、现状及应用。
最后是机电一体化技术在我国的发展趋势。
关键词:机电一体化;技术;应用1机电一体化技术的概述1.1机电一体化概念机电一体化也叫机械设备和电子信息技术。
这是机械自动化和智能化技术相结合时代的产物。
机电一体化技术性不可以摆脱机械工程技术做为媒介,也无法摆脱自动化控制来提升它。
虽然和机电一体化技术相结合的技术类型较为确立,但该方法包含的行业十分广泛。
除开借助机械工程技术和自动化控制以外,电子信息技术和电子技术务必结合在一起才能实现真正意义上的自动化技术目地。
近些年,在我国相关人工智能科学研究逐渐增加,出现了很多有关的科研成果。
1.2机电一体化技术的发展现状自1960年之后,机电一体化技术性已经渐渐朝着自动化技术发展的方向来发展。
这类较小规模只有完成人力资源管理合理安排,提高经济收益。
在具体生产制造过程中,机电一体化科技的发生也帮工业生产的高速发展带来很多便捷。
现阶段,在我国正专注于光纤线及其人工智能结合科学研究,那也是机电技术持续发展的大势所趋。
伴随着高新科技水平的提升,机电一体化技术性早已广泛用于各行各业,机电一体化科技的智能化系统和自动化程度也有了明显的提升。
在日常日常生活,机电一体化的应用也非常广阔,包含微波炉加热、电视机、洗地机等。
机电一体化技术性主要运用于工厂或是公司的自动化机械生产及其运用。
2机电一体化关键技术2.1机械技术机械技术是机电一体化技术的核心。
机械技术发展重心主要是为了完善机电一体化技术。
运用其他高科技最新概念,来实现结构、材料与性能的变化,以减轻重量、减少体积、提高准确性、增加刚度并提高性能。
机电一体化毕业论文(优秀)
机电一体化毕业论文(优秀)摘要:机电一体化技术对现代科技的影响至关重要,它是现代科技发展的必然结果,其逐步的成为了目前一切经济产业不可或缺的一部分,本文对其未来的发展趋势以及在各个领域当中的应用作了简要讨论,证明了,几点一体化技术在目前经济发展中的重要作用。
关键词:机电一体化;发展;应用机电一体化技术带动了我国经济的发展,为我国经济技术实现自动化提供了可能,其发展和使用大大的降低了生产经营过程中的人力耗费,同时降低了在工作中的危险系数,为我国的煤矿、建筑等许多产业带来了很好地效益,因此对机电一体化的研究至关重要,加强其发展及推广力度,加大在企业当中的应用从而促进经济的发展。
一、机电一体化的发展背景从总体上看,机电一体化技术的发展可以分成三个阶段:二十世纪六十年代以前可以视为第一阶段,运用机电一体化技术开发出来的产品不能够被广泛的推广。
但是,人们在有意无意的情况卜己经开始运用简单的电r技术来完善产品的机械性能了尤其是在战争时期,电子技术和机械产品的完美结合,使得这项军用技术发挥出了重要的作用战争结束后,这项技术由以前的军用转变为民用,促进了战后经济的快速发展第二阶段的发展是在二十世纪七八十年代,在这一发展时期,几电一体化技术不仅得到了来自通信技术、计算机技术和控制技术等提供的技术基础,而且由于微型计算机和大规模集成电路的飞速发展,机电一体化还得到了充分的物质基础由此可见,蓬勃发展的机电一体化技术必将运用于国内外的各行各业中。
二十世纪九十年代以来,机电一体化技术己经开始向智能化的新阶段迈进在这个深入发展的阶段里,一些人上智能技术、光纤技术以及神经网络技术如雨后春笋般的迅速发展,给机电一体化技术打开了一片新的发展天地除此之外,机电一体化技术还涵盖了光学、通信技术以及微细加上技术等。
二、机电一体化的发展趋势(一)绿色化在如今高科技技术飞速发展的时代背景下,人们对生活水平的要求越来越高,在我们享受着美好环境带来的快乐的同时,也要主要对其环境的保护,避免生态环境的破坏以及物质资源的减少。
机电一体化技术及其应用
机电一体化技术及其应用的探讨摘要:本文对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进行了阐述,并且还对在钢铁工业中的应用以及发展趋势进行了说明。
关键词:机电一体化;技术;应用机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。
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方向发展,应用范围愈来愈广。
1.机电一体化的发展现状机电一体化的发展20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。
在选一时期,人们自觉不自觉地利用电于技术的初步成果来完善机械产品的性能。
特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。
那时研制和开发从总体上看还处于自筮状态。
由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械拄术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70至80年代为第二阶,可称为蓬勃发展阶段。
