機電一體化定義精選(九篇)
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第1篇：機電一體化定義范文
隨著近年來科技水平的迅猛發(fā)展，使得工業(yè)生產方面得到了相應的推動。機電一體化的出現(xiàn)，工業(yè)生產的效率被不斷的提升。工業(yè)生產進步，促進了我國經濟的發(fā)展。同時隨著現(xiàn)代化的發(fā)展進程逐漸的加快，也使得我國的工業(yè)生產設備更具現(xiàn)代性。因此，對于機電一體化精準定位裝置和控制系統(tǒng)的研究，能夠有效的推動我國工業(yè)的發(fā)展。
1.機電一體化發(fā)展狀況
機電一體在發(fā)展進程當中起源于發(fā)達國家日本。隨著世界經濟不斷融合和相互之間的交流逐漸的密切。使得機電一體化逐漸的在世界各個國家的工業(yè)生產當中嶄露頭角。機電一體化的發(fā)展進程主要的分為三個階段：第一階段，指的是在二十世紀的初期階段，電子技術的不斷的發(fā)展，使得其在機械生產當中具有一定的作用，更是由于當時戰(zhàn)時需求的推動。使得電子技術在機械生產當中受到相應的重視。但是由于當時的科技水平，電子技術在機械生產當中的應用還是會受到一定程度的影響，使得其不能大量推廣。第二個階段是二十世紀中后期階段，機電技術得到了進一步的發(fā)展。同時這一階段當中出現(xiàn)的控制技術和計算機通訊技術為機電一體化的快速發(fā)展奠定了一定的基礎，推動了機電一體化的發(fā)展。同時這項技術被廣泛的認可，使得其得到了良好的市場發(fā)展環(huán)境。第三階段，二十世紀后期是所謂的第三階段，現(xiàn)階段的生產技術已經被不斷的應用，并開辟出機電一體化的智能化耳朵舞臺，使得機電一體化得到了良好的發(fā)展。
2.機電一體化精確定位裝置研究
機電一體化精準定位裝置的研究對于機電一體化的發(fā)展有著重要的意義，在實際的發(fā)展進程當中，其主要裝置包括機械結構設計以及電控部分的設計。下面對著兩個部分進行相應的研究。
2.1.機電一體化精確定位裝置機械結構的研究
對于精確定位裝置，在使用的過程中，由于工程的性質不同，其裝置的品種種類也相當繁多。在進行裝置設置的過程中應該重視定位裝置絲桿以及定位裝置聯(lián)軸器的設置。
2.1.1.定位裝置絲桿設計
在定位絲桿的設計過程中選取的技術規(guī)格參數為：工程行程300毫米；快速進給速度每分鐘10米；進給系統(tǒng)上總重為15千克；定位的精準度為0.015毫米；重復的定位精度為0.007毫米。
對于滾珠絲桿副的設計的那個中包含滾珠絲桿副載荷以及滾珠絲杠副的主要參數。在滾珠絲桿副載荷的設計過程中，通過相應的公式能夠得出最大最小載荷以及變動負載和。通過這幾個因素的計算和研究，能夠得出精準的載荷，確保定位裝置絲桿的設計準確性。
2.1.2.定位裝置聯(lián)軸器的設計
（1）能夠實現(xiàn)在安裝過程中出現(xiàn)的安裝誤差移位狀況，避免產生相應的加載負荷。（2）能夠有效的緩解時間軸在工作過程中扭轉沖擊。（3）改變在軸系的共振轉速。（4）減少軸在扭轉過程中的振動效果。在實際的聯(lián)軸器的運用當中，通常使用梅花形彈性聯(lián)軸器。聯(lián)軸器與其他的聯(lián)軸器相比具有以下的特點：（1）結構相對簡單，徑向尺寸小，重量較輕，適應于中高速場合。（2）工作穩(wěn)定可靠并且具有良好的減震緩沖效果。（3）使用壽命較長，承載能力大，安全性和耐磨性能較高，能夠促進設備的使用效率和使用時間。（4）后期的零件維護工作較少，避免相應的麻煩產生。（5）較大軸向，補償能力強。
2.2.電控系統(tǒng)的設計
電控系統(tǒng)同樣是整個系統(tǒng)當中的重要組成部分，在實際的設計過程中應該重視相應流程。在各項控制單元的設計和選擇當中，其中可編輯邏輯程序控制器的設計和選型包含主模塊應該選取三菱FX3U 64MT/Ds為主模塊，其具有穩(wěn)定性高等特點，適合在電控系統(tǒng)當中應用。在擴展單元當中應該重視定位模塊的選擇。同時對于步進電機的設計以及選型當中具有結構簡單、性價比較高的特點，更便于維修。伺服電機的選型應該重視現(xiàn)實機電一體化的運行狀況，根據相應情況選取Kinco步科生產的SMH60S 0040 30AAK 3LKH為根本模型。只有正確的進行選擇，才能夠使得機電一體化當中的精準定位裝置能夠正確運行。
3.機電一體化控制系統(tǒng)研究
3.1.產品
對于控制系統(tǒng)的研究應該從系統(tǒng)當中的零部件或者設備進行入手，零件的質量控制著系統(tǒng)的運行安全性能，任意組件出現(xiàn)問題對于整個系統(tǒng)的正常運行都會產生相應的影響。影響機電一體化的正常運行。
3.2.規(guī)定標準
相應的標準規(guī)定能夠有效的控制系統(tǒng)運行的條件，比如溫度、壓力以及載荷相應的標準等約束條件。同時在操作當中應該按照相應的標準進行實際操作，確保系統(tǒng)的安全性。
3.3.規(guī)定時間
系統(tǒng)控制的過程中，超過一定的系統(tǒng)操作時間都會導致系統(tǒng)運行的可靠性出現(xiàn)危害。因此，時間上的差異也是造成控制系統(tǒng)問題的關鍵因素。應該確保時間的操作準確性[5]。
4.結論
綜上所述，上述機電一體化當中的重要組成部分的準確研究，能夠使得機電一體化不斷的發(fā)展。在實際的生產當中被廣泛使用，提升生產效率。在未來的發(fā)展進程當中應該重視機電一體化的更新和發(fā)展，促進我國工業(yè)生產的不斷進步。
參考文獻：
[1]徐章鎖.基于虛擬原型的機電一體化建模與仿真技術研究[D].西安電子科技大學，2013.
[2]羅貞平.機電一體化控制系統(tǒng)開放體系結構設計[J].中國高新技術企業(yè)，2011，10（09）：122 123.
[3]朱鳳花.機電一體化控制系統(tǒng)開放體系結構設計[J].電子制作，2014，4（02）：240 241.
