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篇1

近些年來，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計算機(jī)和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機(jī)電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機(jī)械傳動部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機(jī)的研制，而在實際運(yùn)用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。

2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志，朱文堅.光機(jī)電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息，2000（8）

篇2

（二）應(yīng)用本科機(jī)電專業(yè)實踐教學(xué)不足高等職業(yè)教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生職業(yè)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)，通過工學(xué)結(jié)合、校企合作、頂崗實習(xí)等方式，培養(yǎng)學(xué)生具備從事機(jī)電一體化設(shè)備的操作、組裝、調(diào)試、維護(hù)維修等能力。應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)專業(yè)以學(xué)科為導(dǎo)向，主要通過課堂講授為主，教學(xué)效果考核往往以筆試為主，培養(yǎng)學(xué)生的能力通過灌輸理論知識來實現(xiàn)。由于應(yīng)用本科院校的定位以及培養(yǎng)目標(biāo)與高等職業(yè)教育的要求存在一定的差距，以及應(yīng)用本科院校在教學(xué)過程中長期以來形成的慣性，使得應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)專業(yè)在教學(xué)過程中出現(xiàn)“重理論、輕實踐”的現(xiàn)象。應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)專業(yè)在教學(xué)過程中，強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)，輕視實踐。應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)專業(yè)在實踐教學(xué)方面不重視，實踐條件不足，造成培養(yǎng)出來的學(xué)生應(yīng)用能力不強(qiáng)。這是應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)專業(yè)教學(xué)過程中存在的問題之一，也是妨礙高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)與應(yīng)用本科機(jī)電相應(yīng)專業(yè)有效銜接的重要因素之一。

（三）課程體系銜接存在問題課程體系是高職?？?、應(yīng)用本科各自的定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)的具體表現(xiàn)。高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)定位為機(jī)電行業(yè)職業(yè)技能型人才的培養(yǎng)，以實用為主，必需、夠用為度，主要培養(yǎng)機(jī)電行業(yè)的技能型人才，即高級機(jī)電維修維護(hù)技工和高素質(zhì)機(jī)電設(shè)備操作者。應(yīng)用本科機(jī)電相應(yīng)專業(yè)應(yīng)該在高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)基礎(chǔ)上，培養(yǎng)具有較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)、實踐技能和應(yīng)用能力的更高層次的機(jī)電行業(yè)的技術(shù)技能型人才。機(jī)電一體化專業(yè)高職?？婆c應(yīng)用本科相應(yīng)專業(yè)進(jìn)行有效銜接時，應(yīng)該對相應(yīng)的課程體系進(jìn)行設(shè)計，使其滿足機(jī)電一體化專業(yè)高職?？粕M(jìn)入應(yīng)用本科相應(yīng)專業(yè)后，能夠繼續(xù)有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。目前，專接本模式，課程基本與高職專科相同，不同的是教材不一樣，一個是高職高專的教材，一個是本科教材而已，基本上沒有相應(yīng)的實踐教學(xué)。專轉(zhuǎn)本模式，應(yīng)用本科相應(yīng)專業(yè)的課程設(shè)置上，前兩年基本上是機(jī)械方面課程，后面兩年是電方面的課程，高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生進(jìn)入本科后，主要就是進(jìn)行電方面課程的學(xué)習(xí)。無論是專接本，還是專轉(zhuǎn)本模式，高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生在完成三年?？茖W(xué)業(yè)后，進(jìn)入本科階段學(xué)習(xí)，課程銜接得不是很好，這是進(jìn)行高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)與應(yīng)用本科相應(yīng)專業(yè)進(jìn)行有效銜接需要解決的問題。

