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機(jī)電一體化的要求實(shí)用13篇

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篇1

機(jī)電一體化作為一門新興的學(xué)科領(lǐng)域,其起步發(fā)展較晚。20世紀(jì)60年代以來,隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,其逐漸與傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)交匯融合,形成了早期的機(jī)電一體化技術(shù)。此后,以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)和信息技術(shù)越來越多的向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域滲透,機(jī)械和電子已不再彼此分離。新形勢下,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)展現(xiàn)了蓬勃的生命力,它代表著機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的前沿方向。新環(huán)境下,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)綜合了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)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),正朝著以實(shí)現(xiàn)高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面技術(shù)要求的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)方向發(fā)展。

1.2 機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)在一定程度上代表著一個(gè)國家在高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)水平。特別是隨著機(jī)電一體化越來越成為制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo),其在國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)中扮演著越來越重要的角色。因此,必須對其發(fā)展給予足夠重視。目前,引領(lǐng)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前沿的主要是美日及西歐國家。日本在智能傳感器、智能工業(yè)機(jī)器人及柔性制造技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位。而西歐則在研發(fā)集計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)及管理于一體的柔性系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的機(jī)電一體化。美國也在更新自己的裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)—生產(chǎn)—質(zhì)量控制一體化的新型加工技術(shù)。我國作為發(fā)展中大國,與西方先進(jìn)國家相比,在機(jī)電一體化技術(shù)方面存在底子薄、基礎(chǔ)差和發(fā)展不均衡等問題。但是經(jīng)過改革開放30多年的自主創(chuàng)新發(fā)展,目前我國在先進(jìn)數(shù)控技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化控制儀表等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了跨越式發(fā)展,已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2 新時(shí)期機(jī)電一體化技術(shù)展望

機(jī)電一體化作為一門綜合性較強(qiáng)、多學(xué)科領(lǐng)域交叉融合的學(xué)科專業(yè),其處于制造技術(shù)的發(fā)展前沿。近些年來,在微電子技術(shù)及信息化技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)下,新時(shí)期的機(jī)電一體化技術(shù)呈現(xiàn)出智能化、系統(tǒng)化、微型化等新的發(fā)展趨勢。

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)智能化趨勢

隨著機(jī)電一體化技術(shù)與信息技術(shù)及人工智能的深度融合,其也越來越表現(xiàn)出智能化的發(fā)展趨勢。特別是在工業(yè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域,需要機(jī)器完成更加復(fù)雜困難的任務(wù)。這就要求機(jī)電產(chǎn)品具有一定的智能,能夠獨(dú)立的進(jìn)行推理判斷、自主決策。智能化的發(fā)展主要與機(jī)器人技術(shù)聯(lián)系緊密,隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,智能化的機(jī)械設(shè)備將更好的取代人,使社會的生產(chǎn)生活變得更加簡單便捷。

2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)化趨勢

機(jī)電一體化技術(shù)作為一種新興的技術(shù),其發(fā)展不是孤立的。它是隨著社會技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)力的提高而不斷發(fā)展完善的。特別是依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)能夠不斷吸收融合其他加工制造領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)自身的體系化發(fā)展。未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展將更加開放、更加靈活。通過開放式的總線結(jié)構(gòu)及豐富的擴(kuò)展接口,機(jī)電一體化可以將機(jī)械、動(dòng)力、環(huán)境及人等各因素組合起來,形成一個(gè)系統(tǒng)。這將極大釋放機(jī)電一體化技術(shù)的潛力,增加其應(yīng)用的對象范圍。

2.3 機(jī)電一體化微型化趨勢

微型化是機(jī)電一體化技術(shù)的另一重要發(fā)展趨勢。隨著工業(yè)生產(chǎn)加工質(zhì)量的要求不斷提高,人們需要在微小的尺寸上進(jìn)行更加精細(xì)的加工。這就要求相應(yīng)的加工設(shè)備能夠微型化。同時(shí),微型化的設(shè)備不僅占用空間小,而且能夠集成實(shí)現(xiàn)功能的復(fù)合擴(kuò)展。考慮到各種微型機(jī)器人在社會生產(chǎn)生活中的應(yīng)用將更加普遍,傳統(tǒng)笨重的機(jī)械電子設(shè)備將朝著小型化、輕量化、多功能、高可靠性等方向發(fā)展。機(jī)電一體化中具有智能、動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)和感知特征的部件也將逐漸朝著微型化的方向發(fā)展。

3 結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也得到了長足進(jìn)步。在新時(shí)期新環(huán)境下,機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展表現(xiàn)出智能化、系統(tǒng)化和微型化的發(fā)展趨勢。相比過去,機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

篇2

Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection

中圖分類號:TH16文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)14-0044-01

0引言

機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等各種技術(shù)融合為一體的綜合系統(tǒng),其構(gòu)成要素與子系統(tǒng)之間的接口部分就顯得極為重要。在機(jī)械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)各種技術(shù)的復(fù)合過程中,接口技術(shù)很重要,機(jī)電接口技術(shù)是解決如何把機(jī)電及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)有機(jī)地融為一體,從而設(shè)計(jì)出最優(yōu)的機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究領(lǐng)域,其性能的好壞對整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能起著決定性作用。

1機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在早期的機(jī)電一體化系統(tǒng)中,機(jī)械部分的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中心。電能僅用于驅(qū)動(dòng),為系統(tǒng)提供動(dòng)力。利用直流電動(dòng)機(jī)的變速功能雖然可以簡化機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),但因?yàn)闊o法控制運(yùn)動(dòng)部件的行程,因而程序自動(dòng)化仍然是系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不再是機(jī)械運(yùn)動(dòng)鏈的起點(diǎn),而成為聯(lián)結(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力以及控制的接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)已從“純”機(jī)械的設(shè)計(jì)延伸到控制領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)、數(shù)字電路、傳感器以及自動(dòng)控制理論已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師不可或缺的知識基礎(chǔ)。信息技術(shù)和軟件設(shè)計(jì)已經(jīng)成為表達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和協(xié)調(diào)自動(dòng)化工作的重要工具。機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過程。產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率對機(jī)電一體化系統(tǒng)提出了不斷改進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)性能和發(fā)展控制算法的要求,而性能優(yōu)良的伺服驅(qū)動(dòng)既拓展了機(jī)械系統(tǒng)的功能、簡化了傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu),又要求機(jī)械系統(tǒng)具有合理的慣量和更好的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。傳感器的在線監(jiān)測確保了系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行,反饋的信息通過閉環(huán)確保了先進(jìn)控制理論的實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)品的質(zhì)量要求。機(jī)、電、信息的密切交叉已經(jīng)使機(jī)電一體化系統(tǒng)中各部分的互相聯(lián)結(jié)和影響成為設(shè)計(jì)必須綜合考慮的重要內(nèi)容。機(jī)電接口技術(shù)作為機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的核心已經(jīng)受到專家和學(xué)者越來越多的關(guān)注。

2機(jī)電接口技術(shù)的內(nèi)涵

機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng),其子系統(tǒng)之間的接口極為重要,從某種意義上說,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是接口的設(shè)計(jì)。但現(xiàn)在對于機(jī)電接口技術(shù)的研究較少,通過對機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)和歸納,我們提出了機(jī)電接口技術(shù)的概念,形成了如下幾點(diǎn)認(rèn)識。

2.1 機(jī)電接口技術(shù)的內(nèi)涵機(jī)電接口技術(shù)是一門新興的技術(shù),它研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中各組成部分(子系統(tǒng))和各組成技術(shù)之間的接口問題。研究這門技術(shù)是為了更有效地進(jìn)行系統(tǒng)中信息能量的交互,融合各種技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)接口(簡稱機(jī)電接口)的功能機(jī)電接口傳遞和轉(zhuǎn)換信息和能量,并將機(jī)電一體化各組成技術(shù)的特性融為一體。機(jī)電接口包括硬件和軟件,硬件主要在子系統(tǒng)之間或人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間建立連接,為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉(zhuǎn)換提供物理通道。軟件主要是提供系統(tǒng)信息交互、轉(zhuǎn)換、調(diào)整的方法和過程,協(xié)調(diào)和綜合機(jī)電一體化組成技術(shù),使各子系統(tǒng)集成并融合為一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)新的功能。

2.3 機(jī)電接口的分類①人―機(jī)接口。人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間的接口,通過此接口,可以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),控制其運(yùn)行過程,即通過人―機(jī)接口能夠使系統(tǒng)按照人的意志進(jìn)行工作。人-機(jī)接口是雙向的,硬件包括輸入/輸出設(shè)備,主要有顯示屏、鍵盤、按鈕等。②動(dòng)力接口。動(dòng)力源連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接口,為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供相應(yīng)的動(dòng)力。根據(jù)系統(tǒng)所需的動(dòng)力類型不同如直流電、交流電、氣動(dòng)、液壓等,動(dòng)力接口的形式也有很大的不同。但動(dòng)力接口有一個(gè)共同的特點(diǎn),能夠通過較大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三處,控制系統(tǒng)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到傳感器、傳感器到控制系統(tǒng)。智能接口的應(yīng)用情況相對比較復(fù)雜,但可以得出它的一些共性:智能接口傳遞和轉(zhuǎn)換各種信息,按照不同技術(shù)的要求改變信息形式,使不同的子系統(tǒng)、不同的技術(shù)能夠集成在一起,形成完整的系統(tǒng)。通常,智能接口是軟件表現(xiàn)出的功能連接。④機(jī)―電接口。執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感器之間的接口。將驅(qū)動(dòng)信號轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的信號,或?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械信號轉(zhuǎn)換成傳感器所需的信號。

3機(jī)電接口技術(shù)對機(jī)電一體化發(fā)展的影響

社會需求推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)無法滿足日益增加的社會需求時(shí),機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)、信息技術(shù)等結(jié)合形成的機(jī)電一體化技術(shù)就成了機(jī)械技術(shù)發(fā)展的必然。相應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)部的接口也就變得越來越復(fù)雜。機(jī)電一體化技術(shù)的各組成技術(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)行得非常深入且日趨成熟,同時(shí),人們也意識到單純發(fā)展和研究各組成技術(shù)并不能保證機(jī)電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。而機(jī)電接口技術(shù)正為它們提供了一種有效的方法來進(jìn)行系統(tǒng)研究,并將系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成和融合理論應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中。目前,機(jī)電一體化正在向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展,智能化必然要求系統(tǒng)各部分的結(jié)合要更加緊密,信息傳遞和反饋更加迅速準(zhǔn)確。從機(jī)電一體化發(fā)展方向?qū)C(jī)電接口技術(shù)的要求來看,機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展已經(jīng)成為必然,同時(shí),機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展也必然對機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展起促進(jìn)作用。

