導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機電一體化的基本概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：機電一體化；基本概念；核心技術(shù)；發(fā)展進程；發(fā)展方向

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼： A

隨著現(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。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(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“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段?！皺C電一體化”意思是機械技術(shù)和電子技術(shù)的有機結(jié)合。這一名稱已得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認，我國的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是機械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。

一、機電一體化技術(shù)基本概念

機電一體化技術(shù)是在微型計算機為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ)，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質(zhì)運動，能量變換進行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。

二、機電一體化的核心技術(shù)

1、機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(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、計算機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、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，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

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、補償、再現(xiàn)、檢索等。

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

三、機電一體化的發(fā)展進程

1、數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。

2、微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3、激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴展、具有強烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科，對于國家經(jīng)濟、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

四、機電一體化的發(fā)展方向

20世紀90年代后期，各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。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)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：

1、智能化：是21世紀機電一體化技術(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、運籌學(xué)、計算機科學(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。

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

3、自動化：所謂自動化技術(shù)，是指人類利用各種技術(shù)手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作，以現(xiàn)實預(yù)期的目標、功能。一個自動化系統(tǒng)通常由多個環(huán)節(jié)要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能，最后實現(xiàn)自動運行目標。

4、綠色化：機電一體化產(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。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)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。

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關(guān)鍵詞： 機電一體化； 特點； 發(fā)展趨勢

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號： 1009-8631（2011）06-0113-02

一、機電一體化的基本概念

機電一體化技術(shù)是在微型計算機為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ)，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質(zhì)運動，能量變換進行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。

二、機電一體化的發(fā)展概況

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀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)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(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)。由于當時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(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90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。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)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進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，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

三、機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

1．機械系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

2．動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。

3．傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。

4．信息處理及控制系統(tǒng)。根據(jù)機電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反饋的信息，并對其進行相應(yīng)的處理、運算和決策，以對產(chǎn)品的運行施以按照要求的控制，實現(xiàn)控制功能。機電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計算機的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。

5．執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動作，實現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)一般是運動部件，常采用機械、電液、氣動等機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)因機電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對象不同而有較大的差異。執(zhí)行機構(gòu)是實現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者，其性能好壞決定著整個產(chǎn)品的性能，因而是機電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機電一體化產(chǎn)品的五個組成部分在工作時相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過各種接口及其相應(yīng)的軟件有機地結(jié)合在一起，構(gòu)成一個內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。

四、機電一體化的發(fā)展趨勢

1.智能化

智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(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。誠然，使機電一體化產(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。

2.模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(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械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，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)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代，計算機技術(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、教育以及人們?nèi)粘Ｉ疃紟砹司薮蟮淖兏?。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，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)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。

4.微型化

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

5.綠色化

工業(yè)的發(fā)達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)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(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)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(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。

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)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(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，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

綜上所述，機電一體化技術(shù)是眾多科學(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。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

參考文獻：

[1] 李建勇．機電一體化技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2004．

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關(guān)鍵詞：機電一體化 主功能 動力功能信息處理功能 控制功能

一、機電一體化的基本概念

機電一體化是在以機械、電子技術(shù)和計算機科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計算機技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預(yù)定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。

（三）使用性能改善。機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。

（四） 具有復(fù)合功能并且適用面廣。機電一體化產(chǎn)品跳出了機電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強。

（五）調(diào)整和維護方便。機電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品， 可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預(yù)定程序進行自動工作。機電一體化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復(fù)正常。

機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為機械裝置。②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置。③機電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT 掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置和機械裝置的有機結(jié)合。④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機電液一體化的伺服裝置， 如電子伺服萬能材料試驗機。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動的機械裝置，控制機構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復(fù)印機等。這類產(chǎn)品的主要特點是執(zhí)行機構(gòu)的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

二、機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

（一）機械系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)， 因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求， 需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。

（三）傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。

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關(guān)鍵詞：智能控制；機電一體化；有機融合

     當今科學(xué)技術(shù)的不斷進步，智能控制和機電一體化也在不斷發(fā)展，而且兩者之間的相互關(guān)系也在不斷地進行融合，隨著機電一體化技術(shù)的不斷應(yīng)用，對其實際應(yīng)用要求也在逐漸提升。智能控制就是在這一環(huán)境中不斷發(fā)展與完善的，在機電一體化發(fā)展的大背景下，本文著重強調(diào)智能控制在此影響下與機電一體化的有機融合。

一、智能控制和機電一體化的概念介紹

     （一）智能控制的概念內(nèi)涵

     智能控制是指將人工智能、信息論、自動控制和運籌學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究成果進行綜合的發(fā)展形成的具有針對性的控制理念，主要面向比傳統(tǒng)控制更為復(fù)雜、多樣的控制任務(wù)和控制目的，為當今社會的發(fā)展帶來了更為廣泛的適應(yīng)空間，解決了傳統(tǒng)控制無法實現(xiàn)的發(fā)雜系統(tǒng)的控制。也就是說，智能控制要求實現(xiàn)無人控制，要在人力控制因素上大量減少對人工的使用，是一種完全自動化的技術(shù)。

     （二）智能控制系統(tǒng)類別形式

     1.分級控制系統(tǒng)。分級控制又稱“分級遞階智能控制”，該控制的運行主要依靠自適應(yīng)控制、自組織控制等前提條件。在分級遞階智能控制中涉及到3 個方面，即：組織級、協(xié)調(diào)級、執(zhí)行級，每個級都有自己的作用。

     2.學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)。對于人類大腦而言，學(xué)習(xí)是智慧能力的表現(xiàn)形式。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)一般通過對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行辨別、認知、調(diào)整后，利用對信號的循環(huán)輸入和數(shù)據(jù)處理來保證良好的運行效果。學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)還能結(jié)合一些非預(yù)知信息進行自動控制。

     3.專家控制系統(tǒng)。該智能系統(tǒng)實際上是將人的經(jīng)驗、知識、技能融合在計算機系統(tǒng)中的一種形式。其根據(jù)對應(yīng)的程序指令運行操作。在專家系統(tǒng)中，常常囊括了很多理論知識，這就為智能系統(tǒng)在處理實際問題時提供了幫助，讓處理結(jié)果具備諸多高性能。

     4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前，運用最多的則是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這種智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式主要運用了神經(jīng)細胞、人工神經(jīng)元等構(gòu)成的模式。智能控制與模仿真人是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要功能，該系統(tǒng)是現(xiàn)代技術(shù)研究領(lǐng)域中的新課題內(nèi)容。