第2篇：機電一體化定義范文
關鍵詞：V形塊，定位誤差計算，通用公式，應用
1引言
總所周知，在機床專用夾具設計時，定位誤差的分析與計算是解決一批工件定位“準不準”的問題。[1]當工件以外圓柱面定位時，V形塊是用得最多的定位元件，V形塊定位誤差的計算方法有合成法、極限法和微分法，無論哪一種方法，都需要進行具體的分析，計算過程繁瑣。因此，應建立一個完整、一般性的計算公式，以便能迅速、準確地進行V形塊定位誤差的分析和計算論文格式模板。
2 V形塊定位誤差計算的通用公式
2.1 V形塊定位的基本要素分析
工件定位時，不同定位方式的基本要素包含定位基準、定位基面、限位基準、限位基面和工序基準機電一體化論文，由于定位方式的多樣化，所以，定位的基本要素表述也不盡相同，因此，掌握不同定位方式的基本要素，是設計定位方案和分析計算定位誤差的基本條件。筆者對于V形塊定位方式的基本要素分析如下：
定位基準為工件中心線，定位基面為工件外圓面；限位基準則為放在V形塊上標準心棒的中心線，工序基準為工序尺寸兩端中非加工表面一端。
2.2 V形塊定位誤差計算通用公式分析
所謂定位誤差，是指一批工件在夾具中定位時，由于定位不準而引起的工序基準相對于加工表而在工序尺寸方向上的最大位置變動量。工序基準的變動量主要取決于兩個因素:一是由于定位副(工件上的定位基而和夾具上的定位元件)的制造誤差而引起的基準移位誤差；二是由于工件的定位基準與工序基準不重合而引起的基準不重合誤差。[2,3]定位誤差由這兩項誤差合成，考慮到定位尺寸（定位基準與工序基準所夾尺寸）和定位基準的變動方向與加工尺寸方向的夾角，V形塊定位時基準不重合誤差和基準位移誤差的相對確定性，結合以往的教學和實踐生產經驗，筆者認為，V形塊定位誤差應按下式講行計算：
公式中為定位基面直徑的公差；為V形塊的夾角；為定位基準的變動方向與加工尺寸方向的夾角；為定位基準變動方向與加工尺寸方向的夾角。
公式中為工序基準的位置因子,如工序基準與定位基準重合，取900；如工序基準與定位基準不重合，取00
公式中的為定位誤差合成符號。當工序基準不在定位基面上，直接取“”；當工序基準在定位基面上，“”或“-”的判定可按以下方式進行：
1）與V形塊對稱面垂直的定位基面中心線作為分界線，
2）當工序尺寸與定位基面的上母線接觸，取“”；當工序尺寸與定位基面的下母線接觸，取“-”；
3）當工序尺寸與定位基面的中心線接觸，此時機電一體化論文，工序基準與定位基準重合，取900，為0，不存在“”或“-”的判定論文格式模板。
3 公式的應用
3.1 V形塊定位垂直方向工序尺寸的計算
圖1為工件以外圓表面在V形塊上定位鉆孔的示意圖，求工序尺寸H1、H2和H3的定位誤差。
圖1 垂直工序尺寸
對于工序尺寸H1：
通過分析可知，定位基準的變動方向為垂直方向，加工尺寸方也為垂直方向，所以，定位基準的變動方向與加工尺寸方向的夾角是00，取00；定位基準為N點，工序基準為工序尺寸H1的上母線，兩者所夾尺寸即為定位尺寸，定位尺寸故與加工尺寸方向的夾角是00， 取00；工序基準與定位基準不重合，取00；工序基準在定位基面上，且工序尺寸與上母線聯(lián)系，故公式取“+”，將分析結果代入公式直接得到結果：
=
按照上述分析思路同理可得
==
=
3.2 V形塊定位水平方向工序尺寸的計算
圖2為工件以外圓表面在V形塊上定位鉆孔的示意圖，求工序尺寸L1和L2的定位誤差。
圖2 水平工序尺寸
對于工序尺寸L1：
分析可知，定位基準的變動方向（垂直）與加工尺寸方向的夾角是900，取900；定位尺寸與加工尺寸方向的夾角是00， 取00；工序基準為右側母線，定位基準為中心機電一體化論文，工序基準與定位基準不重合，取00；為0，不存在“”或“-”的判定。將分析結果代入公式直接得到結果：=
對于工序尺寸L2：
按照上述分析思路可得 =
3.3 傾斜的工序尺寸
圖3為工件以外圓表面在V形塊上定位鉆孔的示意圖，求工序尺寸A的定位誤差。
圖3 傾斜工序尺寸
對于工序尺寸A：
定位基準的變動方向與加工尺寸方向的夾角是，??；定位尺寸與加工尺寸方向的夾角是00， 取00；工序基準為工序尺寸A的上端母線，定位基準為工件中心，工序基準與定位基準不重合，取00；工序基準在定位基面上，且工序尺寸與上母線聯(lián)系，故公式取“+”，將分析結果代入公式直接得到結果：
=
4 結論
本章提出的V形塊定位誤差的通用公式，對于理論教學和實際生產中快速、準確進V形塊定位誤差的分析和計算，提供了一種便捷的方法。
參考文獻：〔1〕焦小眀、孫慶群.機械加工技術〔M〕. 北京:機械工業(yè)出版社.2005.〔2〕龔定安、趙孝昶、高化.機床夾具設計〔M〕. 西安:西安交通大學出版社,1992.〔3〕薛源順 機床夾具設計〔M〕. 北京:機械工業(yè)出版社.2000.
第3篇：機電一體化定義范文
關鍵詞：機電一體化；仿真技術；發(fā)展趨勢；現(xiàn)狀
機電一體化技術是很多技術的融合，如果能夠有效的利用這項技術，不僅能夠提高工作效率，還能減少消耗，因為機電一體化技術最重要的特點就是功能強、質量好、準確度好以及消耗低，因此發(fā)展機電一體化技術對我國未來的經濟發(fā)展起著關鍵性的作用，為此，筆者就機電一體化系統(tǒng)的仿真發(fā)展趨勢進行探討。
一、機電一體化定義
我們所說的機電一體化也通常被稱作機械電子學。通常情況下，學者都認為機電一體化是一種將各種技術融入在機電產品中的學科，這是種學科需要機械學以及信息科學等學科相互融合而形成的。從這個簡單的定義中，我們可以總結三點：第一，機電一體化學科并不是獨立存在的，它是電子學科等相互融合的結果；第二，機電一體化的定義會隨著時代的發(fā)展而發(fā)展，以前的機電一體化技術注重的是機械與電子的融合，而現(xiàn)代社會的機電一體化，是機電產品與很多學科的融合，所以我們有理由相信，科技的進步會使機電一體化與更多的學科相融合，發(fā)展出更強大的技術；第三，機電一體化并不是各個學科之間的簡單相加，它是各種學科有機融合的產物，注重的是學科技術在機電產品中有效的結合，從而使機電產品發(fā)揮最大的效用。
二、機電一體化技術應用現(xiàn)狀
制造業(yè)是應用機電一體技術最為廣泛的行業(yè)，這個行業(yè)同時也是很多國家的支柱產業(yè)，因為無論是軍事，還是政治都需要制造行業(yè)提供機電產品，因此各國都在機電一體化技術上投入了大量的資金，希望本國這項技術在世界上能取得領先地位。
日本的機電一體化技術發(fā)展的成果很顯著，尤其是在工業(yè)機器人方面，他們將計算機芯片等技術與機電產品有機的融合起來，制造成功了能與人進行視頻，并且擁有觸覺的智能機器人，當現(xiàn)場發(fā)生故障時，智能機器人能夠監(jiān)測到故障并且及時的處理，不僅減少了故障發(fā)生的概率，還節(jié)約了人力物力成本的支出，最為關鍵的是，避免了相關人員因為維修設備而出現(xiàn)意外事故。西歐國家也出臺了相關的政策來支持這項技術的發(fā)展，希望工廠能夠實現(xiàn)全面的自動化，而美國在這方面也加快了研究的步伐，希望通過這項技術能夠減少產品生產周期，進而提高經濟效益。
而我國作為世界上最大的發(fā)展中國家，在技術水平方面還遠遠落后于上述的發(fā)達國家，但也因此說明了我國在機電一體化技術方面有更大的發(fā)展空間。近些年來，因為金融危機的影響，是我國充分意識到了發(fā)展機電一體化的重要性，并且意識到了機電一體化技術對我國經濟發(fā)展有著不可替代的作用，國家和企業(yè)都加快了研究的步伐。針對我國目前發(fā)展狀態(tài)，國家提出了優(yōu)先研發(fā)機電一體化的6項關鍵技術，如今我國已經取得了顯著的成效，比如數控技術經過多年的研究發(fā)展，我國幾乎完全掌握了這些技術的要領，并且建立了數控開發(fā)與生產為一體的基地，最為關鍵的是培養(yǎng)很多數控技術方面的人才，在數控技術這一領域，已經形成了屬于自己的產業(yè)，成果很顯著。這些成果也為我國未來發(fā)展機電一體化技術奠定了基礎，提供了參考。