4結(jié)論

機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)不斷融合各種新技術(shù)、新知識發(fā)展起來的。因此,從機(jī)械技術(shù)發(fā)展起來的機(jī)電一體化技術(shù)的復(fù)雜性和多學(xué)科性就決定了此技術(shù)的研究重點(diǎn)是各種技術(shù)在機(jī)械技術(shù)上的融合與創(chuàng)新。機(jī)電接口技術(shù)是研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口問題,使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢,使系統(tǒng)各部分有機(jī)的結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。機(jī)電接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來越重要。同時(shí)機(jī)電接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展,促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)理論的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

篇3

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;現(xiàn)代工程;影響

1機(jī)電一體化發(fā)展歷程

在1950年,機(jī)電一體化的理念最早被提出。當(dāng)時(shí),大概是科學(xué)家為了改善產(chǎn)品的質(zhì)量,因而聚集在一起,嘗試將電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備結(jié)合,雖然取得了初步成功,但這種觀念還是不太成熟。當(dāng)時(shí),社會出于戰(zhàn)亂時(shí)期,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不穩(wěn)定,科研人員也缺少,再加上初始發(fā)展的電子技術(shù),機(jī)電一體化的理念并沒有被人們所熟知。在戰(zhàn)爭期間,機(jī)電一體化的發(fā)展在一定程度上依賴于人們對機(jī)械設(shè)備,但這時(shí)機(jī)電一體化的發(fā)展也只是停留再戰(zhàn)爭機(jī)械的應(yīng)用。戰(zhàn)爭結(jié)束后,人們才把機(jī)械一體化應(yīng)用到民用機(jī)械。

2機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

在民用機(jī)械發(fā)展的過程中,工程機(jī)械是使用機(jī)電一體化最多的地方,社會經(jīng)濟(jì)逐漸發(fā)展并得到穩(wěn)定,各種新興科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn),這在一定程度上糾正了機(jī)電一體化的發(fā)展方向。由此,從下面幾個(gè)方向詳細(xì)介紹機(jī)電一體化。智能化發(fā)展。在發(fā)展過程中,機(jī)電一體化吸收了計(jì)算機(jī)工作的原理,進(jìn)而完成自身的計(jì)算機(jī)通信技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的智能化突破。因此,在智能化發(fā)展實(shí)際上就是在編程過程中,摻入人們的思維方式,通過整合各項(xiàng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在研發(fā)過程中,相關(guān)人員應(yīng)該注意全面考慮各項(xiàng)技術(shù),在編程的過程中加入心理學(xué),從智能的角度編程,以符合人們的心理需求。區(qū)域化發(fā)展。機(jī)電一體化的產(chǎn)生是順應(yīng)時(shí)代的腳步,因此在現(xiàn)代社會,必然會有區(qū)域性的發(fā)展。隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的腳步加快,我國各區(qū)域城鎮(zhèn)化建設(shè)的過程中,也開始運(yùn)用各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。從某方面來說,機(jī)電一體化不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制,也比較全面的整合了工程技術(shù),并且被廣泛應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域,這將推動(dòng)我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展,進(jìn)而帶動(dòng)現(xiàn)代工程的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)使人與人之間的通信變得更加方便,而且信息化的發(fā)展在工程機(jī)械方面也有所涉足。機(jī)電一體化發(fā)展過程中,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不僅能使相關(guān)人員實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況,也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,不僅提高了工作效率,也保證了施工安全。

3機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用及影響

機(jī)電一體化之所以在現(xiàn)代工程中被廣泛應(yīng)用,是因?yàn)槠渚哂懈咝浴⑷嫘裕绕湓陔娮蛹夹g(shù)方面。機(jī)電一體化技術(shù)最開始發(fā)展的時(shí)候,便是利用電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備,兩兩結(jié)合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。現(xiàn)在,通過機(jī)電一體化的發(fā)展,電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在機(jī)械設(shè)備上的可操作性、安全性,因此說,機(jī)電一體化推動(dòng)了電子技術(shù)的發(fā)展。在現(xiàn)代工程中,機(jī)電一體化的影響貫穿整個(gè)過程。下面從施工前、施工中分別介紹機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程中的影響。

3.1機(jī)電一體化在工程施工前的影響

更具有科學(xué)性的施工數(shù)據(jù)。在施工前,施工單位需要根據(jù)施工要求設(shè)計(jì)施工圖紙,有了機(jī)電一體化技術(shù)后,相關(guān)人員你能夠準(zhǔn)確的利用精準(zhǔn)儀器結(jié)合實(shí)際施工現(xiàn)場繪畫圖紙,從而保證圖紙具有可操作性,以此減少實(shí)際誤差,既保證了測量精度也保證了質(zhì)量。為投標(biāo)單位選擇施工單位和施工材料提供了相應(yīng)依據(jù)。施工單位組織設(shè)計(jì)工作時(shí),利用機(jī)電一體化技術(shù)能夠在現(xiàn)場采用高精度的精測儀器進(jìn)行高精度的測量,進(jìn)而減少施工誤差,使施工操作按照規(guī)范性進(jìn)行設(shè)計(jì)。有關(guān)單位在投標(biāo)時(shí),可以根據(jù)投單位提交的組織設(shè)計(jì)的規(guī)范性,來判斷施工單位的機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)的程度。在選擇施工材料時(shí),也正是選擇與設(shè)備適應(yīng)性較強(qiáng)的材料,這樣能保證工程的質(zhì)量。

3.2機(jī)電一體化在工程施工中的影響

(1)使用機(jī)電一體化能提高施工工藝。社會經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展,人們對生活質(zhì)量開始有了更多的要求,因而對現(xiàn)代建筑的要求,不再是簡單的保暖御寒。較于傳統(tǒng)的工程建筑,利用機(jī)電一體化建造出的建筑物符合人們的生活要求,機(jī)電一體化技術(shù)的操作方式也符合人們生產(chǎn)生活的方式。(2)提高工程的準(zhǔn)確度和速度。從某方面來說,機(jī)電一體化技術(shù)包含各項(xiàng)工程技術(shù),因而能實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化,尤其在施工過程中,使用機(jī)電一體化技術(shù)不僅能提高施工效率,也能節(jié)約時(shí)間、縮短工期,降低成本。在使用過程中,機(jī)電一體化的設(shè)備操作起來更加靈活,不需要相關(guān)部門培養(yǎng)設(shè)備的操作人員。(3)機(jī)電一體化技術(shù)大多實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或者半自動(dòng)化。在施工監(jiān)測的過程中,如果施工人員或者施工技術(shù)出現(xiàn)問題,結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械設(shè)備能夠自動(dòng)報(bào)警,這在一定程度上保證了施工人員的安全,也保證了施工質(zhì)量,即便出現(xiàn)質(zhì)量問題,利用機(jī)電一體化設(shè)備也能自動(dòng)報(bào)警,從而減少因浪費(fèi)時(shí)間而造成的損失。(4)機(jī)電一體化技術(shù)能夠提高施工效率。在施工過程中,使用機(jī)電一體化種技術(shù),能夠節(jié)約了施工材料以及能源。其操作技術(shù)快,因此能減少施工過程中材料的損耗,節(jié)約成本的同時(shí),也能保護(hù)環(huán)境。

4.結(jié)語

由上可知,機(jī)電一體化技術(shù)順應(yīng)時(shí)代而生,不僅順應(yīng)了發(fā)展的潮流,也在工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)為機(jī)電一體化技術(shù)的研究提供資金,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。這不僅促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也促進(jìn)了社會的和諧穩(wěn)定發(fā)展。因此,科研人員應(yīng)該大力支持,研發(fā)更多利于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新技術(shù)。

參考文獻(xiàn):

[1]楊俊.機(jī)電一體化對現(xiàn)代工程施工的影響[J].江西建材,2016,(21):116+121.

篇4

一、機(jī)電一體化的概念

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,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(dòng)控制技術(shù)、計(jì)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)化組織結(jié)構(gòu)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(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

歐美等發(fā)達(dá)國家對機(jī)電一體化技術(shù)研究較早。但在初期,由于電子技術(shù)發(fā)展的局限,機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展緩慢。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的不斷進(jìn)步和大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)有了充分的基礎(chǔ),得到了極大發(fā)展。到20世紀(jì)90年代以后,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;同時(shí),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)開辟了新的廣闊天地。這些研究,將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的理論基礎(chǔ),逐漸形成完善的科學(xué)體系。

我國大約從20世紀(jì)80年代初開始在機(jī)電一體化方面進(jìn)行研究和應(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(jì)劃”。在制定發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展綱要時(shí)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(dòng)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,并取得了可喜的成果:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等研究成果不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上來,數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等方面也取得了長足的進(jìn)展。但是我們也清醒地看到,與日本、歐美等先進(jìn)國家相比我國的機(jī)電一體化技術(shù)仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,其發(fā)展的方向主要有智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、人性化、綠色化。

1、 智能化

賦予機(jī)電―體化產(chǎn)品以某種程度的智能是機(jī)電一體化永恒的追求,智能化是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化的途徑多種多樣,包括模糊邏輯控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能工程等。

2、 模塊化

和其他的技術(shù)發(fā)展類似,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)接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但很重要的事。有了標(biāo)準(zhǔn)接口的單元,產(chǎn)品的兼容性大大提高,而且開發(fā)新產(chǎn)品的周期也會更短,這對于機(jī)電一體化企業(yè)來說是發(fā)展的必然。

3、 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)的普及使得基于網(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)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4、 微型化

微型化是機(jī)電一體化向微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來,國內(nèi)外在MEMs工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展,開發(fā)出各種MEMs器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微彈簧以及微機(jī)器人等)。

5、 人性化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性,使產(chǎn)品和人之間的關(guān)系更加和諧顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受,這些都對未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品提出了更高的要求。

6、 綠色化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)都應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,以求把對生態(tài)環(huán)境的危害降到最低。

四、結(jié)語

機(jī)電一體化作為高新技術(shù)的重要代表之一,是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心。發(fā)展以機(jī)電一體化為基礎(chǔ)的現(xiàn)代制造業(yè)將對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面優(yōu)化升級起到巨大的促進(jìn)作用,同時(shí)也將對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的支撐、拉動(dòng)和提升作用。在市場經(jīng)濟(jì)條件下,立足技術(shù)創(chuàng)新和自主開發(fā),機(jī)電一體化的發(fā)展前景必將越來越廣闊。

參考文獻(xiàn):

[1]韓瑞寶.我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].應(yīng)用科學(xué),2008,(3).

