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學機電一體化論文范文第1篇

《機電一體化技術》是我校機械設計制造及其自動化專業的必修課程，它強調知識結構系統性和教學體系完整性的統一，使學生對機電一體化技術有較全面的認識，系統地掌握機電一體化系統各元部件的選擇、計算的基本理論和方法，初步具備機電一體化系統的設計能力。主要任務是使學生在機電一體化技術方面具有較廣泛的知識，了解機電一體化系統（產品）涉及的相關技術，重點掌握典型機電一體化系統構建、設計，使學生在今后的工作中具有綜合應用多學科知識的能力。所用教材是梁景凱主編的《機電一體化技術與系統》（機械工業出版社，2009年）[9]。先修課程主要包括電工學、機械原理、自動控制原理、微機原理、工業機器人等。電梯控制是《機電一體化技術》的重要內容，通過學習，使學生從應用角度出發熟悉常用控制電器的結構原理、用途、型號及選用方法，了解和掌握基本電氣控制系統的分析與設計方法。在此基礎上，學習可編程控制器(PLC)的基本原理，達到以下目的：具備對一般電氣控制線路獨立分析的能力；掌握PLC的基本原理；掌握某一系列PLC的邏輯指令、步進梯形指令、功能指令；了解編程器與編程軟件及其使用方法；掌握PLC的系統設計與調試。最終能綜合運用所學知識解決一定實際問題，為畢業后從事本專業范圍內的各項工作奠定基礎。針對我校機械設計制造及其自動化專業的2012級本科生，把項目教學法應用到《機電一體化技術》的教學中，為該方法的推廣應用作鋪墊。

1）項目的確立和設計項目教學法的開展，依賴于學生現有的專業理論掌握情況，是在學生掌握一定專業理論前提下的教學活動。項目教學法成敗的關鍵是設計一項合適的工作任務，即提出目標。項目目標不僅指向某種專業知識內容的掌握和應用，而且指向專業知識的綜合探究過程，指向學生的探究意識，學生可以通過各種不同的探究途徑，有不同的選擇，項目的確定要從現實條件和可行性兩方面加以選擇，項目設定難度和可操作性，要直接與學生現有知識層次關聯。項目不能設得太大，太大使學生難以完成，提不起興趣，項目的難易應循序漸進，教師的條件和學?？商峁┑挠布h境也是項目設定中必須考慮的因素。因此，在此環節應充分考慮以下幾個方面：（a）項目活動能否調用學生已有的知識?（b）項目活動如何幫助學生完成新知識的自主學習？（c）此項目能否讓學生感興趣？（d）如何讓學生之間加強溝通與合作學習？（e）如何讓學生把所學的知識與現實聯系起來？（f）項目完成后是否有助于增強學生的自信心？在學習“第5章電梯信號控制系統”的第3節“電梯的PLC控制”時，我們設計了這樣的任務：要求學生自己選用某一種類型的PLC，完成4層載客電梯的控制，主要任務包括：設計電氣控制原理圖；進行PLC選型及I/O分配；PLC控制程序的編寫；系統安裝、調試；繪制設計圖樣等，最終實現電梯開、關門控制電梯轎廂快、慢速升降點動控制；電梯樓層連續顯示；電梯內選、外呼信號操作指示的記憶與解除控制等具體功能。眾所周知，目前電梯控制系統主要有三種方式：繼電路控制系統、PLC控制系統、微機控制系統。繼電器控制系統由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統設計復雜。而PLC控制系統由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期較短等優點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統中使用最多的控制方式，也廣泛用于傳統繼電器控制系統的技術改造。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言，編程方法的多樣性使編程簡單、應用面廣，操作靈活方便，監視和控制變量十分容易?，F在PLC的功能越來越強大，品牌很多，特點各異，世界上著名的品牌有西門子、三菱、歐姆龍、施耐德等，這四大品牌各有所長，三菱FX2N系列執行速度快、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊；歐姆龍PLC功能完善，結構靈活不受環境的限制，傳輸質量高、速度快、帶寬穩定，成本低，適用面廣；西門子PLC在我國廣泛應用于冶金、化工、印刷生產線等領域，其中型機可對設備進行直接控制，具有較強的控制功能和較強的運算能力；法國施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo－mentum等系列，其編程軟件是施耐德電氣自動化的核心產品，處理器的靈活性可以實現更高的性能。采用項目教學法，讓學生了解、熟悉PLC在電梯控制中的具體應用，這是在《機電一體化技術》課程中的一次全新嘗試，同學們既有濃厚的興趣，躍躍欲試，又感不知所措。