（四）教師素質(zhì)由于許多應(yīng)用本科院校定位于教學(xué)科研型大學(xué)，許多教師科研能力強(qiáng)，理論基礎(chǔ)扎實，許多教師都是直接引進(jìn)博士畢業(yè)生，這些教師是在研究型或教學(xué)研究型環(huán)境下培養(yǎng)出來的，缺乏在生產(chǎn)服務(wù)第一線工作的經(jīng)驗，沒有在企業(yè)經(jīng)歷過職業(yè)鍛煉，因此造成部分教師職業(yè)應(yīng)用能力不強(qiáng)的缺點。高職教育對教師素質(zhì)的要求與一般學(xué)術(shù)型本科教育對教師素質(zhì)的要求不同，高職教育強(qiáng)調(diào)教師的雙師素質(zhì)，既要求教師具有扎實的理論水平，同時也要求教師具有職業(yè)背景，具有職業(yè)應(yīng)用能力，否則怎么來教育、培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力？許多應(yīng)用本科院校由于定位教學(xué)科研型，在人才引進(jìn)和教師素質(zhì)培養(yǎng)方面，注重教師人才的學(xué)術(shù)能力、科研能力。許多應(yīng)用本科院校在人才引進(jìn)方面明確要求引進(jìn)博士，強(qiáng)調(diào)引進(jìn)人才的學(xué)術(shù)能力，同時，應(yīng)用本科院校對教師的考核以及職稱的評定都是強(qiáng)調(diào)學(xué)術(shù)能力，要求發(fā)表一定數(shù)量的高質(zhì)量的學(xué)術(shù)論文以及一定的科研項目，而幾乎沒有對教師的職業(yè)應(yīng)用能力等方面進(jìn)行考核和評定。這些原因都造成了應(yīng)用本科院校的教師們更愿意從事學(xué)術(shù)科研工作，形成了“重學(xué)術(shù)輕應(yīng)用”的風(fēng)氣。這些因素都是造成應(yīng)用本科教師科研能力、學(xué)術(shù)能力強(qiáng)，而職業(yè)應(yīng)用能力欠缺的原因。這是應(yīng)用本科院校作為高等職業(yè)教育的組成部分存在的不足。機(jī)電一體化作為一名綜合了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多門技術(shù)的專業(yè)，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動手應(yīng)用能力，包括機(jī)械圖紙繪制；機(jī)械設(shè)備的安裝、維護(hù)維修；電氣線路的設(shè)計、檢修；程序的設(shè)計、編寫等能力。因此從事機(jī)電一體化高職教育的教師更需要具備一定的應(yīng)用能力。目前應(yīng)用本科從事機(jī)電相關(guān)專業(yè)教學(xué)的教師應(yīng)用能力的缺乏，是機(jī)電一體化專業(yè)高職?？婆c應(yīng)用本科銜接的障礙之一。

二、解決問題的建議

將高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)與應(yīng)用本科相應(yīng)的機(jī)電專業(yè)進(jìn)行銜接是社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型對機(jī)電應(yīng)用型人才需求的必然要求，也是完善我國機(jī)電行業(yè)高等職業(yè)教育的需要。針對高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)與應(yīng)用本科相應(yīng)專業(yè)進(jìn)行銜接存在的問題，提出一些建議和意見。

（一）應(yīng)用本科應(yīng)定位職業(yè)教育要想高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)與應(yīng)用本科機(jī)電相應(yīng)專業(yè)進(jìn)行有效銜接，關(guān)鍵就是要將應(yīng)用本科定位為高等職業(yè)教育。許多應(yīng)用本科定位于教學(xué)研究型大學(xué)，甚至希望向一流本科學(xué)術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型，這同現(xiàn)在社會普遍對高等職業(yè)教育存在認(rèn)識上的偏差有關(guān)，同時也與當(dāng)前對高等教育的評價機(jī)制有關(guān)。由于歷史等一些原因，在社會上普遍存在“輕實踐、重理論”的思想，特別是本科院校，認(rèn)為重視實踐，進(jìn)行職業(yè)教育是低人一等的事情。這種思想不清除，應(yīng)用本科就不可能真正向高等職業(yè)教育靠攏。應(yīng)用本科的定位也與目前大學(xué)的評價機(jī)制有關(guān)。目前對大學(xué)的評價考核以及排名，主要關(guān)注的是學(xué)術(shù)成果，例如論文數(shù)量與質(zhì)量，科研經(jīng)費量，博士點、碩士點數(shù)量等。這就造成了許多應(yīng)用型本科將學(xué)術(shù)研究放在重要的位置，將學(xué)術(shù)論文、科研課題數(shù)量作為考核教師標(biāo)準(zhǔn)。要想應(yīng)用本科定位為高等職業(yè)教育，除了扭轉(zhuǎn)社會對高等職業(yè)教育的觀念，還必須對應(yīng)用本科建立合理的評價和考核機(jī)制，國家加大對職業(yè)教育，特別是高層次職業(yè)教育的投入，可以對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起重大作用的一些應(yīng)用本科在資金、教學(xué)資源等方面進(jìn)行傾斜。對應(yīng)用本科教師，建立合理的評價考核機(jī)制與職稱評定標(biāo)準(zhǔn)，加大對教師應(yīng)用能力培養(yǎng)的考核，減少學(xué)術(shù)研究方面的考核，讓學(xué)校和教師的重心向應(yīng)用能力培養(yǎng)，向技術(shù)技能教育轉(zhuǎn)移，使應(yīng)用本科真正地定位于高等職業(yè)教育，使應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)行業(yè)真正向職業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方向挺進(jìn)。