     (三)機電一體化系統(tǒng)中的智能控制

     機電一體化系統(tǒng)中，智能控制的主要特點是對環(huán)境的識別和符合的識別上，而在傳統(tǒng)的控制技術(shù)中，則主要是對運動學(xué)方程以及函數(shù)等數(shù)學(xué)模型進行描述，在這一點上，智能控制有了很大地改變。另外，智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)混合控制形式，不但能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)控制技術(shù)中的主要技術(shù)特點，而且能夠?qū)崿F(xiàn)開閉環(huán)控制及定量控制等手段，大大地提高效率。

二、智能控制與機電一體化融合的必要性

      從20世紀末開始，世界上許多國家的機電一體化技術(shù)已經(jīng)有了智能控制發(fā)展的新階段。這些發(fā)展取得了巨大成果。其一，把先進的通信技術(shù)和光學(xué)技術(shù)等應(yīng)用到機電一體化中，使得加工技術(shù)得到了很大的提高，其精細度更加深入，而且隨之而出現(xiàn)了諸如微機電一體化和光電一體化等最新的技術(shù)結(jié)構(gòu)；其二，對于機電一體化的研究也更加深入了，對于機電一體化的系統(tǒng)研究，如其系統(tǒng)建模分析、設(shè)計和集成等方法，而且在機電一體化學(xué)科體系上的研究也更加深入了。另外，機電一體化的應(yīng)用也更加廣泛，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能控制以及光纖技術(shù)等很多的創(chuàng)新領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。這些表現(xiàn)都說明了機電一體化技術(shù)的發(fā)展具有廣泛的應(yīng)用價值和發(fā)展空間。

      機電一體化的未來發(fā)展是以智能化作為主要方向的，智能控制的優(yōu)劣直接決定機電一體化系統(tǒng)的整體水平。而且智能控制目前已經(jīng)被用在很多方面，包括各種行業(yè)，凡是能夠使用機電一體化的地方，都能夠與智能控制技術(shù)相結(jié)合。

三、智能控制對機電一體化的影響

     （一）能夠優(yōu)化控制效能

     由于智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)的功能非常全面，特別是在模塊化設(shè)計中，剪裁性的應(yīng)用也比較廣泛。所以，機電一體化中結(jié)合使用智能控制技術(shù)，能夠使智能控制實現(xiàn)的功能在機電一體化中順利實現(xiàn)，這樣就能夠保證機電一體化系統(tǒng)達到原有設(shè)計目的。

     （二）可以提高加工精度

     與舊的系統(tǒng)相比較，智能控制系統(tǒng)融合了各種高速芯片與交流數(shù)字系統(tǒng)，促使機床實踐的精度得到了大大的提高。數(shù)控機床中的核心技術(shù)指標就是其加工精度，精度是決定機床產(chǎn)品是否合格的最直接的影響因素。

     （三）對程序的控制有效性

     操作程序是系統(tǒng)運行的主要指令，根據(jù)加工產(chǎn)品的尺寸、精度來編制操作程序才能使產(chǎn)品加工后達到智能效果。所以程序的有效控制是智能生產(chǎn)的核心與關(guān)鍵。

     （四）能夠較好地改進生產(chǎn)方式

     智能控制在生產(chǎn)實踐體現(xiàn)最為明顯的作用是，縮短加工實踐、優(yōu)化操作的流程，最后實現(xiàn)復(fù)合式的加工生產(chǎn)方式。借此來滿足了多控制加工的需要，可以有效的減少人工操作的次數(shù)，加工程序的優(yōu)化得到了更大的滿足于體現(xiàn)。

四、智能控制與機電一體化融合的具體體現(xiàn)

     （一）智能控制與數(shù)控領(lǐng)域的融合

     數(shù)控是從屬于機電一體化的領(lǐng)域，主要應(yīng)用于模具制造、機械加工等行業(yè)。數(shù)控技術(shù)是一種全新的技術(shù)，由于其主要應(yīng)用于機械加工以及模具制造等方面，所以對智能控制技術(shù)要求也比較高，在加工運動推理和決策等方面要求具有一定的延伸性和模擬性，在網(wǎng)絡(luò)通信制造能力方面則要求其擴展的知識處理功能。智能控制技術(shù)能夠有效的彌補經(jīng)典控制理論可能帶來的多方面的不足，如信息模糊等狀況，這樣就能使最終效果達到最好。

     （二）工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用智能控制

     智能控制應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中能夠極大地提高工業(yè)生產(chǎn)效率。在工業(yè)工藝過程中，如專家控制器和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器等控制器的設(shè)計中，就可以引進智能控制。工業(yè)生產(chǎn)過程是一個龐大復(fù)雜的生產(chǎn)過程，單單利用人工是難以完成的，對整個工藝的操作和控制、以及對整個過程故障的診斷等都需要智能控制的參與，而且智能控制在未來的工業(yè)生產(chǎn)中將占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。

     （三）智能控制在交流伺服系統(tǒng)中的運用

     在機電一體化產(chǎn)品中，伺服系統(tǒng)是其主要組成部分，而伺服系統(tǒng)的合理性將決定產(chǎn)品的最終質(zhì)量、性能等，而伺服系統(tǒng)又是一種非常復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)，所以其參數(shù)的改變非常頻繁，容易受到各種因素的影響，這就容易導(dǎo)致很多不確定的因素 ，而智能控制能夠減少這些不確定因素，使交流伺服系統(tǒng)更加穩(wěn)定的工作，所以把智能控制應(yīng)用于交流伺服系統(tǒng)中，能夠有效地促進交流私服系統(tǒng)的工作效率。

     （四）智能控制在機械制造中的應(yīng)用

     在現(xiàn)有的機械制造中，人力占據(jù)了很重的一部分，但是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，這越來越不符合時代的要求。機械制造的未來發(fā)展方向是智能化的新技術(shù)方向，所以，應(yīng)當按照現(xiàn)在的現(xiàn)實情況把原有的經(jīng)典機械理論和現(xiàn)代的計算機技術(shù)以及智能控制技術(shù)進行有機結(jié)合，這樣能夠是機械制造效率和準確度都大大提高，而且同時能夠節(jié)省很大一部分人力。

     總而言之，智能控制是未來的發(fā)展趨勢，而機電一體化也是未來的發(fā)展趨勢。智能控制的發(fā)展并不同于機電一體化，兩者雖然有著某些區(qū)別，更重要的是兩者之間存在著重要的聯(lián)系，所以智能控制和機電一體化的相互融合也將成為未來的發(fā)展方向。在科學(xué)技術(shù)不斷進步的今天，采用適當?shù)姆椒ㄗ龅绞怪悄芸刂坪蜋C電一體化之間的相互融合是決定我國科技發(fā)展的重要內(nèi)容。

     參考文獻：

     [1] 左武峰.試探機電一體化技術(shù)未來的發(fā)展[J].中小企業(yè)管理與科技.2010(6).