[2]孟寶金.機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀的分析研究[J].航海工程,2009,38(1).

[3]曲文君.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用研究[J].電氣與自動(dòng)化,2009,38(4).

[4]王成勤,李威,孟寶星.智能控制及其在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓,2008,36(8).

篇5

機(jī)電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來說屬于機(jī)械領(lǐng)域,其定義版本較多,其中一種較為權(quán)威的定義表述如下:機(jī)電一體化一般是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)與功能擴(kuò)展中,應(yīng)用機(jī)械特有的主要功能、信息處理、功能控制等,把機(jī)械系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行集成化,并且與安裝在計(jì)算上的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)雙向通信,一般來說,機(jī)電一體化技術(shù)也是一門交叉學(xué)科技術(shù),涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù),機(jī)械技術(shù),微電子技術(shù),電力電子技術(shù)等,機(jī)電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來,形成一個(gè)整體并內(nèi)嵌入機(jī)械系統(tǒng)中。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征

機(jī)電一體化技術(shù)作為一門應(yīng)用廣泛的技術(shù),有其自身的特點(diǎn),通過實(shí)際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料,本文總結(jié)出了機(jī)電一體化技術(shù)的3個(gè)主要特點(diǎn),接下來詳細(xì)說明如下。(1)應(yīng)用的廣泛性:機(jī)電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多,是一門涉及多學(xué)科的交叉技術(shù),正是由于這一特點(diǎn),使得機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械工程的應(yīng)用范疇,當(dāng)然,本文的研究重點(diǎn)還是放在機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。(2)具有很強(qiáng)的邏輯性:由于機(jī)電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合,應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域中,把系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和上位機(jī)軟件控制合為一體,也就是形成一個(gè)統(tǒng)一的整體,從這個(gè)層面來說,機(jī)電一體化技術(shù)具有很強(qiáng)的邏輯性,或者說擁有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。(3)機(jī)電一體化具有很強(qiáng)的最優(yōu)化建模理論:機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系,相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻(xiàn),限于論文篇幅,在這里不再累述。

1.3機(jī)電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢

經(jīng)過多年的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系,隨著我國高新技術(shù)不斷發(fā)展,越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上,機(jī)電一體化的最新的發(fā)展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號傳輸技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢分析

本小節(jié)在上文介紹機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上探討機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢,結(jié)合實(shí)際,本文從機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析、機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用、機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡單論述機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢,下面詳細(xì)討論。

2.1機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析

在國外,機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域較早,通過查閱資料得知,美國在上世紀(jì)90年代就把自動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用與機(jī)械制造領(lǐng)域,我國相對起步晚,但是起點(diǎn)較高,20世紀(jì)60年代,我國通過引進(jìn)蘇聯(lián)控制設(shè)備,逐漸把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域,并在20世紀(jì)80年代,實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制設(shè)備國產(chǎn)化,隨著科技不斷進(jìn)步,以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和無線通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機(jī)電一體化技術(shù),這使得機(jī)電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機(jī),應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.2機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用

機(jī)電一體化在機(jī)械工程領(lǐng)域很重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)床控制上,現(xiàn)代機(jī)床控制要求精度高、速度快、智能化高,這就要求現(xiàn)代機(jī)床的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性,機(jī)電一體化技術(shù)由于采用計(jì)算機(jī)處理技術(shù),處理速度快,精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片,抗干擾能力強(qiáng)。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機(jī)械工程領(lǐng)域,還大量應(yīng)用于相關(guān)機(jī)械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域,通過實(shí)際調(diào)查得知,我國全自動(dòng)包裝機(jī)已經(jīng)全部采用機(jī)電一體化技術(shù),由于包裝機(jī)械不但設(shè)計(jì)機(jī)械工程知識,還涉及機(jī)電控制技術(shù),微機(jī)處理技術(shù)等,所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任,機(jī)電一體化技術(shù)由于是一門交叉學(xué)科,所以具有很強(qiáng)的靈活性,所以機(jī)電一體化技術(shù)較好的解決了這個(gè)問題,機(jī)電一體化把軟件控制和機(jī)械控制結(jié)合起來,融為一體,通過上位機(jī)軟件來控制包裝機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景

通過對機(jī)電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢的調(diào)查研究,本文認(rèn)為,機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點(diǎn):(1)專用化趨勢不斷加強(qiáng):隨著機(jī)電一體化應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域的不斷深化,機(jī)電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專用化趨勢。(2)智能化不斷加強(qiáng):近年來,隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化領(lǐng)域,機(jī)電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢。(3)能耗低:節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境成為全社會的共識,在這種背景下,機(jī)電一體化技術(shù)積極加強(qiáng)自身改革,不斷研發(fā)新技術(shù),把能耗進(jìn)一步降低。

篇6

根據(jù)機(jī)電一體化在行業(yè)中的應(yīng)用,分析一體化的具體發(fā)展,由傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)到現(xiàn)行技術(shù),規(guī)劃機(jī)電一體化的進(jìn)程。

2.1數(shù)控機(jī)床階段

數(shù)控機(jī)床階段,代表了機(jī)電一體化的早期進(jìn)程。數(shù)控機(jī)床在我國的發(fā)展速度比較快,推動(dòng)了工業(yè)市場的發(fā)展,其為機(jī)電一體化的雛形。

2.2微電子技術(shù)階段

微電子技術(shù)階段,機(jī)電一體化的含量要高于數(shù)控機(jī)床,已經(jīng)可以參與工業(yè)的設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié),改進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)[2]。例如:微電子在當(dāng)時(shí)汽車行業(yè)中的應(yīng)用,電子裝置占到總產(chǎn)品的70%,制造中引入了集成電路,實(shí)現(xiàn)了信息化的技術(shù)應(yīng)用,提高了汽車制造的精確度。微電子技術(shù)階段的到來,延長了設(shè)備的運(yùn)行壽命,各大行業(yè)將微電子技術(shù)做為機(jī)電生產(chǎn)的核心。

3PLC控制階段

PLC是具有編程能力的控制器,此項(xiàng)發(fā)展進(jìn)程表明了機(jī)電一體化進(jìn)入可編程控制的時(shí)代。PLC在機(jī)電一體化中的應(yīng)用時(shí)間比較長,經(jīng)歷了單機(jī)向多CPU控制的過程,其可在機(jī)電系統(tǒng)中提供遠(yuǎn)程控制的方法。以PLC為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化中,常用的控制系統(tǒng)有:DCS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、ESD系統(tǒng),后期發(fā)展中,在PLC控制中,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場總線布設(shè),提供通信功能接口,將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到機(jī)電一體化中。

4新技術(shù)階段

PLC在機(jī)電一體化中的應(yīng)用,帶動(dòng)了發(fā)展進(jìn)程,根據(jù)機(jī)電一體化的需求,實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)的應(yīng)用[3]。例舉機(jī)電一體化在新技術(shù)階段進(jìn)程中所涉及的技術(shù),如:(1)激光技術(shù),其可在機(jī)電一體化中提供高度集中的控制條件,在材料打孔、穿孔等生產(chǎn)中較為常用,與普通光源不同,具有定位、集中等方面的優(yōu)勢;(2)模糊技術(shù),主要是處理機(jī)電一體化中的模糊信息,根據(jù)設(shè)定目標(biāo),模糊的描述生產(chǎn)中的對象,打破了傳統(tǒng)熟悉邏輯的限制;(3)信息技術(shù),涵蓋了整個(gè)IT領(lǐng)域,利用信息處理的方法,對機(jī)電信息進(jìn)行獲取、加工,促使計(jì)算機(jī)成為機(jī)電一體化中不可缺少的設(shè)備,常用的信息技術(shù)有通信技術(shù)、傳感技術(shù)等,提高了信息技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用效益。

5機(jī)電一體化的智能化思考

機(jī)電一體化的智能化發(fā)展,利用智能技術(shù)模擬人類的思維方式,促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以主動(dòng)歸類機(jī)電生產(chǎn)中的屬性信息,進(jìn)而根據(jù)機(jī)電一體化的要求,對信息進(jìn)行規(guī)劃和處理,預(yù)估機(jī)電一體化的生產(chǎn)模式和操作。智能化是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向,具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力,近幾年,機(jī)電一體化非常重視智能技術(shù)的應(yīng)用,構(gòu)建人工智能系統(tǒng),輔助人們解決機(jī)電生產(chǎn)中的問題。機(jī)電一體化的智能化思考中,總結(jié)了三項(xiàng)元素,即:解答、分析與學(xué)習(xí)。分析如:首先利用智能化系統(tǒng),解決機(jī)電一體化中出現(xiàn)的問題,降低機(jī)電生產(chǎn)故障的發(fā)生機(jī)率,提高機(jī)電一體化的工作效率;然后根據(jù)機(jī)電一體化的運(yùn)行狀態(tài),猜測后期的運(yùn)營與發(fā)展,提前進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整和設(shè)計(jì),基本不需要人工操作的參與;最后提高機(jī)電一體化的學(xué)習(xí)能力,加快智能化的開發(fā)速度。機(jī)電一體化的智能化建設(shè)中,對專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用比較明顯,促使機(jī)電一體化保持相互協(xié)作的關(guān)系,完善機(jī)電一體化中的智能推理、判斷和結(jié)論[4]。機(jī)電一體化智能發(fā)展中,還在網(wǎng)絡(luò)化、綠色化方面表現(xiàn)出一定的需求,輔助機(jī)電一體化進(jìn)行智能設(shè)計(jì),判斷機(jī)電一體化的工作方式,保障系統(tǒng)可以根據(jù)外界的參數(shù)變化,完成設(shè)定。智能化能夠減少機(jī)電一體化中的冗余系統(tǒng),朝向系統(tǒng)化、微型化的方向發(fā)展,增加了對傳感技術(shù)的應(yīng)用壓力,提出了人格化的構(gòu)建思想,充分發(fā)揮智能化發(fā)展的優(yōu)勢,為人格化建設(shè)提供相關(guān)的條件,優(yōu)化機(jī)電一體化的應(yīng)用環(huán)境。