（二）加大實踐教學(xué)量、改善實踐條件由于高職教育的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)應(yīng)用能力，而培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，不能只靠理論傳授，應(yīng)該將理論與實踐結(jié)合，通過實驗、實訓(xùn)、企業(yè)實習(xí)、校企合作等多種實踐方式，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)應(yīng)用能力的目的。高職?？茩C(jī)電一體化專業(yè)基本上都是根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，設(shè)置了相應(yīng)的實踐手段和方式來培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力方面還有所不足，主要也是受“重理論、輕實踐”的影響。應(yīng)用本科院校機(jī)電相關(guān)專業(yè)作為機(jī)電行業(yè)高等職業(yè)教育的一部分，必須轉(zhuǎn)變思想，將定位轉(zhuǎn)移到學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)方面上來，加強(qiáng)實踐實驗條件的建設(shè)，同時，通過實驗、實訓(xùn)、企業(yè)實習(xí)、校企合作，建立校外實踐區(qū)。在實踐教學(xué)過程中，建立起一套完善的實踐教學(xué)評價體系，強(qiáng)調(diào)突出過程考核的重要性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。應(yīng)用本科機(jī)電相關(guān)專業(yè)應(yīng)加大實踐教學(xué)量，對機(jī)電設(shè)備的設(shè)計、操作、維護(hù)維修增加學(xué)生實踐機(jī)會，同時也應(yīng)改善實踐條件，以便更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。

篇3

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。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。

一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：

（一）機(jī)械本體技術(shù)

機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術(shù)

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。

（三）信息處理技術(shù)

機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

（四）驅(qū)動技術(shù)

電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動單元。

（五）接口技術(shù)

為了與計算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

（六）軟件技術(shù)

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

2、開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。

4、大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計，不僅豐富了數(shù)控功能，同時也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。

5、能實現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。

6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。

7、以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

（二）計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)是計算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動搬運(yùn)小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機(jī)器人

第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對動作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5代計算機(jī)關(guān)系密切。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機(jī)電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展：

（一）智能化

智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）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)行任意的剪裁和組合，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)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，一般除RS232等常用通信方式外，實現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

（三）微型化

微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動靈活等特點，可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。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、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

（五）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。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。

（六）綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。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，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

綜上所述，機(jī)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(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)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(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。

【參考文獻(xiàn)】：

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2、芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

篇4

近些年來，光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。

1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計算機(jī)和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機(jī)電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機(jī)械傳動部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機(jī)的研制，而在實際運(yùn)用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。

2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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篇5

3.改革優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)是技術(shù)應(yīng)用能力形成的重要環(huán)節(jié)，也是高職專業(yè)教育教學(xué)的重點。為了培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力，改革傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式，將實踐教學(xué)分為三個階段進(jìn)行：（1）實驗技能訓(xùn)練。實驗技能訓(xùn)練主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中的實驗，使學(xué)生掌握基本實驗儀器的使用，基本數(shù)據(jù)的測量、采集和基本實驗方法的運(yùn)用。（2）單項技能訓(xùn)練。單項技能訓(xùn)練主要包括金工實習(xí)、數(shù)控實訓(xùn)等，學(xué)生進(jìn)行基本技能(鉗工、機(jī)加工、電工)、職業(yè)基本素質(zhì)(數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心的編程和操作)的訓(xùn)練。通過訓(xùn)練使學(xué)生掌握相應(yīng)的技能，參加職業(yè)資格考核取得數(shù)控工藝員或數(shù)控車、銑、加工中心操作工等級職業(yè)資格證書。（3）綜合技能訓(xùn)練。綜合技能訓(xùn)練主要包括生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)等，學(xué)在實訓(xùn)中，采用邊教、邊學(xué)、邊做的教學(xué)方法，通過典型零件數(shù)控加工案例引導(dǎo)教學(xué)設(shè)計，針對實際零件數(shù)控加工任務(wù)討論工藝解決方案，并在加工現(xiàn)場實施，形成不同零件加工效果的直觀比較和認(rèn)識，以合作完成實訓(xùn)教學(xué)過程。融“理論、示范、練習(xí)、反饋”于一體，將“教、學(xué)、做”合而為一。有效培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。生根據(jù)實際生產(chǎn)任務(wù)，在不同的崗位上完成實踐任務(wù)，畢業(yè)后實現(xiàn)“零距離上崗”。

