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時(shí)間：2023-08-08 17:08:12
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇機(jī)電一體化的基本概念范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
1、基本概念
機(jī)電一體化在機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)通過(guò)三者和其他一些學(xué)科互相滲透、互相融合的一門(mén)新技術(shù)。它的產(chǎn)品相較傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品，有很多優(yōu)越性。
首先，機(jī)電一體化產(chǎn)品使用起來(lái)更安全、更放心。因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品大多都具備自我監(jiān)控、報(bào)警及判斷保護(hù)系統(tǒng)，一般工作時(shí)容易出現(xiàn)的超載、超壓、短路、超溫等情況都能自動(dòng)而有效的處理，極大減少了事故的發(fā)生，為工人的人身安全提供了保障。其次，機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作效率和質(zhì)量要優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品。因?yàn)橄噍^傳統(tǒng)產(chǎn)品，機(jī)電一體化產(chǎn)品多了自動(dòng)處理信息和自我控制的機(jī)制，這樣可以極大提升執(zhí)行操作的準(zhǔn)確性和效率，減少了工作人員的主觀失誤，是整個(gè)工作過(guò)程按最佳的路線通過(guò)，縮短了生產(chǎn)周期，產(chǎn)能大大提升。然后，機(jī)電一體化產(chǎn)品的操作更簡(jiǎn)單，按鍵更少更清晰，而且工作進(jìn)程可由計(jì)算機(jī)控制指揮，使之實(shí)用性能大大提升，可自我優(yōu)化。還有，機(jī)電一體化產(chǎn)品因?yàn)槿诤狭硕喾矫娴募夹g(shù)，適用范圍不再局限于一處，產(chǎn)品擁有及優(yōu)秀的復(fù)合功能，自動(dòng)化水平也大大提升，具有自動(dòng)控制、補(bǔ)償、校驗(yàn)、調(diào)節(jié)、保護(hù)、美化等多種多樣的功能，應(yīng)用于多領(lǐng)域多方面，滿足了多種多樣的客戶(hù)群體。最后，機(jī)電一體化產(chǎn)品還優(yōu)秀在易檢修易調(diào)控。因?yàn)樽詣?dòng)化程度的提升，使用者能通過(guò)計(jì)算機(jī)極快的調(diào)整參數(shù)，通過(guò)控制系統(tǒng)啟動(dòng)控制程序，而不需要手動(dòng)更換設(shè)備的組成部分。而維修更加方便，只需事先存儲(chǔ)全面的解決方案，產(chǎn)品就能憑借自身超強(qiáng)的自動(dòng)化系統(tǒng)及時(shí)解決問(wèn)題，很方便便捷。
2、主要技術(shù)和產(chǎn)品種類(lèi)a
2.1主要技術(shù)
2.1.1機(jī)械技術(shù)。機(jī)械技術(shù)是根本，機(jī)電技術(shù)建立在機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)，最大程度發(fā)揮機(jī)械技術(shù)的特性與優(yōu)點(diǎn)，從材料、性能、結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。
2.1.2計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)是控制核心，它負(fù)責(zé)信息交換、存儲(chǔ)、計(jì)算和命令。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括人工智能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)等。
2.1.3系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)指將整體分解成無(wú)數(shù)個(gè)相互關(guān)聯(lián)的功能單元的相關(guān)技術(shù)，其中最重要的是接口技術(shù)，它肩負(fù)著系統(tǒng)各部分緊密連接的重?fù)?dān)。
2.2 產(chǎn)品種類(lèi)
2.2.1數(shù)控機(jī)械類(lèi)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械的產(chǎn)品，如洗衣機(jī)、機(jī)床等。
2.2.2機(jī)電結(jié)合類(lèi)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子與機(jī)械相互融合的系統(tǒng)，如自動(dòng)探傷機(jī)等。
2.2.3電液伺服類(lèi)?？刂茩C(jī)構(gòu)為液壓伺服閥，如電子伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)等。
2.2.4信息控制類(lèi)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行動(dòng)被接受的數(shù)據(jù)所控制，如傳真機(jī)、打印機(jī)等。
2.2.5電子設(shè)備類(lèi)。執(zhí)行結(jié)構(gòu)為電子設(shè)備，如電火花加工機(jī)床。
3、機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成
3.1機(jī)械系統(tǒng)。是產(chǎn)品的基本骨架，支撐著其他所有系統(tǒng)，包括機(jī)身、框架、連接部分等。
3.2動(dòng)力系統(tǒng)。產(chǎn)品整體的能量來(lái)源，維持產(chǎn)品的正常工作，受控制機(jī)嘻嘻處理系統(tǒng)控制。
3.3傳感系統(tǒng)。檢測(cè)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品各系統(tǒng)的正常工作并采集外界環(huán)境信息，將信息狀變成電子信號(hào)，傳輸給處理單元，并經(jīng)處理后返還執(zhí)行。
3.4驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。是產(chǎn)品動(dòng)作部分的支撐，用以獲得能量轉(zhuǎn)變成相應(yīng)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行各種指令。
3.5執(zhí)行系統(tǒng)。即運(yùn)動(dòng)部件，受驅(qū)動(dòng)部分驅(qū)動(dòng)完成相應(yīng)動(dòng)作。
3.6控制及信息處理部分。含處理單元，收集各處傳感器發(fā)送的電子信號(hào)，集中處理、存儲(chǔ)、分析，并按照程序命令控制整個(gè)產(chǎn)品的高效工作。
4、應(yīng)用領(lǐng)域
4.1數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床是應(yīng)用的最主要方面之一。目前，數(shù)控機(jī)床大多使用功能比以前強(qiáng)大許多得多主線體系結(jié)構(gòu)，而且現(xiàn)在設(shè)計(jì)越來(lái)越來(lái)開(kāi)放，智能系統(tǒng)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，是現(xiàn)在的數(shù)控鋸床能滿足絕大部分客戶(hù)需求?，F(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床功能多種多樣，包括在線診斷、動(dòng)態(tài)仿真、模糊控制，提升了產(chǎn)品功能多樣化和可操控性。此外，多過(guò)程、多通道控制以及網(wǎng)絡(luò)功能等，使數(shù)控機(jī)床能夠滿足人們?nèi)找嫣岣叩膶?duì)復(fù)雜系統(tǒng)和曲面的加工要求。
4.2交流傳動(dòng)技術(shù)。交流傳動(dòng)技術(shù)主要基于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)，交流傳動(dòng)系統(tǒng)具有極高的優(yōu)越性。隨技術(shù)的發(fā)展交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng)，交流傳動(dòng)技術(shù)即將占領(lǐng)市場(chǎng)。
4.3FMS（柔性制造系統(tǒng)）。FMS是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的一大體現(xiàn)，主要由機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)、計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。柔性制造系統(tǒng)能實(shí)施滿足提出的要求即可按規(guī)定控制生產(chǎn)，因此特別適用于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
4.4工業(yè)機(jī)器人。第1代機(jī)器人亦稱(chēng)示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性。第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理分析做出一定的判斷，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制表現(xiàn)出低級(jí)智能以開(kāi)始走向?qū)嵱没?。?代機(jī)器人即智能機(jī)器人具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維判斷和決策在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。
5、發(fā)展趨勢(shì)
5.1智能化。智能化即發(fā)展人工智能，是機(jī)器能夠具有自主的計(jì)算推理能力。而這一切的基礎(chǔ)，主要是模糊技術(shù)、軟件芯片技術(shù)、信息技術(shù)以及其他一些相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展。智能化是未來(lái)科技發(fā)展的必然趨勢(shì)，其中就包括機(jī)電一體化產(chǎn)品之一，智能機(jī)器人。
5.2高速、高精度化。數(shù)控機(jī)床一直是機(jī)電一體化的一大項(xiàng)應(yīng)用，而未來(lái)數(shù)控機(jī)床勢(shì)必要比現(xiàn)在更快速、更精確。速度方面，機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速、加速度都會(huì)得到極大加強(qiáng)。而納米技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也使機(jī)床更微型更精確，這是未來(lái)的發(fā)展方向。