三、仿生硬件的容錯技術新思路
基于仿生硬件的容錯研究，對建立借鑒生物進化機制的硬件容錯新理論，提高硬件系統(tǒng)的可靠性具有重要意義。
1、胚胎型仿生硬件的容錯體系結構和容錯原理
仿生硬件可以分為進化型和胚胎型，其中胚胎型仿生硬件也稱為胚胎電子系統(tǒng)，是模仿生物的多細胞容錯機制實現(xiàn)的硬件。胚胎型仿生硬件的容錯體系結構，主要由胚胎細胞、開關陣和線軌組成開關陣，根據可編程連線的控制信號完成開關閉合，控制線軌內各線段的使用，胚胎細胞包含存儲器、坐標發(fā)生器，換向塊、功能單元、直接連線、可編程連線、控制模塊等存儲器用于保存配置數據位串，并根據細胞狀態(tài)和坐標發(fā)生器計算出的結果，從配置位串中提取段經譯碼后，對胚胎電子細胞的換向塊和功能單元進行配置，坐標發(fā)生器根據4個細胞最近兩側（左側和下側）鄰居細胞的坐標為其分配坐標。
2、胚胎型仿生硬件實現(xiàn)容錯的策略
為了實現(xiàn)對故障細胞的容錯，常用的容錯策略有兩種：行（列）取消和細胞取消策略，通過記錄有錯的單元位置，重新布線，用其他各用的單元來代替但是對于連線資源故障，這此策略并未給出相應的對策，在深入研究胚胎仿生硬件容錯體系結構的基礎上，本文提出種針對線軌故障的容錯策略：
2.1行（列）取消策略在行（列）取消中，若個細胞出錯，則它所在行（列）的所有細胞都將被取消，而該行（列）細胞的功能將被其上行（右列）的細胞所代替，即當一個細胞出錯時，細胞所在行（列）上移（右移）到 一個備用行（各用列）來代替它當前的工作。
2.1細胞取消策略在細胞取消中，用各用細胞代替故障細胞分兩個階段當某行的出錯細胞數超過各用細胞數時，整行被取消，行細胞上移，用備用行取代出錯行的功能
四、新時期機電一體化技術展望
機電體化是多學科的交叉融合，綜合了機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等技術，其發(fā)展進步依賴并促進了相關技術的發(fā)展，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗上實現(xiàn)特定功能價值，新時期機電體化技術呈現(xiàn)智能化、系統(tǒng)化、微型化等發(fā)展趨勢。伴隨著智能技術的發(fā)展，機電體化技術也呈現(xiàn)智能化發(fā)展的趨勢智能化即要求機電產品有定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力，如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/0接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。
五、結語
綜上所述，我國的機電一體化技術已經取得了顯著的發(fā)展，國家的重視以及科技的進步使得這項技術擁有更大的發(fā)展空間。雖然我國技術水平總體上落后于發(fā)達國家，但是因為經濟全球化不斷深入，各國在技術領域也必然會加強合作，共同促進世界經濟的發(fā)展，再加之，我國已經培養(yǎng)出很多機電一體化專業(yè)的人才，這為我國機電一體化未來的發(fā)展儲備了充足的人才。本文是筆者多年的機電一體化系統(tǒng)操作經驗的總結，希望為機電一體化系統(tǒng)的仿真技術研究人員提供借鑒，為我國機電一體化技術發(fā)展的更好提供參考?！?/p>
參考文獻
[1] 陳輝，王磊. 機電一體化技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 國內外機電一體化技術. 2009（S4）
第4篇：機電一體化定義范文
關鍵詞:煤礦;機電一體化;發(fā)展與應用
1機電一體化技術的研究現(xiàn)狀
1．1機電一體化的定義
機電一體化(Mechatronics)是1971年由日本學者在日本雜志《機械設計》中提出的，是由機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、信息技術、光學技術等多學科形成的一門交叉學科，目前已經發(fā)展成為部分學校的專門專業(yè)。但對于機電一體化的具體內涵和概念學術界并未形成統(tǒng)一的認識。VanBrussel教授認為，機電一體化是跨領域的并行工程，它包括機械、微電子、控制工程和計算機技術等多門學科，而機電一體化的目標就是實現(xiàn)上述多門學科和技術的綜合應用。德國Isermann的教授認為機電一體化屬于交叉學科的綜合領域，機電一體化包含的交叉學科可以分為機械系統(tǒng)和與其相關的控制系統(tǒng)，而其控制系統(tǒng)又包括信息系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等?？刂葡到y(tǒng)主要用于服務機械系統(tǒng)，便于工程師在遠程對機械系統(tǒng)進行操控。國內曾慶良等［1］定義機電一體化是一個包含機械、電子電氣、信息等功能模塊的技術系統(tǒng)，是多學科技術的綜合作用，各個功能模塊之間存在著密切的交互關系，其中起決定作用的不是某一單獨的技術，而是這些技術的聯(lián)合作用，這些技術的聯(lián)合作用使系統(tǒng)具有更優(yōu)秀的性能或實現(xiàn)了新的功能。
1．2機電一體化的設計
目前，國內外學者在機電一體化的設計方面已經進行了大量研究工作，按照研究方向可以將機電一體化設計分為三大類。1)側重于概念設計過程和相關軟件的研究。機電一體化的概念提出后，國外大量學者進行了大量嘗試。如德國的R．Iserrmann教授及其團隊以機電一體化的控制系統(tǒng)為核心進行了嘗試，但缺乏驅動器、傳感器和機械部分的融合，難以達到機電一體化的完善設計。JurgenGausemeier教授團隊進行以半規(guī)則式計算機語言為核心的機電一體化設計，但并未實現(xiàn)理想的機電一體化系統(tǒng)。法國的PSA所進行了以機電一體化模型庫為核心的設計，通過模型庫的查找和存儲簡化機電一體化的設計，但并未達到理想效果。英國的Lancaster大學嘗試了以鍵合圖理論、方框圖為基礎的功能模塊的混合建模，但主要以機電一體化的控制為主，執(zhí)行構件部分研究又不夠深入。在國內，機電一體化的起步較晚，但經過大量專家學者的不懈努力也取得了豐碩的成果［2］。如上海交通大學的鄒慧君教授將機電一體化的主要研究對象轉向以實現(xiàn)運動功能為主，并對系統(tǒng)方案設計進行深入研究，實現(xiàn)了較為理想的功能求解模型。山東大學的黃克正團隊以功能分析和重構理論為設計基礎，提出了機電一體化概念系統(tǒng)的過程模型。華中科技大學的楊家軍團隊以機械運動方案和傳感器設計為研究基礎，加之計算機系統(tǒng)的輔助功能，完成了機電一體化系統(tǒng)的設計。2)側重于開發(fā)過程的研究。主要代表是德國工程師協(xié)會2004年的VDI2206系統(tǒng)，其設計過程如圖1所示，根據用戶需求提供系統(tǒng)設計(面向領域的設計)，包括機械領域、電氣領域和信息領域，在完成系統(tǒng)集成后再通過系統(tǒng)設計的驗證，最終得到客戶需要的產品。但這種機電一體化的設計僅提供了一個設計思路，缺乏具體的設計過程。3)協(xié)同仿真技術。仿真技術在20世紀初期開始應用于其他領域，在20世紀末被引入機電一體化領域，目前國內外學者就機電一體化的機電仿真技術已經開展了大量的研究工作。在國外，VanBrussel和VanBeek開展了協(xié)同仿真的參數設計，解決了系統(tǒng)仿真參數的優(yōu)化問題。荷蘭Twente大學的JobVanAmerongen教授及其團隊開展了機電一體化模型的仿真工作，實現(xiàn)了多領域機電一體化的仿真研究。在國內，鐘掘院士等［3］學者從機電系統(tǒng)耦合及各耦合參數間的關系入手對機電一體化系統(tǒng)進行研究，設計出系統(tǒng)功能優(yōu)化的物理模型，該課題已經突破早期研究存在的難題，該研究方法在機電一體化系統(tǒng)研究方面十分深入，研究的重點是系統(tǒng)的后期設計。而李伯虎院士和清華大學熊光楞教授在協(xié)同仿真方面也開展了大量工作，開出了基于協(xié)同仿真技術的復雜產品。
