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机电一体化基础精选(五篇)

发布时间:2023-09-21 09:57:32

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇机电一体化基础,期待它们能激发您的灵感。

机电一体化基础

篇1

教材是知识的主要载体,教材的选择对基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学活动的开展起着基础性的作用,直接关系到教学质量的提高和学生实践能力的培养,因此教师要合理的选择教材。首先,要坚持任务驱动和实践导向的原则,提高教材编写的深度和广度,在教材中必须涉及到典型的工作任务,并通过实际的案例和情境模拟等方式训练学生的实际操作能力。其次,教材要突出实用性、开放性和职业定向性,同时要重视教材编写的前瞻性,避免将职业能力简单的理解为实际操作能力。因此在进行教材的编写中,教师要把握岗位工作过程中的能力需要和对计算机知识的深度和广度进行恰当的编写,为提高学生应用计算机知识的能力创造有利的条件。

(二)创设合理的教学情境

职业学校的学生拥有自身的优势和特点,因此教师要结合课程教学的目标和学生的实际需求,合理的创设教学情境。职业学校学生具有较强的实践能力,同时思维能力和创新意识逐渐增强,教师要把握这一特点,合理的创设教学情境。一方面教师要可以将机电一体化专业的工作环境作为主要的教学情境,使学生对未来的工作环境有一个清晰的认识,同时在工作环境中引导学生用计算机知识和机电一体化专业知识解决实际中的难题,不断提高学生的分析能力和解决问题的能力,另一方面,教师可以设置问题情境,为学生设置一定的任务,使学生自觉的融入到机电一体化专业计算机基础的学习中,引导学生运用所学知识去分析和发现,不断提高学生的综合能力。可见,创设合理的教学情境是教学活动的良好开端,能够使学生形成对工作环境的正确认识,并激发学生运用所学知识解决实际问题的欲望,推动了学生综合能力的培养。

(三)采用先进的教学方式

就基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学而言,需要摆脱传统教学观念的束缚,避免讲授式教学方式,而是最大限度的尊重学生的主体地位,让学生做学习的主人。在不断的教学实践中,诸多先进的教学方式应用于基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学,并取得了显著的成效。首先,任务驱动教学模式。任务驱动教学模式在在构建主义理论的基础上,坚持学生为主体和教师为主导的教学理念,通过教学情境的有效创设,激发学生的学习兴趣和求知欲望,为学生安排明确的任务,真正的使学生在做中学、学中做。可见任务驱动教学模式是符合学生身心发展特点的教学模式,能够激发学生的创造力和想象力,对提高教学质量以及培养学生分析问题和解决问题的能力起到了积极的促进作用。任务驱动教学模式充分的尊重了学生的主体地位,巧妙的将讲授的知识蕴含在了教学任务之中,然后学生通过自主合作学习和相互交流合作,完成学习任务,因此任务驱动教学模式主要包含着设计任务、明确任务、完成任务和评价任务几个环节,为培养学生分析问题以及运用理论知识解决问题的能力创造了良好的条件,同时有效的培养了学生的创新意识和创新能力,学生逐渐养成去发现问题和思考问题的学习习惯。第一,任务的设计,在基于工作环境的机电一体化专业计算机基础教学中,教师要结合教材的内容和学生的实际需求,选择典型的项目任务作为教学的任务。在任务设置以前,要对学生进行相应的动员活动,向学生简要介绍任务的意义和重要作用,然后引导学生参与到任务中来,积极的收集相应资料,激发学生进行项目任务实施的兴趣;第二,要进行任务的确定,即向学生传达完成项目需要的任务要求,并根据学生的能力情况划分为小组,推选出小组负责人,然后制定相应的学习计划并落实好分工,一般而言,要根据任务的难易程度和学生的能力,确定小组成员。在小组各个成员明确项目任务以后,在进行项目的实施,在任务实施的过程中,教师要充分尊重学生的主体地位,对学生加强引导。在实际的工作环境中,学生由于受到自身知识结构的限制,会遇到一些难题,这就需要教师进行适当的引导,同时需要加强对学生实际职业能力的培养,强化基于工作环境的案例教学和任务教学,注重以任务引领型项目诱发学生兴趣,使学生切实感到计算机在现实工作中的实际需要。应以学生为本,注重“教”与“学”的互动,通过实际案例分析和上机实训操作等实践项目活动,让学生在活动中真正体验职业教育的特色。最后,要对学生的任务完成情况进行科学的教学评价,做到过程评价与结果评价相结合,尤其是要突出过程评价,结合课堂提问、实作测试、课后作业、任务考核等手段,加强实践性教学环节的考核,并注重平时考核。强调目标评价和理论与实践一体化评价,注重引导学生进行学习方式的改变。强调课程结束后的综合评价,结合具体实践活动,充分发挥学生主动性和创造力,注重考核学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题的能力。在项目实施的过程中,展示学生的作品,由制作者介绍该项目的设计思路和做法,由其他学生互相点评,教师进行总结性讲评,总结项目结果的优点和不足,使学生对项目的结果有感性认识。其次,反思型教学的应用。由于机电一体化专业的计算机基础教学是放置在一定的工作环境中,由于缺乏实训,学生可能会遇到一系列的问题。这样教师可以进行反思型教学,即为学生设置一定的问题,引导学生思考和探索,进而培养学生的思维能力和创新意识,为学生综合能力的培养奠定坚实的基础。

