机电一体化要求篇1
1机电一体化技术概述
1.1机电一体化渊源
机电一体化作为一门新兴的学科领域，其起步发展较晚。20世纪60年代以来，随着电子技术和计算机技术的快速发展，其逐渐与传统的机械技术交汇融合，形成了早期的机电一体化技术。此后，以微型计算机为代表的微电子技术和信息技术越来越多的向机械工业领域渗透，机械和电子已不再彼此分离。新形势下，机电一体化技术已经广泛应用于工业生产的各个领域。而且随着计算机技术的迅猛发展，机电一体化技术展现了蓬勃的生命力，它代表着机械工业技术革命的前沿方向。新环境下，机电一体化技术已经综合了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，正朝着以实现高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面技术要求的最佳功能价值系统工程技术方向发展。
1.2机电一体化技术现状
机电一体化技术在一定程度上代表着一个国家在高端装备制造业领域的技术水平。特别是随着机电一体化越来越成为制造产业发展的主导，其在国家经济和社会发展的基础工业中扮演着越来越重要的角色。因此，必须对其发展给予足够重视。目前，引领机电一体化技术发展前沿的主要是美日及西欧国家。日本在智能传感器、智能工业机器人及柔性制造技术方面处于领先地位。而西欧则在研发集计算机辅助设计、制造、生产及管理于一体的柔性系统，以实现制造业的机电一体化。美国也在更新自己的装备制造产业链，发展实现设计—生产—质量控制一体化的新型加工技术。我国作为发展中大国，与西方先进国家相比，在机电一体化技术方面存在底子薄、基础差和发展不均衡等问题。但是经过改革开放30多年的自主创新发展，目前我国在先进数控技术、工业自动化控制仪表等多个领域实现了跨越式发展，已经达到世界先进水平。
2新时期机电一体化技术展望
机电一体化作为一门综合性较强、多学科领域交叉融合的学科专业，其处于制造技术的发展前沿。近些年来，在微电子技术及信息化技术的发展推动下，新时期的机电一体化技术呈现出智能化、系统化、微型化等新的发展趋势。
2.1机电一体化技术智能化趋势
随着机电一体化技术与信息技术及人工智能的深度融合，其也越来越表现出智能化的发展趋势。特别是在工业生产加工领域，需要机器完成更加复杂困难的任务。这就要求机电产品具有一定的智能，能够独立的进行推理判断、自主决策。智能化的发展主要与机器人技术联系紧密，随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展，智能化的机械设备将更好的取代人，使社会的生产生活变得更加简单便捷。
2.2机电一体化系统化趋势
机电一体化技术作为一种新兴的技术，其发展不是孤立的。它是随着社会技术进步和生产力的提高而不断发展完善的。特别是依靠计算机技术和通信网络技术的飞速发展，机电一体化技术能够不断吸收融合其他加工制造领域的先进技术，实现自身的体系化发展。未来机电一体化技术的发展将更加开放、更加灵活。通过开放式的总线结构及丰富的扩展接口，机电一体化可以将机械、动力、环境及人等各因素组合起来，形成一个系统。这将极大释放机电一体化技术的潜力，增加其应用的对象范围。
2.3机电一体化微型化趋势
微型化是机电一体化技术的另一重要发展趋势。随着工业生产加工质量的要求不断提高，人们需要在微小的尺寸上进行更加精细的加工。这就要求相应的加工设备能够微型化。同时，微型化的设备不仅占用空间小，而且能够集成实现功能的复合扩展。考虑到各种微型机器人在社会生产生活中的应用将更加普遍，传统笨重的机械电子设备将朝着小型化、轻量化、多功能、高可靠性等方向发展。机电一体化中具有智能、动力、运动和感知特征的部件也将逐渐朝着微型化的方向发展。
3结论
随着计算机技术的飞速发展，机电一体化技术也得到了长足进步。在新时期新环境下，机电一体化技术创新发展表现出智能化、系统化和微型化的发展趋势。相比过去，机电一体化技术未来的发展潜力巨大。
参考文献
机电一体化要求篇2
【关键词】机电一体化；创新；发展；方向
机电一体化是现代科技和人类社会发展的必然结果，且随着人们需求的不断增长和科技的不断进步，将会得到持续的创新和发展。当前的机电一体化融合了计算机技术、光学和电子、机械等多种先进技术，而在未来其将包含更多领域的科技，融合更多的创新技术，并朝着高效率、高质量和绿色化、可持续化的方向发展。为实现其水平的不断提高，应当充分认识到其未来的创新发展方向，并采取相应的办法和措施。
1机电一体化的概念和我国发展现状
所谓机电一体化，指的是从系统的观点出发，将机械技术和电子技术、软件编程技术以及自动控制技术等一系列技术进行有效组织，以实现生产的自动化、高效化和低耗化，使生产系统成为系统的工程技术[1]。我国的机电一体化伴随着改革开放实现了迅猛发展，无论是理论知识和技术水平，都取得了重大的发展，使得生产效率大大提高，经济效益迅猛增长。然而，与发达国家相比，仍然存在着较大的差距，仍在探索和前进的道路上。
2机电一体化的创新方向
机电一体化在现代科技和社会需求的促使下，将会不断融入创新技术，实现其产品的创新和改良，以满足用户多样化和专业化的产品需求，提高企业的市场竞争力[2]。在产品的造型和功能上，以及材料的使用和产品控制上，都会实现巨大的创新和发展。
首先，机电一体化产品将在其造型和功能上下功夫，实现造型和功能的创新，以满足用户的个性化和多样化需求。在产品造型上，将会更加美观，符合用户的审美需求，并与产品的功能充分结合。同时，在产品的功能上，将会更加全面和多样，以满足用户不同时期的不同需求，实现产品功能的全面化和多样化。
其次，在材料的选择和使用上，将会采用更加适宜且绿色、轻便和性价比高的材料，并根据具体的产品进行优化选择。纳米材料、智能材料和高分子材料等作为创新性较强、且功用更高的材料，将会越来越广泛地运用到机电一体化当中，实现量轻体小且耐损耐磨等特性，使得产品的便捷性和耐用性更高。
另外，机电一体化的产品控制上，也将融入大量的创新技术，以实现控制的便捷性、自动化和高效化。传统的机电一体化控制需要进行人工手动控制操作，耗费大量人力，且效率不高，质量无法保证。在此基础上进行创新，结合大量的先进技术，能够实现其自动控制和监视，并能够自动学习以提高控制的效率和准确性。
3机电一体化的发展趋势
从目前的机电一体化不断增长的需求和人们对于生产生活的具体要求，能够判断出机电一体化未来的发展趋势。主要的方向即向绿色化、智能化、网络化和微型化发展。
首先，由于自然环境的不断恶化，使得人们对于环境保护和资源节约更加关注和重视。机电一体化将会充分考虑到这一要求，并不断向绿色化发展。在机电产品使用时，不会造成对自然环境的污染，且在废弃时也能回收利用，成为绿色可回收垃圾[3]。
