機電一體化論文精品多篇

機電一體化論文畢業 篇一

關鍵詞：中職院校；綜掘類專業；煤礦機電一體化；綜合實訓

【中圖分類號】 G718 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1671-1297（2012）07-0006-02

中職院校的教育主要是為社會經濟建設和發展培養高素質的勞動者和高技能的實用型人才，課程的設計就應以就業為導向，突出職業能力培養的重要性。為應對現時社會經濟發展需要，大部分學校需根據社會需要及自身情進行相應的調整，選擇企業所需人才方向對在校生進行課程的設置和培訓，以達到中職院校培養人才的目標。因此，突出實踐技能，培養學生的崗位適應能力就成為了教學的重點之一。

一 機電一體化綜合實訓對於綜掘類專業的意義

隨着現代化工業生產的發展，由氣動技術、液壓技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等學科的強烈互相滲透而形成的機電一體化技術，已成為當今工業科技的重要組成部分。

隨着機電一體化設備和技術在煤礦生產中的大量應用，這必然需要大量掌握機電一體化技術的技能型人才從事機電一體化設備的操作、維修、檢測和管理工作。為了適應煤礦生產中機電一體化設備和技術的應用和發展，以及相關產業的需求，中職院校在綜掘類專業就得開設機電一體化綜合實訓課程，進行項目實訓課程的教學探索。目的是培養學生的職業技能和職業素質，為進入企業頂崗實習做好準備，最大限度的增強對就業崗位的適應性。這樣也有利於培養學生的實際動手能力、實踐能力、創新能力、敬業精神和責任心，同時，也是學生完成專業知識向專業技能轉變、學生角色向員工角色轉變的重要過程，並可為學生將來的職業生涯發展奠定堅實的基礎。

二 機電一體化專業機電綜合實訓的重要性

機電一體化專業培養的是具有機電一體化技術基礎理論和專業知識，能從事機電一體化設備管理、應用、營銷和技術服務工作等一線需要的高素質高技能人才，即畢業生要具備機電一體化技術綜合職業技能。

實訓是培養學生職業技能的重要手段，但目前部分高職院校的機電一體化專業學生缺乏機電綜合實踐技能和職業素養的系統性培訓。機電一體化技術是一個系統工程，很多學生在畢業後往往只經過機械或電氣技術的專項實訓，無法滿足一些需要機電綜合技能的設備安裝與調試、運行與維護崗位的工作要求；還有一些學生缺乏職業素養，缺乏職業道德和團隊合作精神，跳槽頻繁。但是如何培養學生的機電一體化綜合職業能力，令很多高職院校十分頭疼。原因在於部分高職院校的培養模式還不能完全適應行業的職業要求．缺乏良好的行之有效的機電綜合實訓模式。因此，隨着職業技術教育改革的深化，在高職機電一體化專業教學中，有必要創新實訓教學模式，強化機電綜合實踐技能和職業素養的培養，提高實訓的效果。

三 實訓課程的目標和建設理念

綜掘類專業綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術等於一體的專業技能綜合訓練課程。課程必須緊扣煤礦機電一體化技術的核心技術環節，即檢測、控制與執行三大技術環節展開，同時引入最新的網絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養學生實踐能力為中心和以培養學生素質為中心的原則。通過實訓，使學生既能掌握煤礦機電一體化專業理論知識，也能從事機電一體化設備的操作、調試、維修、維護等方面的工作，並具有良好的職業素質。良好的職業素質是中職學生踏上工作崗位必不可少的基本要求之一，要想實現學校教育與崗位需求的有效對接，培養學生的職業素質也是中職教育的重要任務之一。我們應該通過素質教育體系中的顯性實踐環節和隱形實踐環節完成，具體的建設理念是：①培養職業興趣；②強化職業能力。因為要想做好工作，僅有興趣是不夠的，訓練時既要強調相關的專業知識，又要強化分析問題和處理問題的能力，注重專業知識的應用；③培養學生的團隊合作能力；④引導學生掌握職業情緒。在工作崗位上應當以熱情的、積極的態度對待工作；⑤強化現代企業所要求的企業管理。