5.3綠色化。隨著科技發(fā)展，科技生產(chǎn)迅速提升的同時(shí)也在危害著環(huán)境的健康。地球是我們共同的家園，人類(lèi)的發(fā)展絕對(duì)不能以破壞生存條件作為代價(jià)，所以科技的發(fā)展的同時(shí)，也要求著生產(chǎn)的綠色化與環(huán)境保護(hù)。產(chǎn)品的綠色化，指的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，資源浪費(fèi)少、排污少、對(duì)自然生態(tài)環(huán)境影響極低。綠色化即將成為最重要的發(fā)展方向。
6、結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)今，機(jī)電一體化已經(jīng)越來(lái)越貼近我們的生活，這是讓人聞為之興奮的美好結(jié)果。相信隨著科技的不斷發(fā)展，各類(lèi)技術(shù)不斷地水融，各學(xué)科的不斷滲透和影響，機(jī)電一體化必將綻放耀眼的光華，產(chǎn)生更多給于我們極大方便的產(chǎn)品，讓我們的生活彌漫著科技的芬芳。
參考文獻(xiàn)
中圖分類(lèi)號(hào)：TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
前言
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的更新進(jìn)步，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。由于大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，特別是微型電子計(jì)算機(jī)的空前發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的相互交叉和相互滲透，并使機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)在系統(tǒng)論、信息論和控制論的基礎(chǔ)上有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成了機(jī)電一體化技術(shù)。數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型代表在當(dāng)今制造業(yè)中扮演著非常重要的角色，本文就機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。
1 機(jī)電一體化的基本概念
機(jī)電一體化的基本概念是根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)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。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)---機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、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)，成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，合理配置與布局各功能單元，還將被賦予新的內(nèi)容。并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)，是綜合運(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(cè)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)，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。具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。即機(jī)電一體化產(chǎn)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，還能賦予許多新的功能。其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，但是發(fā)展到機(jī)電一體化后?！皺C(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面，其主要功能依然是代替和放大的體力，機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊，這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。因此，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)。
2 機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)。在機(jī)械與電子相互結(jié)合的實(shí)踐中，機(jī)電一體化不斷對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)提出更高的要求（如結(jié)構(gòu)更新穎、體積更小、質(zhì)量更輕、精度更高、動(dòng)態(tài)性能更好等），使現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)發(fā)生了很大改變。所謂數(shù)控機(jī)床，它主要還是一臺(tái)用來(lái)加工零件的設(shè)備，但其在應(yīng)用機(jī)電一體化之后，已不再是原來(lái)意義上簡(jiǎn)單的機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)、各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給傳動(dòng)都由單獨(dú)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且各個(gè)坐標(biāo)軸之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體部分相對(duì)于以往的普通機(jī)床做了很大的改進(jìn)，主要包括以下幾點(diǎn)：（1）采用了全封閉或半封閉防護(hù)裝置。數(shù)控機(jī)床采用封閉防護(hù)裝置可防止切屑或切削液飛出，給操作者帶來(lái)意外傷害。（2）采用自動(dòng)排屑裝置。數(shù)控機(jī)床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局，便于采用自動(dòng)排屑機(jī)，排屑方便。（3）主軸速高，工件裝夾安全可靠。數(shù)控機(jī)床主軸箱大都由電主軸或傳統(tǒng)機(jī)械主軸單元加變頻電動(dòng)機(jī)和變頻器組成，以適應(yīng)更高的轉(zhuǎn)速要求；采用液壓卡盤(pán)，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時(shí)也降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。（4）可自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床都采用了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，在加工過(guò)程中可自動(dòng)換刀，連續(xù)完成多道工序的加工。（5）主、進(jìn)給傳動(dòng)分離。數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)與進(jìn)給傳動(dòng)采用了各自獨(dú)立的伺服電機(jī)，使傳動(dòng)鏈變得簡(jiǎn)單、可靠。同時(shí)各電機(jī)既可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。這些都是機(jī)電一體化總體設(shè)計(jì)技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的成功應(yīng)用。
2.2 自動(dòng)控制等技術(shù)的應(yīng)用
在數(shù)控機(jī)床中，主要采用高精度定位控制、速度控制等自動(dòng)控制技術(shù)，來(lái)保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。信息處理技術(shù)包括信息的輸入、識(shí)別、變換、運(yùn)算、存儲(chǔ)及輸出，它們大都依靠計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息處理技術(shù)是密切相關(guān)的。所謂數(shù)控機(jī)床，其與普通機(jī)床的最大區(qū)別即在于“數(shù)控”，數(shù)控就好比給一臺(tái)機(jī)器裝上了一個(gè)“腦袋”，這是機(jī)電一體化應(yīng)用中最為普遍的一點(diǎn)，同時(shí)它也是數(shù)控機(jī)床的核心。這部分集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多項(xiàng)機(jī)電一體化技術(shù)，通過(guò)接收操作者通過(guò)輸入裝置輸入的加工機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用信息，經(jīng)數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理后，發(fā)出相應(yīng)的脈沖到伺服系統(tǒng)，以驅(qū)動(dòng)機(jī)床。如廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的可編程控制器（PLC），它主要是接收數(shù)控裝置的 M、S、T 指令，對(duì)其進(jìn)行譯碼并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制信號(hào)，控制輔助裝置完成機(jī)床的相應(yīng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，同時(shí)接收操作面板和機(jī)床的 I/O 信號(hào)，送給數(shù)控裝置，經(jīng)其處理后，輸出指令來(lái)控制數(shù)控裝置的工作狀態(tài)和機(jī)床的動(dòng)作。數(shù)控機(jī)床中，計(jì)算機(jī)與信息處理裝置指揮整個(gè)產(chǎn)品的運(yùn)行，信息處理是否準(zhǔn)確、及時(shí)，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。
2.3 執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床中的伺服系統(tǒng)主要包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元、主軸電機(jī)和進(jìn)給電機(jī)等，完成接收數(shù)控裝置輸出的指令信息，經(jīng)功率放大后，驅(qū)動(dòng)機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)按規(guī)定的路徑運(yùn)動(dòng)，以加工出符合要求的零件。伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要研究對(duì)象是執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)裝置。執(zhí)行元件一方面通過(guò)電氣接口與數(shù)控裝置相連，以接收數(shù)控裝置的控制指令；另一方面又通過(guò)機(jī)械接口與機(jī)械傳動(dòng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，因此伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是直接執(zhí)行操作的技術(shù)，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)精度、控制質(zhì)量等具有決定性的影響。伺服系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的成功應(yīng)用，使得數(shù)控機(jī)床具有較高的精度與穩(wěn)定性。