其次，机电一体化将会在智能技术不断发展的促使下，变得更加智能化。智能化的机电产品，拥有观察和推理判断能力，并能根据具体情况采取相应的办法和决策。智能化的产品，将大大节省人们的时间，并使得生产的效率和质量都得到有效提高。
同时，网络化也将是机电一体化的发展方向。计算机技术的发展和普及，大大方便了人们的生产和生活。网络技术也将运用到机电一体化当中，使得远程控制技术和监视技术得到广泛运用。机电产品的生产过程将会受到人们的远程监管和控制，且人们的家庭生活也将因此而变得更加智能化和便捷化。
另外，微型化作为全球各项技术和许多行业的研究目标，也将是机电一体化未来发展的主要方向。实现机电一体化产品的微型化，能够大大方便产品的移动和运输，并有效节约人们的可利用空间。微型技术运用到机电一体化当中，即国外所说的电子机械系统[4]。微型机电一体化拥有体积小和耗能少等优势，能够广泛运用到微型化需求较高的军事和医疗等领域中。
4提高机电一体化水平的办法
机电一体化的创新和发展趋势已经十分明显，如何顺应其发展趋势，并采取相应的办法和措施，以提高其发展水平，则是当前应充分关注和重视的问题。
首先，应当加强技术的研究和创新，加强基础理论和专业技术的研究。机电一体化的发展依靠的是多学科和多专业技术的支持，将所有先进的科学技术进行系统性的有机组合，实现机电产品性能的不断优化和产品智能化、效率化。只有保证基础理论技术水平的提高，才能够保证机电一体化在此基础上进行进一步的开发和创新。
其次，应当重视机电人才的培养，为机电一体化的发展提供强大的人才保障。人才作为国家经济建设和科技发展的重要动力，能够为科技发展提供强大的创造力和发展力。机电一体化涉及到众多的学科和领域，且牵涉到的科技都是世界顶尖级，对于人才知识储备和运用能力有极高的要求[5]。应当针对机电一体化的具体要求，进行针对性的人才培养。让其既能够掌握机械技术，还能够掌握计算机技术、光学和电子等多种学科知识，并将其融汇贯通，形成一套机电知识体系。
此外，应当重视产品的研发和销售，通过市场的检验和用户的体验来实现产品有目标的升级和完善。产品能够充分体现机电一体化的发展水平，并能够在研发和销售的过程中实现供需信息的准确传递，能够保证机电一体化技术发展的准确性和有效性。同时，企业的发展也离不开经济效益的提高，只有保证企业拥有较高的经济利润，才能够保证其拥有充足的资金进行科学技术的研发。
5结语
机电一体化是经济发展和科技进步的必然结果，也是人民日益增长的物质需求的必然要求，且在此基础上，将会继续地发展和提高，实现更强的创新性和更高的功用性。应当充分认识到机电一体化的发展趋势，并结合当前的发展现状，采取相应的办法和措施，以适应并满足其发展的需求。应当加强技术的研究和创新，重视机电人才的培养，并加强机电产品的研发和销售，保证机电一体化技术的发展拥有资金支持和现实依据。只有这样，才能够保证机电一体化能够向着更好更快发展，为人们的生产和生活带来更大的便利和更多的利益。
【参考文献】
[1]叶剑，钟德金.机电一体化现状、发展趋势及应对策略[J].科技传播，2011（08）.
[2]王敏.机电一体化发展趋势与数控技术的应用推广[J].数字技术与应用，2012（07）.
[3]刘正明.机电一体化的发展趋势[J].科技传播，2012（21）.
机电一体化要求篇3
关键词：机电一体化；数控机床；可编程序控制器；人才培养
【中图分类号】G642【文献标识码】B【文章编号】1671-1297（2012）10-0258-01
机电一体化技术是综合应用机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、接口、软件编程等群体技术，而产生的一种系统工程技术。改革开放以来，机电一体化技术在我国得到了较快的发展，这对高职机电一体化人才培养规格和课程体系的改革与建设提出了新的挑战。
一机电一体化技术的发展历程及趋势
1.机电一体化技术的发展概况。
机电一体化是一门面向应用的跨学科的边缘科学。它使系统更优化，从而产生功能更强、结构更简单、体积更小、重量更轻的新一代智能化产品。
没有实质重于形式原则在会计实践中的广泛运用，会计核算过程中的很多风险就无法化解，销售收入是按照销售法、收款法、还是生产法确认呢？己经确认为收入的账款长期得不到回收；企业明明虚乏无力，却有账面利润；确认的账面利润却没有相应的现金流量分配利润。其实出现这种情况并不是销售法确订收入有什么问题，这完全是我们不考虑市场风险，没有以企业风险和报酬的实质转移为收入确认标准，机械套用销售法确认收入的必然结果。
（1）加强或有事项的确认与披露，促进企业经营信誉的提高。
现代企业在经营中难免会碰到债务担、产品质量承诺、法律诉讼、仲裁等事宜，对这些极有可能化作企业风险的商务活动，存在险象环生，积极应对的好处显而易见，它不仅能够消除企业内在隐患，有助于树立企业诚实可靠形象，有助于企业的财务管理和经济运营，取得良好的效益。
①或有负债的确认，有助于企业管理。或有事项，指过去的交易或事项形成的一种状况，其结果须通过未来不确认事项的发生或不发生予以证实，或有事项分为或有资产、或有负债两类。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型，经过几十年的奋斗，使数控装备制造市场一派繁荣。
②微电子技术为机电一体化带来了勃勃生机。微电子技术是现代电子信息技术的直接基础，是传统产业这棵“老树”换“新芽”的动力和源泉。
③或有负债的披露，提高财务信息度。企业在报表附注中要披露形成该项未决官司的原因、赔偿金无法估计的理由。企业虽然不确认或有负债但有义务向投资者披露相关信息，并采取相应措施；但是，当披露风险的代价大于不披露或少披露风险的代价时，两害相权取其轻。
（2）税务与会计分离，有助于企业管理和财务监督。
会计与税法的目标不同，税法要求依法纳税，会计注重风险和报酬。事实证明，把税法的意志强加于会计制度，或把会计制度当成纳税指南都不可行，一方面强制企业对资产、收入采取激进的确认标准，另一方面强制企业对负债、成本费用使用保守的确认标准，该种会计模式提供的会计信息过分偏重财政、税务、信贷部门的需求，忽略企业、投资者对会计信息的需求，违背了会计主体理论，易给企业造成硬伤，影响企业活力，会计制度采取税务与会计分离的模式，该制度允许企业面对瞬息成变的市场情况，有权在会计制度的框架内灵活寻找应对风险的方法。
2.机电一体化技术的发展趋势。
以微电子技术、软件技术、计算机技术、通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也影响着机电一体化的发展趋势。机电一体化技术将向以下几个方向发展。
①光机电一体化方向。利用光学技术的先天优点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。
②柔性化方向。在这种系统中，各子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同环境条件做出不同反应。