2）分組制訂計劃及自主學習項目確定后，接下來便是分組實施，以小組為單位，既體現合作性，又體現獨立性，分組時要注意學生的搭配。將基礎好、能力強的學生與基礎相對較差的學生組合在一起，這樣能保證任務及時地完成，利于優生對基礎較差的學生進行幫助。全班30人，被分成4個組，每個組選出1名組長負責本組的實施，各組爭先恐后地開始查資料、自學，甚至向其他老師咨詢，不亦樂乎。

3）實施計劃第1組選用日本三菱FX2N系列PLC，第2組選用日本歐姆龍CPM1A-V1系列，第3組選用德國西門子S7-200系列，第4組選用法國施耐德Momentum系列。明確任務后，各小組在組長的領導下，有條不紊地校電工電子實訓中心進行，先從電梯的控制原理入手，查資料、討論、試驗、再討論、再試驗。具體實施步驟如下：①元件選擇。在明確項目任務的情況下，根據控制要求，確定PLC的輸入輸出點數，畫出I/O分配圖。②程序設計。在程序設計思路上，采用順序控制設計法，即根據系統的工作過程繪出順序功能圖，再根據順序功能圖設計出梯形圖的方法。這是整個項目的難點，同時也是培養學生獨立思考、分析問題、解決問題、進行創造性思維的過程。③運行調試。在程序調試過程中，學生遇到了許多問題，在我們的啟發下，讓學生自己去分析發現錯誤原因，使他們在解決問題的過程中學習分析問題的方法和技巧，最終4個小組都完成了規定任務。

4）檢查、評估項目教學中，學習過程是人人主動參與的創造性實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。在這個過程中，學生理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的能力及溝通合作等關鍵能力。它改變了傳統教學老師介紹知識聲嘶力竭，學生覺得枯燥無味，效率低下，死記硬背，難以將知識運用于實際的弊端。經過1周的團隊合作，4個組都完成了任務，都感到很欣慰。接下來讓學生進行自我評估，并講解、展示各自的成果。最后我們對各組進行點評，首先充分肯定了同學們的成績，點贊各組在實施過程中的靚點，指出這四種PLC各有自己的優勢，并將主要優勢列于表1中?？傊?，經過這樣一次嘗試，讓學生獲得了一定知識，而且激發了他們繼續探索的興趣，好象打開了一扇窗口。不僅各組完成了規定的任務，在老師的啟發下，學生自己又將這幾種PLC進行了比較。比如：三菱PLC與西門子PLC的編程理念不同，三菱PLC編程直觀易懂，學習起來會比較輕松，而西門子PLC指令比較抽象，學習難度較大，但指令較少，而三菱的指令較多，所以學習三菱和學習西門子的周期是一樣的；三菱的優勢還在于離散控制和運動控制，三菱的指令豐富，有專用的定位指令，控制伺服和步進容易實現，要實現某些復雜的動作控制也是三菱的強項，而西門子在這塊就較弱，沒有專用的指令，做伺服或步進定位控制也可以實現，但程序復雜，控制精度不高；過程控制與通信控制是西門子的強項，西門子的模擬量模塊價格便宜，程序簡單，而三菱的模擬量模塊價格昂貴，程序復雜，西門子做通信也容易，程序簡單，三菱在這塊功能較弱；假如某設備只要求控制動作，如機械手，可選擇三菱的PLC，某設備有伺服或步進要進行定位控制，也可選三菱的PLC；像中央空調，污水處理，溫度控制等這類有很多模擬量要處理的就要選西門子的PLC比較合適；若某設備在現場有很多儀表的數據要用通信進行采集，則選西門子的就比較明智，……。雖然所學的書本知識這一節已經結束了，但同學們的興趣和討論卻遠遠沒有停止。