四 綜合實訓課程的模式及目標

1.採取類似真實工作氛圍的實訓教學模式

如本次實訓採用機電一體化技能競賽的方式，讓學生分組，在規定的時間內，完成實訓項目。這就相當於給一個班組一個工作任務，讓其按照安裝圖紙和工作要求完成產品的安裝與調試，實訓結果就是一台真實的設備。由於具備一定的工作量，組與組之間有競爭，相當於形成了勞動競賽。工作的壓力要求本組同學進行分工，互相幫助，互相配合，便形成了緊張、進取、互助、團結的工作氛圍，讓同學們在實訓中既鍛鍊了機電綜合職業技能，也切身體會到職業素養的重要性。

2.實訓課程的目標

機電一體化專業綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通訊技術於一體的專業技能綜合訓練課程 課程緊扣機電一體化技術的核心技術環節，即檢測、控制與執行三大技術環節展開．同時引入最新的網絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養學生實踐能力為中心和以培養學生素質為中心的原則。通過實訓，使學生既能掌握機電一體化專業理論知識，義能從事機電設備或自動化生產線操作、安裝、調試、維修、維護以及設計改造等方面的工作，並具有良好的職業素質。

對於我們中職院校的綜掘類專業而言，機電一體化綜合實訓的教學模式特別適合於這個實踐性強的專業。在課程教學過程中， 充分發揮學生的主觀能動性，提高教學質量，培養知識性、應用型的技能人才能發揮前所未有的作用。今後，隨着職業教育改革的進一步深化，我們中職院校應不斷總結出適合自身發展需求的教育教學方法，努力提高職業教育的水平和質量，為國家培養高素質的應用型人才。

總之，機電一體化綜合實訓是一項整體性、長期性、必要性的教學環節，應引起學校以及社會、企業等相關方面的高度重視，更需要我們的師生共同關注、努力和打造，想法設法的提高綜掘類專業機電一體化的實訓效果，把培養學生的技能落到實處，為我們的煤礦生產企業輸送優秀合格的技能型人才，為國家的經濟和社會建設出一份力。

參考文獻

[1] 壯國楨。高職教育"行動導向"教學體系研究［D］.華東師範大學博士論文，2007

［2］ 葛雅新。技校生進行專業技能訓練的必要性［J］.中國教師與教學，2007

［3］ 楊用成。高職學生學習動力初步研究［J］.職業教育研究，2005〔8〕：7-8

［4］ 孫豔莉。中等職業技術教育的教學改革與創新初探［J］.科技信息，2008〔32〕：288,343

［5］ 魏增菊。機電一體化教學改革［J］.平原大學學報，2007，24〔5〕：93-95

機電一體化論文 篇二

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特徵，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徵

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徵。

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脱了以往必須按規定操作程序或節後頻繁緊張地進行單調重複操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一台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。電子技術的採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，由於機械傳動部件減少，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、信息採集及處理、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，一般都伴隨着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覆印機、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複合創新的新型產品。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。國內的機械產品採用可編程控制器（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、機牀、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研製和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今後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，並逐漸成為一種產業，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温，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，由於激光速頻率單一、相位方向相同。適用於激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研製，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，應用範圍更廣。

（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複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），然後逐層成型。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製作光致動器和光機器人。現已研製成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反覆地通、斷使材料伸縮，再利用感温磁性體的温度特性，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。這種狀態目標處於初級階段，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户帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1]劉志，朱文堅。光機電一體化技術，現代製造工程，2001（12）

[2]樑進秋。微光機電系統國內外研究進展。光機電信息，2000（8）

[3]宋雲奪編譯。光機電一體化業的未來。光機電信息，2003（12）

機電一體化論文 篇三

機電一體化是指在機構的主功能、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已經成為一門有着自身體系的新型學科，隨着科學技術的不斷髮展，還將被賦予新的內容。但其基本特徵可概括為：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、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與佈局各功能單元，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，並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。機電一體化技術是基於上述羣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。機械工程技術由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系。但是，發展到機電一體化後，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、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是説，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延伸，智能化特徵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三個階段：（1）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，戰後轉為民用，對戰後經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研製和開發從總體上看還處於自發狀態。由於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。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。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80年代末期在世界範圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代後期，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。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，並將該技術列入“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於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，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