(四)进行科学的教学评价

教学评价是为教学活动信息反馈创造了有利的条件,因此教师要加强对教学评价的重视,尤其是过程性评价,对学生进行综合全面的评价,及时发现学生在学习过程中存在的问题,并予以纠正,同时加强对学生学习方法和学习态度的重视,对表现积极的学生进行表扬,树立学生的自信心和自尊心,激发学生参与到学习中的积极性。此外,教师要结合教学评价中反应出的问题进行教学反思,为后期教学活动的开展提供参考和依据,不断推动教学活动的改革和创新。

(五)加强校内外实训基地的建设

职业学校是为社会培养复合型人才的主要阵地,为了提高机电一体化专业学生的综合实践能力,需要将教学活动融入到工作环境中,这就对实训基地的建设提出了更高的要求:一方面学校要加强对实训基地建设的重视,配备健全的设备,为学生培养实际操作能力创造必要的条件加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度,为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会,以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平;另一方面提高实训教师的综合素质,特别是动手操作能力,这就需要建立一支双师型教师队伍团队,使其接触生产一线、实训一线进行具体的操作实践,也可以直接从工厂一线抽调工程师充实教师队伍。

(六)结束语

篇2

【关键词】机电一体化 机械设计基础 教学方法 教学改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)01C-0046-02

对于机电一体化专业的学生来说,机械设计基础课程是一门重要的专业技术基础课,对后续课程的学习有非常重要的影响,学生在此期间如果没有学好甚至出现厌学情绪将有可能出现弃学的现象,对其日后的学习和在从事相关机电类工作当中解决实际问题都将产生非常恶劣的影响。因此,教师非常有必要认真思考如何针对高职学生存在学习态度不端正、学习兴趣不浓厚、缺少良好的学习方法等普遍现象进行教学改革,以提高教学质量。本文从新课程导入、一体化教学、第二课堂建设、开放式教学四个方面来阐述如何激发学生的学习兴趣,培养自主学习的能力和实践创新的精神。

一、新课程导入

高职机电一体化专业把机械设计基础课程大都安排在入学后的第三个学期开课,在此之前的机电类专业课主要有机械制图与CAD及机械制造基础。学生在经历了一年的大学生涯后对大学生活和学习的热情在减退,还有较大部分学生在大学第一学年中由于种种原因,专业基础课的学习并不理想甚至出现厌学情绪。如果教师在此门学科的绪论中不作适当的引导,学生可能从一开始就觉得没有兴趣,之后再想让其改变观念就更难了。因此,笔者在绪论中是以提问的形式作为开头的。比如:了解自己日后的工作环境或工作内容吗?知道自己毕业后应具备哪些基本的技能吗?这个时期的学生开始关注毕业后的情形,这是可以提起他们兴趣和注意力的问题。围绕这个问题的展开把机械设计基础课程的作用及重要性讲解清楚,让学生自己去感受。