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機電一體化是在以機械、電子技術(shù)和計算機科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計算機技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預(yù)定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。例如，數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。

（四）具有復(fù)合功能并且適用面廣。機電一體化產(chǎn)品跳出了機電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴大。

（五）調(diào)整和維護方便。機電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預(yù)定程序進行自動工作。機電一體化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復(fù)正常。

機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為機械裝置。

②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置。

③機電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置和機械裝置的有機結(jié)合。

④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動的機械裝置，控制機構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。

⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復(fù)印機等。這類產(chǎn)品的主要特點是執(zhí)行機構(gòu)的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

二、機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

（一）機械系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。

（三）傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。

（四）信息處理及控制系統(tǒng)。根據(jù)機電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反饋的信息，并對其進行相應(yīng)的處理、運算和決策，以對產(chǎn)品的運行施以按照要求的控制，實現(xiàn)控制功能。機電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計算機的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。

（五）執(zhí)行機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動作，實現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機構(gòu)一般是運動部件，常采用機械、電液、氣動等機構(gòu)。執(zhí)行機構(gòu)因機電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對象不同而有較大的差異。執(zhí)行機構(gòu)是實現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者，其性能好壞決定著整個產(chǎn)品的性能，因而是機電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分。機電一體化產(chǎn)品的五個組成部分在工作時相互協(xié)調(diào)，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過各種接口及其相應(yīng)的軟件有機地結(jié)合在一起，構(gòu)成一個內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。

篇6

1機械電子系統(tǒng)的基本概念

“機電一體化”是微電子技術(shù)向機械工業(yè)滲透過程中逐漸形成的一個新概念，是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，將機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)等多門技術(shù)學(xué)科在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上相互滲透、有機結(jié)合而形成和發(fā)展起來的一門新的邊新的邊緣技術(shù)學(xué)科。機械電子一體化是機械技術(shù)與其他領(lǐng)域的先進技術(shù)，特別是微電子技術(shù)有機結(jié)合的新領(lǐng)域。機電一體化是在以大規(guī)模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術(shù)迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，以智能、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ)，合理配置布局機械本體、執(zhí)行機構(gòu)、動力驅(qū)動單元、傳感測試元件、微電子信息接收、分析、加工、處理、生產(chǎn)、傳輸單元和線路以及銜接接口等硬件要素，對各組成要素間的信息處理、接口耦合、運動傳遞、物質(zhì)運動、能量變換機理進行研究，并使之在軟件程序和微電子電路的有序信息流控制下，使得整個系統(tǒng)有機融合與綜合集成，形成物質(zhì)和能量的有序規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高可靠性、高精度、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個以微電子技術(shù)為主要的、在現(xiàn)代高新技術(shù)支持下的機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。

2機械電子行業(yè)現(xiàn)狀

當前，我國經(jīng)濟出現(xiàn)了由高速發(fā)展走向逐步趨緩的態(tài)勢，各個行業(yè)均受到很大影響，國內(nèi)機床行業(yè)也無可避免的受到了較大沖擊，重型機電制造企業(yè)也或多或少受到了不同程度的影響。同時，由于國際機電市場營銷策略發(fā)生變化，以高技術(shù)為先導(dǎo)、用高技術(shù)裝配的低價格中檔機電產(chǎn)品迅速占領(lǐng)中國機電市場，對中國國內(nèi)機電企業(yè)提出嚴峻挑戰(zhàn)。機電產(chǎn)品進口額增速遠高于國內(nèi)機電企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值增速，反映出市場需求結(jié)構(gòu)不斷變化，對中高端產(chǎn)品的需求明顯增加，也反映出國產(chǎn)中高檔產(chǎn)品在技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化上都存在不足之處。2011年中國機電產(chǎn)品進口增長迅速，前三季度，機電產(chǎn)品累計進口152.7億美元，同比增長38.5%。因進口激增，國產(chǎn)機電設(shè)備占有率呈顯著下降態(tài)勢。2011年前3季度，中國機電設(shè)備行業(yè)累計完成工業(yè)總產(chǎn)值4721.7億元，同比增長33.5%。這意味著中國機電設(shè)備行業(yè)雖然產(chǎn)能巨大，但事實上還不能“自己武裝自己”。前三季度機電附件行業(yè)工業(yè)產(chǎn)值同比增長42.9%，而機床零件、部件進口額同比增長40.8%，基本與國內(nèi)機電附件產(chǎn)值同比增速近似。而中國機電行業(yè)要想從大變強，惟一的途徑是自主創(chuàng)新。然而，新技術(shù)研發(fā)進展緩慢，對于新技術(shù)的研發(fā)水平與世界先進水平有一定差距,一些科技附加值高的產(chǎn)品市場占有率較低,而市場覆蓋率大的名牌產(chǎn)品則往往存在技術(shù)含量不高等問題.同時,機械電子行業(yè)技術(shù)水平不高還表現(xiàn)在科技成果的市場轉(zhuǎn)化率較低。

3機械行業(yè)創(chuàng)新的方法

3.1研究市場開拓創(chuàng)新在這個計劃經(jīng)濟年代，企業(yè)只是單純的生產(chǎn)部門，所生產(chǎn)的產(chǎn)品由國家包銷，企業(yè)沒有或很少有市場意識，創(chuàng)新動力不足，造成產(chǎn)品幾十年不變，由此可見，在市場經(jīng)濟下，競爭日趨激烈，企業(yè)只有推出被市場接受的產(chǎn)品才能生存下去。因此，企業(yè)必須下大力氣研究分析市場、開拓市場，從市場和客戶處取得新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品改造的需求信息，通過技術(shù)創(chuàng)新不適應(yīng)市場競爭和客戶需求的產(chǎn)品，做好產(chǎn)品規(guī)劃，開展產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新研究，以增加企業(yè)的實力、發(fā)展后勁和競爭能力。