2煤礦機電一體化技術的發(fā)展趨勢
近年來，全球制造業(yè)始終面臨著轉型升級和可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。2013年4月，德國開啟了“工業(yè)4．0”，即第四次工業(yè)革命?！肮I(yè)4．0”主要包括兩個主題，即“智能工廠”與“智能生產”。我國機電一體化經過多年的發(fā)展和積累，機電一體化取得了巨大進步，但發(fā)展并不完善。因此，在2015年5月，我國了“中國制造2025”行動綱領［4］。該綱領提出在2025年之前邁入制造強國行列;在2035年以前，與中等制造強國的水平持平;在2049年，成為世界的制造強國。因此，煤礦機電一體化未來的發(fā)展進程必然與“工業(yè)4．0時代”和“中國制造2025”行動綱領存在一致性關系，所以筆者認為，未來煤礦機電一體化未來的發(fā)展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
3機電一體化在煤礦中的應用現(xiàn)狀
1970年我國大同礦務局首先試驗自行設計的第一套綜合機械化采煤系統(tǒng)。到20世紀80年代，隨著國際綜合機械化采煤技術的發(fā)展，我國綜合機械化采煤也得到了空前的發(fā)展;到90年代中期，采、掘、機、運、通基本完成了機械化，大大提高了采煤效率，減少了煤炭災害的發(fā)生;進入本世紀后，我國礦業(yè)機電一體化又有了突破性的進展，完善的安全生產監(jiān)控系統(tǒng)、大型固定采煤機械等在煤礦投入使用，但仍與世界先進的采煤機電一體化存在差距。
3．1液壓支架電液控制系統(tǒng)
相比西方發(fā)達國家，我們在液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究較晚。1995年第一臺自主研制的液壓支架電液控制系統(tǒng)至今，出現(xiàn)了不同型號的多種電液控制系統(tǒng)液壓支架，但實際國產的液壓支架電液控制系統(tǒng)在國內煤礦的應用仍不太樂觀，目前礦井綜采工作面采用的液壓支架電液控制系統(tǒng)仍以國外的設備為主，部分軟弱頂板支護采用的單體液壓支架系統(tǒng)也存在類似的情況。這一方面是由于國產的液壓支架電液控制系統(tǒng)未能突破技術瓶頸，而國外的液壓支架電液控制系統(tǒng)(以美國和德國為主)具有完善的故障診斷預警裝置，可實現(xiàn)液壓支架與采煤機、刮板機聯(lián)動和遠程控制。
3．2電牽引采煤機
國內電牽引采煤機的研制工作從20世紀80年代末期開始，經歷了近十年的研究才取得了突破性的進展，目前電牽引采煤機也是煤礦機電一體化的重點研究方向。國內比較先進的電牽引采煤機包括山東能源機械集團公司研發(fā)的MG150/345－WOK交流電牽引采煤機和太原礦山機器集團有限公司研發(fā)的MGTY307/10－1．1D電牽引采煤機。這兩種采煤機目前都能實現(xiàn)1．8m以上的薄煤層開采，同時可以完成煤層傾角在25°以下的綜合機械化開采工作。我國電牽引采煤機的發(fā)展大大加快了我國煤炭機電一體化的發(fā)展。但目前煤礦機電一體化(機械化)率約70%，而綜采率僅為40%，對比世界國家發(fā)達國家超過80%的綜采率，仍存在很大的發(fā)展空間。目前電牽引采煤機具有的優(yōu)勢有:①牽引特性較好，世界先進的電牽引和液壓牽引技術都具有良好的調速特性，但國內的液壓牽引系統(tǒng)穩(wěn)定性不如電牽引系統(tǒng)，因此采用電牽引可以有效地保證電牽引采煤機的牽引特性;②機械傳動效率高(＞90%);③牽引力可以滿足大傾角煤層開采;④工作可靠性高;⑤易于實現(xiàn)微機自動控制;⑥機械傳動和結構較簡單。
4結語
本文對國內外機電一體技術的研究現(xiàn)狀進行了分析，特別指出了煤礦機電一體化技術的發(fā)展趨勢和目前機電一體化在煤礦中的應用現(xiàn)狀。目前在煤礦中機電一體化技術主要應用在液壓支架電液控制系統(tǒng)、電牽引采煤機、煤礦安全控制系統(tǒng)等，而隨著“工業(yè)4．0”時代的開啟，以及我國了“中國制造2025”行動綱領，筆者認為未來煤礦機電一體化未來的發(fā)展趨勢主要有高度自動化、高度智能化、高度網絡化。
參考文獻:
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第5篇：機電一體化定義范文
【關鍵詞】企業(yè)；技術改造；經濟分析
機電的一體化系統(tǒng)并未形成具體的標準和統(tǒng)一的定義，從機械的角度上認為機電一體化系統(tǒng)的本質特征就是機械，是在機械的系統(tǒng)的主功能和相應的信息以及控制功能的實現(xiàn)上引進了相應的電子技術，使相應的機電系統(tǒng)實現(xiàn)與軟件的有機結合，是一種特殊的機械系統(tǒng)。從機電系統(tǒng)的設計功能上考慮，完成了機械類、運動和信息等多任務的機械和相應部件聯(lián)系起來，形成了機電系統(tǒng)的一體化模式以及形成了完整的機電系統(tǒng)，強調各種技術和功能的協(xié)調和良好結合，從而形成相應的機電的自動化系統(tǒng)。
一、機電系統(tǒng)的概念設計中的信息一體化
隨著經濟的發(fā)展和相應的技術革命，各學科的基礎理論由于研究基礎的發(fā)展和技術的相互滲透實現(xiàn)了產品設計的不斷發(fā)展和完善，相應的機械設計逐步走向自動化和智能化的發(fā)展趨勢從而實現(xiàn)機械設計指導的自動化和科學化、知識化。通過相應的計算公式和模型設計和比對實現(xiàn)了最優(yōu)化的方案設計模式，機械概念設計的發(fā)展也逐步向現(xiàn)代化的設計模式靠近。通過計算設計的分析和綜合，實現(xiàn)了更大范圍內的機電系統(tǒng)的信息流動和管理控制，從而使相應的信息流更好地為機電系統(tǒng)的一體化設計服務。計算機與機電系統(tǒng)設計的相結合實現(xiàn)了信息載體的轉換，通過更為新穎和快捷的設計方式和信息交流實現(xiàn)了信息的極大交流，從而使相應的機電系統(tǒng)設計方案的設計和選擇達到最優(yōu)狀態(tài)。
二、機電系統(tǒng)概念設計中的功能結構一體化
功能結構的設計是機電系統(tǒng)設計的重點和關鍵，一般說來機電系統(tǒng)的功能結構設計分為功能設計和功能映射兩個模塊，然而這樣分塊的設計模式使機電系統(tǒng)的設計過程建立在抽象的概念基礎之上，難以實現(xiàn)形象化和具體化的特點，設計過程中易出現(xiàn)信息的模糊和殘缺，致使這樣的設計模式難以形成形象而直觀的感受，并從相應的機械制造的理論層面進行推理控制，這樣的設計方式不利于機電系統(tǒng)概念設計的一體化模式的形成和協(xié)調。在相應的機電系統(tǒng)概念設計過程中應在建立了信息交流模式的基礎之上增強概念系統(tǒng)設計的可行性和可操作性。在建立相應的信息交流模式基礎之上實現(xiàn)機電系統(tǒng)的一體化優(yōu)化設計。