2.4 檢測(cè)與傳感技術(shù)的應(yīng)用
在數(shù)控機(jī)床中測(cè)量與反饋是由檢測(cè)元件和相應(yīng)的電路組成，它們將檢測(cè)到的信號(hào)反饋至比較電路，經(jīng)信號(hào)比較和信號(hào)放大驅(qū)動(dòng)機(jī)床，以準(zhǔn)確的速度做準(zhǔn)確的定位。這是由于檢測(cè)與傳感技術(shù)是機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)，它主要是將所測(cè)得的各種參量如位移、位置、速度、加速度、力、溫度、酸度和其他形式的信號(hào)燈轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一規(guī)格的電信號(hào)輸入到信息處理系統(tǒng)中，并由此產(chǎn)生出相應(yīng)的控制信號(hào)以決定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式和動(dòng)作幅度。傳感與檢測(cè)技術(shù)是數(shù)控機(jī)床不可或缺的一部分，它實(shí)現(xiàn)的是數(shù)控機(jī)床自身的實(shí)時(shí)監(jiān)控與檢測(cè)，保證每一個(gè)行動(dòng)都按照下發(fā)的指令去操作，從而有效地保證了機(jī)床的正常運(yùn)行與產(chǎn)品的質(zhì)量。
結(jié)束語(yǔ)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的更新進(jìn)步，和微電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)本身也發(fā)生了巨大變革。以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)逐步向機(jī)械領(lǐng)域滲透并與機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能、生產(chǎn)方式及管理體系均發(fā)生了重大改變，從而使工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的“機(jī)電一體化時(shí)代”。機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
參考文獻(xiàn)：
[中圖分類(lèi)號(hào)] G41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2017）03-0040-02
課程是軍隊(duì)任職院校構(gòu)建人才培養(yǎng)體系的基本單元，也是人才培養(yǎng)過(guò)程的基本載體。課程教學(xué)設(shè)計(jì)是對(duì)教學(xué)實(shí)施的系統(tǒng)構(gòu)思，通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)將教育理念、教學(xué)方法與任職教育實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，對(duì)于保證教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行，提高教學(xué)質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。只有優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，才能形成人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)。[1]因此，任職教育的課程教學(xué)設(shè)計(jì)必須突出任職教育特點(diǎn)，達(dá)到改善認(rèn)知結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)任職能力、提高綜合素質(zhì)的目的。
一、課程的性質(zhì)與地位
機(jī)電一體化技術(shù)課程是依據(jù)光學(xué)引導(dǎo)專(zhuān)業(yè)士官人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求而設(shè)置的一門(mén)課程，是士官大專(zhuān)光學(xué)引導(dǎo)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)任職基礎(chǔ)課程，屬于理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的主干課程，計(jì)劃60學(xué)時(shí)。本課程在整個(gè)課程體系中處于承上啟下的地位。一方面，它是對(duì)前面所學(xué)通用基礎(chǔ)課程的一個(gè)歸納提煉；另一方面，它又為后續(xù)的任職崗位課程奠定基礎(chǔ)。本課程的主要任務(wù)在于為學(xué)員操控、保養(yǎng)、修理光學(xué)引導(dǎo)設(shè)備奠定電氣與自動(dòng)控制方面的理論基礎(chǔ)，樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)裝的觀點(diǎn)，提高學(xué)員運(yùn)用理論知識(shí)分析、排查設(shè)備故障的能力。學(xué)習(xí)好本課程，對(duì)促進(jìn)學(xué)員自身專(zhuān)業(yè)技能的提高，履行好崗位職責(zé)有重要作用。
二、教學(xué)對(duì)象分析
本課程的教學(xué)對(duì)象為士官大專(zhuān)學(xué)員。通過(guò)近幾期的教學(xué)情況分析，教學(xué)對(duì)象有如下幾個(gè)共同的特點(diǎn)。
（一）學(xué)員人數(shù)少
由于專(zhuān)業(yè)所限，每期學(xué)員目前只有6-10人，課堂秩序比較好管理，實(shí)驗(yàn)分組比較容易，利于開(kāi)展實(shí)施小班化教學(xué)，教學(xué)針對(duì)性更強(qiáng)。
（二）專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)弱
所有學(xué)員都來(lái)自基層部隊(duì)，文化程度大都是高中和中專(zhuān)。由于光學(xué)引導(dǎo)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)新興的專(zhuān)業(yè)，學(xué)員入學(xué)前在部隊(duì)所從事的崗位和工作與現(xiàn)在所學(xué)專(zhuān)業(yè)基本都不相符，甚至有不少學(xué)員來(lái)自警衛(wèi)連、炊事班，總體來(lái)說(shuō)，學(xué)員的專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)差。這就需要在授課過(guò)程中根據(jù)學(xué)員的實(shí)際情況來(lái)補(bǔ)充相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)。
（三）學(xué)習(xí)熱情高
由于學(xué)員對(duì)以后所從事的崗位比較感興趣，希望在校期間盡可能多地了解與以后任職崗位有關(guān)的理論知識(shí)，并且掌握以后執(zhí)掌裝備的操作技能，思想也比較活躍，求知欲望強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性好。在實(shí)踐教學(xué)條件允許的情況下，可以適當(dāng)?shù)囟喟才艑?shí)踐學(xué)時(shí)，提高學(xué)員的實(shí)際動(dòng)手能力。
三、課程教學(xué)設(shè)計(jì)
根據(jù)課程的性質(zhì)地位以及教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，我們制定了本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)改革方案，主要從內(nèi)容選取、手段設(shè)計(jì)和考核方式三個(gè)方面進(jìn)行了探索。
（一）內(nèi)容選取
機(jī)電一體化技術(shù)是很多普通高校開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，市面上也有很多配套的成熟教材。雖然不同的教材側(cè)重點(diǎn)有所區(qū)別，適用的專(zhuān)業(yè)也各不相同，但教材內(nèi)容大多是根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)的幾個(gè)組成部分，分為機(jī)械零部件、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這幾個(gè)主要模塊。[2]
任職教育與學(xué)歷教育相比，其最大的特點(diǎn)就是崗位指向性明確。光學(xué)引導(dǎo)專(zhuān)業(yè)的任職崗位課程主要就是幾型光學(xué)引導(dǎo)設(shè)備。根據(jù)設(shè)備機(jī)電結(jié)合和學(xué)員基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)，基于“必需、夠用”的原則，我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化重組，自編的教材主要包括以下章節(jié)。
1.概論。主要從機(jī)電一體化技術(shù)概念出發(fā)，分別介紹機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展概況，機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)的分類(lèi)、基本組成、關(guān)鍵技術(shù)等，最終落腳于機(jī)電一體化技術(shù)在光學(xué)引導(dǎo)設(shè)備中的典型應(yīng)用，旨在幫助學(xué)員盡快建立起機(jī)電一體化技術(shù)的基本概念。
2.機(jī)械基礎(chǔ)。主要介紹機(jī)械聯(lián)接、機(jī)械傳動(dòng)的基本知識(shí)，并介紹軸、軸承、聯(lián)軸器、彈簧等常用的機(jī)械零件。由于學(xué)員在此前的基礎(chǔ)課程中并沒(méi)有涉及機(jī)械部分，而光學(xué)引導(dǎo)設(shè)備中又涉及一些典型的機(jī)械結(jié)構(gòu)，所以本章只介紹一些最基本的機(jī)械概念，而不涉及機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容。零機(jī)械基礎(chǔ)的學(xué)員通過(guò)本章學(xué)習(xí)可以在短時(shí)間內(nèi)建立一定的機(jī)械基礎(chǔ)，從而能夠在后續(xù)的學(xué)習(xí)中理解相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成與聯(lián)接關(guān)系。