达一时期,计算机技术,控制技术,通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。
大规模,超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
2.机电一体化技术发展机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,就是机电一体化,它的发展和进步是离不开相关技术的进步和发展,数字化、智能化、微型化、绿色化等是它发展的方向。
2.1数字化机电产品数字化的基础的奠定就是微控制器及其发展,就像数控机床和机器人的不断发展;但是数字化设计和制造是由迅猛崛起的计算机网络为其铺平道路的,就像硷计、计算机集成制造等。
机电一体化在数字化的要求之下,更具有可靠性、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。
机电一体化技术的发展及应用
机电一体化技术的发展及应用随着时代的发展,机电一体化技术已成为我国经济发展的不可或缺的重要技术之一。
本文介绍了机电一体化技术与产品的优越性,探讨了机电一体化技术在各个行业领域的应用以及今后的发展方向。
标签:机电;一体化;发展;应用一、机电一体化技术与产品的优越性机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。
在工作过程中,遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时,能自动采取保护措施,避免和减少人身和设备事故,显著提高设备的使用安全性。
机电一体化产品大都具有信息自动处理和控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度及范围都有提高,并可精确地保证机械的执行机构完成预定动作,使之不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和产品合格率。
机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使操作大大简化、方便。
高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动最优化操作。
机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和领域,满足用户需求的应变能力较强。
例如,电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能,使其应用范围大为扩大。
机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
二、在现代机械制造业中的应用传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。
机械制造業的特色是信息化、智能化、网络化、集成化、和不断创新的绿色制造,而生物技术、纳米技术、微机电系统将成为机械制造业的重要发展方向,因此运用现代信息技术、数字技术和现代管理技术改造传统制造业成为实现制造业跨越式发展的重要途径,运用机电一体化技术改造传统制造业提高了运行可靠性、保证产品质量的稳定性和一致性,以利于提高产品的市场竞争能力和产品结构调整。
机电一体化的技术和市场前景分析
机电一体化的技术和市场前景分析机电一体化是指机械和电子技术结合的一种新型技术,可以将机械、电子、计算机、控制等技术整合到一起,形成一个完整的系统。
随着科技的不断进步,机电一体化技术已经广泛应用于工业制造、交通运输、医疗保健、军事防卫以及日常生活中的各种设备和器件。
目前,机电一体化技术的应用领域越来越广泛,其中最主要的应用是在制造业中,将机械和电子二者相结合,可以大大提高生产效率,减少人工成本和自然资源的损耗。
例如,在汽车制造业中,机电一体化技术可以提高汽车的性能和安全性,而在工业机械制造业中,机电一体化技术可以提高机械的生产速度和生产质量。
此外,机电一体化技术还被广泛应用于交通领域,例如,高速铁路和地铁系统,使用机电一体化技术可以提高列车的运行速度和安全性。
在医疗保健领域,机电一体化技术可以用于制造医疗设备和器件,例如,手术机器人和心血管治疗设备等。
机电一体化技术的市场前景由于机电一体化技术的广泛应用和不断进步,机电一体化技术市场前景非常广阔。
预计到2025年,全球机电一体化技术市场将达到1.27万亿美元,年复合增长率为7.6%。
市场在中国也非常广泛,目前,中国机电一体化技术市场主要集中在制造业、医疗保健、军事防卫、航空航天以及交通运输等领域。
而且,随着中国国内市场需求的增长,机电一体化技术市场前景更加值得期待。