3.2資源創(chuàng)新只有資金、信息及高水平人才是產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的基本保證。必要的資金是開展科研開發(fā)及其成果產(chǎn)業(yè)化的保障。首先，我們必須采取多種方法和措施，不斷增加科技投入，集中用于企業(yè)技術(shù)開發(fā)及其成果產(chǎn)業(yè)化等的資金需求。其次，市場、技術(shù)、經(jīng)濟及法規(guī)等信息是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的來源和基礎(chǔ)，在科學(xué)技術(shù)日新月異，新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)成為加速產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的助推器。第三，人力資源是影響產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的關(guān)鍵。當前，企業(yè)最需要的是兩類復(fù)合型人才:一類是掌握高科技訣竅、懂技術(shù)、懂經(jīng)營、有創(chuàng)新的復(fù)合型高級專業(yè)人才(工程師);另一類是有戰(zhàn)略眼光和創(chuàng)新勇氣,懂得科技、經(jīng)營、管理的復(fù)合型高級管理人才(企業(yè)家)。企業(yè)要創(chuàng)造一切條件引進和留住這些人才,同時還要選擇對象,重點培訓(xùn)。我們必須采取有效的措施，加強高素質(zhì)的人才的培養(yǎng)，發(fā)揮技術(shù)人員的創(chuàng)造能力，吸引高技術(shù)人才并讓其在技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮核心作用。站在企業(yè)長遠發(fā)展的戰(zhàn)略高度合理使用和培養(yǎng)高層次技術(shù)人才，為實現(xiàn)企業(yè)的近、遠期目標，建立相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)體系，實施多層次的技術(shù)開發(fā)，并有相應(yīng)機構(gòu)對技術(shù)開發(fā)經(jīng)費的使用及項目進行管理和評估。

篇7

關(guān)鍵詞：項目 機電一體化 實訓(xùn)

一、項目教學(xué)法的內(nèi)涵

在職業(yè)教育中，項目是指以生產(chǎn)一件具體的、具有實際應(yīng)用價值的產(chǎn)品為目的的任務(wù)。該任務(wù)能將某一教學(xué)課題的理論知識和實踐技能結(jié)合在一起，并具有一定的難度，學(xué)生可以根據(jù)問題需要，應(yīng)用所學(xué)的知識和技能，并自學(xué)新的知識與技能，以解決實際問題。項目教學(xué)法，是教師通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學(xué)活動，可以綜合訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)能力、社會能力和其他關(guān)鍵能力。在教學(xué)實施中，項目教學(xué)多采用小組工作的方式，即小組共同制訂計劃、共同或分工完成整個項目。

二、項目教學(xué)法的實施

1.確定項目任務(wù)

確定項目任務(wù)是項目教學(xué)法中非常重要的一個環(huán)節(jié)，教師依據(jù)教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生掌握知識和技能的現(xiàn)狀，結(jié)合實際生產(chǎn)需要，提出一個或幾個項目任務(wù)設(shè)想，然后同學(xué)生一起就項目的可行性、可操作性進行討論和研究，最終確定項目的目標和任務(wù)。例如，在德國FESTO公司專為教學(xué)生產(chǎn)的模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)（MPS）的實訓(xùn)教學(xué)中，我們在向?qū)W生講解完MPS的九個工作站組成后，將九個工作站分成九個實訓(xùn)項目，每個項目的實訓(xùn)內(nèi)容涉及“機械結(jié)構(gòu)拆裝與調(diào)試”“氣壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與搭接”“傳感器應(yīng)用分析”“可編程控制器編程與調(diào)試”“工業(yè)機器人示教與控制”等。讓學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇項目，并在這些項目的實施中運用自己所學(xué)的知識，提高自己的實踐動手能力。

2.制訂項目計劃

在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生制訂項目工作計劃，確定項目的工作步驟和程序，并最終得到指導(dǎo)老師的認可。例如，學(xué)生分組后選擇“機械設(shè)計拆裝與調(diào)試”項目時，首先通過多媒體課件，在安裝了德國FESTO公司的MPS模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)的多媒體實訓(xùn)室里，讓學(xué)生了解該系統(tǒng)的工作原理圖，要求學(xué)生正確繪制氣動原理圖，并按設(shè)計要求搭接氣動系統(tǒng)；然后要求學(xué)生查找相關(guān)資料，熟悉該系統(tǒng)組成部件的結(jié)構(gòu)特點，制定出拆裝的方法和步驟；最后指導(dǎo)學(xué)生正確拆、裝工作站的機械部件，保證裝配成的部件能夠正常運轉(zhuǎn)。在此階段，學(xué)生通過項目計劃的制訂互幫互助，語言表達能力、邏輯思維能力、動手能力等得到了較好的鍛煉和提高。

3.實施計劃

學(xué)生確定小組內(nèi)的分工和合作形式，并按照項目計劃實施項目。在MPS實訓(xùn)教學(xué)中，可學(xué)生3～4人組成一個小組，9個小組并行實訓(xùn)。每個小組首先熟悉工作站的作用及工作過程，然后按照實訓(xùn)指導(dǎo)書的要求，完成機械部分拆裝、氣動回路搭接、傳感器作用、編寫PLC控制程序、調(diào)試設(shè)備使之正常工作、編寫實訓(xùn)報告等六項工作。每個項目結(jié)束后，進行小組間輪換，進入新的實訓(xùn)項目，直至完成九個實訓(xùn)項目。為了檢驗學(xué)生動手能力和理論知識的掌握情況，教師可有意識地在自動線設(shè)置故障，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。在項目實施的過程中，教師要對學(xué)生進行及時指導(dǎo)與鼓勵，讓小組成員相互幫助，找出故障原因，排除故障。學(xué)生通過團隊的合作以及個人的辛勤勞動，克服了困然，順利完成了項目的實施，并鍛煉了硬件電路的設(shè)計能力、動手能力、計算能力、分析與調(diào)試能力，從而達到了預(yù)期的教學(xué)目標。

4.總結(jié)評估

針對在項目實施中出現(xiàn)的問題，可采用學(xué)生自評、教師檢查的方式對問題出現(xiàn)的原因、解決的方法進行反思、整理和總結(jié)，為下一輪的項目實施積累經(jīng)驗。最后根據(jù)學(xué)生的答辯，采用個人和集體評分相結(jié)合的方法，依據(jù)計劃的周密性、人員調(diào)配的合理性以及任務(wù)完成的水平得出學(xué)生實訓(xùn)課程的成績。

三、項目教學(xué)法在實施過程中遇到的問題

一是技校生的知識、能力基礎(chǔ)。雖然學(xué)生在前修課程中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了機械設(shè)計、液壓傳動、檢測技術(shù)、電氣控制等理論知識并經(jīng)過了單項技術(shù)的培訓(xùn)，具備了掌握機電一體化技術(shù)的基本能力，但學(xué)生對知識的掌握還是孤立的。因此，學(xué)生必須經(jīng)過一個綜合運用所學(xué)知識，以模擬自動生產(chǎn)線為對象的工程訓(xùn)練過程。