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴並促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：

3．1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機牀的智能化就是重要應用之一。這裏所説的“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，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。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、高速度的微處理器使機電一體化產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鉅的工程。由於機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研製和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分複雜但又非常重要的事情。如研製集減速、智能調速、電機於一體的動力單元，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等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便於各部件、單元的匹配。

3．3網絡化

由於網絡的普及，基於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。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家裏就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝着網絡化方向發展。

3．4微型化

微型化興起於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，並向微米、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、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在於微機械技術。微機電一體化產品的加工採用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3．5環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。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。於是，人們呼籲保護環境資源，迴歸自然。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、製造、使用和銷燬的生命過程中，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，具有遠大的發展前景。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

未來的機電一體化更加註重產品與人的關係，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、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，研製出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研製出來的。

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和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，並且隨着科學技術的發展，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［M］．北京：科學出版社，2004.

［2］李運華．機電控制［M］．北京：北京航空航天大學出版社，2003.

機電一體化論文 篇四

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徵。

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脱了以往必須按規定操作程序或節後頻繁緊張地進行單調重複操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一台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。電子技術的採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，由於機械傳動部件減少，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、信息採集及處理、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，一般都伴隨着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覆印機、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複合創新的新型產品。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。國內的機械產品採用可編程控制器（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、機牀、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研製和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今後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，並逐漸成為一種產業，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温，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，由於激光速頻率單一、相位方向相同。適用於激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研製，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，應用範圍更廣。

（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複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），然後逐層成型。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製作光致動器和光機器人。現已研製成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反覆地通、斷使材料伸縮，再利用感温磁性體的温度特性，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。這種狀態目標處於初級階段，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户帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

[1]劉志，朱文堅。光機電一體化技術，現代製造工程，2001（12）

[2]樑進秋。微光機電系統國內外研究進展。光機電信息，2000（8）

[3]宋雲奪編譯。光機電一體化業的未來。光機電信息，2003（12）

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[5]王家淳。激光焊接技術的發展與展望。激光技術，2001（2）

機電一體化論文畢業 篇五

關鍵詞：實驗方法 實訓環節 實訓內容 教學方法 實驗方式

當前，機電一體化綜合實驗方法已經在各行各業中得到了廣泛的應用並影響着行業的技術革新，機電一體化實驗技術有了新的希望和活力。機電實驗設備的改進和實驗內容、方法的研究必須圍繞這些要素開展。依據機電一體化技術的實訓和麪向社會實踐應用方面的特點，根據多年實驗教學的經驗，本人對機電實訓教學方法和實訓內容進行了研究、分析和歸納，下面談談對高職、技工機電教學的看法：

首先，實訓環節的教學計劃要圍繞機電一體化專業各知識點，由點到面，由易到難。

各實訓情境要根據實訓室的現有實訓條件進行安排，實訓環節教學計劃和課程標準要明確各學年、各學期學生要實習什麼、如何操作、完成情況如何、達到什麼標準等，以此制定具體的實習內容。要根據計劃安排若干與專業課程相對應的、實習條件能達到的專題實驗項目，使學生對所學的理論和實踐內容在機電專業中由感性認識逐漸過渡到理性認識，為最終畢業設計和畢業論文奠定實踐基礎。實訓項目按基本技能、專業基本技能、專業技能、綜合應用分類，其中綜合應用項目設置為專門的實訓課程。模塊化是機電一體化產品生產廠家研發的重要方式和手段。模塊化的研製和開發因為具有標準的機械接口、電氣接口，所以機電一體化產品對於用户來説可以直接購買，直接安裝、調試和使用，使用方便，出現故障更換方便，檢測故障也很方便。同時對於生產廠家開發新產品、擴大生產規模也非常便利，甚至有些標件直接可以購買和使用。實訓環節的實訓課程安排和實訓設備的更替都是非常便利的。