2結語

學機電一體化論文范文第2篇

（一）高職會計電算化專業“教學做一體化”的含義高職會計電算化專業“教學做一體化”就是把理論教學與實踐教學融為一體的教學方法。它的實質是將理論教學與實踐教學在教學組織上一體化設置；講授與操作等教學手段一體化實施；教室、實訓室和崗位實習一體化配置；專業知識、操作技能與職業能力要求一體化訓練。在發揮教師主導作用的同時，更突出學生的主體地位，最大限度地調動學生的積極性與參與意識，最終培養學生解決實際工作問題的專業能力及自主學習能力。高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐是會計電算化專業建設的一個重要組成部分，針對高職會計電算化專業的特點，以專業職業能力及實踐課程體系的設計、教學實踐環境的構建、工學結合的實踐運作為重點，注重實效性和可操作性，加強學校、企業、政府緊密結合，創造真實（仿真）的學習環境，讓學校教育與社會接軌、學校教育與企業接軌，使學生走出校門就具備崗位職業能力，真正實現“工學結合”“零距離”和“零適應期”的教學要求，從而實現培養適應社會需要的復合型、發展型、創新型會計電算化專業技術技能型人才的目標?；凇敖虒W做一體化”的特點，能否較好地實施一體化教學模式，主要應關注人才培養目標的確立、師資隊伍的建設、教學過程的設計、學生學習態度的培養和一體化考評機制的構建等一系列問題。

（二）構建高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐課程體系通過行業調研和與行業專家研討，社會對會計的需求主要為中小企業和事業單位會計、出納、會計電算化、財務管理、審計等崗位，在建立會計電算化專業“教學做一體化”時要充分考慮市場環境和用人單位需求的變化，結合會計工作任務的特點，構建“教學做一體化”的實踐課程體系。具體包括：珠算技術與點鈔技能實訓；手工會計基本技能實訓；出納基本技能實訓；電算化會計基本技能實訓；手工會計單項崗位技能實訓；手工會計混合崗位綜合技能實訓；會計電算化維護管理技能實訓；電算化會計綜合技能實訓；校外實踐培訓；多證強化訓練；頂崗實習。按照畢業生應達到的知識、技能和素質標準，結合畢業生未來發展的需要，建立各門課程的質量標準。

（三）構建高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐教學環境與運作模式會計電算化專業“教學做一體化”是以完成崗位工作任務為載體的情境式教學，傳統的教室往往難以滿足一體化教學模式的需要，因此，實施一體化教學的最好場所就是校內實訓室和校外實訓基地。1.建設校內實訓基地。學院實行開放式辦學，讓行業企業專家走上課堂，指導學生實訓實習，投入資金加強校內實訓基地建設。在建設過程中，聘請企業專家參與實訓室建設方案制訂和建設過程指導，確保實訓基地建成企業化、崗位化、模塊化，使學生在學校就能體驗企業工作氛圍，強化職業素養。目前我們已建成“會計電算化實訓室”“手工會計實訓室”“納稅申報實訓室“”財務咨詢公司”等實訓基地。制定《會計電算化專業校內實訓教師崗位職責》，建立《會計電算化專業學生校內實訓管理細則》，建立滿足實訓用的資料庫、編寫會計模擬實訓指導書等，開發了仿真度高、職場氛圍濃的虛擬校內實訓基地。校內實訓基地的建成，讓學生在“教中學、學中做，做中學”，為實現“教學做一體化”的實踐創造了良好條件。2.建設校外實踐教學基地。學院始終把學生綜合職業技能訓練與職業素質養成放在企業、放在職場，同時不斷加強校外實訓基地的建設。在重慶市涪陵水利電力投資集團有限責任公司、太極集團重慶涪陵制藥有限公司、重慶市涪陵榨菜（集團）有限公司、重慶財瑞財務有限責任公司、重慶市正凱空調安裝工程有限公司等建立了多個穩定的校外實訓基地。校外實訓場地的建成，為會計電算化專業學生在校外實訓提供了良好的環境，為學生進行會計電算化頂崗實習奠定了企業平臺，也為“教學做一體化”的實踐起到了推動作用。頂崗實習是專業教學中的重要環節，與常規教學相比，頂崗實習教學學習場地在企業，學校聘請企業一線技術人員做兼職教師。學生頂崗實習實行“雙導師制”指導，明確企業兼職指導教師及學校指導教師的各自責任。針對頂崗實習學生，除保證每個實習學生有企業指導教師外，還安排足夠的校內教師對學生頂崗實習進行管理。學校指導教師一方面要定期進行現場指導；另一方面要與企業指導教師進行溝通，使其加強對學生崗位技能的指導、答疑。學生實習期間定期向指導教師匯報實習情況并定期寫出頂崗實習報告。