篇7

機(jī)電一體化;現(xiàn)代工程;影響

機(jī)電一體化作為現(xiàn)代化的產(chǎn)物,因?yàn)槠涔ぷ餍矢摺⒉僮骱唵蔚膬?yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用在施工現(xiàn)場和傳播,促進(jìn)了我國現(xiàn)代工程的發(fā)展。所謂的機(jī)電一體化就是從一個(gè)比較全面的角度出發(fā),沿著系統(tǒng)的方向,將工程中可能用到的技術(shù),例如電氣技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合在一起,在進(jìn)行了全面的概括之后,在逐一對其內(nèi)部具體的技術(shù)進(jìn)行細(xì)化,完善各技術(shù)的功能。機(jī)電一體化作為時(shí)展的潮流,有關(guān)大學(xué)也專門開設(shè)了機(jī)電一體化的相關(guān)專業(yè),培養(yǎng)新技術(shù)的新人才。

1機(jī)電一體化發(fā)展歷程

機(jī)電一體化理念最初被提出是在1950年,當(dāng)時(shí)的觀念還不太成熟,主要是科學(xué)家自發(fā)組織的,為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和用途,嘗試著將電子技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)備中,初步的嘗試成功的提高了設(shè)備的工作效率,但是由于當(dāng)時(shí)的社會環(huán)境常年處于戰(zhàn)爭時(shí)期,經(jīng)濟(jì)發(fā)展不穩(wěn)定,且科研人員少,再加上電子技術(shù)的發(fā)展也僅僅處于初始發(fā)展階段,機(jī)電一體化的理念并沒有被廣泛宣傳,更別說得到人們廣泛認(rèn)可了。在一定程度上,戰(zhàn)爭期間對機(jī)械設(shè)備的依賴也促進(jìn)了機(jī)電一體化的發(fā)展,但發(fā)展方面僅停留在戰(zhàn)爭機(jī)械方面。在后來戰(zhàn)爭結(jié)束后,機(jī)電一體化的對象才逐漸由戰(zhàn)爭機(jī)械轉(zhuǎn)移到民用機(jī)械,并促進(jìn)了戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)。

2機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

后來在民用機(jī)械的發(fā)展中,機(jī)電一體化應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域就是工程機(jī)械,隨著社會的發(fā)展,加上有穩(wěn)定的社會、科學(xué)技術(shù)支持,機(jī)電一體化的發(fā)展逐漸走上了正軌,并逐步開展全面發(fā)展工作。以下對機(jī)電一體化的發(fā)展做詳細(xì)介紹。

(1)智能化發(fā)展。機(jī)電一體化在發(fā)展的過程中融入了計(jì)算機(jī)技術(shù),借助計(jì)算機(jī)的工作原理的成果,成功在其自身中運(yùn)用計(jì)算機(jī)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的智能化發(fā)展。機(jī)電一體化的智能化發(fā)展就是。在其編制過程中,加入人們的思維,對各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行整合編制,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。有關(guān)研發(fā)人員在進(jìn)行研發(fā)時(shí)應(yīng)該注意要將機(jī)電一體化的各項(xiàng)技術(shù)考慮全面,而且在編制過程中要加入心里學(xué)科,在其自動(dòng)化技術(shù)上需要根據(jù)人們的心理進(jìn)行編制。

(2)區(qū)域化發(fā)展。在現(xiàn)代社會,機(jī)電一體化作為應(yīng)時(shí)代而產(chǎn)生的新型技術(shù),其區(qū)域性發(fā)展是必然的。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,各區(qū)域的發(fā)展都離不開科學(xué)技術(shù)的支持。機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了全面的工程技術(shù)的綜合,并且具有自動(dòng)化基礎(chǔ),其在工程機(jī)械領(lǐng)域起著非常重要的作用,將會帶動(dòng)現(xiàn)代工程的發(fā)展,促進(jìn)我國的城市化發(fā)展。

(3)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在如今信息化的社會,信息化的發(fā)展將人類帶入了一個(gè)更加方便的社會,作為信息化發(fā)展的產(chǎn)物,手機(jī)、電腦在人類的生活與工作中都發(fā)揮著不小的作用。不僅如此,信息化的發(fā)展對工程機(jī)械領(lǐng)域也有所影響。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在機(jī)電一體化發(fā)展的過程中,能夠使相關(guān)技術(shù)人員對現(xiàn)場的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題,既提高了工作效率也在一定程度上保證了施工人員的安全。

3機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用及影響

機(jī)電一體化由于其全面性、高效率性的特點(diǎn)在現(xiàn)代工程中得以廣泛應(yīng)用。特別是在電子技術(shù)方面,在機(jī)電一體化發(fā)展初期,就是電子技術(shù)與機(jī)械設(shè)備相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。現(xiàn)如今,機(jī)電一體化對電子技術(shù)的影響也最為廣泛。機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)機(jī)械的可操作性、安全性。促進(jìn)了電子技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化對現(xiàn)代工程的影響貫穿整個(gè)施工過程。以下將分為施工前、施工中兩個(gè)方面分別介紹機(jī)電一體化對現(xiàn)代工程的影響。

3.1機(jī)電一體化在工程施工前的影響

(1)使施工需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)更加具有科學(xué)性。在施工前需要施工的要求設(shè)計(jì)施工圖紙,同時(shí)也需要和實(shí)際施工現(xiàn)場相結(jié)合。有了機(jī)電一體化技術(shù),有關(guān)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行現(xiàn)場勘察時(shí),能夠利用準(zhǔn)確性能高的精準(zhǔn)儀器對工程的關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)際測量,確保圖紙的可操作性并減少圖紙與施工現(xiàn)場的誤差。這樣能夠有效的提高圖紙的精度和質(zhì)量。

(2)為選擇施工單位和施工材料提供了相應(yīng)依據(jù)。施工單位進(jìn)行投標(biāo)時(shí),需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙編制工程預(yù)算和施工組織設(shè)計(jì)。施工單位在進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)工作的時(shí)候,可以根據(jù)高精度的檢測儀器對現(xiàn)場進(jìn)行精準(zhǔn)的測量,這樣能夠減少施工與設(shè)計(jì)的誤差,使施工設(shè)計(jì)更加規(guī)范。有關(guān)建設(shè)單位在進(jìn)行招標(biāo)時(shí)可以通過觀察投標(biāo)單位所提交的施工組織設(shè)計(jì)的規(guī)范性來判斷這個(gè)施工單位對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,甚至可以看出整個(gè)施工單位的資質(zhì)。而施工單位對施工材料的選擇也是這個(gè)原理,要選取與機(jī)電一體化設(shè)備相適應(yīng)的施工材料,能夠在雙重方面提高工程的質(zhì)量。

3.2機(jī)電一體化在工程施工中的影響

(1)在施工過程中對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用提高了施工工藝。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平有了顯著的提高。對現(xiàn)代建筑的要求也有了提高,不再僅僅滿足于過去御寒的基本要求,而是在此基礎(chǔ)上,更加注重房屋建筑的環(huán)保性能、舒適性、采光性等多方面的高品質(zhì)要求。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用就能夠滿足人們對房屋建筑的高品質(zhì)要求。由于機(jī)電一體化操作起來在很大程度上符合人們的思維方式,產(chǎn)出的建筑物也比較美觀。

(2)提高工程的準(zhǔn)確度和速度。由于機(jī)電一體化綜合了各方面的工程技術(shù),并實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化,其在施工過程中的應(yīng)用有效的提高了施工的效率,節(jié)省了施工時(shí)間,縮短了工期,減少了因?yàn)檠诱`工期而賠償?shù)馁M(fèi)用;運(yùn)用了機(jī)電一體化的設(shè)備操作起來更加靈活,施工單位不用話費(fèi)時(shí)間和成本去培養(yǎng)專門的設(shè)備操作人員;機(jī)電一體化的運(yùn)用讓機(jī)械設(shè)備的操作結(jié)果更加精準(zhǔn),減少了與設(shè)計(jì)圖紙之間的誤差,提高了工程的質(zhì)量。

(3)機(jī)電一體化技術(shù)大都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或者半自動(dòng)化,加上其中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,機(jī)械設(shè)備在施工現(xiàn)場的監(jiān)測過程中,如果發(fā)現(xiàn)施工人員或者施工技術(shù)出現(xiàn)了問題,能夠啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警工能,這樣一來,能夠有效的減少施工人員的危險(xiǎn)和減少施工過程中的質(zhì)量問題,即使在出現(xiàn)質(zhì)量問題后,由于機(jī)電一體化設(shè)備的自動(dòng)報(bào)警,有關(guān)人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)做出應(yīng)對措施,減少了施工單位因?yàn)闀r(shí)間問題造成的損失。

(4)機(jī)電一體化之所以能夠提高工程的施工效率時(shí)因?yàn)樵谑褂昧藱C(jī)電一體化技術(shù)后,減少了對施工材料、能源的損耗,加上其操作技術(shù)快,二者都促進(jìn)了機(jī)電一體化高效率的性質(zhì)。這樣一來,機(jī)電一體化能夠減少施工過程中施工材料的損耗,既節(jié)約了成本也保護(hù)了環(huán)境。同時(shí)隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,新型環(huán)保型建筑材料也得到了發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于工程中,減少了對環(huán)境的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。同時(shí)機(jī)電一體化的智能化、區(qū)域化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展都也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4結(jié)束語

正如上邊所說的,機(jī)電一體化技術(shù)作為時(shí)展的產(chǎn)物,應(yīng)時(shí)展潮流,為工程項(xiàng)目的建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。同時(shí)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展二者相輔相成,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的研究提供經(jīng)濟(jì)支持,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展為工程項(xiàng)目提供了新科技,提高工程的質(zhì)量和速度,又促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。二者之間和諧發(fā)展促進(jìn)了社會的穩(wěn)定,有關(guān)科技研發(fā)人員應(yīng)該繼續(xù)支持,研發(fā)出更高效的技術(shù)。

參考文獻(xiàn):

