机电一体化概述（通用8篇）
项目导入
通过多媒体课件，展示机器人、自动化生产线的工作过程，引入任务：这些产品设备是机械和电子的完美结合，属于机电一体化产品，是机电一体化技术的具体应用，什么是机电一体化技术？机电一体化技术的基本组成是什么？其关键技术是什么？以及机电一体化技术的发展现状和发展前景如何？
项目要求
通过观看机器人工作过程以及自动化生产线的生产流程，了解机电一体化产品的主要组成及特点；通过小组讨论，分析机电一体化产品的功能组成及关键技术，在分析机电一体化系统关键技术时，引导学生分析工作过程中的物质形态的变化、能量的输入输出以及控制信号的产生、存储、传递，引入物质流、能量流和信息流的概念；通过对几代机器人的发展历程展望机器人的未来，最后以四自由度机器人作为实训项目，加深学生对机电一体化技术的认识。
能力目标
1.能够协作分析、讨论机电一体化设备的特点、组成及关键技术； 2.能够机电一体化的发展历程展望其发展趋势。
知识目标
1.掌握机电一体化定义； 2.掌机电一体化系统的基本组成； 3.理解机电一体化系统的关键技术 4.了解机电一体化技术的现状和发展前景。
素质目标
1.具有团队协作分析、解决问题的能力； 2.动手能力、讨论合作能力。
1.1机电一体化技术的基本概念
现代科学技术的发展，极大地推动了不同学科的相互交叉和渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域。由于微电子技术和计算机技术的飞速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。“机电一体化”成为机械技术与其他领域的先进技术特别是微电子技术有机结合的新领域。
1.1.1 机电一体化的定义
伴随生产活动和科学技术的快速发展，机电一体化技术的具体内容不断发展与更新，人们观察问题的角度不同，对“机电一体化”的理解也就有所差异。迄今为止，机电一体化尚没有明确的统一定义。
关于“机电一体化”概念的提法，1981年日本机械振兴协会对此做出解释：“机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。”
随着科学技术的发展，“机电一体化”不断被赋予新的内涵，但日前一般可认为“机电一体化”是微电子技术向机械工业渗透过程中逐步形成的一个新概念，是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术等多门技术学科在系统工程的基础上相互渗透、有机结合而形成和发展起来的一门新的边缘技术学科。
1.1.2 机电一体化的产生
科技进步和社会需求是任何事物产生和发展的前提，机电一体化这一新事物的产生和发展也不例外。机械技术、计算机技术、微电子技术等的发展为机电一体化的产生奠定了良好的基础，而人类社会对生产和生活产品在质量和品种上的要求不断提高是机电一体化蓬勃发展的动力。
机电一体化经历了长期的产生和发展过程。早在机电一体化这一概念形成之自前，世界各地的科技人员已为机械与电子技术的有机结合做了大量工作，研究和开发了很多机电一体化产品，例如电子工业领域内的雷达伺服系统，机械工业领域内的数控机床、工业机器人等，这一切都为机电一体化这一概念的形成奠定了基础。
1971年，日本《机械设计》杂志副刊正式提出了“Mechatronics”这一名词，它是取Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分组合而成，即机械电子学或机电一体化。在日本提出这一术语后，日、美、英等国先后有一些专著问世。国际自动控制联合会(IFAC)、美国电气和电子工程师协会(IFFF)先后创办了名为Mechanics的期刊，近
年来，国内也有不少教科书和期刊出版。
机电一体化作为一门新兴的边缘学科，始于二十世纪八十年代，日前它已经逐渐成为机械工程的重要研究领域，代表着机械工业技术革命的前沿方向。
1.1.3 机电一体化的内容
机电一体化包含了技术和产品两方面的内容，首先是指机电一体化技术，其次是指机电一体化产品。机电一体化技术是指包括技术基础、技术原理在内的使机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。机电一体化产品是指随着机械系统和微电子系统的有机结合，被赋予新功能和新性能的产品。