（四）構建高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐教學方法體系為了提高教學質量和學生實踐技能，必須優化教學手段。我院教師從傳統教學法中脫離出來，進行“項目教學”“任務驅動”“模塊化教學”“案例教學”“頂崗實習”等多種教學方法的探索，初步形成“教學做一體化”的教學模式，構建了“三層雙軌六位一體”的開放式的一體化實踐教學體系。即基本技能實訓、專業技能實訓、崗位技能三個層次；手工做賬和計算機做賬雙軌并行；單項崗位實訓+混合崗位綜合實訓+技能競賽+考證強化+校外培訓+校外頂崗實習的“六位一體”。同時，我們創新了“教、演、學、練、做”的一體化實踐教學方法，實現了“教中學、學中做，做中學”，構建了“以職業能力定學、多證培養、教學做一體、理實融通”的人才培養模式。以上方法，促進了學生專業技能和職業能力綜合素質的培養，課證融合，保證了學生順利取得畢業證書和職業資格證書。

（五）加強高職會計電算化專業“教學做一體化”“雙師”型教師隊伍的建設為了保證會計電算化專業“教學做一體化”的實踐教學質量，加強“雙師”型教師隊伍建設是關鍵，培養具有扎實理論知識和豐富實踐經驗的“雙師型”教師尤其重要。我院一是讓教師“走出去”，即鼓勵教師到校企合作企業、會計師事務所或財務公司等機構兼職，為企業做會計、財務管理、審計和稅務咨詢等；也讓教師輪流到企業頂崗實踐，開展產學研合作，為教師到企業參與實踐提供支持；同時還鼓勵專業教師參加職業資格考試。通過這些措施，來增強教師的實踐經驗，從而提高雙師隊伍素質。二是通過“請進來”的方式加強師資隊伍建設，即聘請校外行業企業專家為學生授課、指導實踐教學。

（六）構建高職會計電算化專業“教學做一體化”的考評機制檢驗高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐效果，就是制定科學的考核評價機制：以職業能力考核為要素，構建科學的考核評價方式與標準體系，主要包括考核方式、考核內容和評價標準。考核方式包括形成性考試與終結性考試兩部分。形成性考試對于學生行動過程中的各種表現進行考核，包括作業、實訓過程、實訓結果、實訓報告、單元測驗、學習態度、進步系數等。終結性考試分為筆試和實務考試。（1）筆試主要針對會計電算化專業課程教學目標中的理論知識進行考核?？己藘热莨袒谠囶}庫中，理論知識的試題庫全部采用客觀題。試題庫按照教學大綱組建，題庫系統可以通過對考核范圍、難度系數、分值分布等進行定制的方式自動組建試卷并評卷。學生隨時可以申請在機房參加考試。（2）實務考試主要針對課程教學目標中職業技能進行考核，主要包括學生珠算技術與點鈔能力；手工會計基本技能；出納基本技能；電算化會計基本技能；手工會計單項崗位技能；手工會計混崗綜合技能；電算化會計綜合技能；頂崗實習報告；技能競賽；多證強化等方面的考核。評價標準分為優、良、中、合格和不合格幾個等級。

二、高職會計電算化專業“教學做一體化”探索與實踐的意義

學機電一體化論文范文第3篇

參考文獻越多說明作者在論文的撰寫過程當中查閱的文獻資料就越多，這也說明了作者對論文的學術研究的重要意義，以下是學術參考網的小編整理的關于機電一體化論文參考文獻，歡迎大家閱讀借鑒。

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學機電一體化論文范文第4篇

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

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，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

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品進行特種加工。

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、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，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測量。

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

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

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

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

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F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。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

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學機電一體化論文范文第5篇

論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本概要和發展背景。綜述了國內外機電一體化技術的現狀，分析了機電一體化技術的發展趨勢。

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

1 機電一體化概要

機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

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

2 機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為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的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現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的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

3 機電一體化的發展趨勢

3.1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。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上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、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品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、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出新產品，同時也可以擴大生產規模。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這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規?；瘜⒔o機電一體化企業帶來美好的前程。

3.3 網絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

3.4 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域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3.5 綠色化

工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

3.6 系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現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品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、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，研制各種機電一體花產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。

結語

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。

參考文獻

[1]李建勇．機電一體化技術．北京：科學出版社，2004．