接着把本课程的授课方式与以往的不同之处告诉学生,这时要注意一定要有新意才能吸引住学生,比如:本课程的授课方式是将每个知识点的学习用实物模型加装配图的形式展示出来,先是理解图中每个零件的实物样式,然后讲零件的装配顺序与装配工艺要求,再接着讲机构的工作原理,最后是要求小组成员运用所学知识开展创新设计或改造设计,每一环节的学习都要求学生组成团队进行自主分析、参与、团队间进行竞赛,而且在这个学习过程中还将学到CAXA三维实体设计软件的应用,同时学生可自带电脑进行创新设计,为配合大家的学习,在第二课堂还开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛。

笔者这样的授课方式比传统的纯理论满堂灌更受学生的欢迎,比赛活动的开展也极大提高了学生的学习热情。教育实践和教育心理学实验都表明,学习动机推动着学习活动,能激发学生的学习兴趣,保持一定的唤醒水平,指向特定的学习活动。因此,为引导学生的学习由最初的兴趣到自主学习,教师一方面要注意正确引导与传授知识,使学生持续感受到学有所用的快乐感和成就感,另一方面还要注意与学生保持一种健康快乐的交流方式,参与学生的学习创作过程,师生之间处于一种平等的共同进步的状态。

二、一体化教学

以培养高端技能型人才为培养目标的高职教育,首先要培养的目标之一就是学生的谋生能力即有理论基础的操作技能。因此,教师讲课应不拘泥于在教室进行,也可以在实训中心或车间进行,有些内容转移到实训室内对着实物进行讲解更容易让学生理解,同时还可以让学生动手拆装或操作,这种直观的感受是在教室内用多媒体教学无法实现的。机械设计基础是一门实践性很强的课程,高职学生毕业后更多的是成为生产、建设、管理和服务一线的技术能手和业务骨干,从事设计工作的相对较少,他们工作当中需要的是知识的运用而非设计。设计人员在完成设计任务时普遍的思维过程是从设备的输出件要完成的任务开始倒推至动力输入件,而其他工作人员在最先读图或看实物时更多的是从寻找动力输入件、物料输入端开始顺序延伸到设备的输出件。

因此,教学顺序设计为先到实训中心认识电动机、联轴器、平键、齿轮传动、带传动、轴、轴承、螺纹联接等,让学生在脑中建立起这些实物的模型、特征及功能,形成感性认识。而后再回到教室,根据实物模型、装配图来分析其中的构造原理,最后让学生根据所学的知识点进行相关内容的小范围设计。比如:讲解凸轮机构时以凸轮的作用、可实现的功能、各组成部件间的装配关系及结构上的关键点的学习为主,弱化凸轮轮廓曲线的求解。授课时先展示一凸轮夹紧机构,还让学生亲自推动手柄感受一下,然后再播放一段不同形状的凸轮工作的视频,给学生在脑中先形成一个感性认识,接着问学生哪个是输入件?哪个是输出件?让学生再看一遍视频,接着把视频中的机构装配图展示出来,学生组成小团队进行分组讨论如上问题,这时笔者通常会利用CAXA实体设计软件对各个零件进行3D建模,以帮助学生更好地理解实物构造,然后由各团队分别讲述各个零件的装配顺序及动作原理,与此同时教师根据学生的描述运用CAXA实体设计软件即时拖动各个零件到相应的位置进行装配,这样学生会很容易理解或发现自己存在的问题,接着教师再根据学生的描述进行动画设计,以帮助学生正确理解机构的工作原理。利用CAXA实体设计软件很好的实现了教师与学生的相互学习,建立了良好的沟通方式,学生通过此过程的描述极大增强了对知识点的理解和个人表达能力。最后再要求各团队分头完成一项改造设计任务,例如:请设计一个自动舂米机。已知条件:利用原有的手动式舂米装置进行改装,工作场所内只有电源。要求学生能绘制出一个完整的机构简图,这其中要包括动力输入装置、中间转换联接、输出装置等。经过这样的反复练习,学生在脑海中能建立一个完整的知识体系,以往的教学只讲凸轮机构自身,不提及相关的其他配套装置,这样会让学生很难理解接受,更谈不上做改造设计。在教学上由于有了最早的感性认识,学生即使还不懂得如何选择电动机,但是他们已经知道了电动机的动力输出后是要通过一个联轴器传递到减速装置,可选择的减速装置有:齿轮减速、带轮传动、链轮传动等,这些实际上就是一个装配工人、设备维护人员应该掌握的理论知识。至于电动机的参数应该如何选择,不清楚也没有多大的关系。在教学上更多的是先想办法让学生掌握这些基本知识,然后再考虑教授一些简单的具体设计。