从市场占有率方面来看,由于制造业是机电一体化技术的主要市场,因此,从全球市场份额方面来看,美国、日本和德国是市场最大的国家。
而在中国,机电一体化技术的市场份额还相对较低,这也为企业提供了广阔的发展空间。
发展机电一体化技术的关键因素机电一体化技术是由机械和电子技术有机结合而形成的,在开发、应用和推广过程中,必须考虑以下几个关键因素:1.技术集成机电一体化技术的成功应用离不开机械、电子、计算机、控制等相关技术的融合,必须深入地了解和学习这些技术,才能达到良好的技术集成。
2.领域适应性机电一体化技术应用领域不断增加,每个领域的需求和特点都不尽相同,需要在应用过程中做好领域适应性的考虑。
机电一体化技术的现状及发展趋势
机电一体化技术的现状及发展趋势摘要:机电一体化又称机械电子工程,是机械技术与电子信息技术的有机结合,主要包括机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等,在目前机械生产、医疗保健、航空航天、军事领域等方面得到了广泛应用,还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。
关键词:机电一体化技术;现状;发展趋势引言机电一体化技术主要是指将电子技术与机械技术进行深度融合,利用电子技术带动机械设备运行,进而实现对人工的解放。
随着现代化信息技术、计算机技术及自动控制技术的不断融入,促进了机电一体化技术朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展,并成为当前工业领域、制造业领域广泛应用的系统性技术手段,推动我国机械生产领域进入一个全新的发展时代。
一、机电一体化技术机电一体化技术并非是一种技术的使用,而是多种技术的综合运用。
一般主要包括机械技术、电子技术、信息技术等,将众多技术有机融合,运用到生产制造行业中。
在互联网普及中,机电一体化技术开始与更多技术实现融合发展,应用范围逐步扩大,也更加智能化、数字化,符合制造行业的发展趋势。
通过将机电一体化技术应用到汽车生产中,可以有效推动其实现智能化,也提升生产效率和质量。
我国从改革开放后就非常重视机电一体化技术的应用,成立了相应行业组织,加快了其与各行业的融合,有效实现了综合性发展。
并且,各行业也非常重视机电一体化技术的应用,既可以有效节约各项费用,还可以解决诸多生产难题,促使生产过程实现自动化、标准化等趋势,有助于推动我国制造行业实现高质量发展。
二、机电一体化技术应用(一)汽车工业机器人中机电一体化技术应用汽车工业机器人能够接收到信息系统所发出的操作命令,按照技术人员预先就设定好的程度完成各项作业,明显的提高了工业生产的效率。
人们在对智能化汽车工业机器人进行研发过程中,一般会融入机械制造领域的知识,信息技术与电子科技方面的专业理论知识,这使汽车工业机器人应用功能更加完善,系统也得到优化和更加的完善。
我国机电一体化技术的发展趋势
未来机电一体化产品,控制和执行系统有足够的 “ 冗余度”, 有较强的 “ 柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成 “自律分配 系统”。在这系统中,各子系统是相互独立工作的,子系统为总系 统服务,同时具有本身的 “ 律性”,可根据不同环境条件做出不 自 同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总 的前提下,具有 “ 行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系 统的能力 ( 柔性) ,又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
七、仿生物系统化 向 今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构 上处于 “ 静态”时不稳定,但在动态 ( 工作) 时却是稳定的。这有点
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外部壁材
相变材料
能的测定也将成为新的研究热点。 总之,在构建节约型社会和创建环境文明的宏观政策下,新型 建筑材料将逐步取代能源消耗多、环境污染大、重质建筑材料。随
