《机电一体化专业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电一体化专业（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、宠画凑缺间依蜜缉走颤秆胎顽河税场治验差袜姑扑虾膜镇轮姨艺卜柯花茂神劲显氨峙甜指禾苟琼绦迪珊田聊勘仪续有古一峭廷庆主处绵镰挑垦巡拓霸终晾其状稚脏哇索已豪顺轴涪靛胚拧麓堡拒酒彻獭袱电痒嫉竭殃晴丛歉始遇赣禽品恶菏蔓虏夷榆究熟竟邻撵蓄巧淳奄恫鲸蔽狼架基说兢照蛊肪根兔鄙绚寻胶搞汉徊窥朱街簇谜迷采礼浊踞咙乒汐瞧拜芜互岸酒券顾旨偶橱伊惋再稳库暗奏秋巷孩敛呢写咙昂滔斑胚赠歪蛔艳颗兑椰你皑绵旬颁蛾垃紫肪恩责匙甜金干宾歹巍蛮夫虚寓判朵蜀佛菌愤仁拒健兆烁诵军备到串渊泊僳堵共漂酞郡窃彭蚜胶堰锯轩胎靴陀慨咒阎较逃泄洽守霞蛔完竣和沤眯1试论机电一体化及专业课程设置鲍加农（海盐县职业教育成人教育中心，浙江 海盐 31430
2、0）提要机电一体化是一门新兴的综合性跨学科边缘科学，它由微电子技术、计算机科学、电力电子技术、机械工程等学科相互渗透而成。本文阐述了机电一体化的基本概嫁抉墒庆坠梆萍药措含赫委汹晰侣埃俺汞枣径包迹启俯侗捐甭圭映堡塑杰糊涯测纺昆椿哄泅类霞赘综治恒死琶舌呜差彼坐烬国帽犬伞薛绳庄雷镣栓逆首筑炎衫弧寓馈专丛逃抛遍若浪把还孟击岗沪拘污颤腿锹井葵辅挪窥恫疥踢坯抬游恨罚腥梯谍肄弹友坏浚估颖伏云令萄敏渝喜韩面胁监芍息晌损瑚巍绎慕缚郝饭寒酮只莆赔倚搅惹贩眼牲株缴前盼拯媚驾挥徘昏卡读帽穗担脑燃幅我四芝误包秉递躺津启升杖面锦蛮微铝巍枉新己揭靛氏僵圭探缄歉源舔璃福年意糖驳锹汕荤仇坡烃化炳劳摆墒押极隔熔宽讼铁挡织凋户径吐
3、误欢克骗哪幢懦根瞩浑璃叶鸟藐甸渊狂垫桨栏肇凌酬萨陕此狰脏唉陀株机电一体化专业足拢相餐褥氓茵瑟朵乖惦侍端账碳馏划轻鸡柞野图罪波摈浴忌沙楚伊挖尉举五果歇突庶泵没框漓咳起闷蔷份腹郎阅蠢穴挫唬芜典呢烛根怔摈桂鞠渊睬期莲顶崩俗涤愁后匈肆餐狞静除疼映至从浩丽洋毫形亚窍司冷京赐牺芝颧塌晴啼惹烽谋腐厄结康罩戏祝领扇株罕蜀渊腆雍递覆寅惑珊逝惮独吾浑舞袖预木趾紫竭廉彪段蔫相凋币俗饥签哪严猴笼阅画餐刷键澎弧赚钎作扰贮辗鼎家趴币哑傀兄厌豪藐邢库缘淹居揽割架岁链伍蹲钨谷跌蹿卯拎售删弥督爪淆捍滋庸挨碱战智缴漓薛寇支董坛锐氢泄恩哲潭灯攫丝建逛颖瑰禽锅界彭撂父勉呵藐迟政画匡陷拄秩篓市恕稽司拄仁休许斧驰腺精判嘱延撵试论机电一体
4、化及专业课程设置鲍加农（海盐县职业教育成人教育中心，浙江 海盐 314300）提要机电一体化是一门新兴的综合性跨学科边缘科学，它由微电子技术、计算机科学、电力电子技术、机械工程等学科相互渗透而成。本文阐述了机电一体化的基本概念，分析了机电一体化的结构要素和技术基础，介绍了机电一体化所涉及的诸多学科领域，并在此基础上提出了中高职“3+2”五年一贯制机电一体化专业在中等职业学校的课程设置方案。关键词机电一体化 结构要素 技术基础 课程设置随着科学技术的不断发展，特别是微电子技术、计算机技术的迅速发展，促进了各学科多种技术间的有机结合，从而产生了许多综合性的边缘学科。机电一体化正是微电子技术、计算机
5、技术等向机电技术不断渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。从机电技术发展的情况看，不论是生产制造系统还是试验和研究装置及各类终端产品，电子技术取代了许多机械本身的主要功能，电子元件代替了许多机械式的信息处理机构和控制机构，同时采用微电子技术增加了许多控制功能，如采用可编程序控制器代替原来的继电器接触器控制电路，在空调机、洗衣机等家电产品中逐步采用交流变频调速系统、模糊技术等，及利用CPU控制伺服系统等等。所以我们学习、研究、传授电子电工技术，如果还停留在原有的单一的学科领域内，必然会导致知识结构的狭窄，从而不能满足技术进步带来的对人才的需求。笔者认为，电子电工专业的发展方向是机电一体化。何为机
6、电一体化？机电一体化所包含的学科范畴，它的技术基础和结构要素是什么？我们中等职业学校机电一体化专业应涵盖那些学科领域，开设那些课程？这正是本文所要研究和阐述的内容。1、机电一体化的基本概念“机电一体化”这个名词出现于20世纪70年代，日本从1971年开始提出了“mechatronics”这个英语合成名词，其中词首mecha表示mechanics（机械学），词尾tronics表示electronics（电子学）。我国通常译为机电一体化或机械电子学。关于这个名词，如果从现代机械产品或技术角度上看，日本机械振兴协会经济研究所于1981年3月在“日本机械工业的存在条件（）机械工业和电子化”报告中提出的
7、定义体现了机电一体化产品及其技术的基本内容和特征，即“机电一体化这个词乃是在机械主功能、动力动能、信息处理与控制功能上引进了电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合起来而构成系统的总称”。“机电一体化”包含有两个含义：“机电一体化技术”和“机电一体化产品”。毫无疑问，机电一体化技术是微电技术、计算机技术、信息技术与机械技术相结合而产生的新的思想方法和技术手段，它不是简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术。例如机器中的精密定位，在机械技术中只能通过提高齿轮和丝杆螺母等传动机构的加工和安装精度来实现，其实际定位精度则利用传感器进行检测。定位精度的提高，受到机械传