篇8

關(guān)鍵詞： 工程數(shù)學(xué) 教學(xué)改革 措施及對策

一、工程數(shù)學(xué)的重要性

高職教育是以全面素質(zhì)教育為基礎(chǔ)，以能力為本位的教育。因此，學(xué)生的能力培養(yǎng)是核心問題。長期以來，工程數(shù)學(xué)作為各類高職院校工科專業(yè)的一門公共課，是學(xué)生學(xué)好專業(yè)課的基礎(chǔ)學(xué)科。工程數(shù)學(xué)除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論知識之余，更重要的是其結(jié)合專業(yè)的應(yīng)用實例，并滲透到教學(xué)中，使數(shù)學(xué)更好地服務(wù)于專業(yè)課程，同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，工程數(shù)學(xué)對學(xué)生理性思維、思辨能力、分析問題和解決問題的能力有重要的作用，是開發(fā)學(xué)生潛在能動性和創(chuàng)造力的重要課程。

二、存在問題

教學(xué)系統(tǒng)的要素很多，其中最為重要的三要素是：教師、學(xué)生和課程，所以教學(xué)改革理應(yīng)做到面向這三要素，從這三要素入手。

1.學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

從教學(xué)上，要弄清學(xué)生的基礎(chǔ)，了解學(xué)生的實際，并在此基礎(chǔ)上實施因材施教。

高職學(xué)生多數(shù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)弱，學(xué)生比較喜歡實踐與操作活動。相比較書面作業(yè)，他們更喜歡實訓(xùn)，相比較基礎(chǔ)課，他們更喜歡專業(yè)課。再加上學(xué)生缺乏自信，認識不到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重要性，尤其是數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)難以持之以恒。另外也有少數(shù)基礎(chǔ)好、心理素質(zhì)高的學(xué)生，因此應(yīng)考慮不同層次的學(xué)生需求。

2.教師的教學(xué)方法與教學(xué)模式

基礎(chǔ)理論課的任課老師講授課本理論知識是游刃有余，但對數(shù)學(xué)應(yīng)用方面的知識比較欠缺，很難將專業(yè)知識滲透到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識中并結(jié)合專業(yè)知識講解數(shù)學(xué)知識。因而授課時，從數(shù)學(xué)到數(shù)學(xué)的多，聯(lián)系專業(yè)實例的少，教學(xué)方式比較傳統(tǒng)。學(xué)生只記住相關(guān)知識，單純應(yīng)付考試，未學(xué)會運用數(shù)學(xué)知識分析解決問題。

3.教學(xué)內(nèi)容

高職教材與普通高校的教材的區(qū)別應(yīng)該是側(cè)重結(jié)論的應(yīng)用，減少理論的推導(dǎo)及證明，降低難度，增強實用性，學(xué)以致用，讓學(xué)生認識到高等數(shù)學(xué)不僅僅是公式、定理和計算，更應(yīng)該是一種解決問題的工具，它與實際緊密相連，這樣學(xué)生才會感到學(xué)有所用，提高學(xué)習(xí)的興趣。

對于職業(yè)教育中的數(shù)學(xué)課程，其內(nèi)容上不應(yīng)像高等數(shù)學(xué)內(nèi)容中包含大量定義、定理及理論推導(dǎo)。對與某些于高中知識有重復(fù)的知識點，如導(dǎo)數(shù)、積分等，學(xué)生覺得是重復(fù)學(xué)習(xí)，沒有興趣。另外，工程數(shù)學(xué)的教材中應(yīng)用題型較少，應(yīng)用題也是距離現(xiàn)實較遠的題型，使學(xué)生感到高等數(shù)學(xué)抽象，不知道其實用性。

總之，工程數(shù)學(xué)教學(xué)面臨著學(xué)生基礎(chǔ)差，而又要面對學(xué)生高期盼、社會高要求的問題。

三、改革措施及對策

1.教師教學(xué)方式

在工程數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，要始終堅持以應(yīng)用為目的，以夠用為度的原則。教師必須從感知的材料入手，通過明確知識學(xué)習(xí)的目標引導(dǎo)學(xué)生，用數(shù)學(xué)解析表達式表述專業(yè)概念和定律，又要根據(jù)數(shù)學(xué)內(nèi)容設(shè)計對應(yīng)的生活案例和專業(yè)相關(guān)的應(yīng)用案例，通過案例學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，又使所學(xué)的數(shù)學(xué)知識得以應(yīng)用，使學(xué)生能夠運用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識掌握相關(guān)的專業(yè)知識，并能解決專業(yè)中的數(shù)學(xué)問題。這樣能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，既服務(wù)專業(yè)，又強化學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)分析解決問題的能力。在整個教學(xué)過程中，教師要主動與學(xué)生進行溝通，教與學(xué)是相輔相成的。教師對學(xué)生的關(guān)心與學(xué)生對教師的尊重和愛戴形成良性互動，也使得學(xué)生愛屋及烏，對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣。

2.教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)專業(yè)需要改革教學(xué)內(nèi)容，以服務(wù)專業(yè)為重點，側(cè)重數(shù)學(xué)的基本概念及相關(guān)的實際背景，突出數(shù)學(xué)定義的圖形及特征；淡化證明并引入數(shù)學(xué)理論的重要結(jié)論，突出結(jié)論的應(yīng)用，增強對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識。應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)按照專業(yè)課教學(xué)的基本要求，分專業(yè)按需選擇部分內(nèi)容，直接選取專業(yè)課程的相關(guān)內(nèi)容作為例題，習(xí)題講解和練習(xí)題，強調(diào)知識的應(yīng)用。

通過對專業(yè)的分析和調(diào)查，并與專業(yè)教師交流，把工程數(shù)學(xué)與專業(yè)相結(jié)合，確定一些相關(guān)的內(nèi)容，現(xiàn)以機電一體化專業(yè)為例。

從上表可以看出，機電一體化專業(yè)所涉及的工程數(shù)學(xué)知識比較多，所以學(xué)生要學(xué)好專業(yè)課就要把工程數(shù)學(xué)的知識掌握好。

以基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)的原則，應(yīng)重視數(shù)學(xué)教學(xué)如何與專業(yè)教學(xué)貼近，探討數(shù)學(xué)知識點在專業(yè)上的應(yīng)用。例如，機電一體化專業(yè)中，對非恒定電流，電流強度的計算就是通過求電量的導(dǎo)數(shù)，因此可通過i=求瞬時電流強度，此式恰好是導(dǎo)數(shù)的解析表達式，以此引入導(dǎo)數(shù)的概念。另外，求輸出功率的問題中，涉及最值問題，也可用導(dǎo)數(shù)求最值的方法解決。