③智能化方向。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术的发展。
④仿生物系统化方向。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。
⑤微型化方向。机械和电子完全可以“融合”，机体、执行结构、传感器、CpU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型化是机电一体化的重要发展方向。
二典型机电一体化产品及其发展情况
1.典型机电一体化产品。
典型机电一体化产品分系统（整机）与基础元、部件两大类。典型机电一体化系统有数控机床，机器人、自动机、自动生产线、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、智能电梯、电子排版印刷系统、CCaD/am系统等。
2.典型机电一体化产品发展趋势。
本文仅以数控机床为例，目前我国是全世界机床拥有量最多的国家（近30万台），近10年数控机床，在以下几个技术领域都有巨大进步。
①高速化。
②高精度化。
③复合加工、新结构机床大量出现。
④使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床“如虎添翼”。
⑤数控机床的开放性和联网管理。
三机电一体化发展对高职人才培养提出的新要求
1.目前部分高职院校讨机电一体化专业人才培养规格的定位。
由于各高职院校的服务区域和学校教学传统及教学资源的不同，他们的机电一体化专业人才培养规格各有其特殊性。
2.高职机电一体化专业人才培养规格新要求。
（1）学校与企业在人才培养规格上的认识差距。根据对本次调研材料对比分析，学校与企业在人才培养规格上认识和实践方面有差距；①学校偏重于技术岗位，企业偏重综合实用岗位；②学校希望学生有后劲，企业希望学生立竿见影，马上有劲；③学校传递给学生的知识和培养的能力综合度不够，企业则对综合度要求高；④学校希望按专业培养人才，企业希望按项目培养人才；⑤学校的教学内容偏重理论，企业注重理论的实际运用。
（2）现代企业技术岗位职责的新变化根据机械、电子行业的有关调查，现代企业技术岗位对人才的要求同过去相比有较大变化：①工作负荷（劳动强度）要求在降低，工作责任心的要求在提高；②专项技能要求在降低，综合理论知识要求在提高；③与物交流的能力要求在下降，与人交流的能力要求在上升；④对适应一个岗位的技能要求在下降，对适应多个岗位的技能要求在上升。
机电一体化要求篇4
机械工程学科的研究生，大多数来自机械工程及自动化本科专业，一般具有较扎实的机械专业的基础，在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识，但是电子方面的基础知识却比较薄弱，许多研究生连常识性的电子知识都不具备，甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。由机械电子系统的构成要素可见，机械电子工程技术一般包括六大共性关键技术：机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。如图1所示。因此，机械电子工程的教学将以机械电子工程的原理与系统设计为主线，在上述各关键技术为主要模块深入展开，而在每一关键技术中，又分别设置三个层次的教学内容：基础要求模块、较高要求模块、高要求模块，形成“一纵三横”的模块化结构。模块化教学设计很好地实现了引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容，做到因需施教，因材施教。
2“一纵三横”的模块化教学
“一纵”是指按机械电子工程原理与系统设计为主线的纵向结构，具体包括：传感检测技术模块、计算机与信息技术模块、自动控制技术模块、伺服传动技术模块、系统集成技术模块。“三横”是指在每个技术模块中又细分为三个层次的教学内容：基础要求模块、较高要求模块、高要求模块。具体内容如下：传感检测技术模块：基础要求模块包括传感与测试技术基础知识（传感器的基本构成、传感器的静态数学模型及其静态特性指标、传感器的选用），机电系统最常用的位移检测（光栅传感器、绝对码编码器、增量码编码器），力学量检测（应变式多维测力弹性体、扭矩传感器等），视觉检测（线阵CCD和面阵CCD的基本原理）。较高要求模块包括双目视觉检测的基本原理及标定，触觉传感器（指端应变式触觉传感器、多功能触觉传感器）。高要求模块包括机电测试新技术，现场总线系统，虚拟仪器技术，多传感器数据融合等。计算机与信息技术模块：基础要求模块包括计算机控制技术基础，计算机控制系统的组成、分类，及常用控制器（工控机、pLC、单片机），软件方面要求测量数据的预处理，数字滤波，线性化处理，标度变换。较高要求模块包括pLC、单片机的应用高级技巧。高要求模块包括pmaC原理及应用，基于DSp的运动控制及DSp运动控制卡。自动控制技术模块：基础要求模块包括piD控制算法的基本原理，标准piD算法的改进，数字piD参数的选择。较高要求模块包括模糊控制，模糊控制的定义及特点，模糊控制系统的组成，模糊控制系统的基本原理，应用模糊控制算法解决实际问题。高要求模块包括其它先进控制方法，如智能控制、自适应控制、模型预测控制、神经控制等。伺服传动技术模块：主要讲解直流电动机、交流电动机、步进电机及其控制。基础要求模块讲解三种电机的基本原理、机械特性及最常用的控制方法。较高要求模块讲解更深一层次的原理，如直流电机的电枢电动势、电磁转矩，交流电机的旋转磁场和定转子的电路分析，变频控制的原理及实现方法，步进电机的磁阻最小原理等。高要求模块讲解三种电机的先进控制技术，如直流电机的双闭环控制、交流电机的矢量控制等。系统集成技术模块：基础要求模块主讲机电系统各模块之间的级联设计，重点讲解模块之间的电气性能的相互匹配、信号耦合、时序配合、电平转换接口。较高要求模块主讲机电系统的电磁兼容技术，重点讲解接地技术、屏蔽技术、共模干扰的抑制、差模干扰的抑制、供电系统抗干扰、印刷电路板的抗干扰等。高要求模块重点讲解软件抗干扰技术，如软件冗余技术、软件陷阱技术、“看门狗”技术等。
3以案例为载体，推进模块化教学设计
针对上述的模块化教学内容，设计了针对不同教学内容相应的数字化资源，建设了课程网站，开发了多媒体课件，设计了多个教学案例。在典型的机电一体化的应用领域，将“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“汽车防抱死刹车系统”制作了教学案例，并对一些复杂系统进行了分解设计。采用单片机进行直流电机控制、采用pLC对交流电机进行变频控制，基于matLaB的模糊控制仿真等案例模块在教学中起到了很好的效果。通过这些案例，是将机械电子工程领域的科研成果及前沿技术引入教学，最大程度地吸引了学生的学习兴趣，激发了研究生的学习动力。