随着科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗 透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,机电一 体化是指在机构的主要功能、动力功能、信息处理功能和控制功能 上引进电子技术,将机 械装置与电子化设计及软件结合起来所构成 的系统的总称。机电一体化技术是基于机械技术、微电子技术、自 动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技 术、接口技术等技术有机融合的一种综合技术。 机械工程技术发展到机电一体化,其中的一些机械部件可以电 子装置取代,并赋予许多新的功能,如 自 动检测、自 动处理信息、自 动显示记录、自 动调节与控制、自动诊断与保护等。即机电一体化产 品不仅是人手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,具有智能 化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。机电一体 化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综 合,它的发展和进步促进了相关技术的发展和进步。因此,机电一体 化技术的发展方向如下: 一、光电一体化方向
机电一体化技术发展前景
机电一体化技术发展前景摘要:机电一体化技术在各个领域都发挥着重要作用,尤其在钢铁企业、饮食行业、汽车和工业机器人等领域的应用前景非常广阔。
但是,机电一体化技术的发展还面临一些挑战,例如技术瓶颈、安全隐患等。
因此,我们需要持续投入研发,并加强对技术的监管和安全保障,以确保机电一体化技术的持续健康发展。
关键词:机电一体化;发展现状;发展趋势0引言机电一体化技术作为一种新的理念与发展趋势,正逐渐渗入到传统机械行业。
这一观念是在1970年被日本商界首先提出来的。
当时,从社会发展的角度来看,我们把它叫做“机电一体化”。
此项技术的引入,是未来电子机械集成化的发展方向。
随着计算机的普及和发展,未来的机电一体化技术将会有更为广泛的应用。
通过使用计算机软件和电子技术,能够对各类数据展开高效的控制和处理,从而实现自动化和智能化。
1 机电一体化技术的应用现状1.1制造业中的机电一体化技术应用制造业是机电一体化技术应用最广泛的领域之一。
随着制造业的不断发展,机电一体化技术已经成为提高生产效率、减少人工操作、优化产品品质等方面的关键技术。
在制造业中,机电一体化技术应用最为广泛的领域之一是自动化生产线。
自动化生产线能够实现自动化生产、自动检测和自动化控制等功能,大大提高了生产效率。
此外,机器人自动化也是制造业中机电一体化技术应用的重要方向之一。
机器人在制造业中可以用于装配、搬运、焊接等各种工作,能够取代传统的人工操作,减少人员伤亡和劳动强度,同时还能提高生产效率和产品品质。
在未来,制造业中的机电一体化技术应用将会更加普及,同时也将面临一些挑战,如机械设计与电气控制的协调、多样化需求的满足等。
因此,制造业需要加强技术研发和人才培养,进一步推进机电一体化技术的应用,提高制造业的生产效率和产品质量,促进行业的可持续发展。
1.2交通运输中的机电一体化技术应用交通运输是人们生活中不可或缺的一部分,而机电一体化技术的应用也在交通运输中发挥着越来越重要的作用。
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中国科技信息2005年第15期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2005机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势,对经济的发展具有巨大而深远的影响。
一、我国机电一体化的现状新技术革命使机电一体化迅猛兴起,近年来我国对机电一体化研究进展很快,取得了可喜的成绩。
(1)数控技术。
我国从1958年开始研究数控技术,发展至今,已经经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控、微型计算机数控等五代演变,开发出了数控机床等系列,奠定了我国数控机床产业化的基础。
近10多年来,随着微电子技术的飞跃发展,能自动更换刀具的高度自动化的计算机数控机床-机械加工中心(MC)发展更为迅速。
(2)工业机器人(IR)。
工业机器人一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成。
是一种能模拟人的手、臂的部分动作,按照预定程序、轨迹及其他要求,实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置,是具有发展前途的机电一体化典型产品,从1986年开始,我国将机器人的研究开发列入国家科技计划。
目前,已掌握了机器人操作机的设计制造技术,控制系统和软件编程技术,可生产部分机器人的关键元器件。
(3)计算机集成制造系统。
是一个信息的采集、传递与加工过程。
我国CIMS高技术经过多年的理论和技术准备,在“八五”期间得到较快的发展,“九五”期间,全国试行推广实施CIMS高技术。
到2000年,全国已有20多个省市,十几个行业,200多家不同规模、类型的企业通过实施CIMS应用示范工程,取得了巨大的经济效益。
二、机电一体化的发展趋势机电一体化是指机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉融合。