3.低壓電器。本章是根據(jù)學(xué)員沒(méi)有低壓電器基礎(chǔ)，而后續(xù)電氣控制又需要了解低壓電器的實(shí)際情況而設(shè)計(jì)的。內(nèi)容主要從低壓電器的分類(lèi)和組成入手，分別介紹主令電器、熔斷器、接觸器、開(kāi)關(guān)電器、繼電器等常用低壓電器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用，力求使學(xué)員能比較全面地認(rèn)識(shí)和了解低壓電器，為正確選擇和合理使用這些低壓電器打下基礎(chǔ)。
4.電氣識(shí)圖。這是普通機(jī)電一體化技術(shù)教材中所沒(méi)有的部分，這也是針對(duì)學(xué)員沒(méi)有電氣控制基礎(chǔ)而專(zhuān)門(mén)設(shè)置的章節(jié)。章節(jié)內(nèi)容主要介紹電氣圖的組成、常用符號(hào)、繪制原則等基本知識(shí)，以及一些典型的控制電路，以使學(xué)員掌握電氣圖識(shí)讀的基本方法。
5.電機(jī)原理。按照直流電機(jī)、變壓器、三相異步電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和力矩電機(jī)的順序，介紹其結(jié)構(gòu)組成和工作原理，以使學(xué)員對(duì)電機(jī)有一個(gè)簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí)，并了解不同電機(jī)的控制原理。本章只注重知識(shí)點(diǎn)的廣度，而不側(cè)重知識(shí)點(diǎn)的深度，主要進(jìn)行一些定性分析，而不過(guò)多地進(jìn)行公式推導(dǎo)。
6.檢測(cè)元件。主要介紹在光學(xué)引導(dǎo)設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的角度檢測(cè)元件、溫度檢測(cè)元件和速度檢測(cè)元件。
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及微電子技術(shù)與信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，大規(guī)模的集成電路也隨之產(chǎn)生，并且得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。而與此同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)也獲得了飛速的發(fā)展，其在工業(yè)生產(chǎn)中也表現(xiàn)出越來(lái)越優(yōu)越的性能。其可以從多方面提升工程的可靠性，并且可以充分滿足高效性需求。首先，其可以有效減少由于工人操作而產(chǎn)生的失誤，提高生產(chǎn)的高精度；其次，其可以充分確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。因此，加強(qiáng)智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，對(duì)智能化生產(chǎn)水平的提升具有非常重要的意義。
1 機(jī)電一體化的概述
1.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)
所謂的機(jī)電一體化系統(tǒng)即為可以將傳感器技術(shù)、電子電工技術(shù)、信息技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并且將其科學(xué)、合理地運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)與生活中的一種綜合性技術(shù)[1]。其工作原理主要是基于所有技術(shù)的結(jié)構(gòu)耦合完成對(duì)信息的有效控制，并且最終實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
1.2 智能控制
作為一種自動(dòng)控制技術(shù)，所謂的智能控制即為利用計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)智能，在無(wú)人干預(yù)的條件下，自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器，使其完成一些比較復(fù)雜與多樣的控制目的以及控制任務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的技術(shù)。其可以有效地控制那些比較復(fù)雜的系統(tǒng)，其具有非線性特性以及變結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其工作重心主要集中在高層控制，能夠有效地完成多樣性的目標(biāo)，可以有效滿足高效能的要求等等。目前，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與科技的不斷進(jìn)步，智能控制也迎來(lái)了良好的發(fā)展契機(jī)，其不僅更加實(shí)用化以及工程化，而且可以與其它現(xiàn)代化技術(shù)互相依存，促進(jìn)彼此的不斷發(fā)展與完善。
2 智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1 在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用
由于機(jī)器人在動(dòng)力系統(tǒng)中會(huì)充分體現(xiàn)出其時(shí)變性、非線性以及強(qiáng)耦合性的基本特點(diǎn)，而且在控制參數(shù)系統(tǒng)中還可以充分體現(xiàn)出其多變性以及多任務(wù)性的特點(diǎn)，因此，這都充分表明其比較適合智能控制技術(shù)的應(yīng)用。目前，在機(jī)器人領(lǐng)域中，智能控制主要應(yīng)用在以下方面：（1）機(jī)器人在行走軌跡以及行走路徑跟蹤方面的智能控制；（2）智能控制機(jī)器人的手臂動(dòng)作與姿勢(shì)；（3）智能控制機(jī)器人視覺(jué)處理以及多傳感器的信息融合問(wèn)題；（4）利用專(zhuān)家控制系統(tǒng)定位、規(guī)劃控制以及監(jiān)測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)環(huán)境等等。
2.2 在建筑工程中的應(yīng)用
在建筑工程中，智能控制技術(shù)主要應(yīng)用在以下方面：（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)空調(diào)的智能控制。其可以利用比例積分調(diào)節(jié)器閉環(huán)方式智能化地設(shè)置空調(diào)在夏、冬不同季節(jié)的使用模式與風(fēng)閥。其不僅可以有效優(yōu)化建筑內(nèi)的空氣質(zhì)量，而且可以有效地節(jié)約能量；（2）智能控制技術(shù)在建筑物照明系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用。在此方面，智能控制技術(shù)主要是利用通信與計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，然后對(duì)照明邏輯方面，照明系統(tǒng)節(jié)能方面以及照明時(shí)間等方面實(shí)施智能化的控制[2]。從而使得建筑工程能夠順利地開(kāi)展，有效提高建筑工程效果與工程質(zhì)量。
2.3 在機(jī)械制造中的應(yīng)用
目前，在最為先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)即為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)以及智能控制技術(shù)的完美結(jié)合，逐漸往智能機(jī)械制造技術(shù)的方向發(fā)展。而且發(fā)展的最終極目標(biāo)即為可以充分地利用計(jì)算機(jī)技術(shù)代替人類(lèi)的一些腦力勞動(dòng)，這樣就可以有效地模擬人類(lèi)制造機(jī)械的活動(dòng)。除此以外，智能控制技術(shù)還可以動(dòng)態(tài)地模擬機(jī)械制造現(xiàn)狀，并且可以利用傳感器融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集信息的預(yù)處理，從而可以有效控制模式中的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效地修改預(yù)處理。目前，智能控制技術(shù)主要在智能學(xué)習(xí)與智能傳感器以及機(jī)械故障的智能診斷等方面得到應(yīng)用。
2.4 在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用
隨著我國(guó)社會(huì)的快速發(fā)展以及科技的飛速進(jìn)步，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)也在謀求更好的發(fā)展，這也對(duì)數(shù)控技術(shù)也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。其不但必須要充分實(shí)現(xiàn)諸多智能功能，而且還要延伸以及擴(kuò)展出更多新的智能功能。這樣數(shù)控技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)智能數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，而且還能完成智能監(jiān)控與編程的目標(biāo)。例如，借助于專(zhuān)家系統(tǒng)能夠更加科學(xué)、綜合性地分析數(shù)控領(lǐng)域中存在的結(jié)構(gòu)以及算法不夠明確的問(wèn)題，再根據(jù)推理規(guī)則，合理性地推理施工現(xiàn)場(chǎng)中的數(shù)控故障信息，進(jìn)而得到關(guān)于數(shù)控機(jī)械維修的可行性建議。
3 結(jié)語(yǔ)
總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)全球化以及現(xiàn)代化的發(fā)展，智能控制技術(shù)也在機(jī)電一體化系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其不僅能夠有效地改善人們的生活環(huán)境，而且也能夠大大提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。所以，必須要充分重視智能控制在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用，并且要不斷地研究與探索，掌握有效的應(yīng)用以及運(yùn)行規(guī)律，從而使得智能控制，能夠在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的得到更加高效以及廣泛的應(yīng)用，進(jìn)而有效提升機(jī)電一體化的運(yùn)行效率，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]孟麗萍，高麗華.淺析傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].華章，2012，11（01）：1316-1317.