（四）建設(shè)特色課程

在課程設(shè)置上根據(jù)對企業(yè)人才需求情況和對近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況的調(diào)查，以工作過程為導(dǎo)向，以工作任務(wù)或產(chǎn)品為載體，根據(jù)學(xué)生就業(yè)崗位群的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，通過與企業(yè)有關(guān)人員共同論證，進(jìn)行課程設(shè)置。課程內(nèi)容的確立與工作過程各階段的任務(wù)密切相關(guān)，在與企業(yè)的深度耦合中，通過對職業(yè)崗位群從業(yè)人員和與職業(yè)崗位群有關(guān)的人員及專家進(jìn)行調(diào)查，通過對在職業(yè)崗位上工作的學(xué)生的描述，經(jīng)過分析、歸納、整理、綜合，確立職業(yè)崗位工作過程中不同階段的工作任務(wù)，將工作任務(wù)和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程內(nèi)容，通過對工作過程各階段的各級工作任務(wù)的使用頻率和難易程度進(jìn)行分析，確定適用于不同層次的專業(yè)核心課程內(nèi)容和學(xué)時安排。

（五）總結(jié)

機(jī)電專業(yè)教學(xué)中必須堅持“面向現(xiàn)代，面向世界，面向未來”的發(fā)展方針，從實際出發(fā)，確定教學(xué)改革思路、培養(yǎng)目標(biāo)，深入改革課程體系、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應(yīng)。在對學(xué)生的培養(yǎng)方面要做到：1.培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、實際動手能力、工程設(shè)計和創(chuàng)新能力，學(xué)生能根據(jù)一般的設(shè)計要求和動作流程完成整個控制系統(tǒng)的設(shè)計。2.提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3.在實驗和設(shè)計中增強(qiáng)了他們的團(tuán)隊合作精神。從一個目的、兩個原則的教改思想出發(fā)，抓好課程理論、實踐、考核的每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅充分發(fā)揮了學(xué)生的開拓創(chuàng)新精神，而且充分調(diào)動教師教學(xué)和教改的積極性，在教與學(xué)兩個積極性的推動下，教學(xué)質(zhì)量得以大幅度提高，使高校為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。

【論文關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化教學(xué)改革專業(yè)特色

【論文摘要】針對機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)不能滿足經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需求這一現(xiàn)狀，提出了以實踐為導(dǎo)向的機(jī)電一體化教學(xué)改革。闡述了機(jī)電教學(xué)改革的必要性、思路和方法，提出在實踐環(huán)節(jié)深化改革，在專業(yè)培養(yǎng)方案上努力突出專業(yè)特色的重要性，淡化了原專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的界限，對課程實踐教學(xué)進(jìn)行了改革，體現(xiàn)了機(jī)電教學(xué)的特色。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]李巧萍.生本教育理念來源于實踐服務(wù)于實踐[J].現(xiàn)代教育論叢,2002(5):6-20.

篇6

1.1在建筑材料生產(chǎn)中的應(yīng)用目前，我國在施工建設(shè)方面的要求越來越高，相應(yīng)的，對于建筑材料的生產(chǎn)更是提出了較高的要求。這樣一來，機(jī)電一體化技術(shù)就成了有關(guān)單位的首要選擇。畢竟機(jī)電一體化是一種綜合技術(shù)，其高質(zhì)量、高性能、多功能、低能耗的特性對于建筑材料的生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。此外，材料的級配控制對于現(xiàn)代建筑和公共設(shè)施相當(dāng)重要。一旦有級配誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)，必定會減短建筑和公共設(shè)施的壽命，安全問題就得不到保障。然而，在建筑材料中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)就可以實現(xiàn)微機(jī)控制，使級配的誤差降到最小。