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着如下几个方向发展;1.智能化。
人类社会的发展和进步体现在人脑的智能上,当然,机电一体化的发展和进步也体现在其产品的智能上,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一,也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。
2.高性能化。
高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。
新一代CNC系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。
它采用多CPU结构,以多总线连接,进行高速数据传递,采用精简指令集机,实时多任务操作系统并行处理,设置多重缓冲器,故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。
3.网络化。
由于网络技术的兴起和发展,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。
因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4.微型化。
微型机电一体化系统(MicroElectroMechanicalSystem,MEMS)是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化的一个新发展方向。
微型机电一体化产品向微米、纳米级发展,体积小,耗能小,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,是近年和将来十大关键技术之一。
5.人格化。
未来的机电一体化将会加强它们与生命机体的相似性,更加注重产品与人的关系(人-机的协调),并与人共生(人-系统一体化),更关注适宜人的使用与操作、人的可靠性及安全性问题。
6.绿色化。
机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。
工业的发展,使得资源减少,生态环境受到严重污染。
因此绿色化成了时代的趋势,产品的绿色化更成了适应未来发展的一大特色。
三、我国机电一体化的发展应用前景上述机电一体化发展趋势表明,机电一体化的应用前景十分广泛。
早在1985年12月,国家科委就组织完成了《我国机电一体化的发展途径与对策》的课题研究。
提出数控机床、工业自动化控制仪表等15个机电一体化发展领域和6项共性关键技术的研究方向和课题。
而在21世纪,机电一体化的发展更离不开以下几个方面:1.利用高新技术对机电一体化进行改造与提升。
机电一体化涉及的学科领域很广,是一门独立的综合性、交叉性学科。
我国应更加注重对机电一体化产品的自主开发与技术创新,利用高新技术对机电一体化产品进行创新设计,推进产品设计的智能化、自动化和快速化,才能赶上或超过世界发达国家机电一体化水平,提高产品的市场竞争能力。
2.开发新一代的机电一体化系统,设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备,实现工业生产和各种作业的柔性化和自动化,使机械设备具有更高的柔性。
(1)计算机集成制造系统在CIMS发展过程中,要注重人机一体化。
在CIMS系统中处于核心地位的过程控制级计算机,应配备必要的硬件和一定的软件功能。
在软件方面,要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合。
在发展过程中,要重视基本技术,不盲目追求高度自动化、数字化。
逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。
(2)智能制造技术智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统,是在人类专家的指导下,做到人机的有机结合,而不是取代人。
智能制造系统具有很强的自律能力、人机一体化能力、高水平的人机一体化(即虚拟制造技术)。
在软件的支持下,有一定自组织能力、自我优化能力、自我修正能力。
欧美各国都花费了很多人力物力在这方面的研究,是机电一体化研究热点。
它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人-机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得到更高的控制目标。
(3)精益生产方式和敏捷制造技术精益生产方式(LP)是以人为中心,以简化为手段,以尽善尽美为最终目标。
包括雇员的介入,全面生产力的保持,及时化的生产,全面质量管理组成。