三、機電系統(tǒng)概念設計的機電技術一體化
傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)的概念設計將機械與電子技術結合起來，從而通過機械、電子技術的系統(tǒng)結合實現(xiàn)相應的機械系統(tǒng)的功能特點，同時改變了人工的操作和判斷，形成機電系統(tǒng)的自動化模式，并通過相應的程序協(xié)調機電系統(tǒng)的任務模式。然而傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)的設計難以滿足現(xiàn)代機電系統(tǒng)設計的創(chuàng)新性要求，從而要實現(xiàn)一體化和自動化、智能化的發(fā)展模式。實現(xiàn)機械系統(tǒng)和電子技術的良好結合，從整體的系統(tǒng)功能上進行協(xié)調，從而實現(xiàn)機械技術和電子技術的協(xié)調組合，共同構成機電系統(tǒng)的功能結構。
四、機電系統(tǒng)概念設計的人機交互系統(tǒng)一體化
機電系統(tǒng)的一體化和信息化設計的最終目的是形成人機一體化的交互模式，形成智能化和科學化的機電系統(tǒng)的設計方式，隨著計算機技術和相應技術的發(fā)展和創(chuàng)新，機械設計和應用的智能化模式逐步成為機械設計和應用的發(fā)展模式，人機交互系統(tǒng)的設計實際上實現(xiàn)了更為方便快捷的系統(tǒng)操作和應用模式，同時也提高了相應的生產的效率，提高了設計的科學化程度。在機電系統(tǒng)概念設計過程中，應以人為本建立機電系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展決策，從而使相應的機電系統(tǒng)充分使用于相應的設計人員。
參考文獻
第6篇：機電一體化定義范文
【關鍵詞】機電一體化，發(fā)展，意義
一、選題背景
現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。
二、機電一體化的定義
機電一體化是在大規(guī)模集成電路和微型計算 機為代表的微電子技術高度發(fā)展，向傳統(tǒng)機械工業(yè)領域迅速發(fā)展?jié)B透，機械電子技術深度結合的基礎上，綜合應用機械、微電子、自動控制、信息、傳感測試、電力電子、接口、信號轉變等技術以及軟件編程等群體技術，合理配置機械本體、執(zhí)行機構、動力驅動單元、傳感測試元件、控制元件、微電子技術、加工、線路以及接口元件等硬件元素，并使之在軟件程序和微電子電路邏輯的有序規(guī)則運動，在高功能、高質量、高可靠性、低功耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值的系統(tǒng)功能技術。
三、機電一體化發(fā)展簡介
機電一體化的發(fā)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(zhàn)期間，戰(zhàn)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(zhàn)后轉為民用，對戰(zhàn)后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)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(fā)展，已經開發(fā)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(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。
（3）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(fā)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(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。
四、機電一體化的專業(yè)優(yōu)勢
目前，機電一體化技術已廣泛參透到各個領域。機電一體化這個尚未被確認的專用術語在十年之前并不為人們所注意，不過以此而取名的設備很旱就有了。隨著機械設備的電子化機械部件逐浙減少，這已有十多年的歷史了。 所謂機電一體化，即是機電一體化技術，或機電信息一體化技術。機電一體化系統(tǒng)的構成或者作為更復雜的系統(tǒng)，則構成的綜合系統(tǒng)。
五、本課題內容及意義
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發(fā)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(tǒng)的觀點出發(fā)，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(tǒng)功能目標和優(yōu)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(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。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(qū)別。
機械工程技術有純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)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、自動顯示記錄、自動調節(jié)與控制自動診斷與保護等。
我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重。近年來我國的工業(yè)結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產業(yè)，優(yōu)選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。 我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統(tǒng)產業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產品，促進機電產品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產業(yè)的形成、為我國產業(yè)結構和產品結構調整作貢獻。總之，機電一體化技術既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟我國機電行業(yè)產品結構、產業(yè)結構調整大門的鑰匙。
六、結論
隨著機電一體化技術的發(fā)展，各種產品與裝置實現(xiàn)了機電一體化，有利實現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產品質量和生產效率，縮短開發(fā)新產品的生產準備周期，加速科技成果向商品轉化，有利推動傳統(tǒng)產業(yè)發(fā)生深刻變革，同時，隨著新產品的研發(fā)及高精密等設備的發(fā)展，要求新一代機電一體化技術、產品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕洕б媾c社會效益。
參考文獻：
[1]袁中凡.機電一體化技術[M].北京： 電子 工業(yè)出版社.2006.