中圖分類(lèi)號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 06-0100-01
目前，我國(guó)在傳感器上的研制與傳感檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有所成就，但是與外國(guó)的很多先進(jìn)技術(shù)還具有很大的差距。機(jī)電一體化是現(xiàn)代科技發(fā)展下的產(chǎn)物，它在各個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用，并且起著非常大的作用。本文主要介紹傳感器與檢測(cè)技術(shù)的基本概念，和傳感器檢測(cè)技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。
一、傳感器與機(jī)電一體化的介紹及聯(lián)系
（一）傳感器的概念
在工程作業(yè)中，能按照固定規(guī)律將一種量轉(zhuǎn)換成同種或者不同種量值并且傳輸出去的工具，我們稱(chēng)它為傳感器。傳感器和人類(lèi)的器官有相同點(diǎn)，并且在人類(lèi)器官上有所延伸。在信息化的社會(huì)中，人們通常也利用傳感器檢測(cè)力、壓力、速度、溫度、流量、濕度、生物量以及更多的非電量信息來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。
（二）機(jī)電一體化的簡(jiǎn)介
日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所對(duì)機(jī)電一體化提出的解釋在國(guó)際上被首次認(rèn)可，也可以說(shuō)是機(jī)電一體化的初步定義，“機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)融合而成的系統(tǒng)總稱(chēng)”。從它的定義上能看出，機(jī)電一體化技術(shù)涉及到了很多方面，例如，機(jī)械制造技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、人工智能技術(shù)、微電子技術(shù)等等。
（三）傳感器與機(jī)電一體化的聯(lián)系
傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中起到非常關(guān)鍵的作用，它不僅能控制機(jī)電一體化系統(tǒng)的正常運(yùn)作，還能在各種程度上為機(jī)電一體化提供相關(guān)運(yùn)作的信息。在具體的操作上，傳感器主要的作用是檢測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)自身、操作對(duì)象以及作業(yè)環(huán)境。從此可以看出，克服種種自身與環(huán)境帶來(lái)的影響，并且能夠準(zhǔn)備，快捷的獲取到所需的信息，才能使機(jī)電一體化系統(tǒng)的工作效率提高。所以，沒(méi)有傳感器對(duì)信息精確、快速的處理，就沒(méi)有機(jī)電一體化的高水平工作效率。機(jī)電一體化在某種程度上帶動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，而傳感器技術(shù)水平的高低，很大程度上影響著機(jī)電一體化的自動(dòng)功能，傳感器技術(shù)水平越高，自動(dòng)化水平就越高。
二、傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)電一體化中的具體應(yīng)用
（一）機(jī)器人需要傳感器
機(jī)器人是自動(dòng)化科技的代表產(chǎn)物，它的自動(dòng)化程度在某些方面實(shí)現(xiàn)了很大的突破。它之所以具備良好自動(dòng)化功能，在操作中能夠準(zhǔn)確無(wú)誤，其中主要原因是傳感器的作用。傳感器在機(jī)器人內(nèi)部感知到自身、外部或者操作對(duì)象的狀態(tài)，從而對(duì)信息進(jìn)行處理，比如，速度、加速度、方向、位置等等。
（二）機(jī)械加工過(guò)程的傳感檢測(cè)技術(shù)。
1.切削過(guò)程和機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中的傳感技術(shù)應(yīng)用
切削過(guò)程中，傳感器的主要作用是對(duì)提高切削過(guò)程的效率、制造成本和對(duì)金屬材料的切割的檢測(cè)。傳感器通過(guò)對(duì)切削力、切削過(guò)程振動(dòng)、切削過(guò)程的聲音發(fā)射和切削過(guò)程中電機(jī)的功率等傳感參數(shù)的檢測(cè)，來(lái)對(duì)切削過(guò)程中的切削力、振動(dòng)的變化進(jìn)行有效的辨識(shí)。在機(jī)床的運(yùn)行方面，傳感器的主要是對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、溫度的監(jiān)測(cè)與控制、軸承和回轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及安全性進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果具體有機(jī)床故障停留時(shí)間、工件的粗糙程度、加工過(guò)程中的準(zhǔn)確度和精度、液的流量和機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)等傳感參數(shù)。
2.工件加工過(guò)程的傳感
對(duì)工件的過(guò)程監(jiān)視是傳感器在工程與研究中最早的應(yīng)用，同時(shí)在此中也是應(yīng)用最廣泛的，但在很早的時(shí)候傳感器技術(shù)在工件制作的過(guò)程中只起到對(duì)質(zhì)量的監(jiān)控，直到20世紀(jì)80年代，傳感器才同時(shí)應(yīng)用在工件的識(shí)別和安裝位置上。主要表現(xiàn)在檢測(cè)用來(lái)加工工件的工作過(guò)程是否符合工件加工的標(biāo)準(zhǔn)程序、即將被加工的工件是否是當(dāng)前要求被加工的工件、工件所安裝的具置是否是當(dāng)前工件要求安裝的位置。
（三）傳感器在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用
數(shù)控機(jī)床的主要工作過(guò)程是利用數(shù)控技術(shù)中的數(shù)字信號(hào)對(duì)機(jī)床的工作過(guò)程進(jìn)行控制，也就是說(shuō)將刀具的具體運(yùn)行過(guò)程與路線以數(shù)字信號(hào)的形式記錄下來(lái)，然后經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的識(shí)別發(fā)出信號(hào)，使機(jī)床上的工件與刀具產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而加工出達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的零件。
三、傳感檢測(cè)技術(shù)的地位和作用
傳感檢測(cè)技術(shù)不僅是機(jī)電一體化中不可缺少的技術(shù)，也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在很大程度上傳感器的檢測(cè)技術(shù)影響著自動(dòng)化系統(tǒng)的質(zhì)量。在一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，只有利用傳感器的檢測(cè)技術(shù)對(duì)各方面參數(shù)進(jìn)行檢查，才能使整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)正常的工作。在科技高速發(fā)展的今天，不論是生活中還是生產(chǎn)中都能利用到檢測(cè)傳感技術(shù)。例如，部分儀器設(shè)備、辦公設(shè)備、家電中的計(jì)算機(jī)繼承制造系統(tǒng)、CNC機(jī)床、大型發(fā)電機(jī)等等。在國(guó)防事業(yè)和裝備武器上，傳感檢測(cè)技術(shù)同樣有著重要的作用?？梢钥闯觯瑐鞲袡z測(cè)技術(shù)在提高生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行監(jiān)控檢測(cè)手段、控制產(chǎn)品質(zhì)量等方面都推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。總的來(lái)說(shuō)，無(wú)論從宇宙到陸地，從陸地到海洋，從頂尖技術(shù)到基礎(chǔ)知識(shí)，從復(fù)雜的大型自動(dòng)化設(shè)備到社會(huì)中每個(gè)細(xì)節(jié)，傳感檢測(cè)技術(shù)都扮演著重要的角色。
四、我國(guó)傳感器技術(shù)的發(fā)展方向
精度的發(fā)展：在原有的基礎(chǔ)上研究出更加具有靈敏度、準(zhǔn)確度、靈活性的傳感器；可靠性的發(fā)展。傳感器的抗溫度性能、抗壓力性能、抗干擾性能都是影響傳感器可靠性的關(guān)鍵因素，所以我們應(yīng)該注重這些因素，增強(qiáng)傳感器的可靠性；微型化發(fā)展：努力開(kāi)發(fā)出更好的材料與技術(shù)使傳感器微型化的理想成為現(xiàn)實(shí)；節(jié)能性發(fā)展：傳感器的工作是建立在電源的基礎(chǔ)上的，既耗費(fèi)能源又費(fèi)時(shí)費(fèi)力。所以我們應(yīng)該努力研制出不靠電源的傳感器。
總之，雖說(shuō)目前我國(guó)在傳感器上的研制與傳感檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有所成就，但是與外國(guó)的很多先進(jìn)技術(shù)還具有很大的差距。所以，我們應(yīng)該從研究手法和設(shè)備上做出提高，從而使傳感器與檢測(cè)技術(shù)在整體的運(yùn)用上有所增強(qiáng)。
中國(guó)分類(lèi)號(hào)：TH-39
1引言
機(jī)電一體化技術(shù)是20世紀(jì)70年展起來(lái)的一種系統(tǒng)工程技術(shù)，它綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換以及軟件編程等技術(shù)，是多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物，并不斷地通過(guò)學(xué)科交叉、技術(shù)融合與創(chuàng)新持續(xù)發(fā)展【1】。
2目前高職機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置
機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)基礎(chǔ)理論知識(shí)面廣，實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)【2】。根據(jù)對(duì)多個(gè)高職院校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程開(kāi)設(shè)情況調(diào)研，現(xiàn)將目前高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置總結(jié)如下：
（一）照搬機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)、電氣控制專(zhuān)業(yè)及計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的主干專(zhuān)業(yè)課程。使課程量大大增加，學(xué)生負(fù)擔(dān)加重。
（二）將機(jī)械、電子電氣、計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行了優(yōu)化，可有些課程有脫節(jié)，整個(gè)課程設(shè)置體系不科學(xué)，學(xué)生不能理解。
（三）課程設(shè)置太偏機(jī)械專(zhuān)業(yè)。有些高職院校的機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)僅僅在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)上增加了數(shù)控技術(shù)專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程。
（四）課程設(shè)置偏重理論，實(shí)訓(xùn)技能課程少。
課程體系優(yōu)化，如何優(yōu)化、精簡(jiǎn)、合理組織以及創(chuàng)新開(kāi)發(fā)課程是關(guān)鍵。
3課程設(shè)置優(yōu)化
在培養(yǎng)高職學(xué)生的技能中，課程是關(guān)鍵【3】。課程是教師教學(xué)的指南針，是學(xué)生接受知識(shí)的最主要的來(lái)源。因而，課程設(shè)置與優(yōu)化對(duì)學(xué)生個(gè)方面素質(zhì)培養(yǎng)非常關(guān)鍵。
（一）調(diào)研高職機(jī)電畢業(yè)生就業(yè)崗位群，分析職業(yè)崗位對(duì)應(yīng)的主要工作任務(wù)及職業(yè)資格證書(shū)。
高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位主要是面向生產(chǎn)（管理）一線的機(jī)電設(shè)備的操作、安裝、調(diào)試、檢測(cè)、維護(hù)及管理，其次是面向家電、智能控制行業(yè)企業(yè)、智能玩具行業(yè)企業(yè)等的技術(shù)支持及售后維修人員。
（二）課程設(shè)置需要考慮因素
1）課程設(shè)置一定要從職業(yè)崗位群需求知識(shí)技能出發(fā)
機(jī)電專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置，要從學(xué)生畢業(yè)就業(yè)崗位群所需要的知識(shí)和技能作為出發(fā)點(diǎn)，為行業(yè)企業(yè)培養(yǎng)無(wú)縫銜接的員工，就應(yīng)該充分考慮到崗位群的需要，量體裁衣。
2）課程設(shè)置要突出專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和面
機(jī)電專(zhuān)業(yè)涉及到機(jī)械、電子電氣、計(jì)算機(jī)控制多學(xué)科多專(zhuān)業(yè)，因而課程設(shè)置不能只偏向否一個(gè)學(xué)科，面太窄，就不是機(jī)電專(zhuān)業(yè)。當(dāng)然在課程學(xué)習(xí)中，不可能面面俱到，因而要突出重點(diǎn)。
3）課程設(shè)置中要著力培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)，動(dòng)手能力一定要重點(diǎn)培養(yǎng)。因而在課程中就要設(shè)置實(shí)踐課，不僅僅在某些單獨(dú)的專(zhuān)業(yè)課中有實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，可以獨(dú)立出來(lái)專(zhuān)門(mén)的實(shí)訓(xùn)課程。比如，將電工技術(shù)、PLC技術(shù)、伺服電機(jī)技術(shù)等根據(jù)高職技能要求整合成電控實(shí)訓(xùn)課。