4结语
机电一体化要求篇5
关键词：机电；一体化；技术提高；应用
1.机电一体化的基本结构
1.1机械本身
它是机电一体化要素中最基本的部分，相当于人体的身躯骨架。它是系统所有功能元素的机械支持，结构包括机身框架、机械连接等。
1.2动力设备
是机电一体化结构中重要的组成部分。动力部分相当于人体内脏，来产生能量为系统提供能量和动力，是功能驱动执行的机构，可以使系统按照控制要求正常运行。
1.3传感部分
传感部分相当于人的眼鼻耳口等感觉器官，将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，变成可识别的信号，然后传输到信息处理单元。经过分析处理后产生相应的控制信息。其功能一般由专门的传感器和仪器仪表来配合完成。
1.4驱动部分
驱动部分相当于人体的肌肉，接受大脑指挥驱动四肢运动，在控制信息作用下驱动执行机构完成各种动作和功能。
1.5执行部分
执行部分相当于人的四肢，由大脑支配完成各项工作任务，根据控制信息和指令完成各种动作和功能，执行机构是运动部件，一般由机械、电磁电液等机构构成。
1.6控制及信息处理
控制及信息处理部分犹如人的大脑，来指挥、控制全身运动并将信息集中存储分析加工，根据信息处理的结果发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。它一般由计算机可编程序控制器、数控装置以及逻辑电路a/D与D/a转换i/o输入输出接口和计算机外部设备等组成。
2.机电一体化的现状与应用
2.1重工业领域
机电一体化技术目前越来越广泛被采用，其中包括了钢铁、电力、石油化工、采矿冶金、汽车、造船、航空工程等多种行业，相对来说，主要是应用于重工业领域。
2.2数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，能最大限度地提高用户的使用效益。wop技术和智能化、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，既丰富了数控功能，也加强了控制功能。
2.3计算机集成制造系统
CimS的实现是全局动态最优综合。它实现了从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。使各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
2.4柔性制造系统
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
2.5工业机器人
机电一体化是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。改造传统机械设备的要求，开辟新领域，发展与振兴机械工业，需要大力发展新一代机电一体化产品。
3.机电一体化的发展趋势
机电一体化是近几年才出现的一门新科学、新技术，但它必将是当前世界技术发展的趋势，随着科学技术的不断发展.高新技术的发展越来越受国家、社会和企业的关注与重视。
3.1数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，计算机网络为数字化设计与制造提供了有力保障，数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面，将便于远程操作、诊断和修复。
3.2智能化
智能化是未来机电一体化技术发展的一个重要发展方向。要求机电产品具有一定程度的智能，从而使它具有类似人的判断推理、逻辑思考、自主决策等能力。这样会给使用、操作和维护带来极大的方便。
3.3模块化
机电一体化产品和技术可分为机械、电子和软件三个主要部分。模块化技术是这三者共同使用的技术。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发各种机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。模块化技术降低了产品研发成本，提高了不同产品间零部件通用化程度，提高了产品的可装配性、可维修性和可扩展性等。
3.4网络化
电子技术日新月异的发展引起了巨大的变革，网络逐渐普及，基于网络的各种远程控制和监视技术也得到了发展。而远程控制的终端设备就是机电一体化的相关产品，机电一体化设备产品无疑应朝网络化方向发展。科学技术、工业生产、政治、军事、教育及日常生活都能得到长足发展。
3.5人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，给机电一体化产品赋予人的智能和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
3.6微型化
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在很多方面具有不可比拟的优势。微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（microelectronicmechanicalSystems，简称memS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源汇于一体的微型器件或系统，将是未来很重要的发展方向。
3.7集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。要使系统具有更广泛的柔性，可将系统分解为若干层次，使各部分协调而又安全地运转，将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
3.8绿色化
机电一体化产品的绿色化主要是指不污染生态环境并能回收利用。工业的发展使得物质丰富，生活舒适的同时也导致资源减少，生态环境受到严重污染。绿色产品符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率和回收率高，是时代的要求与趋势。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。
3.9光机电一体化
引进光学技术，在机电一体化技术的基础上，促进光电及一体化技术的发展，利用光学技术的优势改进机电一体化系统的信息处理系统等方面。光机电一体化是机电产品和市场发展的必要趋势。
参考文献：
[1]章浩，张西良，周士冲等.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化究，2006，（7）.