其次，落伍過時的實訓內容。

我們正在開設的實驗中有好多已不適應技術的發展。特別是機電專業的學生，電工類基礎課應該以實際應用為主，而在其他高校早已淘汰了此種方式，但是我們取而代之的是將彙編語言或其它高級語言直接輸入計算機，由計算機翻譯成機器碼自動運行。計算機在翻譯機器代碼的過程中如出現錯誤，將會相應地提示用户，用户只需對編程修改即可，這樣可大大提高實習效率。學生可通過選做一個或多個實驗來鞏固所學的知識，而不用在改錯的環節上浪費大量的時間。學生平常實踐課程的考核方法是教學過程考核，即按照學生的出勤率考核和學生的平時作業考核相結合的方法對學生進行最終成績的評定，這種考核方法不能真實地考察學生最終學習成績如何，學習效果如何、這就需要我們結合機電一體化教學的實驗特點，按照模塊進行考察，即將一個大任務、分解成若干個子任務，分配實踐小組，每個小組領取一個任務，按照他們的實際操作最終效果來評定他們的成績。還可以採用口試、筆試、隨時提問、綜合設計等多種考核方式進行考核，提高學生的動手能力，同時平時成績水到渠成地給定了。

再次，教學方法由教師演示過程過渡到學生自作、自我設計、自己實驗。

方法可採用析因實驗、對照實驗、模擬實驗相結合，最終讓學生達到自我設計、自我實現。學生的這種從理論學習到實際實驗設計，本質就是從知識接受到知識應用的質的飛躍，採用“任務驅動”、“做、學、教、賽”四位一體的教學方法。此方法是建立在建構主義理論基礎上的教學方法。“任務驅動”、“四位一體”教學方法主張在“用中學”，這與當前教育“重視現場教學和案例教學”的要求是相一致的。實踐中，學生對機電一體化系統中各學科知識的關聯性達到了真正的理解，提高了解決實際問題的能力，從而達到了實驗教學的目的。這種實驗模式在培養學生的自學能力和獨立分析問題、解決問題的能力方面有較強的優勢，很好地培養了學生對機電知識的運用能力。 要建立技能應用能力獨立於理論教學的教學模式；以生產實踐過程為主，培養學生技能為目標的教學模式；對專業和技能進行整體設計，創建獨立於理論教學的職業教育模式。要突出技術應用和技能掌握，職業技術教育和職業證書獲得為日常教學體系，將理論課與實踐課分配比例為1∶1或者理論課內容遠小於實踐課程，保證學生有足夠的時間進行實踐能力訓練。實踐教學內容包括專業基本能力、專業技能、技術能力應用、綜合實訓能力，四者比例為1∶2∶2∶1，這種模式能讓職業學校的學生更好地適應社會，畢業即能勝任工作，而不致於使學生畢業即失業。

最後，實驗方式為課外和課內相結合、小組和個人相結合。

機電一體化論文 篇六

機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，採用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。

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

（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及範圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由於機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數控機牀對工件的加工穩定性大大提高，生產效率比普通機牀提高5～6倍。

（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍採用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化並且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重複實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。

（四）具有複合功能並且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有複合技術和複合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用於不同的場合和不同領域，滿足用户需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脱扣、正常通過電流與脱扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用範圍大為擴大。

（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用户對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對於具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然後根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動採取措施，使工作恢復正常。

機電一體化技術和產品的應用範圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數控機械類。主要產品包括數控機牀、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。

②電子設備類。主要產品包括電火花加工機牀、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。

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

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

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

二、機電一體化產品的構成及特點

機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能，而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。

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

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

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

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

（五）執行機構。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作，實現產品的主功能。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件，常採用機械、電液、氣動等機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。執行機構是實現產品目的功能的直接執行者，其性能好壞決定着整個產品的性能，因而是機電一體化產品中最重要的組成部分。機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調，共同完成所規定的目的功能。在結構上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。