三、发挥第二课堂的作用

面对高职教育中课时一减再减的压力,如何保证学生学到的知识总量不减,教学质量、教学效果更好更令人满意是目前被大多数教师关注的问题。笔者是充分利用第二课堂的作用来带动学生继续学习,以弥补课时不足。先是利用课余时间带领学生走向机电市场、生产厂家,让学生们尽可能地广泛接触、认识各类机电产品,在头脑中形成感性认识。带领学生把在课堂上完成的创新设计进行模型创作评比,这种手与脑的结合更好地促进了学生对知识的掌握和理解。由系部牵头在全系内开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛,形成了月月有比赛,以赛促学习的良好局面。这期间教师的参与非常重要,教师要真正参与学生的团队创作、比赛准备等具体工作中,给学生以恰当的指引和关怀,这样学生对专业课的学习及参与比赛的热情才不会减退,才能最大化地激发学生的自主学习和创新能力的发挥。

四、开放式教学

一方面可在有序管理的前提下对学生实行“开放式实训教学”,校内综合实训基地可接受学生课后应个人要求对部分设备机台、实验内容进行开放。要求学生先写申请、制订具体实验方案,经相关人员审批后,在实验管理人员的监管下进行相关作业,这样由学生自己制订方案,综合运用所学的机、电、液等专业知识独立作业,对培养学生的职业技能和综合素质大有好处。

另一方面充分利用CAXA三维实体设计软件辅助教学,笔者预先设计了大量的机械零件三维模型并形成元器件库,交给学生存贮在他们自己的电脑中,课堂创新设计环节允许学生用自带的电脑打开CAXA三维实体设计软件进行创作,学生可调用库中元件快速搭建模型,实现动画演示,各创作团队将设计结果进行评比,这种教学方法能极大满足学生求学心切的心理需求,从而提高学习兴趣。而且体现了教师与学生人格上的平等性,不再是谁主谁次的地位。只有真正尊重学生,把学生当成一个成熟的、理性的社会个体来看待,充分相信学生有自觉管理、自觉遵守课堂纪律的能力,才能形成良好的学风、和谐的学习氛围。

总之,面对高职学生生源差异性日渐增大,教学学时减少的环境,积极运用各种教学方法努力提高教学效果,培养学生的学习兴趣,积极开拓学生的创新能力是当下教师刻不容缓的责任。提倡以工作过程为导向的教学改革思路能更好地贴近学生日后的实践活动,采用灵活多变的教学方法本身就体现了教师的创新精神,这为积极引导、鼓励学生创新做出了良好的表率作用。这同时对教师综合素质也提出了更高的要求,教师能力的不断提高才能更好地开创新的教学局面,以满足社会日新月异的人才需求。

【参考文献】

[1]袁忠,耿文霞.基于工作过程系统化的课程教学内容重构[J].职业技术教育,2011(2)

[2]龚厚仙.基于项目驱动的机械设计基础课程改革[J].职业技术教育,2011(17)

[3]张锦明.对机械设计基础教材编写的思考与探索[J].职业教育研究,2010(8)

[4]马学友,廖建刚.机械设计基础[M].北京:科学出版社,2009

【基金项目】2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目(2011JGB250)

篇3

关键词:智能 网络 环保

众所周知,基于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,带来了机械工业在技术、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系的变化,使工业生产进入了以机电一体化为主要特点的阶段。

一、什么是机电一体化

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

二、目前机电一体化技术的基本状况

回顾机电一体化发展历史,可以把机电一体化的发展概括为三个阶段:20世纪60年代以前为第一阶段,即初级阶段,在此阶段,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能;20世纪70-80年代为第二阶段,即兴旺发育阶段,在此阶段,由于计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化发展奠定了技术基础,大规模超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了物质基础;20世纪90年代后期为第三阶段也称为高级阶段,即机电一体化技术开始向智能化方向迈进的新阶段,此为深入发展时期。

