機(jī)電一體化設(shè)計論文大全11篇

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篇（1）

1.2工作站群獨(dú)有的功能虛擬特性的樣機(jī)、建構(gòu)好的評估站群，經(jīng)由PDM的路徑，獲取機(jī)械協(xié)同下的控制算法。依循給定流程，建構(gòu)一體化這樣的樣機(jī)。與此同時，還要創(chuàng)設(shè)電控特有的仿真模式。采納某規(guī)格下的CAE，優(yōu)化給定參數(shù)。其他關(guān)涉的工作站群，可以經(jīng)由虛擬樣機(jī)，獲取明晰的反饋結(jié)果。把反饋得來的數(shù)值，當(dāng)成后續(xù)時段的設(shè)計指引。根據(jù)反饋方向，審慎修補(bǔ)缺陷。各時段的文檔歸整、工作站群特有的修護(hù)，涵蓋多層級的技術(shù)。制備明晰的產(chǎn)品說明，審慎處理多重圖片。項(xiàng)目關(guān)涉的專利申報，也被涵蓋在這一范疇。帶有管理特性的工作站，可被設(shè)定成單獨(dú)架構(gòu)下的站點(diǎn)，也可融匯至預(yù)設(shè)的站點(diǎn)之內(nèi)。設(shè)計管理特性的這類站點(diǎn)，能夠查驗(yàn)設(shè)計之中的可行性，有序管控進(jìn)度，并調(diào)和主體沖突。

2多時段的平臺運(yùn)作

一體化特有的設(shè)計平臺，建構(gòu)在Web的根基之上，擬定了多重的工作站群。在開發(fā)之后，應(yīng)考量的側(cè)重點(diǎn)，是后續(xù)時段的真正運(yùn)作。細(xì)分出來的運(yùn)作時段，整合了初始時段的概念設(shè)定、接續(xù)的細(xì)化設(shè)定、平臺建構(gòu)及評估、制備樣機(jī)及評估。首先應(yīng)考量的，是擬定可行特性的落實(shí)方案。采納多學(xué)科特有的互通語言，以便描畫完備的設(shè)定流程?，F(xiàn)有的最優(yōu)語言，被看成UML。它采納了配套特性的成熟技術(shù)，帶有可視化的傾向。它適宜篩選出來的多重領(lǐng)域，獲取廣泛認(rèn)同。在這種語言下，各科目特有的設(shè)計者，能夠妥善互通，擬定任務(wù)書。把制備好的產(chǎn)品，看成帶有概念特性的總設(shè)計。

后續(xù)時段的細(xì)化設(shè)計，應(yīng)圍繞預(yù)設(shè)的樣機(jī)線索，在彼此協(xié)同之中，明辨彼此職責(zé)。項(xiàng)目組這一層級的PDM，在后續(xù)的這個時段，凸顯了側(cè)重價值。它能隨時跟蹤，把處理得來的精準(zhǔn)數(shù)值，分享給擬定好的完整團(tuán)隊(duì)。若需要某一范疇的協(xié)同，即可經(jīng)由特有的Web，來訪問界面以內(nèi)的PDM，獲取期待中的數(shù)據(jù)。技術(shù)文檔特有的歸整及處理，包含說明書。設(shè)計人員歸結(jié)得來完備的設(shè)計流程，把帶有典型特性的珍貴經(jīng)驗(yàn)，存留至知識庫。這就便利了接續(xù)的復(fù)用，提升設(shè)計實(shí)效。

篇（2）

2課程設(shè)計的實(shí)施方式

課程設(shè)計實(shí)施方案：設(shè)計報告書是對整個設(shè)計過程的總結(jié)和提升，也是進(jìn)行工程交流的重要文獻(xiàn)資料，通過指導(dǎo)學(xué)生撰寫課程設(shè)計報告書，培養(yǎng)學(xué)生撰寫工程技術(shù)文檔的能力。對設(shè)計說明書的撰寫，提出如下要求：1）嚴(yán)禁課程設(shè)計報告抄襲，基本工作獨(dú)立完成；2）根據(jù)任務(wù)書能提出合理的設(shè)計方案和機(jī)構(gòu)的工作原理；3）設(shè)計要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會使用設(shè)計手冊、專業(yè)術(shù)語、專業(yè)名詞規(guī)范；4）設(shè)計圖圖紙規(guī)范，符合設(shè)計說明書的要求，不照抄手冊和案例，設(shè)計參數(shù)與圖紙相一致；5）學(xué)會使用專業(yè)相關(guān)軟件，對設(shè)計的機(jī)械機(jī)構(gòu)和控制部分進(jìn)行分析和仿真，是驗(yàn)證設(shè)計正確的有效手段之一；6）課程設(shè)計配備了一些實(shí)際的零部件可供學(xué)生設(shè)計使用，以及基本的控制電路，學(xué)生要具備一定的實(shí)踐操作能力，掌握器件的選擇與焊接，會進(jìn)行程序的編寫，掌握系統(tǒng)故障的檢測與維修能力。課程設(shè)計采用分組式進(jìn)行，每個小組3～5人，視工作量而定。課題難度較大可以分五人，原則上一般三人為一組。每個小組在規(guī)定的時間完成基本要求，每個學(xué)生都要參與該組課程設(shè)計答辯，通過問題了解學(xué)生在課程設(shè)計中所做的主要工作，檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學(xué)生，結(jié)合設(shè)計報告書的撰寫質(zhì)量和實(shí)際所做的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行綜合評定。