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篇8

一 調(diào)研目的

調(diào)研吳中區(qū)及周邊機(jī)電類企業(yè),通過對企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)、用人層次、招聘途徑、員工培訓(xùn)以等各個(gè)方面的調(diào)研,分析企業(yè)對機(jī)電一體化專業(yè)人才需求、崗位要求、素質(zhì)能力等方面的要求,探尋機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵問題和教學(xué)體系設(shè)計(jì)的思路,調(diào)整我校機(jī)電一體化專業(yè)下一步建設(shè)和發(fā)展的方向,為我校機(jī)電一體化專業(yè)辦出特色、辦出成效,為人才培養(yǎng)目標(biāo)的修訂奠定基礎(chǔ)。

二 調(diào)研對象

調(diào)研對象為機(jī)電類國有、民營、外資等企業(yè)人事經(jīng)理、部門經(jīng)理、技術(shù)骨干、我校機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生。具體企業(yè)有蘇州新火花機(jī)床有限公司、蘇州寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司等企業(yè)。

三 調(diào)研方法

1.典型調(diào)研

重點(diǎn)調(diào)查與我校機(jī)電專業(yè)長期緊密合作的企業(yè)。調(diào)研該企業(yè)的生產(chǎn)崗位,崗位要求,企業(yè)招聘要求,員工的學(xué)歷結(jié)構(gòu),企業(yè)管理制度,企業(yè)文化生活等。采用企業(yè)參觀、企業(yè)骨干訪談等形式。

2.重點(diǎn)調(diào)研

重點(diǎn)調(diào)查近兩年機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生。調(diào)研畢業(yè)生所在的企業(yè)、工作崗位、崗位要求、企業(yè)管理、企業(yè)文化等。

3.抽樣調(diào)研

針對開辦本專業(yè)來,抽樣采集優(yōu)秀企業(yè)生的典型案例。調(diào)研優(yōu)秀畢業(yè)生成長過程中,基本素養(yǎng)、知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)等要素與個(gè)人成才的關(guān)系。

四 調(diào)研內(nèi)容

1.現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ),是提高現(xiàn)代化制造產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要手段。隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用,機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類變得越來越廣泛,在各行各業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)、制造、運(yùn)行與維修及其他環(huán)節(jié)中都占據(jù)了極其重要的戰(zhàn)略地位。用高新技術(shù)來改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),而且新技術(shù)本身也要形成產(chǎn)業(yè)化。

2.人才供需狀況

調(diào)研蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),裝備制造產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)所占比重較高,圖1說明蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中裝備產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)占到35%。

3.崗位技能情況

本次主要調(diào)研17家企業(yè),了解企業(yè)的主要生產(chǎn)產(chǎn)品,企業(yè)的基本性質(zhì),企業(yè)的主要崗位,以及主要崗位的基本要求等。表1為調(diào)研企業(yè)的主要信息。

蘇州市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“中職機(jī)電專業(yè)‘工學(xué)六合一’人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐研究”(批準(zhǔn)號:130502171)

本次對近兩年的畢業(yè)生調(diào)查中,對于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所覆蓋的職業(yè)崗位群進(jìn)行匯總。用人單位對機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生所開設(shè)的崗位分布情況如下表2所示。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生主要從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測和維護(hù)等相關(guān)的崗位,也有部分營銷及售后服務(wù)和生產(chǎn)管理工作。

在近兩年機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生調(diào)查中,不同性質(zhì)的企業(yè)對近年來我校畢業(yè)生的整體素質(zhì)和能力基本肯定,各單位對我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的崗位能力提出不同的要求,見機(jī)電一體化專業(yè)崗位專項(xiàng)能力表。

五 調(diào)研分析

1.從業(yè)人員分析

企業(yè)中,目前招聘人員的途徑主要是通過傳統(tǒng)媒體廣告招聘、校園招聘會、人才資源中介機(jī)構(gòu)、內(nèi)部員工推薦、現(xiàn)場招聘會、網(wǎng)絡(luò)招聘等形式。職業(yè)學(xué)校學(xué)生主要以校園招聘會招聘為主。圖2為企業(yè)員工招聘渠道與招聘數(shù)量比例圖。

圖2 企業(yè)員工招聘渠道

對于各個(gè)崗位人才層次需求,不同類型的企業(yè)需求有很大的不同,但是總體趨勢是:技術(shù)工人的人才層次集中在高職和中專學(xué)生,現(xiàn)場管理人員集中在高職和本科學(xué)生;設(shè)計(jì)人員通常集中在本科生。其中調(diào)研的13家企業(yè)普遍認(rèn)為高職學(xué)生基本素質(zhì)好,基本功扎實(shí),自我學(xué)習(xí)能力強(qiáng),業(yè)務(wù)能力提升快,有團(tuán)隊(duì)合作精神,也更便于管理,而且到具體崗位后,上手較快,并能勝任多個(gè)崗位需求。圖3為企業(yè)員工學(xué)歷層次分布圖。

圖3 企業(yè)員工學(xué)歷層次分布

對于現(xiàn)場管理人員來說,企業(yè)偏向選擇高職生和本科生,這部分人員都需要從基層做起,了解具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程,能在現(xiàn)場指導(dǎo)工人解決生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的問題。對于選擇高職還是本科生,企業(yè)的使用部門更多的是要看其工作中的表現(xiàn)和適應(yīng)能力,并不是太注重其學(xué)歷。圖4為企業(yè)員工技能等級分布圖。

圖4 企業(yè)員工技能等級分布

2.課程設(shè)置分析

根據(jù)調(diào)研,明確機(jī)電一體化專業(yè)主要面向的職業(yè)與崗位,掌握具體崗位主要業(yè)務(wù)工作。表4為機(jī)電一體化職業(yè)崗位分析表。

結(jié)合企業(yè)具體崗位要求,將其細(xì)分于專業(yè)課程內(nèi),

并機(jī)電一體化專業(yè)的職業(yè)能力與課程相對應(yīng)。

3.招生就業(yè)分析

2013、2014年我校招收的590名五年一貫制學(xué)生中,機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人數(shù)穩(wěn)定于13%。圖5為2013、2014年江蘇省吳中中等專業(yè)學(xué)校五年制專業(yè)招生比例。

近兩年,機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)學(xué)生共190人,就業(yè)率100%,專業(yè)對率92%。在175名專業(yè)對口人名中,按機(jī)電產(chǎn)品制造、機(jī)電產(chǎn)品維修、機(jī)電產(chǎn)品銷售三個(gè)就業(yè)方向,見圖6:機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向比例圖。

4.同類院校分析

我校周邊開設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的職業(yè)學(xué)校有蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州相城中等專業(yè)學(xué)校,它們都是江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院的分院或辦班點(diǎn),它們具有相同的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。我校五年一貫制按江蘇城市職業(yè)學(xué)院招生,在江蘇城市職業(yè)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的框架內(nèi),結(jié)合我校的特色,制訂出符合我區(qū)及蘇州市對機(jī)電一體化專業(yè)的需求而開發(fā)的人才培養(yǎng)方案。

以開發(fā)的兩分人才培養(yǎng)方案進(jìn)行對比,我校的人才培養(yǎng)方案在修訂中,更具特色,主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)崗位任務(wù)與職業(yè)能力更加細(xì)化。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在崗位工作任務(wù)與職業(yè)能力的分析上,圍繞機(jī)電產(chǎn)品安裝與調(diào)試、機(jī)電設(shè)備維護(hù)與維修、機(jī)械零部件生產(chǎn)、機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與管理、機(jī)電產(chǎn)品售后服務(wù)等核心崗位,更加具體,對職業(yè)能力要求與素質(zhì)更加細(xì)化,培養(yǎng)方向更加清晰。(2)職業(yè)能力結(jié)構(gòu)更加真實(shí)。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)將職業(yè)能力培養(yǎng)細(xì)分為專業(yè)能力、社會能力、方法能力的三個(gè)維度,并呈現(xiàn)出具體的內(nèi)涵。人才培養(yǎng)方案的實(shí)施更具可操作性。(3)課程的教學(xué)內(nèi)容與要求更具針對性。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所包含的課程從課時(shí)分配、主要教學(xué)內(nèi)容及要求、教學(xué)實(shí)施建設(shè)、考核方法等方面進(jìn)行描述,為課程實(shí)施帶來更大的便利。

六 調(diào)研結(jié)論

1.人才培養(yǎng)定位準(zhǔn)確

在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)以“培養(yǎng)與我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng),德、智、體、美全面發(fā)展,具備良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng),從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測和維護(hù)等相關(guān)崗位的技術(shù)工作,適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理一線需要的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才”,作為人才培養(yǎng)目標(biāo),定位清楚,方向明確,符合企業(yè)、學(xué)生、家長的要求。

2.人才培養(yǎng)途徑有效

我校在該專業(yè)的開辦中,主要通過以下途徑來完成人才培養(yǎng)。

第一,以專業(yè)建設(shè)提升專業(yè)內(nèi)涵。在學(xué)校宏觀調(diào)控下,機(jī)電一體化專業(yè)團(tuán)隊(duì)緊抓各種機(jī)遇,以專業(yè)建設(shè)為抓手,全面提升機(jī)電一體化專業(yè)內(nèi)涵。在專業(yè)建設(shè)中,積極參與省市級各項(xiàng)評估,反復(fù)錘煉機(jī)電一體化專業(yè)的辦學(xué)能力。近年來,專業(yè)教學(xué)設(shè)施設(shè)備得到不斷充實(shí),師資隊(duì)伍不斷壯大,教學(xué)管理更加規(guī)范,學(xué)生就業(yè)形勢更加喜人。2013年機(jī)電一體化專業(yè)被評為省品牌專業(yè)。

第二,以課程改革促進(jìn)教學(xué)效果。加強(qiáng)校企合作,在“工學(xué)六合一”教學(xué)模式下,開展課程改革。以機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案為綱領(lǐng),開發(fā)專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn),以建設(shè)校級、區(qū)級、市級精品課程為抓手,建設(shè)校本特色教材、課程資源庫。

以校企聯(lián)動(dòng)、引入企業(yè)生產(chǎn)案例改革實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)。建立學(xué)校專業(yè)教師與企業(yè)工程師聯(lián)合教學(xué)團(tuán)隊(duì),指導(dǎo)機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能訓(xùn)練。將企業(yè)生產(chǎn)案例引入校園,轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容,貫穿于實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,提高學(xué)生技能訓(xùn)練的針對性與實(shí)效性。通過第三方(企業(yè)工程師、區(qū)技能鑒定員)對技能訓(xùn)練進(jìn)行考核,提高考核的公平性。