1.2在現(xiàn)代制造業(yè)方面的應(yīng)用現(xiàn)代制造業(yè)強(qiáng)調(diào)有效利用一切資源，逐漸以機(jī)器代替人力來獲得生產(chǎn)盈利，綠色的現(xiàn)代化制造具有虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等特點。下面通過對Li/MnO2扣式電池生產(chǎn)過程的介紹來向讀者說明機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)方面的應(yīng)用。Li/MnO2扣式電池的生產(chǎn)有以下幾道程序：先上負(fù)極片，然后加隔熱板并把電解液注入其中，最后上正極片、滲透。這種自動組裝生產(chǎn)的控制系統(tǒng)通過采用PLC技術(shù)進(jìn)行控制，通過觸摸系統(tǒng)中的傳感器來監(jiān)測生產(chǎn)過程中的狀態(tài)，一旦有系統(tǒng)故障出現(xiàn)，機(jī)械裝置就會自動報警。如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，該系統(tǒng)還會將其自動剔除。漫反射光電開關(guān)、對射光電開關(guān)、磁性開關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力傳感器等原件在PCL控制系統(tǒng)中擔(dān)任著檢測作用，氣缸、沖床、電視、振動料斗、狀態(tài)顯示燈以及聲光報警器等部件在該系統(tǒng)中擔(dān)任著執(zhí)行作用。

1.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

1.3.1分布式控制系統(tǒng)（DCS）一臺中央電腦、若干臺現(xiàn)場測控電腦和智能控制單元，這就是分布式控制系統(tǒng)的組成部件。通過中央電腦對現(xiàn)場測控電腦和智能控制單元的指揮來監(jiān)視、管理、操作和分散控制生產(chǎn)過程。相比集中型控制系統(tǒng)，分布式控制系統(tǒng)具有安全性高、功能強(qiáng)的特點。很顯然，分布式控制系統(tǒng)已成為引領(lǐng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的潮流。

1.3.2開放式控制系統(tǒng)“開放”意味著解除封鎖、限制。開放式控制系統(tǒng)可以使不同廠家的產(chǎn)品得到互換和兼容，實現(xiàn)資源共享，技術(shù)交流，促進(jìn)企業(yè)共同進(jìn)步。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)是開放式控制系統(tǒng)中重要組成部分，其可以實現(xiàn)管理計算機(jī)和控制設(shè)備的互聯(lián)，從而集控制與決策、管理、經(jīng)營于一體。

1.3.3計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）計算機(jī)集成制造系統(tǒng)是集人、技術(shù)、經(jīng)營三者而成的一種產(chǎn)物。在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用CIMS不僅可以提高勞動生產(chǎn)力，還可以提高員工的技術(shù)水平，可以對企業(yè)的發(fā)展做出極大的貢獻(xiàn)。國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化離不開CIMS技術(shù)，CIMS技術(shù)的應(yīng)用與推廣，還可以提高企業(yè)在國際市場上的競爭力。

1.4在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用眾所周知，煤礦的地下開采作業(yè)是非常危險的，惡劣的環(huán)境和無法預(yù)知的自然災(zāi)害時時刻刻都對工人的人身安全造成威脅。所以，世界各國都在力求尋找一種能夠用機(jī)器替代人力的先進(jìn)技術(shù)。而機(jī)電一體化技術(shù)正符合這一技術(shù)要求，可以使井下作業(yè)變得自動化、機(jī)械化。井下機(jī)器人的智能化操作對煤礦企業(yè)的發(fā)展有著史無前例的重要貢獻(xiàn)。

2機(jī)電一體化的發(fā)展方向

2.1綠色化當(dāng)今時代，人類的生活因工業(yè)科技的發(fā)展而發(fā)生著巨大變化。我們在享受著美好生活的同時，更應(yīng)該注意到生態(tài)環(huán)境的污染，地球資源的減少。因此，工業(yè)綠色化已成為人們奮斗的目標(biāo)。綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品在這個工業(yè)時代里必將發(fā)揮出重大作用。

2.2光機(jī)電一體化組成機(jī)電一體化系統(tǒng)的部件有能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和信息處理系統(tǒng)等。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，可以把光學(xué)技術(shù)優(yōu)點用于其能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)中，實現(xiàn)由機(jī)電一體化向光機(jī)電一體化的改進(jìn)轉(zhuǎn)變。

2.3智能化21世紀(jì)是一個智能化的時代，人工智能也逐漸運(yùn)用于機(jī)電一體化技術(shù)中。機(jī)電一體化的智能化除了一些控制理論外，還吸收了多方面的新方法、新思維。例如，人工智能、計算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等等。盡管機(jī)電一體化產(chǎn)品是不可能和人類擁有相同智能的，但是，其高性能的微處理器卻完全有可能使產(chǎn)品具有低級智能。