机电一体化要求篇6
关键词：机电一体化技术；发展趋势：应用研究；
中图分类号：tp271+.4文献标识码：a文章编号：
引言
机电一体化经历了自然产生和发展的过程，20世纪年代70初，经日本科技工作者系统地概括和总结，形成了比较完整的机电一体化概念，越后由于大规模集成电路技术和微型计算机技术的迅速发震，使得机电结合的形式更加灵活活，内容更加丰富，应用更加广泛。我国的机电—体化经过几十年的发展取得了重大进展，主要表现在下面几个方面。
1机电一体化的内容
1.1机电一体化技术是从系统工程观点出发，应用机械、电子等有关技术，使机械、电子有机结合，实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术，主要包括技术原理和使用机电一体化产品（或系统）得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群（族）的总称。
1.2机电一体化系统（产品）由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能，机电一体化系统（产品）。主要是指机械系统（或部件）与微电子系统（或部件）相互置换和有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品，有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。
1.3机电一体化工程（机械电子工程）是机械工程与电子工程的综合集成，即给定机电一体化系统（或产品）“目的功能”与“规格”后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统（产品）中的具体应用。
1.4机电一体化思想体现了“系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。
2机电一体化技术的发展方向
由于机电一体化技术是多学科技术交融的技术，因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展，同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。
2．1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向，而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法，模拟人类智能，使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力，以求得到更高的控制目标。
2．2模块化
机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事，因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合，那么无论是对资源的节约，还是服务于各行各界，都有着其巨大的作用。
2．3网络一体化
由于网络的普及，推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术，让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(ComputerintegratedapplianceSystem，CiaS)，使人们无论在家里还是在外面，都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此，机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。
2．4微机电化
微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活，在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。
2．5绿色化
绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
3机电一体化技术的应用
在人们的日常生活当中，自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的，因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下，接收指令，进行能量转换，从而得到目标输出。电子控制驱动系统框架见图1。
对于精密传动来说，需要在执行元件输出终端进行传动测量，如测量其位置、速度、加速度，同时将所测得的数据反馈给电子控制装置，让其进行比较，进行误差修正控制，最终实现精密传动。电子闭环控制驱动系统框架见图2。
当有多个执行元件，其输出动作规律各不相同时，一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式，另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系，可以让它们单独来工作，也可以通过构建pC机上位控制来统一管理。图3为pC机二级管理的多驱动电子闭环控制系统结构框图。若工作联动内容经常变化，就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件，将联动输出写入软件当中，让其直接转化为控制程序，这样就能灵活地应对动作输出的需求。图4为装载了位置控制模块的pC机二级管理多驱动电子闭环控制系统结构框图。
上述机电一体化技术的应用，仅论述了如何将传感技术、信息处理技术和驱动技术等技术简单的融合，各部件都是以模块形式搭建的，而模块间的信号传输及所涉及到的接口技术和信息处理技术是其中的重点。所以，在机电一体化技术应用中，以全局最优的观念去设计机电一体化产品，并且解决好每个功能模块信息处理和传输的问题，是能够迅速地利用好机电一体化技术的方法。
结束语
综上所述，机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果，是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。。因此，机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。
参考文献
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[2]杨兆伟，刘锦．机电一体化技术的发展趋势与分析[J]．机电产品开发与创新，2007
[3]茵延年，张志伟．机电一体化技术及其发展应用展望．苏州大学学报(工科版)，2004
机电一体化要求篇7
作者结合职业教育思想和机电一体化技术专业学生的技能培养情况，对社会市场以及企业进行了人才需求情况的调研。通过对调研结果的分析得到了目前机电一体化技术专业学生人才需求及对企业学生职业能力的要求情况，为后续专业培养提供有力证据。
关键词
职业教育；机电一体化；人才需求
机电一体化技术知识面宽，应用广泛，学生毕业后能够从事的工作领域广，为了及时了解区域经济的发展，掌握机电一体化技术专业人才的岗位群、工作任务和企业需求情况，把握本专业的发展方向，确定人才培养目标，找准人才培养的定位，合理制定人才培养方案和课程内容，真正体现就业导向、能力本位的办学方针，特对扬州及周边地区的人才需求进行调研分析。
1专业设置的区域与行业背景
目前扬州正提高先进制造业的竞争力、发展以汽车、食品机械、智能交通、化工机械、传动关键零部件等专业和成套设备为重点的装备型制造业。制造业的不断发展推动了机电一体化技术的前进步伐并且使得机电一体化产品在市场上不断更新，因此与机电一体化相关的教育业和服务业也在不断改革和发展。机械、汽车、化工、船舶、新能源新光源等五大千亿产业产值增幅全年均保持11%以上。上海大众就是一个典型事例：新增10万辆车、尤妮佳二期、江淮10万辆皮卡等一批重大项目开工、投产。清华扬州智能装备科技园、东大科技园、扬大科技园开园运行，促进机电行业深度发展。
2015年，扬州全年实现地区生产总值3625亿元，增长11%。公共财政预算收入295.19亿元，增长13.9%，增幅列全省第二；其中税收收入242.22亿元，增长13.9%。城镇常住居民人均可支配收入30380元，增长10%；农村常住居民人均可支配收入15255元，增长11%。产业层次提高效果非常之明显，高新技术产业产值占规模以上工业产值的比重达到40%以上；产业结构明显调整优化，而且建立健全有区域特色的机电类的自主创新体系，增加科技、人力、知识等重要环节的投入，成立以服务中小企业为宗旨、市场为导向、应用技术研发为重点的扬州产业技术研究院。“科教合作新长征”计划深入推进，签订校企产学研合作协议496项，新引进高校院所或知名企业研发中心、创新中心54家。
机电一体化技术水平的提高，对推动“长三角”及扬州地区经济繁荣，对五大千亿产业做大做强，对向高端发展、向研发设计和销售服务两端延伸、提高产业核心竞争力等方面具有十分重要的意义，机电一体化技术人才的质量和数量更是扬州区域经济建设、行业企业发展的重要保证。行业和区域的经济发展为机电一体化技术专业建设和发展提供了良好的契机。
2人才需求分析
通过对上海大众仪征分公司、南京汽车集团有限公司、扬农集团、牧羊集团、江苏金方圆数控机床有限公司等扬州及周边城市的30家企业的调研，发现随着石油化工、汽车、现代装备制造业三大主导产业规模的不断扩大，企业设备先进，自动化程度不断提高，新型机电设备、自动化生产流水线占据企业设备的绝大部分，传统机电设备只占很小的比例；进口设备比例大，国产设备比例小；高端技能型的机电一体化技术专门人才的需求在不断扩大。机械技术与电气技术已经变的密不可分，从而机电行业对人才的市场需求量也发生了很大的变化，许多企业一方面为了提高生产的高效性从而精简缺乏专业技能的员工，然而在另一方面又非常需要大量的专业的技术型员工。总体上看来，从事机电行业的人员数量非但没有明显的上升，反而在一定的时间段内呈现出了下降的趋势。与之相对应的情况就变成了，机电行业对从业人员的技能要求更高了，从以前单纯的“懂机”或“懂电”，向既“懂机”又“懂电”的方向发展。因此，与工业发展速度不相适应的高素质的技能型人才在市场上极为短缺，主要表现为以下几方面：