中国是从20世纪80年代初开始机电一体化技术的研究和应用,列入“863”计划中,许多大专院校、研究机构及一些大中型企业做了大量工作,取得一定成果。但与先进国家相比仍有很大差距。

三、机电一体化的优势方向探讨

据科学估测,机电一体化的主要发展方向大致有智能化、网络化、环保化等几个方面,这也是机电一体化的技术优势所在。

(一)关于智能化

这是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

(二)关于网络化

这是20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

(三)关于微型化

实际上,微型化兴起于20世纪80年代末,主要说的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。在西方发达国家称为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,这些产品在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。其瓶颈在于微机械技术。

(四)关于环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、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,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

(五)关于系统化

本文所述之系统化,其表现特征是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。再一个特质是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

四、结论

根据以上的叙述可以结论,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将日益获得人类的关注并为人类创造更大的社会效益与经济效益。

(作者单位:青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司)

参考文献:

篇4

关键词:机电一体化;问题;解决方案

专业介绍:机电一体化技术专业,应用领域非常广泛。毕业生主要可以从事数控设备的维护,调试、操作、制造、安装和营销的技术与管理工作就业岗位群大。本专业培养具有机械电子液压一体化技术基本理论掌握机电一体化设备的操作,维护、调试和维修,找我应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的工程技术人才。机电一体化专业是社会发展和进步的过程中必然要用到的技术,了解其运行过程中的问题,并作出透彻的分析,从而找到处理这些问题的改革方案,对社会的发展具有重要的作用。

培养宗旨:机电一体化专业,旨在培养从事机电设备的使用,维护,维修设备的管理与设计等工作的,高素质,高技能应用型高级职业技术人才。

一.机电一体化专业的常出问题

(一)电器设备安装中的问题

电器设备自身的特点很明显,我们在安装的过程中必须严格遵循它的安装原则进行安装,如果盲目的进行不科学的安装,不符合实际安装的标准,就会造成安装不科学的结果,从而导致电器运行面临许多意向不到的问题和故障,从而影响我们在生产生活中不能达到预期的效果,甚至导致安全事故,对人身安全造成威胁。在隔离开关的安装时,如果操作不科学,接触面积过小开关不够紧致等都可能造成接触面发生氧化,从而增大电阻,导致接触头发热或灼烧,那么事故发生的可能性就会大大的增加。同样,如果触头没有按照固定的要求进行安装分合闸速度,接触压力和插入方式等不符合原先的要求,就会出现熄弧时间过长,使机电设备的绝缘体出现分解,进而有导致断路发生爆炸的可能性。所以,考虑到这些问题引发的事故以及对人力、物力及财力方面的不必要的浪费,解决电气设备中的问题是非常有必要的。

(二)管道连接处密封不严实

管道的连接方式有很多种,比如丝扣连接、法兰连接、粘贴连接、焊接、卡套式连接等多种方法。在进行管道连接和密封是,如果连接不紧致,出现松动,就会出现一系列问题。管道的法兰连接不对称紧固,造成法兰面变形;管道焊接处有气孔和夹缝存在;管道在连接时表面涂抹的胶水较少,并且没有及时粘贴,导致粘贴不牢固,容易松动等等。管道连接处密封不严实,这是一个极其细微的地方,却也是最不能被轻视的地方,最能引发事故的店,因此技术人员要引起注意。

(三)机电设备运行时噪声严重

机电设备能够正常运行取决于其重要的组成部分--泵。泵在运行是会产生震动,从而产生一定的噪音,这都属于正常现象。但如果出现轴承间隙大、定子与转子相互摩擦、或转子不平衡这些问题时,机电设备就会这震动的越厉害,其产生的噪音也会随之加大。这些噪声的存在不仅影响机电设备后续的正常运行,而且造成了噪声污染,影响人们的身心将康,与现在社会所倡导的资源节约型和环境友好型社会的原则向违背,不利于可持续发展。