2.4網(wǎng)絡(luò)化20世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、軍事、教學(xué)等方面都有所應(yīng)用。隨著網(wǎng)絡(luò)化的廣泛普及，在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的高科技技術(shù)也在改變著時代。屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備在各種領(lǐng)域中都發(fā)揮出了其應(yīng)有的價值。由于計算機(jī)的推廣應(yīng)用，使人們在家里就能享受到機(jī)電一體化帶來的便利。所以，機(jī)電一體化的發(fā)展毫無疑問會向著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

篇7

1.1種類比較少

現(xiàn)在市場上常見的有各種修剪機(jī)、灑水機(jī)等，這些比較單一，還有許多機(jī)電一體化機(jī)械并不常見，如移植機(jī)等。在許多發(fā)達(dá)國家，其園林設(shè)計機(jī)電一體化設(shè)備更加多樣化，在美國、歐洲等國家，其園林設(shè)計設(shè)備種類就更多，用途也更廣泛。國內(nèi)也有許多知名品牌的銷售，如綠友、東方園林等，在國內(nèi)還有許多生產(chǎn)園林機(jī)械的著名廠家，在淮安、揚(yáng)州等地就有許多知名廠家。

1.2普及率低

與數(shù)十年前相比，園林設(shè)計中采用機(jī)電一體化機(jī)械的頻率雖然有所升高，但就目前來講，機(jī)械的使用率還是偏低，還不夠普及。與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，我國大部分地方還在用半自動化機(jī)械工作，距離全自動機(jī)械工作還有一定距離。

1.3利用率較低

部分園林機(jī)電設(shè)備會投入使用，但機(jī)電設(shè)備的使用效率不高，其原因有二，一是存在人為操作的問題，錯誤的操作規(guī)程對機(jī)電設(shè)備造成很嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致維修費用升高，使成本不降反增；二是沒有將機(jī)電設(shè)備的利用效率最大化，導(dǎo)致資源浪費，增加了管理與維護(hù)的成本，阻礙了機(jī)電設(shè)備在園林設(shè)計方面的投入和使用。

1.4保管和維護(hù)不到位

機(jī)械是易損耗的，使用過程中難免會出現(xiàn)故障，但有些企業(yè)由于缺乏技術(shù)人員維修不到位，有的根本不進(jìn)行定期維修，故障的機(jī)器多數(shù)被棄置倉庫，卻利用人力完成作業(yè)，這成為園林設(shè)計中機(jī)電一體化的缺點。不懂得機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理，不熟悉機(jī)械的操作，不知道如何保養(yǎng)機(jī)械，導(dǎo)致機(jī)械使用壽命降低。對上述問題，企業(yè)必須制定相關(guān)的操作規(guī)程，讓員工認(rèn)真學(xué)習(xí)操作規(guī)范以及正確的使用方法。另外，在大規(guī)模使用園林機(jī)電一體化機(jī)械時引起的噪音、環(huán)境污染等問題也有待解決。機(jī)電一體化的知識總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個人所能全部掌握，專業(yè)化是必不可少的。由于各類科技學(xué)科發(fā)展及相互滲透，促使了機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在各行業(yè)、部門的飛速發(fā)展。其中機(jī)電一體化在園林設(shè)計中也得到了應(yīng)用。

2機(jī)電一體化在園林設(shè)計中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸滲透進(jìn)了園林設(shè)計。經(jīng)過兩千多年的發(fā)展，中國古典傳統(tǒng)園林所講究的意境已經(jīng)到了爐火純青的地步，雖然可能會有更好的園林出現(xiàn)，但是機(jī)電化已經(jīng)成了一個重要的發(fā)展趨勢，這是大勢所趨。園林設(shè)計中會融入更多的機(jī)電一體化等元素。沿著這個思路走，創(chuàng)造園林的科技文明和傳統(tǒng)意境對園林現(xiàn)代化的普遍需求相結(jié)合，是成就上流園林的必要條件之一。

篇8

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)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。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(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)及電力電子技術(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。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)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)由純技術(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系。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，還被賦予許多新的功能，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。也就是說，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延伸，智能化特征是機(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)展大體可以分為三個階段：（1）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）20世紀(jì)70—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）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)一步建立了堅實的基礎(chǔ)，并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。

我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(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)列入“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，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

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：

3．1智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。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，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，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、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。

