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浅谈中职机电一体化教学发展看法

概述:机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上  ,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上  的一种高新技术。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有下述优越性 ,机电一体化是一种复合技术 ,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物 ,是机电工业发展的必然趋势。简述了机电一体化技术的基本结构组成及其发展情况。
   机电一体化的核心技术20世纪7080年代为第二阶段 ,可称为蓬勃发展阶机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机段。这一时期 ,计算机技术、控制技术、通信技术的发展 ,为械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因 机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成此 ,为加速推进机电一体化的发展 ,必须从以下几方面着手。电路和微型计算机的迅猛发展 ,为机电一体化的发展提供了.1机械本体技术充分的物质基础。这个时期的特点是:
  机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方(1mcarnc一词首先在日本被普遍接受 ,大约到面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材 料为主 ,为了减轻20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;质量除了在结构上  加以改进 ,还应考虑利用非金属复合材(2)机电一体化技术和产品得到了极大发展;料。只有机械本体减轻了重量 ,才有可能实现驱动系统的小(3)各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的型化 ,进而在控制方面改善快速响应特性 ,减少能量消耗 ,提关注和支持。
  传感技术方向迈进的新阶段 ,机电一体化进人深入发展时期。一方传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面 ,光学、通信技术等进入了机电一体化 ,微细加工技术也在面 ,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干机电一体化中崭露头脚 ,出现了光机电一体化和微机电一体扰 ,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析来说 ,目前主要发展非接触型检测技术。 和集成方法 ,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深.3信息处理技术人研究。同时 ,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特术等领域取得的巨大进步 ,为机电一体化技术开辟了发展的别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机广阔天地。这些研究 ,将促使机电一体化进一步建立完整的电一体化 ,必须提高信息处理设备的可靠性包括模/数转换基础和逐渐形成完整的科学体系。设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性( ,)  ,进而提高处现代科学技术的不断发展 ,极大地推动了不同学科的交理速度 ,并解决抗干扰及标准化问题。 叉与渗透 ,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程.4驱动技术领域 ,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械电机作为驱动机构已被广泛采用 ,但在快速响应和效率工业的渗透所形成的机电一体化 ,使机械工业的技术结构、等方面还存在一些问题。目前 ,正在积极发展内部装有编码产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变器的电机以及控制专用组件一传感器一电机三位一体的伺化 ,使工业生产由机械电气化迈入了机电一体化为特服驱动单元。征的发展阶段。
  接口技术
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新为了与计算机进行通信 ,必须使数据传递的格式标准型学科 ,随着科学技术的不断发展还将被赋予新的内容。
  规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和但其基本特征可概括为:机电一体化是( ,) 从系统的观点出发 ,维修 ,而且可以简化设计。目前 ,技术人员正致力于开发低综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技成本、高速串行的接口 ,来解决信号电缆非接触化、光导纤维术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
  变换技术以及软件编程技术等群体技术 ,根据系统功能目标.6软件技术和优化组织目标 ,合理配置与布局各功能单元 ,在多功能、高软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研质量、高可靠性、低能耗的意义上  实现特定功能价值 ,并使整制成本 ,提高生产维修的效率 ,要逐步推行软件标准化 ,包括个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统 ,则程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
  机电一体化的发展前景:
  机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等
机电一体化的发展概况机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪多学科的交叉融合 ,其发展和进步有赖于相关技术的进步与年代以前为第一阶段 ,这一阶段称为初级阶段。在这一时发展 ,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人期 ,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
  产品的性能。特别是在第二次世界大战期间 ,战争刺激了机.1数字化械产品与电子技术的结合 ,这些机电结合的军用技术 ,战后微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础 ,如不转为民用 ,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起 ,为数字化设计与制造铺平了道路 ,如虚拟设计、计算机集成制开发从总体上  看还处于自发状态。由于当时电子技术的发造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易展尚未达到一定水平 ,机械技术与电子技术的结合还不可能操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化广泛和深入发展 ,已经开发的产品也无法大量推广。
  智能化即要求机电产品有一定的智能 ,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在 CNC数控机床上  增加人机对话功能 ,设置智能I/O接口和智能工艺数据库 ,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展 ,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
  模块化由于机电体化产品种类和生产厂家繁多 ,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机体控制单元等。这样 ,在产品开发设计时 ,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
网络化由于网络的普及 ,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是
机电一体化产品 ,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能 ,利用家庭网络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 ,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处 ,因 此 ,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

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