二.对常见问题的解决方案

(一)严格卡住质量关,保证质量过关

在机电设备运行之前,不仅要请技术工人严格的检查设备在安装方面是否符合要求,而且也要对设备的外观尺寸进行测量,严格按照机电设备安装的要求进行安装。在选用技术人员时,应尽量选择对专业技术掌握熟练、认真负责、细心检查的技术人员每一道工序都应该进行自己检查、合作人员之间的交接检查相结合的检查原则。总之质量过关就是后期开展一切工作的保障,要严格把握好质量的关卡,保证了质量关才能谈以后的问题。

(二)提高技术人员的整体素质

首先,专业的具体知识是基础,技术人员应对有关机电一体化专业的相关知识熟练掌握,理论知识丰富才能将理论知识投入到实践中去,更好的进行后续的操作;第二,加强实际专业训练与操作,平时要模拟训练,设想一系列可能会出现的问题,并给出合理的应对方案,这样不仅能巩固所学的理论知识,还可以对可能出现的问题进行预先练习,从而使真正遇到问题时可以迎刃而解;积极宣传先进科学的思想增强计入人员的责任感,在机电行业中,出现问题的很多愿意根本上都是因为员工不够认真仔细,没有及时的检查出问题所在,留下了后患。因此,提高技术人员的整体素质是至关重要的。

(三)对施工方案进行调整,优化布局

制定科学合理的施工方案是一个工程能够正常运行的基础。在机电一体化行业的常见问题中,许多都是由施工方案制定的不合理不科学造成的。因此,优化施工方案是时技术人员首先要采取的措施,施工方案科学合理了,许多问题也就迎刃而解了。再起运行的过程中,每一道工序都有其严格的要求,只有严格按照技术要求进行操作,才能减少不必要的人力、物力、财力的浪费。所以对施工方案(包括人员、技术、资金、维修、设备等)的调整及优化是尤为重要的。

三.小结

科学技术在发展,社会在进步。机电一体化行业的发展也是越来越快,对于从事这一行业的人员来说,这是一个机遇,同时也是一个巨大的挑战,我们要做的是努力的学习专业知识,熟练地掌握相关的专业技术,对平时所遇到的问题进行透彻的分析,培养自己的专业性和和责任感,只有这样,才能灵活的化机遇为挑战,使自己在机电行业中游刃自如,立于机电行业的不败之地。本文根据个人学习的知识和相关经验,并通过整理借鉴了一些专家学者的相关文献,从机电一体化专业的介绍与培养宗旨,到他发展过程中的问题进行了浅显的分析,并就这些问题提出了相应的解决方案,由于本人知识水平有限,并没有做出透彻的分析研究,只想通过自己的一些浅薄的见解引起相关专家学者的注意,为机电一体化专业的发展献出自己的微薄之力,从而对我国科学技术的又好又快发展做出贡献。

参考文献

1杨新桦;金属带式无级变速器控制系统和控制策略研究[D];华中科技大学;2010年

2 周晓晖;基于人-车闭环系统的燃料电池汽车正向仿真研究[D];吉林大学;2009年

篇5

Abstract: The emergence of mechatronics is not isolated, it is the crystallization of many scientific and technological development, social development of productive forces to a certain stage requirements. Articles in the analysis of mechatronics development process, based on the trends of mechatronics.

Keywords: mechatronics; development process; trends

当前,机电一体化技术发展飞速,机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系都发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段,机电一体化产品更是日新月异。

一、机电一体化技术的发展历程

机电一体化技术的发展大体可以分为三个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发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广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70―80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成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充分的物质基础。

我国从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果,但与世界先进国家相比仍有相当差距。

二、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:

1、光机电一体化。

一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2、智能化。

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。这主要受益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中只益得到重视,机器人与数控机床的错能化就足萤要应朋。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、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

3、模块化。

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。

4、网络化。

计算机网络技术的兴起和飞速发展给科学技术及日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。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已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

5、微型化。

目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

6、绿色化。

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,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,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

7、仿生物系统化。

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。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物――软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)――软件(大脑)一体,不可分割。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。当然,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展的趋势,但还有一段漫长的道路要走。

综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。另外,与机电一体化相关的技术还有很多,随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越广阔。

参考文献:

1.李晶.机电一体化技术应用之我见.价值工程,2011年第30卷第3期

2.章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的发展与应用.农机化研究,2006年第7期