机电一体化技术在制造业的应用从一般的数控机床、加工中心、机械手发展到智能机器人、柔性制造系统(FMS)、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集为一体的计算机集成制造系统(CIMS)，并扩展到目前的汽车、电站、仪表、化工、通信、冶金等行业。此外，对传统机电设备的改造也属于机电一体化的范畴。机电一体化产品涉及工业生产、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。
1.1.4 机电一体化的特点
我们可以从汽车工业的发展过程为例来观察机电一体化产品的特点。在很长一段时间内，汽车是作为一项机械方面的奇迹，它只有少量的电子附件。最初是启动电机，后来是发电机，每种附件都使原先产品的性能比过去提高一点。随着半导体和微电子学的出现，今天的汽车由微处理器控制，机器人制造，并可通过计算机进行故障分析，从而使机械奇迹变成了机械电子奇迹。
随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化产品有逐步取代传统机电产品的趋势。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有高的功能水平和附加值及明显的技术、经济、社会效益，这完全是由机电一体化技术的特点决定的。机电一体化通过综合利用现代高新技术的优势，在提高产品精度、增强功能、改善操作性和使用性、提高生产率、降低成本、节约能源、降低消耗、减轻劳动强度、改善劳动条件、提高安全性和可靠性、简化结构、减轻质量、增强柔性和智能化程度、降低价格等诸多方面都取得了显著成效。机电一体化产品的显著特点是多功能、高效率、高智能、高可靠性，同时又具有轻、薄、细、小、巧的优点，其目的是不断满足人们生产生活的多样性和省时、省力、方便的需求。
综上所述可以看出，机电一体化的本质是机械与电子技术的规划应用和有效结合，以构成一个最优的产品或系统。机电一体化课程的特点首先是涉及的知识面广，且大多为正在发展的新知识；其次，机电结合，综合应用；第三，部分内容与其他课程有交叉。
1.2 机电一体化系统的基本组成
1.2.1 机电一体化系统的功能组成
传统的机械产品主要是解决物质流和能量流的问题，而机电一体化产品除了解决物质流和能量流以外，还要解决信息流的问题。机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质、能量与信息（即所谓工业三大要素）按照要求进行处理，输出具有所需特性的物质、能量与信息。
任何一个产品都是为满足人们的某种需求而开发和生产的，因而都具有相应的目的功能。机电一体化系统的主功能包括变换（加工、处理）、传递（移动、输送）、储存（保持、积蓄、记录）三个目的功能。主功能也称为执行功能，是系统的主要特征部分，完成对物质、能量、信息的交换、传递和储存。机电一体化系统除了具备主功能外，还应具备动力功能、检测功能、控制功能、构造功能等其他功能。
加工机是以物料搬运、加工为主，输入物质（原料、毛坯等）、能量（电能、液能、气能等）和信息（操作及控制指令等），经过加工处理，主要输出改变了位置和形态的物质的系统（或产品）。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。
动力机，其中输出机械能的为原动机，是以能量转换为主，输入能量（或物质）和信息，输出不同能量（或物质）的系统（或产品）。如电动机、水轮机、内燃机等。
信息机是以信息处理为主，输入信息和能量，主要输出某种信息（如数据、图像、文字、声音等）的系统（或产品）。如各种仪器、仪表、计算机、传真机以及各种办公机械等。
图1-1以典型机电一体化产品数控机床(CNC)为例，说明其内部功能构成。其中切削加工是CNC机床的主功能，是实现其目的所必需的功能。电源通过电动机驱动机床，向机床提供动力，实现动力功能。位置检测装置和CNC装置分别实现计测功能和控制功能，其作用是实时检测机床内部和外部信息，据此对机床实施相应控制。机械结构所实现的是构造功
图1-1CNC机床内部功能构成