3.將數(shù)學(xué)實驗融入教學(xué)中

工程數(shù)學(xué)課包含大量的符號計算，圖形描繪。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，借助計算機解決相關(guān)的問題已成必然。數(shù)學(xué)實驗正是一門包含數(shù)學(xué)，以及其他學(xué)科知識的課程，它以數(shù)學(xué)知識為出發(fā)點，借助于計算機軟件――Mathematica解決一些實際問題。Mathematica是能將符號運算，數(shù)值計算和圖形顯示結(jié)合在一起的軟件。

根據(jù)各專業(yè)的實際情況，可以安排適當學(xué)時的實驗課，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會使用數(shù)學(xué)軟件，如Mathematica，畫出簡單的函數(shù)圖形，求極限、導(dǎo)數(shù)、不定積分，等等。通過實驗作圖分析讓學(xué)生更深層次理解和掌握所學(xué)知識。并結(jié)合專業(yè)知識設(shè)計相關(guān)問題，讓學(xué)生獨立思考解決。數(shù)學(xué)實驗加強了學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力，為數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用提供了觀察實體及結(jié)論的新渠道。

通過一個學(xué)期幾個課時的數(shù)學(xué)實驗，學(xué)生普遍態(tài)度積極，提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

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篇9

最近幾年科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們對機械設(shè)計的要求標準也不斷升高。面對現(xiàn)代化的大生產(chǎn)規(guī)模，傳統(tǒng)模式的機械設(shè)計改革一觸即發(fā)，對當代機械制造行業(yè)提出了新要求，即智能化、機電一體化、模塊化、綠色化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化等。機械設(shè)計制造及其自動化必須把握好自己的發(fā)展方向，應(yīng)該去遵循社會變革對機械制造行業(yè)提出的新標準。此行業(yè)應(yīng)該高標準、嚴要求、多樣化，這樣才可以穩(wěn)步推動機整個制造設(shè)計行業(yè)的進步。

關(guān)鍵詞：

機械設(shè)計自動化；發(fā)展方向分析；發(fā)展前景

本文在闡述機械設(shè)計及其制造的基本概念的同時，展示了當前機械設(shè)計制造的發(fā)展水平。并對此行業(yè)的發(fā)展前景和方向進行了比較全面的分析。

1機械設(shè)計的概念

機械設(shè)計的概念產(chǎn)生于1984年的美國，美國機械工程師協(xié)會曾經(jīng)對這一概念進行了貼切并且客觀的描述與概括，指出機械設(shè)計用于完成機械力學(xué)、能量力學(xué)以及運動力學(xué)的過程中，通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行協(xié)調(diào)和控制，達到機械和機電部件相互聯(lián)系效果的自動化系統(tǒng)。這一概括完整的展現(xiàn)了機械制造的內(nèi)容，從此，機械有了比較基礎(chǔ)的理論。該項研究的特征是以機械設(shè)計作為系統(tǒng)研究的開始，結(jié)合計算機技術(shù)、機械技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、微電子技術(shù)、機械技術(shù)、計算機技術(shù)、信息變換技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體先進技術(shù)，為的是實現(xiàn)一系列系統(tǒng)功能，以使整體組織結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。同時可以保持系統(tǒng)的多功能、高質(zhì)量、高可靠性，為后期實現(xiàn)特定功能奠定基礎(chǔ)，并且可以讓整個系統(tǒng)處于最良好的工作狀態(tài)。因此我們可以了解到，這門技術(shù)的無比復(fù)雜性與挑戰(zhàn)性。此門技術(shù)不僅可以充分滿足機械對一些精密功能的要求，創(chuàng)造出能夠協(xié)助不同工作的機械產(chǎn)品，而且還可以讓產(chǎn)品的功能完美體現(xiàn)，只需要通過完成從輸入端輸入隨后輸出的過程。這門技術(shù)的發(fā)展方向研究非常重要[1]。隨著社會發(fā)展，我國機械制造行業(yè)也進入了飛速發(fā)展期，表面上是機械設(shè)計和機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的穩(wěn)步提高，其實質(zhì)與核心還是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為機械設(shè)計帶來了春天。把握好機械設(shè)計發(fā)展方向?qū)C械制造行業(yè)的未來有著舉足輕重的影響，這使得我們必須提高對相關(guān)科技的研究與重視，為機械制造水平的提高創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。

2機械自動化設(shè)計特征以及應(yīng)用原理

自動化技術(shù)的基礎(chǔ)是控制理論，在這過程中有機地將生產(chǎn)過程和人工改進作用結(jié)合，使機械設(shè)計過程得以實現(xiàn)自動化。進一步說，自動化技術(shù)有以下幾個方面的特征和原則：首先努力創(chuàng)新。科技水平是不斷發(fā)展的，那么傳統(tǒng)設(shè)計方法必定會凸現(xiàn)一些弊端，比如無法滿足結(jié)構(gòu)復(fù)雜的過程、誤差率大、工作量不足等。在當今變革下，規(guī)?；⒅悄芑?、自動化已經(jīng)成為整個設(shè)計新領(lǐng)域的新要求，只有不斷改革創(chuàng)新，使設(shè)計水平得到提高，才能滿足日益增長的機械設(shè)計要求，在面臨新挑戰(zhàn)時從容不迫；其次借鑒各科技領(lǐng)域等先進成果。此門技術(shù)與多領(lǐng)域、多學(xué)科交叉、相互融合，想要獲得新的科技成就，必須具有高度的前瞻性，積極地融入最新相關(guān)理念，積極引入一些新科技例如電子學(xué)、計算機仿真技術(shù)、機械力學(xué)電子學(xué)等學(xué)；最后注重管理水平提高等。如今的機械設(shè)計與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，對我們的管理水平要求更高。曾經(jīng)等管理經(jīng)驗有很多不再適用于當前設(shè)計的要求，這就對研發(fā)人員自身管理水平提出了新的挑戰(zhàn)，使得廣大管理人員不得不將現(xiàn)代化管理模式手段與機械設(shè)計本身結(jié)合。并且技術(shù)人員也要不斷提升自身技術(shù)素養(yǎng)和專業(yè)技能，只有與技術(shù)發(fā)展大浪潮保持一致，才能不被市場無情淘汰。隨著機械設(shè)計及其自動化在一些行業(yè)中的運用，其本身與現(xiàn)代技術(shù)、傳統(tǒng)機電設(shè)備結(jié)合，自身加以優(yōu)化提高，不斷滿足其智能化和自動化的基本技能要求。在實際運用中，微結(jié)合了機械技術(shù)與電子技術(shù)，并且在機電相關(guān)行業(yè)加入了產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量檢測、制造、開發(fā)等工作，也可以加快微型機電系統(tǒng)、加工中心、機器人等方向的發(fā)展速度。隨著機械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)的飛快發(fā)展，加上它全面的功能，已經(jīng)成為了機械各行業(yè)中的基礎(chǔ)技術(shù)學(xué)科，在微電子工業(yè)和計算機工業(yè)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用[2]。控制系統(tǒng)對機械設(shè)備具有精密化的管理，在航空航天、高端武器裝備的研制開發(fā)中都有著不可替代的技術(shù)力量。當前方方面面對機械設(shè)備的要求越來越嚴格，機械自動化設(shè)備有著自己更加精密化、科學(xué)化、多功能化等發(fā)展動力。