第7篇：機電一體化定義范文
關鍵詞 機電一體化；機械電子工程專業(yè)
中圖分類號：G717 文獻標識碼：A 文章編號：1671―7597（2013）031-163-02
在電子技術和機械化程度日益提高的現(xiàn)代，人為控制機器已經難以滿足日常生產生活效率的需要，電腦對機械的控制成為了主流。并且在電腦控制機械生產的基礎上，機械的整個生產過程也由電腦控制，這就是機電一體化。給予機械一體化的進程，對機械一體化的人才需求也就越來越大，于是機械電子工程專業(yè)應運而生。本文將詳細論述什么是機電一體化、什么是機械電子工程專業(yè)以及這兩者之間的關系。
1 機電一體化的基本結構與發(fā)展
機電一體化是機器與電子的有機結合，他有著不同的要素構成，和結構組成。電子與機械的有機結合即克服了傳統(tǒng)機械的操作程序復雜也節(jié)省了人力物力，是一個傳統(tǒng)機械的替代品，有著非常好的發(fā)展前景。本部分將介紹機電一體化的基本結構與機電一體化的發(fā)展空間。
1.1 機電一體化的基本結構
機電一體化大體上是由傳統(tǒng)機械的機器本體構成及其工作的主要系統(tǒng)，他起著連接、傳送這些基本功能；機電一體化工作運行的推動元素是他的動力部分，動力部分為機械的工作提供活動力支持與保障是機械一體化的重要有機組成部分。
機械一體化的傳感部分起到分析并傳送信息的作用，他將機械與電子結合產生的數據加以分析，最終確定工作的方式與進程；驅動部分是在電子系統(tǒng)的指導下完成機械的工作內容；執(zhí)行部分是由電腦下達命令，機械機型完成的有機部分；機電一體化最重要的組成部分就是控制以及處理信息的部分，這部分決定著機械的工作進度以及以何種方式工作。這就是機電一體化的各個組成部分，和各個部分在工作中的作用。
1.2 機電一體化的發(fā)展趨勢
目前機電一體化的進程不斷加快，其發(fā)展趨勢如下。1）機電一體化在向智能化的方向發(fā)展，智能化就是在原本電腦控制的基礎上更具備合理性和效率性，機電一體化的智能化發(fā)展就像最初的硬件手機與現(xiàn)在的智能手機的區(qū)別一樣?？傮w說來就是智能化更人性化，更能解決操作中的突發(fā)狀況或者說是提前就設定了應對解決突發(fā)狀況的解決措施。2）機電一體化更加環(huán)保，機電一體化進程使原本的柴油發(fā)電帶動發(fā)電機的情況得到改善，現(xiàn)在的機電一體化是電腦操控，解決了其中一些污染環(huán)境的問題，響應環(huán)保的口號，機電一體化也朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。3）機械一體化朝著微機模式發(fā)展，顧名思義就是機械的規(guī)模與形式越來越小，這就要求機械的精密程度。這樣的發(fā)展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題，可以使同一片場地發(fā)揮更大的效果。機械以替換的發(fā)展趨勢是更加進步與人性化，它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發(fā)展。
這就是機電一體化，它是機械與電子的有機結合，有著密不可分的有機組成部分，有著良好的發(fā)展趨勢。在這兩者的定義下，筆者希望日后機電的結合能夠更加密切，其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優(yōu)化；機電一體化能夠在屬于它的發(fā)展趨勢下日益發(fā)展完善，更好的滿足機電一體化進程的需要。
2 機械電子工程專業(yè)
在科技發(fā)展與時代進步的大背景下，機電一體化的進程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越來越大，接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源――機械電子工程專業(yè)。
上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發(fā)展趨勢，根據上文我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化已經在生產生活中日益重要，為了供應機電一體化所需要的人才，機械電子工程專業(yè)應運而生，上個世紀九十年代后期，一些高校開始設置了機械電子專業(yè)。機械電子工程專業(yè)的出現(xiàn)是為了響應現(xiàn)階段和日后的電子控制機械的主流趨勢，為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業(yè)設置上要注意很多的問題：第一要考慮新課程的課程設置方面，要在傳統(tǒng)的機械上有所發(fā)展又要估計學生的負擔，不能是學生在學習的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業(yè)是機械和電子的有機結合，電子與機械的側重點問題，在教授的過程中要二者兼顧，因為傳統(tǒng)機械是整個機械一體化的基礎而電子的計入是一個良性發(fā)展，很多新生代的同學更加重視電子方面，這是不科學的做法。總之機械電子工程專業(yè)是一個時代要求的必要專業(yè)，要安排好課程，明確側重點，最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3 機電一體化與機械電子專業(yè)
介紹過機電一體化與機械電子專業(yè)以后，接下來明確機電一體化與機械電子專業(yè)之間的關系。
根據上文我們不難發(fā)現(xiàn)，機電一體化與機械電子專業(yè)有著非常密切的關系，可以說機械電子專業(yè)是機電一體化的前身，以為機械電子專業(yè)所培養(yǎng)的正是機電一體化專業(yè)的對口人才，也就是說機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業(yè)所學習的內容就是機電一體化的具體內容。其中包括理論知識與具體操作，也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業(yè)是為機電一體化培養(yǎng)人才的搖籃，在機械電子專業(yè)中學習的同學畢業(yè)后的前景就是在機電一體化應用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業(yè)研究的課題和研究方向。總之機電一體化與機械電子專業(yè)二者之間密不可分，互補互助，機電一體化的發(fā)展要求了機械電子專業(yè)的學科內容、機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。
4 結束語
在工業(yè)化和科技化日益發(fā)展的現(xiàn)在，工業(yè)與科技二者的有機結合也就是機電一體化已經成為科技進步和時展的必然。這時，機電一體化對人才的需求也就越來越多，從而導致機械電子專業(yè)的出現(xiàn)發(fā)展和人們。筆者在介紹什么是機電一體化、其組成部分和發(fā)展趨勢后介紹了機械一體化專業(yè)，意在使得機械一體化專業(yè)在培養(yǎng)人才時能夠根據學科特點和發(fā)展趨勢合理培養(yǎng)。同時筆者也期望機電一體化發(fā)展前景更廣闊的，機械電子工程專業(yè)能夠為機電一體化培養(yǎng)出更多人才使其為機電一體化更好的服務。
參考文獻
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第8篇：機電一體化定義范文
關鍵詞：機電一體化；技術；應用
現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，在機械工程領域，由于微技術和機技術的迅速發(fā)展及其向機械的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機電一體化技術的特征
1、機電一體化技術具備較高的安全性
在整個工作過程中，一旦電力發(fā)生了超載與過流等故障時，可以采取自動化保護措施，最大限度地避免和減少人員、機械設備出現(xiàn)事故，加強了機械設備的安全性能。此外，機電一體化有關產品具備了自動化監(jiān)控、自動化診斷、警報與自動化保護等功能。