能，使机床各功能部件保持规定的相互位置关系，构成一台完整的CNC机床。
1.2.2 机电一体化系统的构成要素
机电一体化系统一般由机械本体、传感检测、执行机构、控制及信息处理、动力系统等五部分组成，各部分之间通过接口相联系。从机电一体化系统的功能看，人体是机电一体化系统理想的参照物。构成人体的五大要素分别是头脑、感官、四肢、内脏及躯干。内脏提供人体所需的能量（动力），维持人体活动；头脑处理各种信息并对其他要素实施控制；感官获取外界信息；四肢执行动作；躯干的功能是把人体各要素有机地联系为一体。可以看到，机电一体化系统内部的五大功能与人体的上述功能几乎是一样的。机电一体化系统的构成要素及实现功能如图1-2所示。机电一体化系统基本组成可用图1-3所示的实例进行描述。
图1.2 机电一体化系统的构成要素及实现功能
Figure 1图1-3 机电一体化系统五大要素实例
1.机械本体
机械本体包括机械结构装置和机械传动装置。机械结构是机电一体化系统的机体，用于支撑和连接其他要素，并把这些要素合理地结合起来，形成有机的整体。机电一体他系统的
机械结构包括：机身、框架、连接等。机电一体化系统中的机械传动装置不再仅仅是转矩和转速的变换器，而已成为伺服系统的组成部分，必需根据伺服控制的要求进行选择和设计。由于机电一体化产品技术性能、水平和功能的提高，因而机械本体要在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面适应产品高效率、多功能、高可靠性和节能、小型、轻量、美观等要求。
2．动力部分
动力部分是按照系统控制要求，为系统提供能量和动力，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等多种动力源。用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出，是机电一体化产品的显著特征之一。
3．传感检测部分
传感检测部分是对系统运行中所需要的自身和外界环境的各种参数及状态进行检测，然后变成可识别信号，传输到信息处理单元，并且经过分析、处理后产生相应的控制信息。其功能一般由专门的传感器及转换电路完成，对其要求是体积小、便于安装与连接、检测精度高、抗干扰等。
4．执行机构
执行机构是运动部件在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。执行机构将输入的各种形式的能量转换为机械能。执行机构主要由电、液、气等执行元件和机械传动装置等组成。执行机构按运动方式的不同可分为旋转运动元件和直线运动元件，各种电动机及液（气）压电机等是旋转运动执行元件，而丝杠和电磁铁、压电驱动器、液（气）压缸等是直线运动执行元件。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中重要的组成部分。根据机电一体化系统的匹配性要求，需要考虑改善系统的动、静态性能，如提高刚性、减小质量和适当的阻尼，应尽量考虑组件化、标准化和系列化，提高系统整体可靠性等。
5．控制及信息单元
控制及信息单元将来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行处理、运算和决策，根据信息处理结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地运行。信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口组成。硬件一般由计算机、可编程控制器(PLC)、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。机电一体化系统对控制和信息处理单元的基本要求是：提高信息处理
速度，提高可靠性，增强抗干扰能力以及完善系统自诊断功能，实现信息处理智能化。
以上这五部分我们通常称为机电一体化的五大构成要素，而在实际中有时机电一体化系统的某些构成要素是复合在一起的。机电一体化产品的五大部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。
1.2.3 机电一体化系统接口概述