3實(shí)施效果

通過在重慶大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)的實(shí)踐，在機(jī)械電子工程專業(yè)中開設(shè)機(jī)電一體化課程設(shè)計，已基本摸索出培養(yǎng)機(jī)電復(fù)合型技術(shù)人才的規(guī)律。普通型題目實(shí)現(xiàn)機(jī)電融合、知識整合理論教學(xué)與工程實(shí)踐并重。由于在教學(xué)中缺乏機(jī)電知識綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造和電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)等基礎(chǔ)課程后，不能很好地將機(jī)、電的知識融會貫通，大多數(shù)學(xué)生也只是了解基本的機(jī)電設(shè)備的基本功能，在系統(tǒng)運(yùn)用中存在問題，在機(jī)電一體化系統(tǒng)的綜合設(shè)計方面存在不少困難。通過開設(shè)機(jī)電一體化課程設(shè)計實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過理論設(shè)計與實(shí)際操作，比如數(shù)控工作臺進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計，從電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、導(dǎo)軌的設(shè)計到型號的選擇、控制單片機(jī)的設(shè)計與仿真，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)控工作臺進(jìn)給系統(tǒng)的裝配與調(diào)試。機(jī)電一體化課程設(shè)計對學(xué)生的理論知識與實(shí)踐緊密地連接起來，提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。創(chuàng)新型題目為學(xué)生參加機(jī)械創(chuàng)新競賽做了鋪墊通過課程設(shè)計，為機(jī)械學(xué)科學(xué)生參加如全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽（重慶賽區(qū)）中，學(xué)生榮獲重慶賽區(qū)一等獎一項(xiàng)、二等獎一項(xiàng)。其中，“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設(shè)計、傳動系統(tǒng)布置，控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制，執(zhí)行元件有步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，機(jī)電一體化課程設(shè)計改革效果顯著。

篇（3）

由于每屆或每班的指導(dǎo)教師不同，設(shè)計題目、內(nèi)容、要求、難易程度偏離太大。如有數(shù)控機(jī)床改造設(shè)計、伺服系統(tǒng)控制設(shè)計、交通燈控制設(shè)計等，要求、工作量也不相同。有的設(shè)計任務(wù)偏難，有的設(shè)計任務(wù)又太簡單。

（2）設(shè)計資料缺乏。

由于機(jī)電一體化是一門新興的技術(shù)和專業(yè)，這方面的知識內(nèi)容都在相關(guān)的雜志刊物登載，書籍相對少一些。要進(jìn)行課程設(shè)計，收集這方面的資料較困難。沒有現(xiàn)成的資料匯編及設(shè)計手冊，學(xué)生要花費(fèi)較多的時間找資料，往往是教師幫助尋找資料。而且沒有像機(jī)械零件設(shè)計那樣的系統(tǒng)完整的課程設(shè)計指導(dǎo)書。在設(shè)計中盲目性較大。

（3）師資不足。

最早幾年機(jī)電專業(yè)方向只有一個班或兩個班，指導(dǎo)教師有2~4人即可。一般由主講或熟悉機(jī)電一體化控制系統(tǒng)課程的教師指導(dǎo)。近幾年隨著學(xué)生的擴(kuò)招，機(jī)電專業(yè)擴(kuò)展到4~5個班，指導(dǎo)教師需要8~10人，明顯不夠，因此有必要進(jìn)行培養(yǎng)。

2機(jī)電一體化課程設(shè)計改進(jìn)措施

（1）編寫合適的機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，配齊設(shè)計資料。

到目前為止未見過公開出版的機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，所以有必要編寫合適的機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，并收集較全的資料進(jìn)行匯編，與指導(dǎo)書匯編成冊。

（2）規(guī)范設(shè)計題目，統(tǒng)一要求。

規(guī)范設(shè)計題目不是整個設(shè)計都用同一個題目，而是在一個范圍內(nèi)選擇題目，教師根據(jù)所選的題目按統(tǒng)一的要求下達(dá)任務(wù)書。設(shè)計題目一般以簡易數(shù)控機(jī)床設(shè)計、數(shù)控機(jī)床改造設(shè)計、機(jī)器人及控制設(shè)計較為合適。在市場上可見的機(jī)電產(chǎn)品多得很，不是所有的機(jī)電產(chǎn)品都適合做題目，因其難易程度是不同的。機(jī)電專業(yè)的課程設(shè)置是以機(jī)床設(shè)計、機(jī)器人設(shè)計控制為典型產(chǎn)品的，在機(jī)電一體化課程設(shè)計中要反映課程設(shè)置的內(nèi)容。機(jī)電專業(yè)方向課程有機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計、計算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)械制造裝備設(shè)計、機(jī)器人導(dǎo)論等課程。這些課程的內(nèi)容在電的方面主要介紹了以計算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)；機(jī)械方面介紹了機(jī)械運(yùn)動、機(jī)械傳動、機(jī)械結(jié)構(gòu)及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)部件，如滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠等。在選題及設(shè)計中要反映上述的內(nèi)容。因此規(guī)范化的題目主要為數(shù)控車床（或銑床、鉆床等）設(shè)計、車床（或銑床、鉆床等）數(shù)控化改造設(shè)計、或是工業(yè)機(jī)器人及控制設(shè)計。這些都具有一定的機(jī)械部分內(nèi)容，如數(shù)控機(jī)床進(jìn)給軸傳動部件，機(jī)器人的腰身、手臂運(yùn)動部件及滾珠絲杠、導(dǎo)軌的應(yīng)用等。電的方面包含數(shù)控系統(tǒng)電路設(shè)計，計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計及對機(jī)械部分的控制；從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電結(jié)合。對規(guī)范化的題目、要求及上述設(shè)計內(nèi)容都已編入指導(dǎo)書中。