3．2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。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、動力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。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)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突，近期很難制定出國際或國內(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)，模塊化將給機(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、教育等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)的應(yīng)用使家用電器網(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)(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

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、信息等方面具有無可比擬的優(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環(huán)?；?/p>

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，具有遠(yuǎn)大的發(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。

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。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：一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等，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，研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。

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)展前景也將越來越光明。

參考文獻(xiàn)：

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

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2傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用價值

機(jī)電一體化技術(shù)包含機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)以及人工智能技術(shù)等多方面內(nèi)容，在發(fā)展過程中直接導(dǎo)致了自動化技術(shù)的產(chǎn)生。而從某種程度上說，傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化發(fā)展過程中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)，影響著機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動化程度，具有非常重要的應(yīng)用價值。

2.1傳感器技術(shù)在機(jī)械加工過程中的應(yīng)用

眾所周知，在機(jī)械加工的過程中，需要檢測的地方有很多，下面將從兩個個方面進(jìn)行簡要介紹：第一，將傳感器技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械的切削過程和機(jī)床運(yùn)行過程。現(xiàn)階段，在切削方面，傳感器技術(shù)主要是對切削過程中的機(jī)械設(shè)備切削力的變化狀態(tài)進(jìn)行控制，通過分析這個過程當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的了解，保證切削過程的順利進(jìn)行，提高切削過程的生產(chǎn)效率，以及降低材料的消耗量。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床的運(yùn)行當(dāng)中，主要是為了對機(jī)床的驅(qū)動系統(tǒng)、溫度進(jìn)行檢測，從而保證機(jī)床運(yùn)行的安全性，通過分析得到的相應(yīng)參數(shù)，從而不斷提高機(jī)床的運(yùn)行效率和精度。第二，將傳感器技術(shù)應(yīng)用到工件的生產(chǎn)過程。與切削和機(jī)床的運(yùn)行過程相比，工件的生產(chǎn)過程監(jiān)視是非常重要，而且研究和應(yīng)用也是最早、最多的。首先，在加工之前需要對所用的加工設(shè)備和坯件進(jìn)行自動檢查，從而保證加工過程的正常進(jìn)行，比如說自動判斷和調(diào)整坯件的夾持方位等；其次，在加工過程中，也有嚴(yán)格的要求，對切削的剫、力度、扭矩等參數(shù)都需要進(jìn)行自動檢測，以保證加工條件處于最佳狀態(tài)，除此之外，對于在這個過程中加入傳感技術(shù)的其他目的還在于提高切削過程的生產(chǎn)效率；最后，在加工完成之后還需要對工件的合格與否進(jìn)行測量，例如工件的尺寸、粗糙程度、形狀等，由于檢查的過程比較繁瑣和復(fù)雜，所以這些檢測需要能夠自動的進(jìn)行，并且可以將檢測結(jié)果直接輸入到下一道程序，從而選用合格的產(chǎn)品。

2.2傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用

近年來，隨著傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代汽車不斷朝著智能化、小型化和電子化發(fā)展，進(jìn)入了全新時期。目前，在汽車的制造過程中，為了實現(xiàn)汽車的機(jī)電一體化，需要用自動控制系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式控制裝置，將先進(jìn)的監(jiān)測和控制技術(shù)擴(kuò)大到汽車的全身，從而全面改善汽車的功能，不斷增加汽車的人性化服務(wù)、減少排氣污染和汽油損耗、提高汽車的安全駕駛和舒適性。比如說，在實現(xiàn)汽車的一體化過程中，凡是和電子控制有關(guān)的系統(tǒng)或是裝置都離不開傳感器的應(yīng)用，尤其是在安全報警裝置、信息裝置和自動變速器等裝置當(dāng)中，所以這也要求傳感器能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境，無論是塵土彌漫還是風(fēng)雨交加的時候，都能夠保證具有很好的密封性，與此同時還應(yīng)該具備一定的抗干擾能力，尤其是安裝在汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)的傳感器，需要能夠承受得住發(fā)動機(jī)在工作時的高溫和高壓環(huán)境。