第三,以技能競賽提升實(shí)踐能力。校技能節(jié)中車工、鉗工、維修電工等項(xiàng)目的開設(shè),為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能的選擇提供很大的平臺。積極參與蘇州市技能競賽,更大程度地提升師生技能的水平。

第四,以“三創(chuàng)”基地引導(dǎo)創(chuàng)業(yè)意識。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所在系部,建立了學(xué)校“車娛水”洗車行、“衣香坊”洗衣房,為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生提供了創(chuàng)業(yè)平臺。課余時(shí)間在“三創(chuàng)”基地工作,提高學(xué)生創(chuàng)業(yè)意識,增加了創(chuàng)業(yè)的機(jī)會,提高服務(wù)能力。

3.教學(xué)改革成效明顯

機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,推動(dòng)教學(xué)工作必須進(jìn)行一系列的改革。首先是建設(shè)好一支教師隊(duì)伍。一方面以名師工作培養(yǎng)班、青年教師培養(yǎng)班的開設(shè),梳理我校教師教育教學(xué)理念,增加現(xiàn)代職業(yè)教育改革意識。另一方面通過一些培訓(xùn),提高教師職業(yè)教育的各項(xiàng)能力。其次是大力提升課堂教學(xué)效果。結(jié)合職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn),加強(qiáng)理實(shí)一體化、項(xiàng)目化教學(xué),轉(zhuǎn)換教師角色,實(shí)現(xiàn)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)。再次大力改革評價(jià)方式。將結(jié)果性考核轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程性考核,嘗試學(xué)校考核轉(zhuǎn)變?yōu)榈谌娇己耍瑥亩鴮?shí)現(xiàn)學(xué)生考核的合理性、公平性。

4.師資實(shí)力雄厚

篇9

(一)效率得到提高

機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理的功能和自動(dòng)控制的功能。新產(chǎn)品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過自動(dòng)控制的系統(tǒng)對機(jī)械進(jìn)行控制,使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作,可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動(dòng)作,從而得到最佳的操作,使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率,也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

(二)使用性能得到提高

機(jī)電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式,操作臺上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少,這樣做可以使操作人員進(jìn)行操作的時(shí)候簡單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦荆娮涌刂葡到y(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作,系統(tǒng)支持重復(fù)操作。

(三)功能得到提高

機(jī)電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用,適用面也比較廣泛。原有的機(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù),機(jī)電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù),單一功能了,具有了復(fù)合的技術(shù)與功能,使得產(chǎn)品的自動(dòng)化和功能水平上都有了很大的提高。

(四)維護(hù)得到提高

機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多,產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時(shí)候,是可以通過改變程序的控制來達(dá)到改變工作方式的目的。因此,更加的適應(yīng)不同對象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動(dòng)監(jiān)視的功能和自動(dòng)化檢驗(yàn)的功能,可以在工作的過程中針對所出現(xiàn)的問題自動(dòng)采取措施,使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。

二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)

(一)機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)

機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動(dòng)、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分,因此對于機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了,需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。

(二)機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力系統(tǒng)

機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力功能和能量都是由動(dòng)力系統(tǒng)來完成的。動(dòng)力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動(dòng)力源,一般的都是以電力為主的,比如電源、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)等。

(三)機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測的系統(tǒng)

機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使其成為能夠測定的物理量,這個(gè)過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統(tǒng)就是對這些物理量進(jìn)行精確的測定,從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個(gè)種類的信息。

(四)機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理

為了滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和要求,信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息,然后對這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策,對正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制,達(dá)到控制的功能。在產(chǎn)品中,信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。

(五)機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動(dòng)作,控制信息占據(jù)這重要的地位,只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動(dòng)部件,經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。

三、機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向

(一)機(jī)電一體化的智能化

機(jī)電一體化技術(shù)中一個(gè)重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機(jī)電一體化的研究建設(shè)的重視,最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化,以控制理論為基礎(chǔ),融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新的思想與方法,對人類智能進(jìn)行模擬,致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力,得已達(dá)到更高的控制目標(biāo),更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。

(二)機(jī)電一體化的模塊化

由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多,所以十分有必要研制和開發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時(shí)還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),這樣可以方便各個(gè)部件,單元的匹配和接口。模塊化將會為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。

(三)機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問世,只要是擁有獨(dú)特的功能,并且可靠性比較高,質(zhì)量能夠保證,相信很快就會風(fēng)靡全球。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及,以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時(shí)期,而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品,因此機(jī)電一體化肯定也會向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。

(四)機(jī)電一體化的微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末,是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展,國外稱之為微電子,它的特點(diǎn)是體積小,耗能少,運(yùn)動(dòng)靈活。

四、小結(jié)

篇10

一、前言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使得傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)受到了極大的沖擊,電一體化產(chǎn)品在機(jī)械系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息機(jī)電一體化機(jī)電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。機(jī)電一體化是一門獨(dú)立的綜合叉學(xué)科,現(xiàn)已發(fā)展到光機(jī)電一體化、機(jī)械智能化和微機(jī)械化階段。目前,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)在的各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用。

二、機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)概述

機(jī)電一體化是在傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、軟件編程技術(shù)等技術(shù),根據(jù)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)和系統(tǒng)功能目標(biāo),以智力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力和感知組成等要素為基礎(chǔ),進(jìn)而對各個(gè)成要素和各要素之間的運(yùn)動(dòng)傳遞、信息處理、能量變換、接口耦合、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行研究,使整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合與集成,并在系統(tǒng)控制程序的信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng),在高質(zhì)量、高功能、高精度、高可靠性等方面實(shí)現(xiàn)最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。機(jī)電一體化的產(chǎn)生和發(fā)展對機(jī)械系統(tǒng)也起了極大的推動(dòng)和促進(jìn)作用,它提高了機(jī)械系統(tǒng)的性能,完成傳統(tǒng)機(jī)械所不能完成的功能。一般來說,機(jī)械技術(shù)只能形成功能有限的純機(jī)械的產(chǎn)品,但與信息技術(shù)、微電子技術(shù)相結(jié)合后,就可以形成機(jī)電一體化產(chǎn)品。但并非任何的機(jī)械產(chǎn)品都能改造成機(jī)電一體化產(chǎn)品,必須要對其零部件也要進(jìn)行適當(dāng)選擇或替換,再結(jié)合相關(guān)技術(shù)等才能形成機(jī)電一體化產(chǎn)品。

圖1 機(jī)電一體化系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖

機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)與控制,主要是用來完成動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械及其機(jī)電部件的系統(tǒng)。機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)核心是由計(jì)算機(jī)控制的,包括機(jī)械、電子、液壓等技術(shù)的伺服系統(tǒng)。機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的主要功能是在計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)和控制下,單獨(dú)由控制電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的子系統(tǒng)來完成一系列機(jī)械運(yùn)動(dòng),完成其系統(tǒng)功能要求。機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要從系統(tǒng)的角度進(jìn)行合理化和最優(yōu)化設(shè)計(jì)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支承部件。(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是依據(jù)操作指令的要求在動(dòng)力源的帶動(dòng)下,完成操作任務(wù)的直接裝置。一般具有較高的靈敏度、精確度和可靠性等。由于計(jì)算機(jī)的越來與強(qiáng)大的性能,傳統(tǒng)作為動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)已發(fā)展為具有動(dòng)力、變速與執(zhí)行等多重功能的伺服電動(dòng)機(jī),從而簡化了傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 (2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是伺服系統(tǒng)的一部分,要根據(jù)伺服控制的要求進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不但要滿足傳動(dòng)精度的要求,還要滿足輕量、低噪聲和高可靠性的要求。(3)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)一般指起支承和導(dǎo)向作用的導(dǎo)軌、軸承等,為機(jī)械系統(tǒng)中各運(yùn)動(dòng)裝置完成其特定方向的運(yùn)動(dòng)提供保障。此外,在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),為獲得良好的伺服性能,必須考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)因素與整個(gè)伺服系統(tǒng)的電氣參數(shù)、性能參數(shù)的匹配。

與一般的機(jī)械系統(tǒng)相比,機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)要求較高的制造精度、良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和良好的穩(wěn)定性。(1)高精度。精度的高低直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量,機(jī)電—體化機(jī)械系統(tǒng)的高精度是其最重要的要求。機(jī)電—體化機(jī)械系統(tǒng)其技術(shù)性能、工藝水平和功能有很大的提高,如機(jī)械系統(tǒng)的精度不能滿足要求,則無論機(jī)電—體化也無法完成其預(yù)定的機(jī)械操作。(2)快速響應(yīng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的快速響應(yīng)要求機(jī)械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務(wù)之間的時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)短。只有這樣,能控制系統(tǒng)也才能及時(shí)根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行情況獲取相關(guān)信息,然后下達(dá)指令,從而精確地完成預(yù)定的任務(wù)要求。(3)良好的穩(wěn)定性。機(jī)電一體化系統(tǒng)要求系統(tǒng)抵御外界環(huán)境的影響和抗干擾能力強(qiáng),機(jī)械裝置在外界干擾的作用下依然能夠保證穩(wěn)地進(jìn)行工作。因此,在機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,一般應(yīng)當(dāng)滿足無間隙、低摩擦、高諧振頻率等要求。此外,機(jī)械系統(tǒng)還要求具有高可靠性、壽命長、體積小、重量輕等特點(diǎn)。

三、機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)

機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)工作中的一個(gè)重要組成部分,是最具創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。正確合理地設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),對提高機(jī)械的性能和質(zhì)量、降低機(jī)械的制造成本和使用費(fèi)用等都是至關(guān)重要的。機(jī)械傳動(dòng)是一種把動(dòng)力機(jī)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間裝置,是一種扭矩和轉(zhuǎn)速的變換器,其目的是在動(dòng)力機(jī)與負(fù)載之間使扭矩得到合理的匹配,并可通過機(jī)構(gòu)變換實(shí)現(xiàn)對輸出的速度調(diào)節(jié)。機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)的任務(wù),是將動(dòng)力機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能傳輸?shù)讲僮鳈C(jī)械上,因而機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也就是伺服機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中, 在一定程度上伺服電動(dòng)機(jī)的伺服變速功能替代了傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)中的變速機(jī)構(gòu),只有在伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍滿足不了系統(tǒng)要求的情況下,才會通過傳動(dòng)裝置進(jìn)行變速。由于機(jī)電一體化系統(tǒng)對快速響應(yīng)指標(biāo)要求一般都會很高,機(jī)械傳動(dòng)裝置不僅要解決伺服電機(jī)與負(fù)載間的力矩匹配問題,還應(yīng)當(dāng)大力提高系統(tǒng)的伺服性能。因此,機(jī)電一體化系統(tǒng)要求機(jī)械傳動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)滿足慣量小、摩擦小、阻尼合理、間隙小、輕量和高可靠性等要求。因此機(jī)電一體化機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)具有傳動(dòng)鏈短、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、盡可能采用線性傳遞、無間隙傳遞等設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