（1）机电一体化技术在制造行业生产及管理中的应用现状。随着企业技术和设备的不断引进、嫁接以及改造的完成，机电一体化技术十分广泛地应用在现代生产过程中，成为现代设备制造和生产过程控制中不可缺少的部分。机电一体化技术在制造业的应用从简单的数控机床、柔性制造系统（FmS）、机械加工中心以及机械手发展到现在的智能机器人、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集于一体的计算机集成制造系统（CimS）。机电一体化的产品涉及工业生产、科学研究、人民生活、医疗卫生等各个领域，如集成电路自动生产线、激光切割设备、印刷设备、家用电器、汽车电子化、微型机械、飞机、雷达、医学仪器、环境监测等。
（2）企业对机电专业人才需求状况。对扬州及周边地区的一些企业的用人情况作了调研，从收集的数据分析来看，受调研的企业只是全市机电类企业的一小部分，但有的企业在规模、技术力量、产品类型和质量、人才构成等一些基本状况具有一定的代表性。从数据的分析中可以发现，数控机床操作仍占较多的份额，而一些机加工的市场需求仍在加大，尤其是对熟练机加工人员需求很迫切。自动化生产线的维护人员的需求也逐渐出现了上升倾向。另外，对懂得机电知识并且能从事机电产品营销的人员也有大量的需求。生产线的操作工的需求却在下降，大大小于前两年。企业对产品质量更高的追求，使得越来越多的企业更专注于员工的质量，很多机电企业用人时，不仅全面考察其专业教育的背景，而且更关注人的社交能力和非智力素质，善于与别人交流，明确正确的价值观，树立敬业精神，培养吃苦精神，有纪律性，有责任心，并且拥有良好的工作态度。
（3）高职层次机电人才需求量。在传统行业中，高新技术行业已经逐渐占据了主导地位，传统产业的革命渐渐开始，然而机电一体化技术确是在传统产业革命中产生的一种新的科学新兴领域。目前应用机电一体化技术的产品具有强大先进的功能，在精度、速度、动力的优势下，并提高了自动化程度，具有柔性化、智能化、信息化等特点，同时向先进的控制管理过渡，如自适应控制、自组织、资管理等模式，最终向智能化发展。当今，数控编程及操作人员有着大量的市场前景，所以近几年来，高职院校的机电专业毕业生在市场上更是供不应求，就业前景可谓是一片光明。在未来的几年甚至十几年内，国内企业对机电一体化人员的需求量是有增无减。目前省内高等技术工人严重紧缺，而且中年人较多，制造业工人中具备高等技术资格的人员不多。这都是我们的优势所在。
调查显示，针对目前在职的机电技术人才的现状，大部分单位对此的满意度很低，主要体现在两个方面：一方面是部分专业人才具有较高的学历层次，理论知识扎实，但是动手能力和工作实际能力较弱，在工作后通常需要职业培训；另一个方面是有经验的老技术人员的发展滞后于现代技术的革新，在新技术面前无所适从。绝大部分的企业表示对技能型机电人才的渴望。同时，在江苏省机电一体化维修行业的从业人员，具有高级技术水平的技术人员的所占比重很低，因此厂家不得花重金邀请国内外机电专业人员来服务，但是还不能满足现代化工业生产的需求本地区人才市场的这种巨大需求，为机电一体化技术专业的设置提供了重要依据，为专业的发展注入强大动力，为毕业生的就业提供了广阔的空间。
3对人才培养方案的建议
（1）对人才培养目标的建议。调查结果显示，企业看重的不仅是学生对本专业知识技能的掌握程度，更加看重的是工作、学习态度还有团队精神和沟通能力，因此对于机电专业人才培养的建议是：课程的理论知识不要太深，但应具有一定的高度和宽度，加强培养学生的动手能力。
（2）对课程设置的建议。在整个教学课程体系中，以专业技能为主要教学目标，每个目标彻底改变原有的教育教学体系。以教学目标为中心，配备多个技能模块。专业课程种类与课时的合理搭配。就本专业而言，由于学生主要从事的是机电设备的安装、维护与维修等方面，所以在技能训练的课程应有一定的高度和宽度，而在必备技能方面需要达到应有的职业资格等级工的基本要求。
（3）对专业实验实训设施配置的建议。为了达到专业理论知识和实践教学在时间、场所、教师上的统一，充分利用已建部级电气自动化实训基地和电气工程实训中心，最高限度地建设与生产实际条件相吻合的实习环境，对机电专业特别加强液压与气动、电气设备维修、pLC、机电一体化设备调试、钳工工场、机械拆装实训室等校内实习基地建设，并在校外加强机电类实习基地建设。
4结论
在未来发展和发扬有特色的机电专业是重中之重，这就需要我们要做好十分充分的社会调查，并结合现代化科技的发展对专业人才的需求，找到适合学生的专业发展的定位目标，全方面提高学生的专业能力和职业能力。
参考文献
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[2]王敏.高职机电一体化专业人才培养模式的研究[J].价值工程,2013.32(11):251-252.
[3]张刚,张晓东.机电一体化专业人才培养的探讨[J].淮南职业技术学院学报,2015.15(3):67-69.
[4]吕栋腾.高职机电专业岗位能力分析研究[J].机械职业教育,2013(3):54-55.
机电一体化要求篇8
【关键词】机电一体化现状发展方向
所谓的机电一体化就是机械、电子、控制、光学、信息、计算机等多种学科融合的新技术。机电一体化技术在现在的工业上应用的也越来越广泛，机电一体化最早出现于1971年一家日本的杂志上，随着机电一体化的迅猛发展，如今人们对机电一体化已经有了普遍的认知，机电一体化技术给机器赋予了人性化与智能化，使得机器不在那么的死板。本文综合现今我国的技术对机电一体化的现状与发展方向进行分析。
一、关于机电一体化的特点
（一）效率得到提高。机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制，使机械规范的进行工作，可以精确的完成来自控系统设定的动作，从而得到最佳的操作，使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率，也大大的提高了产品的质量。
（二）使用性能得到提高。机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式，操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少，这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本，电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作，系统支持重复操作。
（三）功能得到提高。机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用，适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术，机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术，单一功能了，具有了复合的技术与功能，使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。
（四）维护得到提高。机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多，产品在进行安装和调试的时候，是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此，更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能，可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施，使其恢复正常的工作状态。
二、机电一体化产品的结构
（一）机电一体化产品的机械系统。机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分，因此对于机械的结构要求也就更高了，需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。
（二）机电一体化产品的动力系统。机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源，一般的都是以电力为主的，比如电源、驱动电路、电动机等。
（三）机电一体化产品的传感与检测的系统。机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换，使其成为能够测定的物理量，这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定，从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。
（四）机电一体化产品的控制系统以及信息处理。为了满足机电一体化产品的功能和要求，信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息，然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策，对正在运行按照要求进行控制，达到控制的功能。在产品中，信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。
（五）机电一体化产品的执行机构。机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作，控制信息占据这重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件，经常性的采用电液、机械、气动等机构。
三、机电一体化未来的发展方向