2、機電一體化具備了較強生產能力
由于機電一體化產品實現(xiàn)了自動化監(jiān)控目的，所以提高了設備的生產能力。此外，機電一體化產品多數具備自動處理信息和信息控制等能力，其檢車控制的精確度、靈敏性和應用范圍得到了很大程度的提升，采用自動化控制系統(tǒng)可以保障機械設備的執(zhí)行情況能夠根據相關的設計要求進行，從而保障了產品的質量。
3、機電一體化具備了較高的使用性能
機電一體化產品采用了數字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數量得到很大程度的減少，方便了操作過程。機電一體化產品可以重復大量的動作，更先進的產品還能夠篩選工作程序。
4、機電一體化具備了較大的適用范圍機電一體化產品具有復合技術和功能，不具有單技術、單功能的局限性，這使得機電一體化產品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產品具有的自動和智能功能可以輕松應對用戶的需求。
二、機電一體化技術應用
1、數控機床
數控技術已經有40年的發(fā)展史了，它在多個方面都有明顯的提高，比如結構、功能和控制精度，具體表現(xiàn)為：1）結構為多CPU、多主總線形式，具有緊湊、模塊化的特點。2）設計具有開放性，硬件系統(tǒng)和功能模塊可以最大限度地使用戶受益。3）系統(tǒng)可以實現(xiàn)動態(tài)仿真二、三維加工過程，通過在線診斷和模糊控制等向車間提供編程技術。4）存儲器采用了大容量同時軟件設計為模塊化，這種改變使得數控的功能變得更加豐富，也使得CNC系統(tǒng)具有更強大的控制功能。5）一個機床可以通過多過程和多通道控制實現(xiàn)多個獨立任務同時完成，并且系統(tǒng)中還集成了刀具破損檢測等。
2、工業(yè)機器人
第一代機器人對工作對象和環(huán)境的適應性較低、靈活性較差，也被稱為示教再現(xiàn)機器人，它們在進行重復運動時只能根據示教內容進行。在第一代機器人的基礎上改進的第二代機器人擁有了先進的傳感設備，它和計算機聯(lián)系密切，可以通過計算機來對工作進行處理和分析，從而做出自己的判斷進而控制動作，這表明工業(yè)機器人開始變得實用化，表現(xiàn)出了低級智能。第三代機器人即是我們所稱的智能機器人了，它的工作離不開第五代計算機，通過傳感元件和計算機的作用來達到復雜的邏輯、判斷和決策能力。
3、計算機的集成系統(tǒng)
全局動態(tài)最有綜合幫助實現(xiàn)了計算機集成制造系統(tǒng)，它并非是由各分散系統(tǒng)簡單組合而成的。計算機集成制造系統(tǒng)打破了原有部門間的界限，制造是它的基干，通過這個基干達到對“物流”和“信息流”的控制，最終將經營決策、產品開發(fā)等有機結合起來。一個企業(yè)如果具有很高的集成度將會更好地優(yōu)化各種生產要素的配置關系，更大程度地開發(fā)出各生產要素的潛力。
二、機電一體化技術的發(fā)展趨勢
1、數字化：微控制器及其發(fā)展奠定了機電產品數字化的基礎，計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。如不斷發(fā)展的數控設備，利用計算機生產過程進行機種監(jiān)視、操作、管理和控制。
2、網絡化：20世紀90年代，網絡技術的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發(fā)展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)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。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。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發(fā)展。
3、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(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發(fā)設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產品。從而避免利益的沖突，并能使之標準化、系列化。
4、人性化：各類產品的生產都是為了方便于人類，故機電一體化向人性化是個必然的趨勢。機電一體化產品要求除了能夠達到人類最基本的使用需求外還需要考慮它的外觀結構包括形狀及顏色等從而使產品更接近生活，讓人們在使用過程中更自然，更便捷。
5、微型化：機電一體化的新目標是向著微型化轉化。機電一體化的微型化又稱為微型機電一體化系統(tǒng)，國外對其幾何尺寸定義為一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。微型機電一體化系統(tǒng)主要特點為具有體積小、耗能小、運動靈活等，由于微型化的特點，其可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故非常受生物醫(yī)學、航空航天、信息技術、工農業(yè)乃至國防等領域的歡迎。
6、綠色環(huán)?；汗I(yè)不斷發(fā)展、我們的生活舒適度不斷提升的同時環(huán)境污染缺越來越嚴重，資源也越來越緊缺。人們都在強烈呼吁保護環(huán)境、節(jié)約社會資源，所以機電一體化技術的一個發(fā)展趨勢就是綠色環(huán)保。在新的時代背景下機電一體化技術產品必須要無害或者對生態(tài)環(huán)境的危害極小，必須符合人類健康要求，必須有極高的資源利用率，回收利用率也要很高，這就是綠色環(huán)?；跈C電一體化產品中的具體體現(xiàn)。
7、系統(tǒng)化：其特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系當然，機電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機電一體化相關的技術還有很多，并隨著科學技術的發(fā)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(fā)展與應用也將更加廣闊。
結語
綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多技術的結晶，是生產力發(fā)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(fā)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(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻：
[1]袁中凡.機電一體化技術[M].北京：電子工業(yè)出版社.2006
第9篇：機電一體化定義范文
關鍵詞：高職；機電一體化；課程體系
機電一體化技術是建立在機械技術、電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、傳感器與測試技術、電力電子技術、伺服驅動技術、系統(tǒng)總體技術等現(xiàn)代高新技術群體基礎之上的一種高新技術。而高職教育的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)與我國社會主義現(xiàn)代化建設要求相適應的，掌握本專業(yè)必備的基礎理論和專門知識，具有從事本專業(yè)實際工作的全面素質和綜合職業(yè)能力，在生產、建設、管理、服務第一線工作的高級技術應用性人才。以學術為中心的學科課程理論來構建高職機電一體化專業(yè)的課程體系不符合高職教育的培養(yǎng)目標；“以機為主，機電結合”、“以電為主，機電結合”或“機械課程和電子課程的堆砌”的課程體系，也不能滿足社會對高職機電一體化專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格的要求。為此，探索高職教育教學規(guī)律，創(chuàng)新高職機電一體化專業(yè)的課程體系，創(chuàng)新機電一體化專業(yè)的實踐教學模式，對提高辦學質量，提升學生職業(yè)技術能力具有重要意義。