（3）指導(dǎo)教師的培養(yǎng)。

首先被培訓(xùn)的教師可以跟班聽課，熟悉掌握相關(guān)的課程內(nèi)容，然后在機(jī)電一體化課程設(shè)計進(jìn)行中跟班輔導(dǎo)，以培養(yǎng)出合格的指導(dǎo)教師。

（4）加強(qiáng)督察。

當(dāng)指導(dǎo)教師接到指導(dǎo)課程設(shè)計任務(wù)后，首先拿到機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書，根據(jù)要求寫出課程設(shè)計任務(wù)書；并由教研室主任或院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查，合格才可向?qū)W生下達(dá)任務(wù)。指導(dǎo)中，教師要填寫指導(dǎo)日志，隨時記錄指導(dǎo)中的難點(diǎn)、及出現(xiàn)的問題和解決方法，并進(jìn)行小結(jié)，以便下一次指導(dǎo)時提高設(shè)計水平。

3機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書主要內(nèi)容

3.1設(shè)計題目確定及要求

3.2總體方案確定

（1）總體方案設(shè)計；

（2）繪制總體方案圖。

3.3伺服系統(tǒng)機(jī)械傳動部件設(shè)計

（1）切削力計算；

（2）滾動絲杠螺母副的計算與選型；

（3）伺服系統(tǒng)傳動設(shè)計；

（4）步進(jìn)電機(jī)當(dāng)量扭矩計算及選型；

（5）機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計（繪制一個軸的機(jī)械裝配圖）。

3.4控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

（1）確定控制系統(tǒng)方案及繪制系統(tǒng)框圖；

（2）單片機(jī)的選用；

（3）存儲器的選用與擴(kuò)展；

（4）譯碼電路設(shè)計；

（5）接口電路設(shè)計；

（6）繪制控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。

3.5基本的參考圖表匯編。

4近一屆學(xué)生機(jī)電一體化課程設(shè)計進(jìn)行情況

4.1教師配備

近一屆機(jī)電專業(yè)學(xué)生，每屆有四個班進(jìn)行機(jī)電一體化課程設(shè)計，共配備6名教師；其中有四名為獨(dú)立指導(dǎo)教師，兩名為輔導(dǎo)教師，為培養(yǎng)新的指導(dǎo)教師儲備力量。

4.2指導(dǎo)書的使用及設(shè)計過程

設(shè)計學(xué)生和指導(dǎo)教師每人一份機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書。教師按照要求寫出機(jī)電一體化課程設(shè)計任務(wù)書，并經(jīng)研究所長審查后發(fā)給學(xué)生。設(shè)計題目主要有CA6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計、C6132普通車床數(shù)控化改造設(shè)計。在同一個題目的學(xué)生中，要求設(shè)計進(jìn)給軸部件時，一部分學(xué)生設(shè)計X軸進(jìn)給部件，另一部分學(xué)生設(shè)計Z軸進(jìn)給部件。整個過程根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的題目、要求和機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書給出的設(shè)計步驟、方法，先進(jìn)行總體方案設(shè)計，再進(jìn)行機(jī)械傳動部件設(shè)計，最后進(jìn)行CNC硬件電路設(shè)計。整個過程經(jīng)過了機(jī)械、電子兩方面的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電結(jié)合，達(dá)到預(yù)期效果。

4.3填寫指導(dǎo)日志

教師在指導(dǎo)設(shè)計的過程中，及時填寫指導(dǎo)日志，記錄設(shè)計中的難點(diǎn)、問題，并進(jìn)行小結(jié)。

篇（4）

近年來，黨和國家一再重申不要帶血的煤炭，強(qiáng)力推進(jìn)本質(zhì)安全型礦山建設(shè)，通過先進(jìn)的技術(shù)手段和智能化設(shè)備，達(dá)到發(fā)生故障時預(yù)知預(yù)報的目的，減少不必要的傷害，降低發(fā)生事故的概率，保證了員工的安全。

(二)增加經(jīng)濟(jì)效益和職工的收益

機(jī)電一體化設(shè)備雖然初期投資大，但是它的應(yīng)用使設(shè)備故障大大降低，處理故障時間大大縮短，分析解決問題的程序大大簡化，制定應(yīng)急措施的能力大大加強(qiáng)。這樣煤炭產(chǎn)量較之過去大大增加，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益明顯提升，同樣使員工的勞動收入有所提高，改善了員工的生活質(zhì)量。

二、基于機(jī)電一體化的煤礦設(shè)備管理

(一)煤礦的機(jī)電一體化模式

在煤礦生產(chǎn)中，應(yīng)用機(jī)電一體化思想，可以將煤礦生產(chǎn)、安全建設(shè)以及管理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而使得管理人員可以實(shí)現(xiàn)對于生產(chǎn)、安全等信息的實(shí)時采集，及時準(zhǔn)確地掌握信息發(fā)展變化的趨勢，為全面建設(shè)數(shù)字化煤礦和信息化煤礦奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在機(jī)電一體化的影響下，煤礦企業(yè)應(yīng)該及時抓住機(jī)遇，加大機(jī)械化建設(shè)的力度，結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)等，推動煤礦生產(chǎn)的自動化和智能化，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全的機(jī)電一體化煤礦生產(chǎn)目標(biāo)。