（一）机电一体化的智能化。机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视，最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化，以控制理论为基础，融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法，对人类智能进行模拟，致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力，得已达到更高的控制目标，更好的为工业加强效率。
（二）机电一体化的模块化。由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多，所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准，这样可以方便各个部件，单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。
（三）机电一体化的网络化。网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世，只要是拥有独特的功能，并且可靠性比较高，质量能够保证，相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及，以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期，而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品，因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。
（四）机电一体化的微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，是指机电一体化向微型化的方面发展，国外称之为微电子，它的特点是体积小，耗能少，运动灵活。
四、小结
经过本文的分析，可以看出，机电一体化并不是一个孤立的个体，是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物，随着时代的发展以及生产力的需求，机电一体化的发展是必然的，因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。
机电一体化要求篇9
关键词：机电一体化；系统设计；构成；过程；方法；可靠性
机电一体化概念始于70年代，是根据英文mechanics(机械学)的前半部分和electronics(电子学)的后半部分而构成的，即mechatronics。在80年代由美国机械工程协会专家组定义为：“由计算机信息网络协调控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统”。
机电一体化技术，是由微电子技术、计算机技术、伺服传动技术与机械技术相结合的综合性技术，是微电子技术、计算机技术向机械技术不断渗透的产物。机械技术是机电一体化技术的基础。随着高新技术引入机械行业，机械技术面临着挑战与变革。在机电一体化产品中，它不再是完成单一的系统联接，而是在系统结构、重量、体积、刚性与耐用方面对机电一体化系统有着重要影响。目前，随着机电一体化系统所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制过程日趋复杂，对控制系统的要求越来越高。
1机电一体化系统的构成与关键技术
1.1机电一体化系统的构成
从构成要素上来看，机电一体化系统由机械系统(机构)、电子信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统(如电机)等五个子系统组成。机电一体化系统的基本特征是给”机械”增添了头脑(计算机信息处理与控制)，因此是要求传感器技术、控制用接口元件、机械结构、控制软件水平较高的系统。
从所要实现功能上来看，因为机电一体化系统(或产品)是由若干具有特定功能的机械与微电子要素组成的有机整体，要有满足人们使用要求的功能(目的功能)，所以根据不同的使用目的，要求系统能对输入的物质、能量和信息(即工业三大要素)进行某种处理，输出所需要的物质、能量和信息。因此，系统必须具有以下三大“目的功能”：①变换(加工、处理)功能；②传递(移动、输送)功能；③储存(保持、积蓄、记录)功能,不管是实现哪类“目的”功能的系统(或产品)，其系统内部必须具备如下图所示的五种内部功能，即主功能、动力能功能、检测功能、控制功能、构造功能。其中“主功能”是实现系统“目的功能”直接必需的功能，主要是对物质、能量、信息或其相互结合进行变换、传递和存储。“动力功能”是向系统提供动力、让系统得以运转的功能。“检测功能和控制功能”的作用是根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制，使系统正常运转，实施“目的功能”。而“构造功能”则是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能。从系统的输入／输出来看，除有主功能的输入／输出之外，还需要有动力输入和控制信息的输入／输出。此外，还有因外部环境引起的干扰输入以及非目的性输出(如废弃物等)。
既然机电一体化系统(产品)可以分解成一系列要素或子系统构成，那么怎样使各要素或子系统之间顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换呢?这就涉及到了接口的概念。所谓接口就是各要素或各子系统之间的联系条件。从系统外部看，机电一体化系统的输入／输出是与人、自然及其他系统之间的接口；从系统内部看，机电一体化系统是由许多接口将系统构成要素的输入／输出联系为一体的系统。从这一观点出发，系统的性能在很大程度上取决于接口的性能，各要素或各子系统之间的接口性能就成为综合系统性能好坏的决定性因素。机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统，其构成要素或子系统之间的接口极为重要，在某种意义上讲，机电一体化系统设计归根结底就是“接口设计”。广义的接口功能有两种，一种是输入／输出的功能；另一种是变换、调整的功能。
1.2机电一体化系统的相关关键技术
①机械技术：机电一体化的机械产品与传统的机械产品的区别在于：机械结构更简单、机械功能更强、性能更优越。在设计和制造机械系统时除了考虑静态、动态刚度及热变形等问题外，还应考虑采用新型复合材料和新型结构及新型的制造工艺和工艺装置。②传感检测技术：传感检测技术的内容，一是研究如何将各种被测量转换为与之成比例的电量；二是研究对转换的电信号的加工处理。机电一体化系统要求传感检测装置能快速、准确、可靠地获取信息。③信息处理技术：信息处理的发展方向是提高信息处理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等都属于计算机信息处理技术的范畴。④自动控制技术：机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、自适应控制以及模糊控制、神经网络控制等。⑤伺服传动技术：伺服传动包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，常见的伺服驱动系统主要有电气伺服和液压伺服。⑥系统总体技术：机电一体化系统是一个技术综合体，它利用系统总体技术将各有关技术协调配合、综合运用而达到整体系统的最佳化。
2机电一体化的设计过程
机电一体化的机械动力部分由一般电动机演变为控制电动机，里程碑式地引入了电子和计算机等先进技术，代替人完成机器的检测与控制等工作。在知识经济中体现了制造业高科技化，促进了高科技产业和知识经济的发展。它是一种用于机电产品最优设计的方法学。它包括4个基本学科：电气、机械、计算机科学和信息技术。如图1所示。
摘要：本文结合笔者的多年工作经验，对机电一体化系统的构成及关键技术进行了简要的分析，并就机电一体化系统的几种可靠性设计进行了探讨。
关键词：机电一体化；系统设计；构成；过程；方法；可靠性
机电一体化概念始于70年代，是根据英文mechanics(机械学)的前半部分和electronics(电子学)的后半部分而构成的，即mechatronics。在80年代由美国机械工程协会专家组定义为：“由计算机信息网络协调控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统”。
机电一体化技术，是由微电子技术、计算机技术、伺服传动技术与机械技术相结合的综合性技术，是微电子技术、计算机技术向机械技术不断渗透的产物。机械技术是机电一体化技术的基础。随着高新技术引入机械行业，机械技术面临着挑战与变革。在机电一体化产品中，它不再是完成单一的系统联接，而是在系统结构、重量、体积、刚性与耐用方面对机电一体化系统有着重要影响。目前，随着机电一体化系统所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制过程日趋复杂，对控制系统的要求越来越高。
1机电一体化系统的构成与关键技术
1.1机电一体化系统的构成
从构成要素上来看，机电一体化系统由机械系统(机构)、电子信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统(如电机)等五个子系统组成。机电一体化系统的基本特征是给”机械”增添了头脑(计算机信息处理与控制)，因此是要求传感器技术、控制用接口元件、机械结构、控制软件水平较高的系统。