3機械自動化設(shè)計的發(fā)展方形分析

第一，區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)程度提高。自動化設(shè)備具有良好的信息控制和自動化處理能力，數(shù)控機床是實施操作的介質(zhì)。如果一些機械工程較大，工作過程不是十分復(fù)雜的情況下，很難控制產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)；如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷向前，手機也可以成為機床聯(lián)網(wǎng)操控的新手段。系統(tǒng)建模后，自成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得以實施，這時候就具備了各機械設(shè)備通過信息傳導(dǎo)的好機會，可以建立區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化的管理控制系統(tǒng)，并利用控制中心進行細節(jié)控制；當然，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該具有合理分配好各機床應(yīng)該負責(zé)的工作范圍的能力，對于不同的情況，可以合力開展，并且同時保證效率；重要的是，要防止電路故障發(fā)生引起的工作癱瘓，在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理模式下應(yīng)引起我們的足夠重視。第二，大型機械的小型化趨勢。隨著計算機小型化發(fā)展，越來越多的信息自動化設(shè)備也逐漸進入小型化發(fā)展趨勢的浪潮中，而在社會生產(chǎn)工有著重要地位的機械自動化設(shè)備也緊隨時展潮流，積極地進行著小型化微型化發(fā)展方向發(fā)展，國外已經(jīng)研發(fā)出的微型全新自動化系統(tǒng)，它們的目標甚至是微米、納米級。微型自動化產(chǎn)品的特點有操作靈活、體積小、耗能少等，但是如何同時具備傳統(tǒng)機械設(shè)備的主體功能確是一個存在的難題，如何進行精密度的機械過程同樣是個棘手問題。有意義的研究是如何能減少企業(yè)中的占地，能提高機械自動化設(shè)備的數(shù)量，但微機械自動化的加工產(chǎn)品有限制，只能應(yīng)用于采用超精密科技的設(shè)備。第三，機械設(shè)計的環(huán)保理念提升。如今國人乃至世界越來越重視環(huán)境保護，機械工業(yè)可以追求工作效率、經(jīng)濟利益，但是也該意識到保護生態(tài)環(huán)境的重要性。機械自動化系統(tǒng)電損耗高，而且會排放大量有毒有害氣體，危害自然環(huán)境以及附近居民的人身健康。因此在機械設(shè)計和自動化技術(shù)的的科技進步中，更加應(yīng)該主張綠色環(huán)保。減少在工作過程中有害氣體產(chǎn)生是我們的社會責(zé)任，為此我們可以對機械設(shè)備功率進行限制，或者積極尋找可代替能源。第四，數(shù)字化發(fā)展。機械設(shè)計及其自動化只是機械設(shè)計其中的一個重要有機組成部分，機電一體化還包含傳感檢測、機械、動力、電子信息處理、執(zhí)行元件這五大組成部分，為了能有更加廣闊的市場空間，朝機電一體化方向發(fā)展成為一種必然。第五，智能化發(fā)展。智能化是自動化技術(shù)的一種體現(xiàn)。何為智能化，是以控制理論為指導(dǎo)，加以心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、人工智能、計算機科學(xué)、和運籌學(xué)等新措施、新思想，模擬人類的思想，讓過程具有推理、自主決策、邏輯判斷的能力，向更高的控制目標發(fā)起進攻。大大降低工作強度及錯誤率，智能化的實現(xiàn)使人類擺脫人力腦力勞動成為可能。第六，模塊化發(fā)展。復(fù)雜和多樣是機械設(shè)計的特點，在整個機械設(shè)計及自動化方面發(fā)揮著重要作用的還有模塊化。模塊化標準的要求下，實現(xiàn)在設(shè)計過程中多零件組分同時適用于同一模塊成為現(xiàn)實。不僅可以大大降低設(shè)計成本，而且可以縮短機械設(shè)計的時間，使后期零配件的更換維護更加便捷。設(shè)計的模塊化規(guī)范，使機械制造企業(yè)的模化生產(chǎn)可以在短時間內(nèi)完成，提高經(jīng)濟效益。機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)前景廣闊，還可以通過培養(yǎng)高素質(zhì)高技能人才推進行業(yè)整體進步，需要相關(guān)技術(shù)人員努力學(xué)習(xí)，進行經(jīng)驗技術(shù)的高度提煉總結(jié)。機械設(shè)計制造及其自動化課程，已經(jīng)納入國家高等教育的體系很多年，在許多學(xué)校都已經(jīng)開設(shè)這門課程，這顯示出社會對此方面的人才量的大需求，因此來說學(xué)習(xí)相關(guān)知識的學(xué)生，就業(yè)前景可以說很廣闊。在我國很多地區(qū)，這個產(chǎn)業(yè)具有很高的競爭性，高素質(zhì)人才一代代更替、創(chuàng)新[3]。機械制造產(chǎn)業(yè)還廣泛應(yīng)用于航空航天、兵器、汽車等領(lǐng)域的發(fā)展中，如果想要獲得更加長久的發(fā)展，并且想要一直存在這廣泛的空間，立足于運行管理、設(shè)計制造、科研開發(fā)等方面的話，都需要機械制造產(chǎn)業(yè)自身的不斷提高與創(chuàng)新。目前我國經(jīng)濟發(fā)展進入高速路，將機械設(shè)計制造及其自動化作為制造強國的手段之一，給予研發(fā)生產(chǎn)等方面的大力度支持，足以見得行業(yè)本身的重要地位。綜上所述，機械設(shè)計制造及其自動化必須把握好自己的發(fā)展方向，應(yīng)該去遵循社會變革對機械制造行業(yè)提出的新標準。機械設(shè)計及其自動化技術(shù)擁有巨大的發(fā)展前景，該技術(shù)一直在迎合現(xiàn)代工業(yè)及生產(chǎn)的需求，但是工業(yè)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展下，現(xiàn)有的機械設(shè)計與自動化技術(shù)能力和管理水平暴露出很多不足，面對自動化的大蛋糕，科研人員要提升自身素質(zhì)，努力攻堅克難，爭取努力提高國家的科研技術(shù)水平，使我國科研發(fā)展邁向一個新的臺階，用不斷探索與創(chuàng)新的精神影響整個行業(yè)，兢兢業(yè)業(yè)使行業(yè)健康迅速發(fā)展。

參考文獻：

[1]周德輝.機械設(shè)計及其自動化發(fā)展方向的思考[J].民營科技,2015(10):9.