(二)管理措施

1．做好設(shè)備選型

在對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選擇時，需要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求，從質(zhì)量、規(guī)格、性能、價格等方面進(jìn)行綜合考慮。一方面，要在保證設(shè)備質(zhì)量的前提下，對其性價比進(jìn)行對比分析，選擇生產(chǎn)廠商信譽(yù)良好，同時成本相對低廉的機(jī)械設(shè)備;另一方面，可以從技術(shù)性能進(jìn)行考慮，引進(jìn)國外先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，通過不斷的探索和實(shí)踐，對設(shè)備進(jìn)行合理搭配。這樣，不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，還可以不斷更新煤礦行業(yè)陳舊的作業(yè)方式，提升煤礦生產(chǎn)過程的安全性和可靠性，提升煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量，更可以帶動國內(nèi)煤礦機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，加快煤礦機(jī)械設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程。通過對煤礦設(shè)備的合理選型，可以充分滿足實(shí)際作業(yè)環(huán)境的需求，在保證煤礦生產(chǎn)正常進(jìn)行的同時，降低因設(shè)備故障引發(fā)的安全事故，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)的不斷發(fā)展，提升煤礦生產(chǎn)的安全性。

2．改進(jìn)設(shè)備性能

煤礦設(shè)備的安全性能對于設(shè)備管理而言是十分重要的?？v觀煤礦生產(chǎn)中的安全事故，很大一部分原因都是由于機(jī)械設(shè)備缺乏安全性。因此，在保證設(shè)備質(zhì)量和性能的前提下，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，改進(jìn)設(shè)備的安全生產(chǎn)性能，尤其對于容易出現(xiàn)設(shè)備傷人的部位，更要重點(diǎn)關(guān)注，設(shè)置相應(yīng)的安全防護(hù)措施。同時，要根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求，加快對于新型機(jī)械設(shè)備的研究和開發(fā)，不斷提升設(shè)備的安全性能。而對于煤礦設(shè)備的生產(chǎn)廠商而言，同樣應(yīng)該加大設(shè)備革新力度，使得設(shè)備的性能在煤礦生產(chǎn)中可以得到最大程度的發(fā)揮，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益。

3．強(qiáng)化安全管理

在機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的帶動下，煤礦設(shè)備的管理工作在煤礦生產(chǎn)中占據(jù)著日益重要的地位，對于機(jī)電設(shè)備的管理質(zhì)量直接影響著煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量和水平。因此，為了提高煤礦生產(chǎn)的管理水平，需要從幾個方面，制定相應(yīng)的強(qiáng)化管理措施:其一，人員管理。人員管理是針對煤礦全體人員而言的，在管理中，要實(shí)施從上而下，從管理層到基層員工的全員管理，落實(shí)生產(chǎn)責(zé)任制度，將責(zé)任落實(shí)到每一個部門，每一個崗位，每一個員工，利用績效工資等方式，將員工的個人利益與生產(chǎn)責(zé)任相互連接，激發(fā)員工的工作熱情。同時，要加強(qiáng)對于員工的教育和培訓(xùn)，全面提升員工的綜合素質(zhì)。其二，設(shè)備管理。要安排專業(yè)人員，定期對煤礦設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保每一臺設(shè)備都處于良好的工作狀態(tài)或者待機(jī)狀態(tài)，制定健全完善的管理制度，嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)，避免因設(shè)備質(zhì)量問題引發(fā)安全事故。在設(shè)備維護(hù)中，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障或問題，需要進(jìn)行維修或者更換，要提前制定相應(yīng)的計劃，由專業(yè)人員進(jìn)行維修，確保設(shè)備的安全性。其三，系統(tǒng)管理。要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的特點(diǎn)，構(gòu)建合理完善的設(shè)備管理運(yùn)行系統(tǒng)，通過系統(tǒng)化的管理和控制，確保設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，創(chuàng)造出最大的效益。

篇（5）

專業(yè)建設(shè)是高職院校教學(xué)工作主動、靈活地適應(yīng)社會需求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是學(xué)校建設(shè)和發(fā)展的根本所在，自20世紀(jì)90年代以來，隨著計算機(jī)等電子技術(shù)在制造業(yè)的廣泛應(yīng)用，推動了機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)電一體化產(chǎn)品的不斷開發(fā)，如今，機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)以其特有的技術(shù)帶動性、融合性和廣泛適用性，逐漸成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，成為新世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱之一。在此影響下，各高職院校紛紛開設(shè)機(jī)電一體化專業(yè)，以滿足社會對該專業(yè)人才的需求。但目前該專業(yè)的課程設(shè)置是專業(yè)定位模糊，“雙師型”教師隊(duì)伍力量薄弱；教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)條件落后，實(shí)踐訓(xùn)練水平有待提高；適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展需要的課程體系有待構(gòu)建：體現(xiàn)當(dāng)代工業(yè)發(fā)展水平的專業(yè)教材有待突破。鑒于此，機(jī)電一體化專業(yè)建設(shè)與課程體系的再構(gòu)建，是當(dāng)前亟待解決的問題。