4）課程設(shè)置的課程體系系統(tǒng)性好，前后銜接自然。
課程設(shè)置先后順序，一定要符合教學(xué)規(guī)律，這樣才不增加學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，也有利于養(yǎng)成好的邏輯思維習(xí)慣。
5）專(zhuān)業(yè)技能的課程要加大學(xué)時(shí)。專(zhuān)業(yè)技能的訓(xùn)練，要孰能生巧。
要加大專(zhuān)業(yè)技能課程的學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)重在學(xué)生訓(xùn)練，關(guān)鍵在于教師的有效指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)。
6）專(zhuān)業(yè)課程要構(gòu)建模塊化。把幾門(mén)相近的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課組成一個(gè)模塊，或者根據(jù)完成實(shí)際項(xiàng)目所需要的聯(lián)系緊密的課程構(gòu)建一個(gè)模塊【4】比如，編程模塊，可以包括PLC技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、C語(yǔ)言等課程，因?yàn)楝F(xiàn)在單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)用C語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)。
7）課程內(nèi)容一定要優(yōu)化，要將行業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入課堂，融入課程。我們高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程內(nèi)容一定要簡(jiǎn)化，刪除復(fù)雜理論推導(dǎo)，重點(diǎn)在基本概念解釋和實(shí)踐能力訓(xùn)練。行業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)以及職業(yè)資格證書(shū)考試，都將成為高職課程的特色。
4總結(jié)
高職機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程優(yōu)化任重而道遠(yuǎn)，只有各方面給予充分的支持，集思廣益，不斷實(shí)際總結(jié)，不斷對(duì)課程設(shè)置進(jìn)行探討，遵循教育規(guī)律，實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng)的遞進(jìn)性和漸進(jìn)性。滿足社會(huì)行業(yè)企業(yè)對(duì)高職對(duì)機(jī)電畢業(yè)生的要求。
參考文獻(xiàn)
[1]張立勛，主編.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2010.
一、機(jī)電一體化的概念
“機(jī)電一體化”在國(guó)外被稱(chēng)為Mechatronics是日本人在20世紀(jì)70年代初提出來(lái)的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個(gè)新詞，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。這一名稱(chēng)已得到包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)的承認(rèn)，我國(guó)的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)又稱(chēng)為機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。二、機(jī)電一體化技術(shù)基本概念機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展，向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透，機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(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(cè)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)，從系統(tǒng)理論出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對(duì)各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運(yùn)動(dòng)傳遞，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)
1、安全性和可靠性。機(jī)電一體化產(chǎn)品都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷等功能。在工作過(guò)程中電力故障時(shí)，能自采取保護(hù)措施，避免人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。
2、工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢測(cè)的精度上很大程度的提高.近幾年出新了復(fù)合加工機(jī)床，派生出各新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu)，可以采取虛擬軸機(jī)床和特殊機(jī)械結(jié)構(gòu)。例如：復(fù)合型的一體化機(jī)床，在鉆深孔時(shí)大大提高效率。通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)可保證機(jī)械按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定動(dòng)作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。由于高速加工技術(shù)普及，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由3000～4000r/min提高到9000r/min，運(yùn)動(dòng)部件的加速度，其已由過(guò)去一般機(jī)床的0.4G提高到2G，直線電機(jī)在機(jī)床上開(kāi)始使用，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng)化，使得生產(chǎn)能力大大提高。
3、使用性能改善。機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕數(shù)量顯著減少，操作技術(shù)大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)電一體化產(chǎn)品根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)通過(guò)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨即自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。
4、適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)械機(jī)電一體化產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，使得產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)等多種功能，能滿足用戶(hù)需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。
5、調(diào)整和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)，通過(guò)調(diào)整控制程序以適應(yīng)不同用戶(hù)對(duì)象的需要，通過(guò)多種手段輸入到控制系統(tǒng)中，事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的要求，只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入，可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。機(jī)電一體化的定位精度可以提高到提高到1mm左右，最小分辨率為的數(shù)控系統(tǒng)和已有產(chǎn)品，并且兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納米級(jí)插補(bǔ)使機(jī)床聯(lián)動(dòng)出的圓弧都可以達(dá)到1μ的圓度，提高了插補(bǔ)質(zhì)量，并可進(jìn)行自動(dòng)拐角處理等。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)事功能可對(duì)故障自動(dòng)采取措施，使工作恢復(fù)正常。
6、網(wǎng)絡(luò)化。依據(jù)機(jī)電一體化機(jī)床的基本要求，提高機(jī)床的開(kāi)動(dòng)率是企業(yè)合理化、最佳化的方法。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)制造和虛擬制造技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，這必然成為制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要潮流。
三、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型
機(jī)電一體化可控的執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)是高精度匹配性和信息融合的結(jié)構(gòu)，也是機(jī)電一體化系統(tǒng)中設(shè)計(jì)方案創(chuàng)新的核心。
1、F-P-A-M求解模型。它是根據(jù)總功能進(jìn)行工藝動(dòng)作過(guò)程的分解，通過(guò)與其它兩個(gè)子系統(tǒng)的集成與融合設(shè)計(jì)得到機(jī)電一體化系統(tǒng)的方案，它的柔性化程度將多個(gè)單一功能的機(jī)械系統(tǒng)組合成多功能的機(jī)電一體化系統(tǒng) ，用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)取機(jī)械式的控制系統(tǒng) ，提出了解模塊的接口匹配策略。
2、符號(hào)表達(dá)模型。機(jī)電一體化系統(tǒng)需要以簡(jiǎn)圖的形式表達(dá)多種可行方案，該表達(dá)方法建立在常用機(jī)電一體化系統(tǒng)基本功能元模塊的層次上，包括文字符號(hào)，接口信息等符號(hào)，為計(jì)算機(jī)輔助機(jī)電一體化系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了有效手段。機(jī)電一體化系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)來(lái)源可快速存取功能元載體并能自動(dòng)產(chǎn)生可行的設(shè)計(jì)方案。
四、機(jī)電一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
1.引言
機(jī)電一體化技術(shù)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保證，在推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中起到了重要的作用，同時(shí)越來(lái)越高的自動(dòng)化水平也是目前世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。機(jī)電一體化，主要是指將機(jī)械、電子、通信、控制等方面的內(nèi)容整合在一起，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化機(jī)械控制的自動(dòng)化管理的重要途徑，其發(fā)展呈現(xiàn)出顯著的智能化、自動(dòng)化趨勢(shì)。然而，由于機(jī)電一體化教學(xué)具有較為復(fù)雜的課程設(shè)置和枯燥的課程內(nèi)容，因此在實(shí)際的課程教學(xué)中很難充分的調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，對(duì)于實(shí)際的教學(xué)效果也就大打折扣。系統(tǒng)教學(xué)法的應(yīng)用可以推動(dòng)機(jī)電一體化教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用化發(fā)展，使得教學(xué)的內(nèi)容更加切進(jìn)實(shí)際，對(duì)于提高教學(xué)的效果具有很大的幫助。
2.系統(tǒng)教學(xué)法
系統(tǒng)教學(xué)法，指的是整個(gè)的教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程是以一個(gè)系統(tǒng)化的教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)的，并且根據(jù)機(jī)電一體化培養(yǎng)方案對(duì)學(xué)生從系統(tǒng)化的角度進(jìn)行知識(shí)的講解和分析，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解能力和對(duì)于知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣。系統(tǒng)教學(xué)法的主要特點(diǎn)是能夠立足于一個(gè)系統(tǒng)化的概念，將全部的教學(xué)實(shí)踐都集中于這個(gè)系統(tǒng)化的概念周?chē)?，在教學(xué)中樹(shù)立起一個(gè)系統(tǒng)化的概念，以更好的幫助學(xué)生建立起對(duì)于課程知識(shí)的整體、系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu)，形成對(duì)于所學(xué)知識(shí)的貫穿和連貫，其強(qiáng)調(diào)的是學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)的整體性和系統(tǒng)化。