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1.2機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)泡線中的應(yīng)用發(fā)泡線設(shè)備為冰柜（箱）箱體、門體的生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。原先大多數(shù)企業(yè)采用環(huán)形發(fā)泡結(jié)構(gòu)，由烘道控制發(fā)泡溫度，采用液壓系統(tǒng)控制線體前進(jìn)，并使用人工裝箱、取箱等，現(xiàn)多數(shù)企業(yè)采用立式發(fā)泡結(jié)構(gòu)，水循環(huán)加溫系統(tǒng)、箱殼進(jìn)模、產(chǎn)品出模、注射等實現(xiàn)整合與自動化，全線采用PLC與觸摸屏進(jìn)行控制，立式發(fā)泡的優(yōu)越性明顯高于環(huán)形發(fā)泡，主要表現(xiàn)在：（1）自動化程度高：環(huán)形發(fā)泡人工進(jìn)模、出模、注料，操作人員勞動強(qiáng)度大，立式發(fā)泡實現(xiàn)自動進(jìn)模、產(chǎn)品自動出模、自動注料、自動控制發(fā)泡時間，同時自動控制發(fā)泡溫度等，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；（2）節(jié)約能源：環(huán)形發(fā)泡溫度由烘道控制，面積大、升溫慢、散熱快；立式發(fā)泡自動控制、調(diào)節(jié)溫度，實現(xiàn)單模可控制，整體調(diào)控；（3）發(fā)泡時間、質(zhì)量可控：環(huán)形發(fā)泡由液壓系統(tǒng)控制前進(jìn)速度，一個工位停止則全線停止，發(fā)泡時間不準(zhǔn)確；立式發(fā)泡單獨控制，每模發(fā)泡時間可自由控制與調(diào)整；（4）效率高、產(chǎn)量高：環(huán)形發(fā)泡按圈輪轉(zhuǎn)，箱殼與工位配套裝箱發(fā)泡，順序要求高，且人工出箱慢；立式發(fā)泡可隨機(jī)進(jìn)箱，機(jī)器自動出箱快，效率更高。

1.3機(jī)電一體化技術(shù)在其他冰柜（箱）生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用冰柜（箱）生產(chǎn)設(shè)備機(jī)電一體化、自動化水平的發(fā)展在各種小型配套設(shè)備中也得到了充分的體現(xiàn)，各種小型設(shè)備通過機(jī)電一體化改造，反應(yīng)更快、更加精簡，以打包機(jī)為例，打包機(jī)上卷后，設(shè)備控制中心PLC根據(jù)光電信號確定冰柜（箱）位置，自行送帶、拉緊、割斷、粘連，完成打包動作，一個產(chǎn)品三次打包動作僅需要10s左右，實現(xiàn)快速動作，低故障率，有效地保證了產(chǎn)量。另有創(chuàng)新型的各種機(jī)電一體化設(shè)備，以蒸發(fā)器自動纏繞機(jī)為例，該設(shè)備用于冰柜內(nèi)膽蒸發(fā)器的纏繞，實現(xiàn)了鋁箔膠帶與鋁管的同時粘附，且配有相應(yīng)的伺服間隙調(diào)整，人工設(shè)定纏繞參數(shù)完畢后，PLC根據(jù)伺服脈沖、編碼器反饋信號等自動計算纏繞圈數(shù)、高度，有效地解決了冰柜內(nèi)膽一直由人工貼覆的難題，將冰柜（箱）的自動生產(chǎn)向前推進(jìn)了一大步。

2冰柜（箱）生產(chǎn)設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

我國制造的冰柜（箱）生產(chǎn)用機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點以及設(shè)備體積小，操作、維護(hù)方便，保護(hù)齊全，性能可靠等優(yōu)點。這些設(shè)備在冰柜（箱）生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度，而且極大地提高冰柜（箱）生產(chǎn)的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是，我國的冰柜（箱）機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的問題需要解決，技術(shù)需要研究，其未來的發(fā)展趨勢是：（1）掌握核心技術(shù)且形成產(chǎn)業(yè)，目前我國機(jī)電設(shè)備采用的控制中心及各種電器、液壓元件，如PLC、觸摸屏、油缸、氣缸等大多為進(jìn)口元件，增加該方面的研發(fā)與投入，提高國產(chǎn)元器件的穩(wěn)定性與實用性，將對我國的機(jī)電一體化進(jìn)程起到極大的推動作用；（2）市場競爭的加劇，使得降低殘次率、減少人工成本成為冰柜（箱）企業(yè)考慮的關(guān)鍵問題，機(jī)器人、機(jī)械手將被不斷研發(fā)與采用；（3）機(jī)電設(shè)備將更加人性化，設(shè)備的操作舒適性成為操作者選用要求之一；（4）車間機(jī)電設(shè)備實現(xiàn)整體通信連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的實時交流。