一、機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)科領(lǐng)域

機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性科學(xué)，是由近年來蓬勃發(fā)展的微電子技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)、機(jī)械工程和電力電子技術(shù)互相滲透而成的一門新興學(xué)科，是在信息論、控制論和系統(tǒng)論基礎(chǔ)上建立起來的應(yīng)用技術(shù)，支撐“機(jī)電一體化”這門學(xué)科的有：1)機(jī)械學(xué)，2)控制論，3)電子學(xué)，4)計算機(jī)科學(xué)。

二、機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)置存在的問題：

(1)現(xiàn)有課程設(shè)置不能很好的突出高職以技能為本位的高等職業(yè)教育課程觀，理論課比重過大，實(shí)習(xí)、試驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)不完善。

(2)現(xiàn)有課程設(shè)置沒有充分圍繞學(xué)生的就業(yè)方向和社會需求來設(shè)置，不能跟周圍大環(huán)境的具體需求密切結(jié)合，沒有很好的突出高職以就業(yè)為導(dǎo)向的高等職業(yè)教育課程觀。

(3)現(xiàn)在所采用的機(jī)電一體化專業(yè)教材很多沒有充分體現(xiàn)出現(xiàn)代機(jī)電行業(yè)的發(fā)展水平，內(nèi)容陳舊、落后，且各門課程之間相互獨(dú)立，相關(guān)知識未能有機(jī)地滲透和融合在一起，也未能充分考慮與中職教材的很好銜接。

(4)有些課程的設(shè)置出現(xiàn)了嚴(yán)重的前后脫節(jié)以及學(xué)時安排不合理的情況。

(5)教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)條件落后，實(shí)踐訓(xùn)練水平有待提高。

(6)教學(xué)方法、手段不靈活，不能根據(jù)課程的性質(zhì)靈活選用。

(7)缺乏一些反映機(jī)電一體化先進(jìn)技術(shù)課程。

三、課程設(shè)置的改革思路：

課程設(shè)置改革的思路、方向、主線：社會需求——就業(yè)——培養(yǎng)目標(biāo)——培養(yǎng)方案——課程體系——課程設(shè)置——教學(xué)方法與模式一教學(xué)評價——結(jié)果(畢業(yè)生)——符合社會需求，根據(jù)這一思路進(jìn)行課程設(shè)置時，應(yīng)遵循下述原則：

1)應(yīng)確立高職課程體系改革的目標(biāo)是培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才．是一種能直接上崗的技術(shù)型人才，因此，在課程設(shè)置時要把握文化基礎(chǔ)知識以“必需、夠用”為度，專業(yè)知識強(qiáng)調(diào)針對性和實(shí)用性，要充分考慮與地方經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合。

2)課程設(shè)置應(yīng)從學(xué)生就業(yè)方面考慮，并結(jié)合本地區(qū)企業(yè)的需求。因?yàn)榈貐^(qū)、行業(yè)的發(fā)展水平不一，企業(yè)之間所擁有的裝備和所應(yīng)用的技術(shù)在技術(shù)含量和應(yīng)用水平上就會有一定的差異，因此這也就決定著因服務(wù)面向目標(biāo)的不同從而使各高職高專院校機(jī)電一體化專業(yè)在課程內(nèi)容上存在著一定的差異。

3)由于機(jī)電一體化專業(yè)是由多個學(xué)科復(fù)合的專業(yè)，因而專業(yè)技術(shù)課程內(nèi)容必須是一種綜合結(jié)構(gòu)。在設(shè)置專業(yè)課程時應(yīng)以畢業(yè)生應(yīng)具備的技術(shù)應(yīng)用能力為主線重組課程內(nèi)容，沖破原有課程(甚至學(xué)科)體系，刪除陳舊的與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相距過遠(yuǎn)的課程內(nèi)容，增添新知識，圍繞學(xué)生的就業(yè)方向，設(shè)置4——5門核心課程，一方面在理論教學(xué)的學(xué)時安排上加以強(qiáng)調(diào)，另一方面要與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)相配合，使學(xué)生通過核心課程的設(shè)置，更進(jìn)一步了解本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和就業(yè)方向，從而形成具有行業(yè)特色的高職高專綜合課程。

4)在考慮課程設(shè)置時要遵循聯(lián)合國教科文組織第十八屆大會上通過的《關(guān)于職業(yè)技術(shù)教育的建議》：該建議指出“為就業(yè)做準(zhǔn)備的職業(yè)技術(shù)教育，應(yīng)當(dāng)為卓有成效地、愉快滿意地工作打下基礎(chǔ)。為此，應(yīng)當(dāng)做到：(1)使受教育者獲得在某一領(lǐng)域內(nèi)從事幾種工作所需要的廣泛知識和基本技能，使之在選擇職業(yè)時不致受到本人受教育的限制，甚至在一生中可以從一個活動領(lǐng)域轉(zhuǎn)向另一個活動領(lǐng)域；(2)為受教育者從事的第一個工作提供充分的專業(yè)上的準(zhǔn)備．并提出有效的在職培訓(xùn)；(3)使個人具備在其職業(yè)生涯各階段都可以繼續(xù)學(xué)習(xí)所需要的能力、知識和態(tài)度?！庇纱丝梢?，培養(yǎng)適應(yīng)廣泛就業(yè)需要的復(fù)合型、綜合型“通才”是世界職業(yè)教育改革發(fā)展的潮流。