系統(tǒng)教學(xué)法的實(shí)現(xiàn)是基于系統(tǒng)化的概念，學(xué)生在通過(guò)系統(tǒng)化的知識(shí)學(xué)習(xí)后，能夠?qū)⑺鶎W(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)系統(tǒng)中，并且結(jié)合系統(tǒng)中不同部分之間的關(guān)聯(lián)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)部分的功能和作用進(jìn)行詳細(xì)的研究。運(yùn)用系統(tǒng)教學(xué)法對(duì)于任課教師提出了更高的要求，其不僅要求教師具備較高的專(zhuān)業(yè)技能和理論知識(shí)，同時(shí)還需要教師在教學(xué)的環(huán)節(jié)中充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，同時(shí)在教學(xué)的過(guò)程中不斷的給學(xué)生灌輸技術(shù)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的思想。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)能力，提高學(xué)生參與社會(huì)實(shí)踐的積極性有著重要的作用。尤其是在未來(lái)的工作中，所要涉及到的知識(shí)和內(nèi)容較多，系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。
3.系統(tǒng)教學(xué)法在機(jī)電一體化教學(xué)中應(yīng)用的必要性
在以往的傳統(tǒng)機(jī)電一體化教學(xué)實(shí)踐中，通常情況下是設(shè)置某一門(mén)課程作為整個(gè)教學(xué)的中心，過(guò)分的追求該課程的教學(xué)完整性，對(duì)于整個(gè)的課程教學(xué)體系則容易忽略，因此，也就造成了機(jī)電一體化教學(xué)缺乏基本的系統(tǒng)性和完整性。然而，系統(tǒng)教學(xué)法正是克服了傳統(tǒng)教學(xué)法的這一缺點(diǎn)，其運(yùn)用系統(tǒng)化的觀點(diǎn)對(duì)整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行理解，從整體的角度對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，打破以前的學(xué)科阻隔，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)化、整體的思考能力有著十分重要的意義。針對(duì)機(jī)電一體化的傳統(tǒng)教學(xué)法和系統(tǒng)化教學(xué)法，其區(qū)別主要有：
首先，傳統(tǒng)教學(xué)法一般在教學(xué)的過(guò)程中都需要嚴(yán)格的遵照循序漸進(jìn)的順序進(jìn)行，依次按照基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)課的順序進(jìn)行學(xué)習(xí)，其開(kāi)始的基礎(chǔ)課程相互之間是獨(dú)立的，通過(guò)最后的專(zhuān)業(yè)課將基礎(chǔ)課程聯(lián)系起來(lái)。而且在具體的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，同樣采取的是逐步過(guò)度的方式進(jìn)行，從理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐需要一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程。例如常見(jiàn)的關(guān)于強(qiáng)電知識(shí)的講解就需要首先對(duì)強(qiáng)電的理論知識(shí)和基本概念進(jìn)行講解和分析，然后對(duì)強(qiáng)電中涉及到的相關(guān)的定理、結(jié)論進(jìn)行分析，最后再通過(guò)對(duì)某個(gè)元器件的分析將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到其中。在整個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)電一體化教學(xué)實(shí)踐中，看似采取的是學(xué)生容易接受的方式，然而實(shí)際上這種教學(xué)方式在形式上過(guò)分的強(qiáng)調(diào)各個(gè)部分的獨(dú)立性，而對(duì)于學(xué)科的系統(tǒng)性和整體性的概念缺乏分析，學(xué)生在學(xué)習(xí)完成后無(wú)法形成自己獨(dú)立的知識(shí)體系，最終導(dǎo)致的就是學(xué)生在遇到實(shí)際的問(wèn)題時(shí)無(wú)法通過(guò)已經(jīng)學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，這也就失去了理論教學(xué)的真正意義。
然而，系統(tǒng)教學(xué)法則是在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中更加注重對(duì)于教學(xué)實(shí)踐整體性的把握，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不僅僅是學(xué)習(xí)理論知識(shí)，同時(shí)更多的是對(duì)整個(gè)學(xué)科進(jìn)行完整的學(xué)習(xí)，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中遇到的各種不同的問(wèn)題，包括對(duì)于學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、學(xué)科的應(yīng)用等疑問(wèn)的解答，這些看似很小的問(wèn)題都會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性產(chǎn)生重要的影響，對(duì)于充分激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)、提高學(xué)習(xí)積極性起到至關(guān)重要的作用，同時(shí)能夠幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)形成一定的連貫性，加強(qiáng)學(xué)科內(nèi)部以及學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)。在課程教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置上，系統(tǒng)教學(xué)法更加注重課程設(shè)置與教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的結(jié)合，根據(jù)社會(huì)對(duì)于機(jī)電一體化人才的實(shí)際需求來(lái)制定相應(yīng)的培養(yǎng)方案，然后在這樣一個(gè)系統(tǒng)化的框架內(nèi)進(jìn)行知識(shí)的整合，既包括本學(xué)科內(nèi)的知識(shí)同時(shí)也包括交叉學(xué)科的內(nèi)容。同時(shí)，系統(tǒng)教學(xué)法的實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)采用的是一個(gè)類(lèi)似于實(shí)際生產(chǎn)線的平臺(tái)，學(xué)生在實(shí)際的操作過(guò)程中學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，并且教師根據(jù)實(shí)際的操作平臺(tái)對(duì)有關(guān)的知識(shí)和概念進(jìn)行詳細(xì)的分析和講解，然后學(xué)習(xí)將知識(shí)結(jié)合到具體的平臺(tái)中進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)可以迅速的對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行反饋，對(duì)于存在的問(wèn)題可以及時(shí)的進(jìn)行解決。在課程安排中，系統(tǒng)教學(xué)法以一個(gè)整體的系統(tǒng)作為各個(gè)課程設(shè)置的核心，并且遵循從系統(tǒng)到局部，再?gòu)木植康较到y(tǒng)的順序進(jìn)行。系統(tǒng)教學(xué)法對(duì)于提高學(xué)生課堂參與的積極性有著十分重要的作用。
4.系統(tǒng)教學(xué)法在機(jī)電一體化教學(xué)中的應(yīng)用
以往的傳統(tǒng)教學(xué)法在課程設(shè)置和實(shí)踐與理論相結(jié)合的環(huán)節(jié)存在著較大的不合理性，造成了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)缺乏有效的貫通與融合，在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中也存在著諸多問(wèn)題，使得教學(xué)的實(shí)際效果事倍功半。在具體的項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用過(guò)程中，其主要受到班級(jí)教學(xué)人數(shù)的限制，要求參與教學(xué)的人數(shù)不能夠太多。根據(jù)眾多的實(shí)踐研究表明，系統(tǒng)教學(xué)法在教學(xué)的實(shí)際效果方面比傳統(tǒng)的教學(xué)法有較高的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于提高教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
首先，需要構(gòu)建系統(tǒng)化的教學(xué)內(nèi)容體系。系統(tǒng)化教學(xué)的關(guān)鍵就是能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的整體化和系統(tǒng)化，因此首先需要對(duì)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，并且充分體現(xiàn)市場(chǎng)對(duì)于人才的需求，使得整個(gè)課程的設(shè)置圍繞一個(gè)整個(gè)的系統(tǒng)核心進(jìn)行，并且在具體的實(shí)施過(guò)程中不拘一格，此種方法可以有效的提高學(xué)生的課堂參與積極性，同時(shí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際知識(shí)應(yīng)用能力有著重要的意義。
其次，在系統(tǒng)教學(xué)法的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要從系統(tǒng)的角度入手，同時(shí)結(jié)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行分析和講解，然后教師選擇某一個(gè)模塊對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的分析，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)教學(xué)學(xué)科內(nèi)容的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)。而且在整個(gè)系統(tǒng)化教學(xué)的過(guò)程中，相關(guān)的教務(wù)部門(mén)起到至關(guān)重要的作用，需要相關(guān)部門(mén)切實(shí)履行責(zé)任，做好系統(tǒng)化教學(xué)的基礎(chǔ)工作。
5.結(jié)束語(yǔ)
系統(tǒng)化教學(xué)法在機(jī)電一體化教學(xué)中的應(yīng)用能夠有效的提高學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)
一、機(jī)電一體化的基本概念
機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門(mén)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類(lèi)技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。
（一）使用安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。在工作過(guò)程中，遇到過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、短路等電力故障時(shí)，能自動(dòng)采取保護(hù)措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。
（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而實(shí)現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。
（三）使用性能改善。機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過(guò)程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過(guò)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。
（四）具有復(fù)合功能并且適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，滿足用戶(hù)需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的所有領(lǐng)域，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類(lèi)很多，而且還在不斷地增加。按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類(lèi)。①數(shù)控機(jī)械類(lèi)。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。②電子設(shè)備類(lèi)。主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測(cè)量?jī)x等。這類(lèi)產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。③機(jī)電結(jié)合類(lèi)。主要產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT 掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這類(lèi)產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。④電液伺服類(lèi)。主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
（一）數(shù)控機(jī)床
1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、開(kāi)放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶(hù)的使用效益。