2.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)電一體化的機(jī)械結(jié)構(gòu)仍屬于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的范疇,在滿足伺服系統(tǒng)對其穩(wěn)、準(zhǔn)、快要求的前提下,從整體上說應(yīng)該是朝著高速化、精密化和輕量化的方向發(fā)展。因而在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須要對具體的零部件的設(shè)計(jì)提出了更高、更嚴(yán)的要求,應(yīng)當(dāng)綜合考慮到各個(gè)零部件的制造和安裝精度、結(jié)構(gòu)剛度、穩(wěn)定性等具體情況。可以通過一些措施來改善機(jī)械結(jié)構(gòu)零部件特性,如采用新材料和鋼板焊接結(jié)構(gòu)來提高支承件的剛度、采用合理的截面形狀和尺寸、采用低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌提高運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。近幾年在結(jié)構(gòu)上也出現(xiàn)了并聯(lián)形式,如并聯(lián)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)床等,極大地簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu),提高了產(chǎn)品的剛度重量比及精度。除了以上兩個(gè)方面以外,機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)還需工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)方法上大膽創(chuàng)新,充分利用已有的模塊,,并且在設(shè)計(jì)之初,就考慮到產(chǎn)品在制造、使用過程中對生態(tài)環(huán)境的影響。

四、結(jié)束語

由于機(jī)電一體化的迅速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已逐步滲透到機(jī)械工業(yè)的每一個(gè)領(lǐng)域,幾乎不受行業(yè)的限制。機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)計(jì)理論的發(fā)展,設(shè)計(jì)好機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)電一體化產(chǎn)品的前提。面對日益發(fā)展信息時(shí)代,掌握機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路,是開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展其機(jī)械部分的設(shè)計(jì)將會朝著結(jié)構(gòu)更簡單,控制更容易,可靠性更好,性能價(jià)格比更高的方向不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

篇11

引言

機(jī)電一體化經(jīng)歷了自然產(chǎn)生和發(fā)展的過程,20世紀(jì)年代70初,經(jīng)日本科技工作者系統(tǒng)地概括和總結(jié),形成了比較完整的機(jī)電一體化概念,越后由于大規(guī)模集成電路技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)震,使得機(jī)電結(jié)合的形式更加靈活活,內(nèi)容更加豐富,應(yīng)用更加廣泛。我國的機(jī)電—體化經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了重大進(jìn)展,主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面。

1 機(jī)電一體化的內(nèi)容

1.1機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā),應(yīng)用機(jī)械、電子等有關(guān)技術(shù),使機(jī)械、電子有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù),主要包括技術(shù)原理和使用機(jī)電一體化產(chǎn)品(或系統(tǒng))得以實(shí)現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)技術(shù)群(族)的總稱。

1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)由若干具有特定功能的機(jī)械和電子要素組成的有機(jī)整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)。主要是指機(jī)械系統(tǒng)(或部件)與微電子系統(tǒng)(或部件)相互置換和有機(jī)結(jié)合,從而賦予新的功能和性能的新一代產(chǎn)品,有良好的人機(jī)協(xié)作關(guān)系。一個(gè)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(dòng)力源、傳感器、計(jì)算機(jī)這5個(gè)要素構(gòu)成。

1.3機(jī)電一體化工程( 機(jī)械電子工程)是機(jī)械工程與電子工程的綜合集成,即給定機(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)“目的功能”與“規(guī)格”后,機(jī)電一體化技術(shù)人員利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的整個(gè)過程體系。機(jī)電一體化工程是系統(tǒng)工程在機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)中的具體應(yīng)用。

1.4機(jī)電一體化思想體現(xiàn)了“ 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理”和“綜合集成技巧”。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。從某種意義上講、機(jī)電一體化思想相當(dāng)于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機(jī)一體化、機(jī)電液一體化、科工貿(mào)一體化、人機(jī)一體化等技術(shù)及其產(chǎn)品。

2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

由于機(jī)電一體化技術(shù)是多學(xué)科技術(shù)交融的技術(shù),因此其發(fā)展的程度必然受制于其相應(yīng)支撐技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也必然促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。

2.1智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向,而機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是其重要應(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(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新方法,模擬人類智能,使它具有自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)、思維和決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。

2.2模塊化

機(jī)電一體化產(chǎn)品種類繁多。讓它們自由地交換信息是一項(xiàng)十分復(fù)雜的事,因此有必要研制具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口或電氣動(dòng)力接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品。如果機(jī)電產(chǎn)品能夠象“搭積木”那樣讓需求者根據(jù)要求自由組合,那么無論是對資源的節(jié)約,還是服務(wù)于各行各界,都有著其巨大的作用。

2.3 網(wǎng)絡(luò)一體化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及,推進(jìn)了全球化的進(jìn)程。而基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù),讓家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能。把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人們無論在家里還是在外面,都能隨時(shí)享受各種機(jī)電產(chǎn)品帶來的好處。因此,機(jī)電_體化產(chǎn)品無疑會朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。

2.4微機(jī)電化

微機(jī)電化指的是機(jī)電系統(tǒng)主要裝置的特征尺寸在亞微米至亞毫米范圍。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品由于體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在軍事、生物醫(yī)療、航空、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

2.5 綠色化

綠色化主要是指產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、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,而且是低能耗、低材耗、協(xié)調(diào)而可再生的產(chǎn)品。

3機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在人們的日常生活當(dāng)中,自動(dòng)機(jī)械、信息處理設(shè)備、辦公室設(shè)備、車輛電子設(shè)備、醫(yī)療器械、光學(xué)裝置、智能家電、樓宇安全系統(tǒng)等機(jī)電一體化系統(tǒng)都離不開執(zhí)行元件為其提供動(dòng)力。而執(zhí)行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的,因此需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)部件。該驅(qū)動(dòng)部件在電子控制裝置的控制下,接收指令,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,從而得到目標(biāo)輸出。電子控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框架見圖1。

對于精密傳動(dòng)來說,需要在執(zhí)行元件輸出終端進(jìn)行傳動(dòng)測量,如測量其位置、速度、加速度,同時(shí)將所測得的數(shù)據(jù)反饋給電子控制裝置,讓其進(jìn)行比較,進(jìn)行誤差修正控制,最終實(shí)現(xiàn)精密傳動(dòng)。電子閉環(huán)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框架見圖2。

當(dāng)有多個(gè)執(zhí)行元件,其輸出動(dòng)作規(guī)律各不相同時(shí),一方面要根據(jù)各執(zhí)行元件工作情況來考慮其控制的形式,另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯(lián)系。如果它們之間沒有聯(lián)系,可以讓它們單獨(dú)來工作,也可以通過構(gòu)建PC機(jī)上位控制來統(tǒng)一管理。圖3為PC機(jī)二級管理的多驅(qū)動(dòng)電子閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。若工作聯(lián)動(dòng)內(nèi)容經(jīng)常變化,就應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)可以直接識別聯(lián)動(dòng)輸出的軟件,將聯(lián)動(dòng)輸出寫入軟件當(dāng)中,讓其直接轉(zhuǎn)化為控制程序,這樣就能靈活地應(yīng)對動(dòng)作輸出的需求。圖4為裝載了位置控制模塊的PC機(jī)二級管理多驅(qū)動(dòng)電子閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

上述機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,僅論述了如何將傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)等技術(shù)簡單的融合,各部件都是以模塊形式搭建的,而模塊間的信號傳輸及所涉及到的接口技術(shù)和信息處理技術(shù)是其中的重點(diǎn)。所以,在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用中,以全局最優(yōu)的觀念去設(shè)計(jì)機(jī)電一體化產(chǎn)品,并且解決好每個(gè)功能模塊信息處理和傳輸?shù)膯栴},是能夠迅速地利用好機(jī)電一體化技術(shù)的方法。

結(jié)束語

綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,是人們?yōu)榱藵M足社會日益豐富的需求而不斷地對已有的技術(shù)進(jìn)行變革創(chuàng)新并且使它們有機(jī)結(jié)合的一門綜合性技術(shù)。。因此,機(jī)電一體化技術(shù)對我們?nèi)祟惖陌l(fā)展有著極其深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]楊兆偉,劉錦.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢與分析[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2007

篇12

1.20世紀(jì)90年代以來,歐美、日本等國家將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)結(jié)合起來廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。它著重強(qiáng)調(diào)了機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合逐漸產(chǎn)生了機(jī)電一體化這門學(xué)科。機(jī)電一體化是一門注重應(yīng)用的跨學(xué)科的邊緣科學(xué)。它使系統(tǒng)更優(yōu)化,從而產(chǎn)生體積更小、功能更強(qiáng)的新一代智能化產(chǎn)品。

2.隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用,它與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了數(shù)控機(jī)床技術(shù)。數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了機(jī)電一體化歷史的新的篇章。它使機(jī)械制造裝備業(yè)快速進(jìn)行了技術(shù)革新和發(fā)展。自從第l臺數(shù)控銑床問世以來,數(shù)控裝備形成龐大的數(shù)控制造裝備產(chǎn)業(yè),每年全世界的產(chǎn)量有10萬臺左右,產(chǎn)值達(dá)幾百億美元。我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)也有了快速的發(fā)展,在制造業(yè)領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用,形成了繁榮的供求市場。

3.微電子新技術(shù)的加入為機(jī)電一體化帶來了新的發(fā)展契機(jī)。幾乎所有的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)只要與微電子技術(shù)結(jié)合,用集成電路芯片進(jìn)行智能改造,就會使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重新煥發(fā)青春。可編程序控制器PLC、電力電子等技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.激光技術(shù)把機(jī)電一體化更是把機(jī)電一體化推向高速發(fā)展軌道。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),它集中了物理學(xué)、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)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(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科。光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會和軍事的發(fā)展,而且也影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢。機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。

1.光機(jī)電一體化方向。一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn),就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