5)要考慮到課程的設(shè)置一方面要與學(xué)生的就業(yè)相結(jié)合，另一方面也要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此在課程設(shè)置時應(yīng)充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在該專業(yè)的主干平臺課程學(xué)完后，可以結(jié)合自己的就業(yè)方向來選擇適合自己的專業(yè)核心課程。

篇（6）

一、機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用

20世紀(jì)60年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后,刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末期,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持,20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入了深入發(fā)展時期。光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。我國從20世紀(jì)80年代開始開展機(jī)電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。機(jī)電一體化已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀(jì)70年代~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法、機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,更為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

(一)智能化趨勢

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能。

(二)模塊化趨勢

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

(三)網(wǎng)絡(luò)化趨勢

計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家電系統(tǒng),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂,因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。

(四)微型化趨勢

篇（7）

 

不斷發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動了不同學(xué)科的交叉與滲透；推動了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命；推動了機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生巨大變化；推動了工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)及伺服傳動技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

1、機(jī)械技術(shù)：是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2、計算機(jī)與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機(jī)信息處理技術(shù)。

3、系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

4、自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

5、傳感檢測技術(shù)：傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

6、伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展過程

機(jī)電一體化的發(fā)展過程大體可以分為三個階段

1、初級階段

20世紀(jì)60年代以前為第一階段，也稱為初級階段。論文大全。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

2、高速發(fā)展階段

20世紀(jì)70—80年代為第二階段，也稱為高速發(fā)展階段。這一時期，計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。

3、智能化階段

20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面，對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時，人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面。

1、智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。

2、網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3、微型化

興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

4、綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有很好的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。論文大全。論文大全。

5、系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)。一般除RS232外，還有RS485等智能化通信接口。

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王靜 淺析機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 同煤科技 2006、(4)

[2]石美峰 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考 山西焦煤科技 2007、(3)

[3]李建勇 機(jī)電一體化技術(shù)北京科學(xué)出版社 2004、

篇（8）

結(jié)合我國目前職業(yè)教育的現(xiàn)狀，造成當(dāng)前機(jī)電一體化類課程理論講不透、實(shí)驗(yàn)做不好、學(xué)得不扎實(shí)的原因主要有以下幾個方面：

1、師生思想上都不夠重視

從目前的職業(yè)院校的教學(xué)現(xiàn)狀來看，重視理論教學(xué)輕視實(shí)踐教學(xué)一直是我國職業(yè)院校理工科教學(xué)的傳統(tǒng)方法，在這樣的教學(xué)模式下，尤其是像機(jī)電一體化這樣的課程，理論課本來就比較晦澀難懂，加之實(shí)踐實(shí)訓(xùn)比較少，學(xué)生學(xué)到最后完全沒有系統(tǒng)的概念和知識體系，對于機(jī)電一體化的理解只是停留在表面層次，因此必須要逐步加強(qiáng)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)。從體制上來說，師生自身對該課程的重視程度不夠也是十分重要的原因，教師認(rèn)為對于機(jī)電一體化課程教學(xué)任務(wù)重，往往疲于應(yīng)付授課；而學(xué)生對于機(jī)電一體化課程知識的理解比較吃力，往往興趣不大，加之實(shí)踐實(shí)驗(yàn)時間較少，最后將實(shí)踐實(shí)訓(xùn)流于形式，因此，師生在思想上不夠重視是目前職業(yè)院校機(jī)電一體化課程教學(xué)的一個基本現(xiàn)狀。

2、機(jī)電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程的設(shè)計不合理

機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的課程內(nèi)容包括很多技術(shù)內(nèi)容，目前，絕大多數(shù)職業(yè)院校的機(jī)電專業(yè)課程體系受傳統(tǒng)教育思想的影響，課程的內(nèi)容過多過深奧，理論課時數(shù)太大，實(shí)踐技能教學(xué)課時不足，而且內(nèi)容陳舊。還有些學(xué)校脫離實(shí)際情況過高地制定了課程標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致教學(xué)與實(shí)踐相背離?，F(xiàn)在學(xué)校里學(xué)習(xí)的知識和社會上用到的知識相差很遠(yuǎn)，很多學(xué)生學(xué)習(xí)了很多知識，可到了社會上去無從下手。相關(guān)機(jī)電行業(yè)和企業(yè)很少參與機(jī)電類專業(yè)實(shí)踐課程的制定，這也是導(dǎo)致職業(yè)院校機(jī)電專業(yè)的實(shí)踐課程體系設(shè)置不合理的原因。

3、實(shí)踐教學(xué)條件不完善

由于機(jī)電一體化類課程所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，往往實(shí)驗(yàn)設(shè)備體積比較龐大，集成度較高，價格昂貴，因此很多院校對于機(jī)電一體化課程實(shí)驗(yàn)所配置的實(shí)驗(yàn)設(shè)備都是很簡單的，目前很多職業(yè)院校也在進(jìn)行教學(xué)改革，增大實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程量，但是相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)課程內(nèi)容仍然或多或少的存留著傳統(tǒng)教學(xué)模式的影子。

二、機(jī)電一體化類課程的教學(xué)改革策略探討

1、充實(shí)機(jī)電一體化類課程的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和完善教學(xué)手段