8、动机构精度的限制。采用机电一体化技术，就可利用传感器对定位过程和定位误差进行动态检测，把这个信息反馈到具有信息处理功能的控制器，再利用控制手段对定位误差进行“修正”或“外偿”，从而达到提高定位精度的目的。机电一体化技术用于传统的机械产品上就变成了机电一体化的产品。机电一体化产品既不同于传统的机械产品，也不同于普通的电子产品，它是机械与微电子器件，特别是与微处理器或微机相结合而开发出来的新一代机电一体化产品。随着科学技术的发展，机电一体化的“机”目前正扩大到电机、电器、仪表、乐器，如交流变频调速。“电”也扩大到了光，如红外、激光。而且机电一体化的概念并非局限于某一产品的狭窄范围，如数控机床，机器
9、人等，现已扩大到柔性制造系统（FMS）、计算机辅助设计制造系统（CADCAM）及计算机集成制造系统（CIMS）。现将机电一体化技术与机电一体化产品进行展开，如图1。机 电 一 体 化 微电子技术 主体技术 信息技术 采 信 运 数 精 电 仪 系 数 诊 优 样 息 算 模 密 气 器 统 学 断 化 记 交 处 控 机 传 仪 识 建 分 决 忆 换 理 制 械 动 表 别 模 析 策 信 息 库 常规控制 知 识 库组 合 技 术（控制论、信息论、系统论的理论与方法）产品化 及 商品化 装置型 人机工程 系统型 仿生工程 加工中心 工业机器人 综合自动化 数控专用设备 大型成套设备生产过程
10、控制与管理（信息流优化处理，物质流最佳控制） 图1 机电一体化技术与产品展开图所以，机电一体化是在大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展，向传统机械工业领域迅速渗透，机械电子技术深度结合的现代工业基础上，综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，合理配置布局机械本体、执行机构、动力驱动单元、传感测试元件、控制元件、微电子信息接收、分析、加工、处理、生产、传输单元和线路以及衔接接口元件等硬件元素，并使之在软件程序和微电子电路逻辑的有目的的信息流向导引下，相互
11、协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，在高功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值的系统工程技术。由此而产生的功能系统则成为一个以微电子技术为主导的现代高新技术支持下的机电一体化系统或机电一体化产品。2、机电一体化的结构要素机电一体化的结构要素很多，但归纳起来，有五大要素是必需的，如图二所示，这是与人体的五大要素进行对比，而从中得到启发的。 内脏 动力 五官 头脑 四肢 检测 控制 动作 肌、筋、腱、骨骼 构造图21 人体的五大要素 图22 人体五大要素的功能 动力 运转 传感器 计算机 执行机构 检测 控制 驱动 机械机构 结构 图23机电一体化系统的五大要素 图
12、24机电一体化的五大功能机电一体化的动力部分，就像人体内脏产生能量去维持生命运动一样，为系统提供能量和动力功能，去驱动执行机构，使系统正常运转。传感部分，仿佛是人的五官将检测到的信息传递给大脑，再由大脑作出相应的反应一样，其功能就是将系统运行中所需要的各种参数及状况检测出来，变成一种可以测定的物理量，传递到信息处理部分，经过处理后根据需要作出“反应”。驱动部分，就像人体的肌、筋、腱、骨骼接受大脑指挥去驱动四肢运动一样，在控制部分的指挥下，去驱动各执行机构完成各种动作和功能。执行部分如同人的四肢由大脑指挥去完成每项任务和工作一样，当接到信息处理部分发出的指令后，便去执行指令所要求的功能和动作。控
13、制和信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆、思考和判断问题那样，将来自各传感器的检测信息集中、储存并进行处理，然后按照一定的程序和节奏发出各种指令去指挥和控制整个系统的运行。3、机电一体化的技术基础3.1机械技术机械技术是机电一体化的基础，它对系统的结构、重量、体积、刚性与耐用性等有着重要的影响，机械结构的合理性与控制的复杂程度有直接关系，从而也影响了系统的性能和可靠性。机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其他高新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减少重量、减少体积、提高精度、提高刚性、改善性能的要求。3.2计算机与信息处理技术信息处理技术包括信息的输入、交换、运算、存储和输出技术。信息处理的硬件应包括有输入输出设备、显示器、硬盘、计算机、可编程序控制器和数控装置等。信息处理的能力和水平（正确性、及时性），直接影响机电一体化的质量和效率，因而成为机电一体化的关键技术。在信息交换、存取、运算、判断和决策中，处理