3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車(chē)間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。
4、大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。
5、以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專(zhuān)用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置
（二）計(jì)機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門(mén)之間的界線，以制造為基干來(lái)控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）
柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤(pán)、自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門(mén)的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
(一) 智能化趨勢(shì)。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，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)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)，生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類(lèi)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(biāo)。另一方面，對(duì)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(shì)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(kāi)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)。
(二) 模塊化趨勢(shì)。模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圈像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，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(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
(三) 網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。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)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。而且由于網(wǎng)絡(luò)的普及，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?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
(四) 環(huán)保趨勢(shì)。工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適; 另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，這是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。
結(jié)語(yǔ)：機(jī)電一體化的發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)制造技術(shù)的迅速更新?lián)Q代，使冰冷冷的機(jī)器有了人性化并且更加智能，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是偶然的，是社會(huì)進(jìn)步的體現(xiàn)，是生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求，是科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶。隨著我國(guó)數(shù)字化的信息技術(shù)革命以及多元信息化步伐的加快，機(jī)電一體化技術(shù)必將朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等方向邁進(jìn)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，給我們的生活帶來(lái)巨大的變革。
中圖分類(lèi)號(hào)：TP271 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（b）-00144-02
1.機(jī)電一體化的基本概念
根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)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。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、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)，成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，合理配置與布局各功能單元，還將被賦予新的內(nèi)容。并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)，是綜合運(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(cè)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)，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。具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。即機(jī)電一體化產(chǎn)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，還能賦予許多新的功能。其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，但是發(fā)展到機(jī)電一體化后?！皺C(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面，其主要功能依然是代替和放大的體力，機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊，這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。因此，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)。
2.機(jī)電一體化的優(yōu)越性
（1）顯著提高設(shè)備的使用安全性。在工作過(guò)程中，遇到過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、短路等電力故障時(shí)，使用安全性和可靠性提高，機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。避免和減少人身和設(shè)備事故。能自動(dòng)采取保護(hù)措施。（2）保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響。生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作的自動(dòng)化，數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提高，使得生產(chǎn)能力大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，同時(shí)。生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高5～6倍。（3）機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示。使得操作大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過(guò)程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，使用性能改善。系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作，高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過(guò)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作。（4）機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能。使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，例如。滿足用戶(hù)需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)，能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過(guò)電流與脫扣時(shí)電流的測(cè)量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。具有復(fù)合功能并且適用面廣。（5）機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過(guò)程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施。這些控制程序可通過(guò)多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作，使工作恢復(fù)正常，對(duì)于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品，可通過(guò)改變控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，然后根據(jù)不同的工作對(duì)象。調(diào)整和維護(hù)方便，機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)。只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，以適應(yīng)不同用戶(hù)對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需要。
3.機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn)
（1）機(jī)械系統(tǒng)。這部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)接等機(jī)械部分。因此對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。（2）動(dòng)力系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能，機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主。動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能。動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源，包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等。（3）傳感與檢測(cè)系統(tǒng)。為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需的各種信息，同時(shí)利用檢測(cè)系統(tǒng)的功能對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)定。傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過(guò)程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測(cè)定的物理量，傳感與檢測(cè)系統(tǒng)的功能一般由測(cè)量?jī)x器或儀表來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測(cè)精度高、抗干擾等。（4）信息處理及控制系統(tǒng)。信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測(cè)系統(tǒng)反饋的信息，機(jī)電一體化產(chǎn)品中。并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成，根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，以對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行施以按照要求的控制，實(shí)現(xiàn)控制功能。（5）執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)因機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類(lèi)和作業(yè)對(duì)象不同而有較大的差異。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件，常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)，其性能好壞決定著整個(gè)產(chǎn)品的性能。因而是機(jī)電一體化產(chǎn)品中最重要的組成部分，機(jī)電一體化產(chǎn)品的五個(gè)組成部分在工作時(shí)相互協(xié)調(diào)。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過(guò)各種接口及其相應(yīng)的軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者。共同完成所規(guī)定的目的功能。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能，。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作，構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。
4.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