从所要实现功能上来看，因为机电一体化系统(或产品)是由若干具有特定功能的机械与微电子要素组成的有机整体，要有满足人们使用要求的功能(目的功能)，所以根据不同的使用目的，要求系统能对输入的物质、能量和信息(即工业三大要素)进行某种处理，输出所需要的物质、能量和信息。因此，系统必须具有以下三大“目的功能”：①变换(加工、处理)功能；②传递(移动、输送)功能；③储存(保持、积蓄、记录)功能,不管是实现哪类“目的”功能的系统(或产品)，其系统内部必须具备如下图所示的五种内部功能，即主功能、动力能功能、检测功能、控制功能、构造功能。其中“主功能”是实现系统“目的功能”直接必需的功能，主要是对物质、能量、信息或其相互结合进行变换、传递和存储。“动力功能”是向系统提供动力、让系统得以运转的功能。“检测功能和控制功能”的作用是根据系统内部信息和外部信息对整个系统进行控制，使系统正常运转，实施“目的功能”。而“构造功能”则是使构成系统的子系统及元、部件维持所定的时间和空间上的相互关系所必需的功能。从系统的输入／输出来看，除有主功能的输入／输出之外，还需要有动力输入和控制信息的输入／输出。此外，还有因外部环境引起的干扰输入以及非目的性输出(如废弃物等)。
既然机电一体化系统(产品)可以分解成一系列要素或子系统构成，那么怎样使各要素或子系统之间顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换呢?这就涉及到了接口的概念。所谓接口就是各要素或各子系统之间的联系条件。从系统外部看，机电一体化系统的输入／输出是与人、自然及其他系统之间的接口；从系统内部看，机电一体化系统是由许多接口将系统构成要素的输入／输出联系为一体的系统。从这一观点出发，系统的性能在很大程度上取决于接口的性能，各要素或各子系统之间的接口性能就成为综合系统性能好坏的决定性因素。机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统，其构成要素或子系统之间的接口极为重要，在某种意义上讲，机电一体化系统设计归根结底就是“接口设计”。广义的接口功能有两种，一种是输入／输出的功能；另一种是变换、调整的功能。
1.2机电一体化系统的相关关键技术
①机械技术：机电一体化的机械产品与传统的机械产品的区别在于：机械结构更简单、机械功能更强、性能更优越。在设计和制造机械系统时除了考虑静态、动态刚度及热变形等问题外，还应考虑采用新型复合材料和新型结构及新型的制造工艺和工艺装置。②传感检测技术：传感检测技术的内容，一是研究如何将各种被测量转换为与之成比例的电量；二是研究对转换的电信号的加工处理。机电一体化系统要求传感检测装置能快速、准确、可靠地获取信息。③信息处理技术：信息处理的发展方向是提高信息处理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等都属于计算机信息处理技术的范畴。④自动控制技术：机电一体化系统中的自动控制技术主要包括位置控制、速度控制、最优控制、自适应控制以及模糊控制、神经网络控制等。⑤伺服传动技术：伺服传动包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，常见的伺服驱动系统主要有电气伺服和液压伺服。⑥系统总体技术：机电一体化系统是一个技术综合体，它利用系统总体技术将各有关技术协调配合、综合运用而达到整体系统的最佳化。
2机电一体化的设计过程
机电一体化要求篇10
关键词机电一体化；机械电子工程专业
中图分类号：G717文献标识码：a文章编号：1671―7597（2013）031-163-02
在电子技术和机械化程度日益提高的现代，人为控制机器已经难以满足日常生产生活效率的需要，电脑对机械的控制成为了主流。并且在电脑控制机械生产的基础上，机械的整个生产过程也由电脑控制，这就是机电一体化。给予机械一体化的进程，对机械一体化的人才需求也就越来越大，于是机械电子工程专业应运而生。本文将详细论述什么是机电一体化、什么是机械电子工程专业以及这两者之间的关系。
1机电一体化的基本结构与发展
机电一体化是机器与电子的有机结合，他有着不同的要素构成，和结构组成。电子与机械的有机结合即克服了传统机械的操作程序复杂也节省了人力物力，是一个传统机械的替代品，有着非常好的发展前景。本部分将介绍机电一体化的基本结构与机电一体化的发展空间。
1.1机电一体化的基本结构
机电一体化大体上是由传统机械的机器本体构成及其工作的主要系统，他起着连接、传送这些基本功能；机电一体化工作运行的推动元素是他的动力部分，动力部分为机械的工作提供活动力支持与保障是机械一体化的重要有机组成部分。
机械一体化的传感部分起到分析并传送信息的作用，他将机械与电子结合产生的数据加以分析，最终确定工作的方式与进程；驱动部分是在电子系统的指导下完成机械的工作内容；执行部分是由电脑下达命令，机械机型完成的有机部分；机电一体化最重要的组成部分就是控制以及处理信息的部分，这部分决定着机械的工作进度以及以何种方式工作。这就是机电一体化的各个组成部分，和各个部分在工作中的作用。
1.2机电一体化的发展趋势
目前机电一体化的进程不断加快，其发展趋势如下。1）机电一体化在向智能化的方向发展，智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性，机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化，更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。2）机电一体化更加环保，机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善，现在的机电一体化是电脑操控，解决了其中一些污染环境的问题，响应环保的口号，机电一体化也朝着更环保的方向发展。3）机械一体化朝着微机模式发展，顾名思义就是机械的规模与形式越来越小，这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题，可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化，它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。
这就是机电一体化，它是机械与电子的有机结合，有着密不可分的有机组成部分，有着良好的发展趋势。在这两者的定义下，笔者希望日后机电的结合能够更加密切，其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化；机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善，更好的满足机电一体化进程的需要。
2机械电子工程专业
在科技发展与时代进步的大背景下，机电一体化的进程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越来越大，接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源――机械电子工程专业。
上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势，根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要，为了供应机电一体化所需要的人才，机械电子工程专业应运而生，上个世纪九十年代后期，一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势，为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题：第一要考虑新课程的课程设置方面，要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担，不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合，电子与机械的侧重点问题，在教授的过程中要二者兼顾，因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展，很多新生代的同学更加重视电子方面，这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业，要安排好课程，明确侧重点，最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。
3机电一体化与机械电子专业
介绍过机电一体化与机械电子专业以后，接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。
根据上文我们不难发现，机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系，可以说机械电子专业是机电一体化的前身，以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才，也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作，也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮，在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分，互补互助，机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。
4结束语
在工业化和科技化日益发展的现在，工业与科技二者的有机结合也就是机电一体化已经成为科技进步和时展的必然。这时，机电一体化对人才的需求也就越来越多，从而导致机械电子专业的出现发展和人们。笔者在介绍什么是机电一体化、其组成部分和发展趋势后介绍了机械一体化专业，意在使得机械一体化专业在培养人才时能够根据学科特点和发展趋势合理培养。同时笔者也期望机电一体化发展前景更广阔的，机械电子工程专业能够为机电一体化培养出更多人才使其为机电一体化更好的服务。
参考文献
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