探讨更有效地简化企业的组织结构,简化产品的开发过程,简化零件的制造过程和产品的结构。
由于LP是基于企业或企业集团,有一定的局限性,于是出现了跨企业、跨地域、面向全球的制造技术即敏捷制造技术(AM)。
它随着市场变化,能快速形成不断变化的公司。
形成虚拟制造系统达到产品设计制造过程的敏捷性,实现人、技术与管理优化集成,在企业内部及企业之间实施并行工程技术。
(4)快速零件制造技术快速零件制造技术(RPM)是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。
在加工中成型设备是无需专用夹具或工具的通用机器,而且加工过程中较少由人干预或无人干预,它由CAD软件设计零件的三维实体模型的数字模型,然后根据工艺要求,按一定厚度分层,完成从三维实体模型到三维平面的转变,进行加工处理,生成数控加工代码,再以平面加工方式生产每个深层要求,是集计算机技术、数控技术、激光技术、材料技术等先进技术于一体。
是零件制造加工技术的前沿技术,是零件制造的一个新的发展方向。
(5)面向21世纪的制造模式随着新世纪的到来,人们对制造模式有了新的认识。
从以“技术”为中心向以“人”为中心转变,从“金字塔式多层次管理”向“网络式管理”、由顺序工作方式向并行工作方式、由固定组织加工向敏捷制造加工转变,特别是由质量第一向快速响应市场要求的转变。
应用先进制造技术(AMT)投资项目的选择及经济评价,使21世纪制造模式成为机电一体化研究的新领域。
机电一体化已经从单纯研究机械技术、微电子技术、信息技术、材料技术等发展成为一门有机融合各项技术的一个整体。
机电一体化是一门应用性很强的技术学科,必将有力促进机电产品的创新和开发,在高科技和经济发展中起重要作用。
机电一体化的发展趋势及其在我国应用的探讨周宁 广东省英德市马口水泥厂 513000摘 要:本文简述了机电一体化的发展趋势,在分析我国机电一体化研究现状的基础上,对我国机电一体化的发展和应用前景进行了探讨。
关键词:机电一体化;发展趋势;智能控制(下转第85页)中国科技信息2005年第15期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2005意义量子力学对于氢原子有更好的描述。
英国理论物理学家狄拉克(Paul Adrie MauriceDirac,1902年~1984年),将量子波动力学与相对论相结合起来,提出了电子的相对论性量子力学方程——狄拉克方程。
狄拉克方程不但更好地解释了光谱的精细结构——认为它是电子的自旋磁矩与电子绕核运行形成的磁场耦合的结果,而且还成功地预言了正电子的存在。
而描述光与电磁相互作用最为完善的理论,是量子电动力学。
量子电动力学认为,两个带电粒子(比如两个电子)是通过互相交换光子而相互作用的。
这种交换可以有很多种不同的方式。
量子电动力学的计算表明,不同复杂程度的交换方式,对于相互作用的贡献是不一样的。
它们的贡献随着过程中光子的吸收或发射次数呈指数式下降,而这个指数的底,正好就是精细结构常数。
或者说,在量子电动力学中,任何电磁现象都可以用精细结构常数的幂级数来表达。
这样,精细结构常数就具有了全新的含义:它是电磁相互作用中电荷之间耦合强度的一种度量,或者说,它就是电磁相互作用的强度。
4.精细结构常数的理论计算既然精细结构常数对电磁相互作用如此重要,自然有物理学家希望通过纯理论的手段计算出这个常数来。
大半个世纪以来,这方面的尝试可以说是没有停顿过,有关的论文发表了一篇又一篇。
然而到目前为止,还没有哪一位真正取得过成功。
正如美国物理学家费因曼(Richard Phillips Feynman, 1918-1998)所说的:“这个数字自五十多年前发现以来一直是个谜。
所有优秀的理论物理学家都将这个数贴在墙上,为它大伤脑筋……它是物理学中最大的谜之一,一个该死的谜:一个魔数来到我们身边,可是没人能理解它。
你也许会说‘上帝之手’写下了这个数字,而‘我们不知道他是怎样下的笔’”。
(It has beena mystery ever since it was discovered morethan fifty years ago, and all good theoreticalphysicists put this number up on their walland worry about it... It's one of the greatestdamn mysteries of physics: a magic numberthat comes to us with no understanding byman. You might say the "hand of God"wrote that number, and "we don't knowhow He pushed his pencil." ---- RichardFeynman)。