[2]楊近松.機械設(shè)計及其自動化發(fā)展方向的思考[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(21):288.

篇10

關(guān)鍵詞：考試改革 動手能力 實踐

一、指導(dǎo)思想

《電機與電氣控制技術(shù)》是我們高職院校機電一體化技術(shù)、電氣自動化專業(yè)一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。它的培養(yǎng)目標是：使學(xué)生掌握交直流電機拖動、低壓電器控制技術(shù)等方面的基本知識和技能，將學(xué)生培養(yǎng)成為高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用性人才，同時為學(xué)習(xí)后繼課程打好基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的《電機與電氣控制技術(shù)》課程教學(xué)方式采用課堂講授的形式，以講授電機的各種理論知識為主，致使理論與實踐脫節(jié)，學(xué)生對電機電氣控制的設(shè)計能力和動手能力很欠缺，不能很好地將理論應(yīng)用于實際，與高職教育培養(yǎng)高級技能型專門人才相悖。為了改變這一現(xiàn)狀，適應(yīng)高職“以就業(yè)為導(dǎo)向”的教學(xué)改革，我認為應(yīng)當對《電機與電氣控制技術(shù)》課程進行考試改革：在課堂以多媒體講授為主，配合實際動手操作，提高學(xué)生實際分析問題和解決問題的能力，做到真正的理論與實踐相結(jié)合，從而提高學(xué)生的就業(yè)能力和自身能力的儲備。

二、課程改革目標

我們在教學(xué)過程中，融入“工學(xué)結(jié)合”的教學(xué)理念。將理論與實踐，知識與技能培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，理論教學(xué)以實用、夠用為原則，在電機與拖動實訓(xùn)室進行理論教學(xué)與大量的實訓(xùn)教學(xué)穿行。

在教師指導(dǎo)下，學(xué)生邊學(xué)邊做。使學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做，多做多練，學(xué)做合一。從而提高了學(xué)生的設(shè)計能力與實際動手能力，達到即定的培養(yǎng)目標，最終逐步取消中、高級電工考證培訓(xùn)，課程改革進行以證代考的考核方式。

三、課程改革措施

1、教學(xué)條件

每次課由老師主講，在多媒體教室理論教學(xué)，在電機拖動實訓(xùn)室進行實踐教學(xué)，選用機械工業(yè)出版社規(guī)劃教材《電機與電氣控制技術(shù)》（許主編）教材。

2、教學(xué)方法和教學(xué)手段

理論與實踐穿行，教學(xué)貫徹以學(xué)生為主體，老師引導(dǎo)的理念，以技能培養(yǎng)為主線，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)和提高技能。

3、教學(xué)效果

運用現(xiàn)代職業(yè)教育理念為指導(dǎo)，通過教學(xué)手段，考核考試改革使學(xué)生掌握交直流電機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和拖動性能，掌握低壓電器的選擇和常用控制電路的分析和維護，達到中級電工的考核要求。

1．基本知識教學(xué)效果是：

（1）電機、低壓電器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、常見故障分析；（2）電機拖動中典型問題分析；（3）常用電氣控制電路的分析和設(shè)計；

2．能力效果是：

（1）具備中高級電工職業(yè)資格認證所必須的電機與電氣控制理論知識與技能；（2）能處理電機和電器控制電路的簡單故障；（3）具有查閱手冊等工具書和設(shè)備銘牌、產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品目錄等資料的能力；（4）能閱讀電氣原理圖，并能設(shè)計出簡單的電氣控制原理圖 。

3．思想教育效果是：

（1）初步具備辯證思維的能力；（2）具有熱愛科學(xué)，實事求是的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神；（3）加強職業(yè)道德意識。

四、課程改革方案

1、考核考試方案

《電機與電氣控制技術(shù)》課程理論考核以夠用、實用為基本原則，降低了理論考核的要求。重點突出考核學(xué)生在電機與電氣控制方面的設(shè)計能力和實際動手能力。在設(shè)計任務(wù)考核實施過程中全面倡導(dǎo)“4自”性實踐，即自行抽選實踐內(nèi)容，自行設(shè)計方案，自助式發(fā)現(xiàn)問題，自檢實踐結(jié)果。注重能力考核，強調(diào)實踐效果。

理論考核以閉卷形式進行，考察學(xué)生對電機的基本概念、原理、應(yīng)用的了解。實踐考核在電機拖動實驗室進行，每一位學(xué)生隨機抽取任務(wù)工單，含有設(shè)計和安裝接線。按評分標準進行評定?？己顺煽兊?0%記入期末總成績。

2、考試方法：

理論考核+實踐設(shè)計+安裝操作

（1）理論考核

本著學(xué)習(xí)理論知識以實用、夠用為原則，理論考核以筆試閉卷的形式考查學(xué)生對電機、變壓器的基本概念、基本原理的掌握情況。卷面分值為30分。

（2）實踐設(shè)計

按要求設(shè)計一個基本的電氣控制線路圖。卷面分值為30分。

實施方法：隨機抽選考題。即在多個設(shè)計任務(wù)題中抽選一個題目作為每個考生的試題。

（3）安裝操作考試

考生根據(jù)在以上設(shè)計考題中所畫的電路，完成實物安裝接線，并能使電動機按照要求正常運行，記錄電機運行數(shù)據(jù)。卷面分值為40分。

五、課程改革預(yù)期成果和效果

培養(yǎng)具有一定的分析問題、解決問題能力的，達到中、高級電工水平，有較強的職業(yè)能力和一定的創(chuàng)新精神的高級技能型人才。具體要求如下：

（1）具備中高級電工職業(yè)資格認證所必須的電機、變壓器、電氣控制理論知識與技能；（2）能處理電機和電器控制電路的簡單故障；（3）具有查閱手冊等工具書和設(shè)備銘牌、產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品目錄等資料的能力；（4）能閱讀電氣原理圖，并能設(shè)計出簡單的電氣控制原理圖 。

六、驗收要點

1、平時考核記錄

2、課程教學(xué)方案、課件

3、課程教學(xué)總結(jié)及調(diào)查表