在對機(jī)電一體化課程專業(yè)實(shí)踐課程進(jìn)行教學(xué)改革的時候，我們提倡應(yīng)當(dāng)根據(jù)各個院校各個專業(yè)自身的專業(yè)特色進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革，添加符合專業(yè)特色的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，不斷完善實(shí)踐教學(xué)條件和教學(xué)手段，盡量弱化傳統(tǒng)實(shí)踐模式中的演示性的或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加大動手實(shí)踐實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并和理論課程對應(yīng)起來，使得學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，這樣更容易掌握機(jī)電專業(yè)知識和技能。

2、重視機(jī)電一體化類課程的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核

任何課程都需設(shè)置考核環(huán)節(jié)，同樣的，機(jī)電一體化課程實(shí)踐教學(xué)也需要考核，考核環(huán)節(jié)也是學(xué)生最為敏感的環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)的機(jī)電專業(yè)實(shí)踐課程考核的方式是出勤考查、實(shí)驗(yàn)報考考查以及最后實(shí)驗(yàn)考查成績相結(jié)合的方式，這種考查考核方式不能夠考查出學(xué)生的完全實(shí)踐能力，只能夠從實(shí)驗(yàn)報告的完成情況給學(xué)生考核打分，因此傳統(tǒng)的考核方式并不合理，就需要對傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行改革。

結(jié)合機(jī)電一體化課程實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)，對于機(jī)電一體化實(shí)踐課程的考核不應(yīng)該有一個統(tǒng)一的模式和標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)該結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的方式和手段靈活的設(shè)定考核方式，采取定量結(jié)合定性的方法進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)考核。簡單的演示性或者驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)減小考核的比重，而對于綜合實(shí)驗(yàn)及動手考查較為全面的實(shí)驗(yàn)，考核比重就應(yīng)當(dāng)加大；另一方面，還可以靈活的采取口試筆試、現(xiàn)場提問、課程設(shè)計、綜合課程實(shí)驗(yàn)等多種形式進(jìn)行考核，重點(diǎn)不是考查學(xué)生的知識理解程度，而是應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考核學(xué)生對于實(shí)踐技能的掌握和應(yīng)用能力。

3、加大機(jī)電專業(yè)校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的力度

篇（9）

機(jī)電一體化主要是指將機(jī)構(gòu)的主要功能以及動力、信息處理、控制等功能與電子科技相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置與電子化控制軟件、設(shè)計有機(jī)結(jié)合，形成全新的系統(tǒng)。它具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗等特定功能價值，涵蓋了“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面，是一個功能強(qiáng)大的系統(tǒng)。

當(dāng)前，機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展成為了一門具有專門系統(tǒng)的學(xué)科領(lǐng)域，當(dāng)今科學(xué)發(fā)展日新月異，機(jī)電一體化也將逐漸被賦予新的內(nèi)容。

2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，“機(jī)電一體化”這個名詞越發(fā)流行，它最初只被認(rèn)作為機(jī)械與電子的簡單結(jié)合，但隨著微機(jī)性能不斷提高，以及信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、光學(xué)，尤其是通信技術(shù)逐漸進(jìn)入機(jī)電一體化，機(jī)器可以通過遙控和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，生產(chǎn)范圍也日益普及。

機(jī)電一體化目前多應(yīng)用于汽車制造、裝備制造、機(jī)械加工等行業(yè)，其優(yōu)越的性能在電力行業(yè)的應(yīng)用還處于初級階段。電力行業(yè)發(fā)展需要集成化、智能化，也需要人性化、綠色化，這些都是機(jī)電一體化技術(shù)能夠做到的，因此，機(jī)電一體化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求，還有待進(jìn)一步地研究并投入應(yīng)用。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

當(dāng)今數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化以及個性化的技術(shù)革命是以微電子、軟件、計算機(jī)和通信技術(shù)為核心引發(fā)的，對全球經(jīng)濟(jì)、社會、科技和軍事等方面發(fā)展影響深刻，也影響了機(jī)電一體化學(xué)科的發(fā)展趨勢。據(jù)有關(guān)預(yù)測表明，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向如下所述。

（1）朝著光電一體化發(fā)展：一般由傳感、動力、信息處理、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件即可組成機(jī)電一體化系統(tǒng)，加入光學(xué)技術(shù)，并利用其特點(diǎn)，能有效完善機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳感、動力和信息處理部件。（2）朝著柔韌化發(fā)展：今后的機(jī)電一體化系列產(chǎn)品，會有足夠的冗余度來運(yùn)轉(zhuǎn)執(zhí)行和控制系統(tǒng)，對突發(fā)事件應(yīng)對能力加強(qiáng)，柔韌化改善。該系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，均服務(wù)于總系統(tǒng)，而本身也具有“自律性”，能就不同環(huán)境而做出差異反應(yīng)，同時，單個子系統(tǒng)的故障不會影響總系統(tǒng)性能發(fā)揮，使得總系統(tǒng)柔韌性加強(qiáng)。（3）朝著智能化發(fā)展：未來的機(jī)電一體化系列產(chǎn)品的“全息”特點(diǎn)將會更突出，表現(xiàn)為極強(qiáng)的智能化，這是由于信息技術(shù)、模糊技術(shù)都在快速發(fā)展，識別能力增強(qiáng)。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用探究

3.1 交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制設(shè)計

在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，常要求用一臺電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個運(yùn)動，如小車的左行、右行，機(jī)械手的上升和下降等。