2.柔性化方向。未來機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在這種系統(tǒng)中,各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。

3.智能化方向。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展。

4.仿生物系統(tǒng)化方向。今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,往往在結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí),生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí),生物就很有活力。

5.微型化方向。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型化是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。

三、機(jī)電一體化在教學(xué)中改革創(chuàng)新

目前部分高職院校對機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的定位由于各高職院校的服務(wù)區(qū)域和學(xué)校教學(xué)傳統(tǒng)及教學(xué)資源的不同,他們的機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格各有其特殊性。

1.大部分高職學(xué)院以傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)為基礎(chǔ),開發(fā)了以現(xiàn)代加工制造技術(shù)為主的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè),該專業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)格是:①工藝規(guī)格的編制及實(shí)施;②傳統(tǒng)機(jī)械加工的工裝設(shè)計(jì);③數(shù)控加工程序的編制;④數(shù)控機(jī)床的操作、加工調(diào)試、維護(hù)與保養(yǎng);⑤數(shù)控機(jī)床的安裝調(diào)試;⑥數(shù)控機(jī)床故障診斷為初步維修。

2.高職機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格新要求(1)學(xué)校與企業(yè)在人才培養(yǎng)規(guī)格上的認(rèn)識差距。根據(jù)對本次調(diào)研材料對比分析,學(xué)校與企業(yè)在人才培養(yǎng)規(guī)格上認(rèn)識和實(shí)踐方面有差距;①學(xué)校偏重于技術(shù)崗位,企業(yè)偏重綜合實(shí)用崗位;②學(xué)校希望學(xué)生有后勁,企業(yè)希望學(xué)生立竿見影,馬上有勁;③學(xué)校傳遞給學(xué)生的知識和培養(yǎng)的能力綜合度不夠,企業(yè)則對綜合度要求高;④學(xué)校希望按專業(yè)培養(yǎng)人才,企業(yè)希望按項(xiàng)目培養(yǎng)人才;⑤學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容偏重理論,企業(yè)注重理論的實(shí)際運(yùn)用。

3.現(xiàn)代企業(yè)技術(shù)崗位職責(zé)的新變化根據(jù)機(jī)械、電子行業(yè)的有關(guān)調(diào)查,現(xiàn)代企業(yè)技術(shù)崗位對人才的要求同過去相比有較大變化:①工作負(fù)荷(勞動(dòng)強(qiáng)度)要求在降低,工作責(zé)任心的要求在提高;②專項(xiàng)技能要求在降低,綜合理論知識要求在提高;③與物交流的能力要求在下降,與人交流的能力要求在上升;④對適應(yīng)一個(gè)崗位的技能要求在下降,對適應(yīng)多個(gè)崗位的技能要求在上升。

4.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展催促著教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的改革涉及教學(xué)內(nèi)容的選擇、組織、實(shí)施等。圍繞著教學(xué)內(nèi)容而展開的工作復(fù)雜,社會對機(jī)電一體化專業(yè)性人才的需求、辦學(xué)指導(dǎo)思想、學(xué)校教師整體教學(xué)水平、教學(xué)設(shè)備儀器和教學(xué)場地及日常教學(xué)經(jīng)費(fèi)等問題的相互制約,教學(xué)內(nèi)容的改革只能循序漸進(jìn)。

機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容豐富,處理不好就容易成為知識的堆積。從調(diào)研情況來分析,重理論、輕實(shí)踐,教學(xué)內(nèi)容陳舊,實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)裝備缺乏,雙師型教師數(shù)量不足等問題不同程度困擾著機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)改革。

參考文獻(xiàn):

篇13

前言

我們所處的知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代是一種全新的經(jīng)濟(jì)形態(tài),它最突出的特點(diǎn)在于知識和信息的傳播網(wǎng)絡(luò)化和無形化交易的迅猛發(fā)展,內(nèi)外環(huán)境的動(dòng)態(tài)性越來越強(qiáng),這也不斷催生信息技術(shù)和工程技術(shù)的變革。隨著科技的進(jìn)步,機(jī)電技術(shù)的發(fā)展必然走向電子化,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合的新的技術(shù),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。

二、機(jī)電一體化技術(shù)概要

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)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。一般來說,機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的一個(gè)重要的標(biāo)志。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展,目前,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為具有自身特色的新興學(xué)科。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(dòng)控制技術(shù)、計(jì)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)以及程序編寫技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)各個(gè)板塊的功能和優(yōu)化組織的目標(biāo),將各單元的功能盡量設(shè)計(jì)合理化,在功能多、質(zhì)量高、可靠性好、能耗低的基礎(chǔ)上展現(xiàn)特定功能價(jià)值,并最大限度優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的工作任務(wù)。因此,我們所說的“機(jī)電一體化”包括了“產(chǎn)品”和“技術(shù)”兩個(gè)部分。將上述的各項(xiàng)群體技術(shù)進(jìn)行綜合的融合也就是機(jī)電一體化的主要任務(wù)。

三、國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

1、國外發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

國外的機(jī)電一體化技術(shù)于20世紀(jì)40年代代開始發(fā)展,經(jīng)過萌芽階段之后,于20世紀(jì)60年代向通信、控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展,正式進(jìn)入發(fā)展階段,這個(gè)階段是機(jī)電一體化技術(shù)的飛躍與轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期,這個(gè)時(shí)期內(nèi)的機(jī)電一體化技術(shù)呈現(xiàn)多元化的迅猛發(fā)展態(tài)勢,機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮。20世紀(jì)80年代之后,以美國為主的西方國家為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展制定了一系列的發(fā)展策略,并大力推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向邁進(jìn),智能化的機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),今后,機(jī)電一體化技術(shù)仍會以智能化作為發(fā)展和改革的核心,智能化的機(jī)電一體化產(chǎn)品會為機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

當(dāng)前,全球機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展除以智能化為核心和主要標(biāo)志之外,還與激光技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)得到了很好的融合,其中,激光技術(shù)的加人,產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的先進(jìn)技術(shù)類型,大大拓寬了機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域范圍;微細(xì)加工技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的融合為電子技術(shù)的發(fā)展和革新提供了有力的支持。

2、我國機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程與現(xiàn)狀

我國20世紀(jì)8O年代開始發(fā)展和革新機(jī)電一體化技術(shù),并在技術(shù)與環(huán)境上給予了很大的支持。機(jī)電一體化技術(shù)在我國機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的這3O年來,國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)及人民生活水平得到了很大的提升,人們對產(chǎn)品品質(zhì)及種類的需求量越來越大、要求越來越高,傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了很大的變革,機(jī)械制造業(yè)積極引進(jìn)了國外先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)和理念,將機(jī)電一體化列為國家高技術(shù)重點(diǎn)研究領(lǐng)域,研發(fā)了一系列擁有我國獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù),使機(jī)電一體化領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)展。目前,我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在數(shù)控應(yīng)用技術(shù)、流水線工業(yè)機(jī)器人及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等方面。

盡管我國機(jī)電一體化技術(shù)相比國外一些國家起步晚、技術(shù)發(fā)展程度低,但從近年來的發(fā)展態(tài)勢和發(fā)展速度上看來,國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域前景廣闊。目前,我國機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展中存在的主要問題有:技術(shù)研發(fā)與發(fā)展基礎(chǔ)薄弱,支持力度不足;技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)品研發(fā)不成正比,未能在產(chǎn)品上得到充分體現(xiàn);技術(shù)對國民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)不夠。

四、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化的發(fā)展是向智能化方向邁進(jìn)。二十世紀(jì)9O年代后期,各主要發(fā)達(dá)國家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。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(jì)、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(shí),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,也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有以下幾個(gè)方面:

1、智能化。智能化就是要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。人工智能技術(shù)在糊數(shù)學(xué)、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生理學(xué)、心理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域得到不斷與進(jìn)步和發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)在智能化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)和開辟了新的出路。

2、數(shù)字化。接口技術(shù)和微控制器的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有可靠性高、容易操作,普遍性,自診斷能力,可維護(hù)性及優(yōu)質(zhì)的人機(jī)界面。

3、模塊化。模塊在整個(gè)系統(tǒng)中是一個(gè)相對重要的工作。目前,生產(chǎn)機(jī)電一體化的廠家繁多,種類不能統(tǒng)一。在環(huán)境接口、動(dòng)力接口、機(jī)械接口的研制開發(fā)過程中要逐步統(tǒng)一到標(biāo)準(zhǔn)化的接口道路上來。例如研制具有變頻調(diào)速、集減速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元;具有圖像處理、視覺、測距和識別等功能的電機(jī)一體控制單元等。此時(shí),在研發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),可利用標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元相對比較快速研發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免各種相互沖突的關(guān)系,并能使之系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。

4、網(wǎng)絡(luò)化。信息網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的快速興起和發(fā)展給各個(gè)領(lǐng)域都帶來了變革。基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普及的基礎(chǔ),各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)也不斷發(fā)展。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)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),人們足不出戶可充分享受各種個(gè)科技帶來的便利和好處,因此 機(jī)電一體化產(chǎn)品朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是必然的趨勢。

5、自源化。機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源是自源化最好的詮釋,比如燃料電池、大容量電池和太陽能電池。因?yàn)楹芏鄨龊嫌捎陔娫吹娜鄙偈沟煤芏喈a(chǎn)品不能使用,所以,自帶動(dòng)力源是非常有必要的。

6、人性化。任何產(chǎn)品必然會向人性化的方向發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品也不例外,不但要完善產(chǎn)品性能,還要在造型、色彩等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使產(chǎn)品更加自然,更加接近人們生活習(xí)慣。

7、微型化。微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微機(jī)電系統(tǒng)指的是可以批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、和信號處理,直至接口,通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品具有體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活的顯著特點(diǎn),在生物醫(yī)療、信息等方面具有非常明顯的優(yōu)勢。

8、綠色化。綠色產(chǎn)品指的是低能耗、低材耗、低污染、可再生利用的產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在產(chǎn)品使用過程中不污染生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)品壽命結(jié)束的時(shí)候,還可分解和再生利用。

五、結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)是振興機(jī)械制造行業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)的不可或缺的部分,是機(jī)械工業(yè)技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)技術(shù)的融合與交叉的產(chǎn)物。機(jī)電一體化發(fā)展至今,還處于發(fā)展階段,并朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展,必將具有更加廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn):

【1】楊保群.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用簡介[j].微電機(jī),2009