一、 機電一體化專業(yè)課程體系存在的不足
通過對重慶部分學校高職機電一體化專業(yè)課程體系考察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行高職機電一體化專業(yè)課程體系存在以下不足：
（1）一些反映當今新技術的課程沒有納入高職機電一體化專業(yè)課程體系，不夠突出使用與課程相關的應用軟件的能力培養(yǎng)，特別是有些公共基礎課和專業(yè)基礎課，如數學軟件和CAE軟件等，課程結構還需要進一步完善，使培養(yǎng)出來的學生知識結構更加完整。
（2）課程交叉內容多，特別是專業(yè)課，例如《數控加工工藝》與《制造技術基礎》、《數控機床》和《數控技術》、《數控機床維修》和《電氣控制與電機拖動》有大量內容重復，課程體系不夠精練，從而使學生的學習效率不高。
（3）高職機電一體化課程體系，有強調操作而排斥知識的重要性的傾向，學生的學習潛能沒能充分發(fā)揮，基本功不夠扎實，技術實踐能力較差?，F(xiàn)行課程體系力求在培養(yǎng)操作工，而不利于培養(yǎng)高級機電一體化應用性人才。
（4）實踐教學環(huán)節(jié)脫離工廠真實環(huán)境，一些實踐性強的實驗、實訓設備由于缺乏技能型教師和真實的工廠生產環(huán)境，沒有充分發(fā)揮其培養(yǎng)學生技術實踐能力的作用。
二、高職機電一體化專業(yè)課程體系構建的基本思路
高職機電一體化專業(yè)課程體系構建的基本原則是：以課程理論為指導，借鑒國內外職業(yè)教育課程模式，突出“新、精、實用、高效”的特點，以能力為中心，創(chuàng)建一個知識結構完整，具有應用性、實用性和崗位針對性的課程體系。所謂課程體系的新就是指要反映職業(yè)教育的新理念、反映機電一體化專業(yè)新技術；課程體系的精指課程設置簡捷而無冗余；實用指課程設置能滿足職業(yè)崗位的要求；高效指要求學生學習本專業(yè)效率要高。其思路如下：
第一， 高職機電一體化專業(yè)課程體系應注重基礎，強化基礎課程的應用。隨著科學技
術的發(fā)展，給產業(yè)工人和技術人員的工作性質帶來了很大的變化，主要表現(xiàn)為：知識型工作大量增大，工作的完成更多的依賴個體的知識、判斷力、問題的解決能力，以及對工作的積極態(tài)度，而不是機械、重復的動作技能；固定工作減少，部分時間制工作增加，工作流動加快，更換職業(yè)成了非常普通的事情；技術革新造成許多工作合并，使得工作范圍拓寬，在現(xiàn)代工作生活中，同一崗位上的個體相對以前來說要做更多的工作；技術更新速度加快，導致工作類型和工作內容更新速度加快；現(xiàn)代的工作更多地是一種團隊組織的工作，要依靠群體合作來完成，而不是靠個體來完成。工作性質的這些變化要求高職機電一體化專業(yè)課程體系的知識結構要新、要完整，有利于再學習能力、轉崗能力培養(yǎng)和滿足學生可持續(xù)發(fā)展的需要，為此對現(xiàn)行課程作以下調整： “注重基礎，強化應用”，英語和數學由兩學期增加到三學期，增加專業(yè)英語、復變函數和積分變換、現(xiàn)代設計方法和現(xiàn)代控制理論課程，強調數學軟件（如MATLAB）的應用； AutoCAD與機械制圖融合，通過AutoCAD為工具進行機械制圖的教學，這樣就不用把AutoCAD單獨設置為一門課程；工程力學和機械設計基礎課程應增加軟件的應用內容（如ANSYS和ADAMS的應用）。
第二， 高職機電一體化專業(yè)課程體系應突出學生技術實踐能力培養(yǎng)。在構建高職機電
一體化課程體系時，存在把能力本位理解為操作本位和把強調實踐能力的培養(yǎng)理解為反復操作訓練的誤區(qū)。學生見習的多，實習的少，重復的操作訓練多，綜合的技術實踐少。什么是“技術”？技術是一個歷史的范疇。技術最初被看作是勞動者的技巧、技能和操作方法，即人類在生產經驗基礎上獲得的主觀能力，這種看法反映了手工工具時代技術的形象。近代科學興起后，技術主要表現(xiàn)為，依據自然規(guī)律，運用一定的手段、方法，特別是以機器的使用為中介，對物料、能量、信息進行轉換或加工，以滿足人類需要的實踐活動。在當代，人們通常把技術定義為：“人類為了滿足社會需要，利用自然規(guī)律，在改造和控制自然的實踐中所創(chuàng)造的勞動手段、工藝方法和技術體系的總和” 。技術實踐指的是人們的技術活動，技術實踐能力不僅包括操作能力，還包括技術設計的能力等，關于機電一體化技術不僅包括設備的操作與維修，還應包括設備的機械設計、控制設計以及設備制造技術。所以高職機電一體化專業(yè)不能僅僅強調操作技能的培養(yǎng)，應該突出技術實踐能力的培養(yǎng)，以充分發(fā)揮學生的學習潛能和滿足社會對應用性人才的需要。
第三，改進實驗、實訓的投資方式，充分發(fā)揮其培養(yǎng)學生技術實踐能力的作用。實踐教學環(huán)節(jié)企業(yè)化，以學校企業(yè)雙贏的方式，將學校實踐性很強的實驗實訓投資與企業(yè)的技術改造相結合，將有些實驗室、實訓基地建立在企業(yè)。如果是這樣的話，一則為學生創(chuàng)建一個真實的實踐環(huán)境，二則促進地方經濟的發(fā)展，三則盤活學校的實驗投資，四則鞏固了“校企結合”的共同利益基礎。
第三， 以“基礎+項目”的模式夠建高職機電一體化專業(yè)課程體系。“三段式課程模式”
通常把職業(yè)教育課程劃分為公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課三類，其中公共基礎課指語文、數學、外語等通用課程；專業(yè)基礎課主要是一些由抽象程度較高的專業(yè)原理性知識所構成的課程；專業(yè)課是由一些較為具體、適用的單項技術的理論知識構成的課程?，F(xiàn)行高職機電一體化專業(yè)課程體系的結構由公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課和操作訓練四部分組成，本質上是弱化了基礎，強化了操作的“三段式課程模式”。該課程體系結構除了削弱了基礎外，課程交叉內容多，專業(yè)課程內容空泛、針對性不強。鑒此，我們通過強化基礎，取消專業(yè)課，提出了高職機電一體化專業(yè) “基礎+項目”的 課程模式。基礎課旨在培養(yǎng)學生的基本職業(yè)素養(yǎng)和基本的專業(yè)技術基礎，項目（訓練）旨在培養(yǎng)學生的職業(yè)技能和崗位工作能力。基礎課以課堂教學加實驗的形式授課，項目（訓練）是以工作任務為引領，根據崗位的要求開發(fā)訓練項目，由學生根據擇業(yè)意向和興趣選擇他（她）所需的項目，從而保證按學生和社會的需要設計教學。項目的選擇以能力為主線，項目的主要來源是職業(yè)崗位，一個項目的內容應該涵蓋一個工作崗位所需的基本技術、基本技能要求，如旨在培養(yǎng)數控車工的數控車削加工項目應在數控車床結構認知、數控車床的維修、車削工藝、車削刀具、夾具、量具和數控編程與操作等方面都得到訓練。再如機床設計項目要涵蓋機床制造廠設計崗位的基本技能和技術內容。項目以工作為本位（指在工作現(xiàn)場進行學習）的形式實施，由技師、工程師、專業(yè)老師擔任指導教師。
三、高職機電一體化專業(yè)課程體系的內容
（1）基礎（學時：共4學期）：基礎英語，專業(yè)英語， 高等數學（上、下），線性代數，復變函數及積分變換，法律基礎，小平理論，計算機基礎，機械制圖，工程力學，公差配合，工程材料及熱處理，液壓傳動，機械設計基礎，機械制造基礎，現(xiàn)代設計方法，電工基礎，電子技術基礎，電力電子技術，匯編語言，微機原理與接口技術，傳感器與檢測技術，電氣控制與PLC技術，數控原理與系統(tǒng)，現(xiàn)代控制理論。
（2）項目（學時：共2學期）:數控車削加工，機床設計，數控機床的電氣控制設計，刀具設計，機電一體化產品設計，模具設計等。
培養(yǎng)出基礎扎實、技術過硬的應用性人才，是社會對高等職業(yè)教育的客觀要求，為了構建“新、精、實用、高效”，以技術實踐能力為中心，知識結構完整，具有應用性、實用性和崗位針對性的高職機電一體化專業(yè)課程體系，“基礎+項目”的 課程模式是一個較好的解決方案。
作者單位：重慶三峽學院應用技術學院
參考文獻：
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