交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電氣設(shè)計如圖1所示。

要實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)鼠籠型異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只要把三相線當(dāng)中的任意兩相調(diào)換位置即可。如圖1，加入接觸器KM1閉合時電動機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)接觸器KM1斷開，論文接觸器KM2閉合時，電動機(jī)就會反轉(zhuǎn)。

3.2 機(jī)電一體化技術(shù)在水電站廠設(shè)備中的應(yīng)用

隨著光電式互感器、智能化開關(guān)等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，水電廠的自動化技術(shù)逐漸進(jìn)入到數(shù)字化階段。

（1）水電廠設(shè)備機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)分析。

水電廠設(shè)備機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)主要分3層。其中過程層，隨著信息技術(shù)發(fā)展，采用了新一代光電電壓互感器、光電電流互感器，能夠直接采集數(shù)字量，提高了抗干擾和抗飽和性能，開關(guān)裝置也實(shí)現(xiàn)了緊湊化和小型化。

（2）水電廠自動化的發(fā)展趨勢。

目前，水電廠機(jī)電一體化不斷更新技術(shù)，其發(fā)展趨勢主要有智能化、人性化及用戶二次開發(fā)等。

智能化指系統(tǒng)可根據(jù)人為存儲的命令對事件進(jìn)行推理、判斷及歸納。在一定條件下能代替人工操縱，經(jīng)過歸納和判斷，自動操作、提示信息，使機(jī)組安全地運(yùn)行。智能化越高，對人員要求越低，對自身及控制設(shè)備的狀態(tài)能給出準(zhǔn)確判斷、統(tǒng)計及報警提示。

3.3 機(jī)電一體化技術(shù)在電站輔機(jī)產(chǎn)品研制中的應(yīng)用

（1）微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器：該裝置典型的有UNITROP系列，響應(yīng)快、精度高、穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾、運(yùn)行和維護(hù)方便、可靠性高，在市場上應(yīng)用非常廣泛。UNITROL*1000、*F和*5000等自動調(diào)節(jié)器分別適用于≤50 MW等級的無刷勵磁汽輪發(fā)電機(jī)、≤600 MW和≥135 MW等級的汽輪發(fā)電機(jī)組的自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器。（2）勵磁繞組絕緣電阻監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GFDS-9001E型，采用80C196單片機(jī)技術(shù)。用來測量勵磁繞組與地之間的絕緣電阻，一般采用在線檢測的方式，監(jiān)測發(fā)電機(jī)與勵磁機(jī)勵磁繞組之間絕緣情況。（3）發(fā)電機(jī)氣體純度監(jiān)測裝置：該裝置典型的有GHS-1型，由純度風(fēng)機(jī)、純度儀和變送器等部件構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)為：性能穩(wěn)、無污染、不漂移、維護(hù)便捷，獨(dú)有的微處理器結(jié)構(gòu)容易使壓力、環(huán)境和溫度相互補(bǔ)償，精度高。（4）勵磁電流電壓測算儀：該裝置典型的有GES-9001型，用于測量勵磁電流和電壓，并可顯示發(fā)電機(jī)的電流、電壓、功率因數(shù)、頻率、有功和無功功率以及轉(zhuǎn)子氫溫、繞組溫度等。適用范圍較廣，可供3～600 MW的發(fā)電機(jī)組使用，性能好，質(zhì)量可靠。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)伴隨著當(dāng)前科技的進(jìn)步快速發(fā)展，所發(fā)揮的作用日益明顯，但是其在電力行業(yè)的應(yīng)用遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前的需求，還需要進(jìn)一步地研究并應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 章浩，張西良，周士沖.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究，2006（7）：46-47.

篇（10）

1前言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展．極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域．由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化．使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化。使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。論文 畢業(yè)論文

2機(jī)電一體化的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)．將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱 其涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面．是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)．而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊．這是機(jī)電一體化與機(jī)械+電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別機(jī)械工程技術(shù)由純機(jī)械發(fā)展到機(jī)械電氣化．仍屬傳統(tǒng)機(jī)械．其主要功能依然是代替和放大的體力 但是發(fā)展到機(jī)電一體化后．其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外．還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護(hù)等 即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸．還是人的感官與頭腦的眼神。機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別是智能化 機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型例子有：數(shù)控加工中心、機(jī)器人以及具有檢測控制性能的數(shù)碼相機(jī)等?？傊粋€機(jī)電一體化的系統(tǒng)主要是由機(jī)械裝置、執(zhí)行裝置、動力源、傳感器、計算機(jī)這五個要素構(gòu)成。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展歷史

2O世紀(jì)6O年代以來．人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后．刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，再后來計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ) 大約到20世紀(jì)8O年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)：機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展：各國均開始對機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持：2O世紀(jì)9O年代后期．開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段．機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化．微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳．出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法．機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。

我國是從20世紀(jì)8O年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作．取得了一定成果，但與歐美、日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合。它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科．隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展．還將被賦予新的內(nèi)容。

4 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢的分析

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此，機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下：

4．1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能是不可能的，也是不必要的。但是高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

4．2 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

4．3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等人們?nèi)粘Ｉ疃紟砹司薮蟮淖兏铩８鞣N網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliancesystem，CIAS)，使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4．4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm。的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

4．5 綠色化

篇（11）

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1 機(jī)電一體化概要

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平，機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

3.1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3.5 綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

3.6 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體花產(chǎn)品。事實(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻(xiàn)