机电一体化系统由许多要素或子系统构成，各要素或子系统之间必须能顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换。因此，各要素或各子系统相接处必须具备一定的联系条件，这些联系条件称为接口。一方面，机电一体化系统通过输入／输出接口将其与人、自然及其他系统相连；另一方面，机电一体化系统通过许多接口将系统构成要素联系为一体。因此，系统的性能在很大程度上取决于接口的性能。
接口设计的总任务是解决功能模块间的信号匹配问题，根据划分出的功能模块，在分析研究各功能模块输入／输出关系的基础上，计算制定出各功能模块相互连接时所必须共同遵守的电气和机械的规范和参数约定，使其在具体实现时能够“直接”相连。因此，把机电一体化产品可看成是由许多接口将组成产品各要素的输入／输出联系为一体的系统。
1．接口的分类
机电一体化系统中各要素和子系统之间，接口使得物质、能量、信息在连接要素的交界面上平稳地输入／输出，它是保证产品具有高性能、高质量的必要条件，有时会成为决定系统综合性能好坏的关键因素，这是机电一体化系统的复杂性决定的。接口的功能是由参数变换与调整和物质、能量、信息的输入／输出两部分组成。
（1）根据接口的变换和调整功能特征分类。
①零接口：不进行参数的变换与调整，即输入／输出的直接接口，如联轴器、输送管、捅头、插座、导线、电缆等。
②被动接口：仅对被动要素的参数进行变换与调整，如齿轮减速器、进给丝杠、变压器、可变电阻以及光学透镜等。
③主动接口：含有主动因素、并能与被动要素进行匹配的接口，如电磁离合器、放大器、光电耦合器、A/D.D/A转换器等。
④智能接口：含有微处理器、可进行程序编制或适应条件变化的接口，如自动调速装置、通用输入／输出芯片（如8255芯片）、RS232串行接口、通用接口总线等。
(2)根据接口的输入／输出功能的性质分类。
①信息接口（软件接口）：受规格、标准、法律、语言、符号等逻辑、软件的约束，如GB、ISO标准、RS232C、ASCII码、C语言等。
②机械接口：根据输入／输出部位的形状、尺寸、精度等进行机械联结，如联轴器、管接头、法兰盘等。
③物理接口：受通过接口部位的物质、能量与信息的具体形态和物理条件约束，如受电压、频率、电流、阻抗、传递扭矩的大小、气（液）体成分（压力或流量）约束的接口。
④环境接口：对周围的环境条件有具体保护作用和隔绝作用，如防尘过滤器、防水联结器、防爆开关等。
(3)按照所联系的子系统不同分类。以控制微机（微电子系统）为出发点，将接口分为人机接口和机电接口两大类。机械系统与微电子系统之间的联系必须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲，同时微电子系统的应用使机械系统具有“智能”，达到了较高的自动化程度，但该系统仍然离不开人的干预，必须在人的监控下进行，因此人机接口也是必不可少的。人机接口和机电接口将在项目5中重点训练。
2．接口设计的要求
不同类型的接口，设计要求有所不同。在这里仅从系统设计的角度讨论微机接口和机械接口设计的各自要求。
（1）微机接口。微机接口通常由接口电路和与之配套的驱动程序组成。能够使被传动的数据实现在电气上、时间上相互匹配的电路称为接口电路，它是接口的骨架；能够完成这种功能的程序称为接口程序，它是完成接口预设值任务的中枢神经，主要完成数据的输入／输出、传送以及可编程接口器件的方式设定，中断方式设定的初始化工作；两者融为一体构成了微机接口。由于微机接口负担着微机和设备之间传输信息的任务，因此，系统要求具有两大特点：一方面能够可靠地传送相应的控制信息，并能够输入相关的状态信息，另一方面能够进行相应的信息转换，以满足系统的输入输出要求。信息转换主要包括以下方面：数字量／模拟量的转换(D/A)；模拟量／数字量转换(A/D)；从数字量转换成脉冲量；电平转换；电量到非电量的转换；弱电到强电的转换以及功率匹配等。具体要求如下：
传感器接口要求传感器与被测机械量信号源具有直接关系，要使标度转换及数学建模精确、可行，传感器与机械本体的连接简单稳固，能克服机械谐波干扰，正确反映对象的被测参数。
变送接口应满足传感器模块的输入信号与微机前向通道电气参数的匹配及远距离信号传输的要求，接口的信号传输要准确、可靠、抗干扰能力强，具有较低的噪声容限；接口的输入阻抗应与传感器的输出阻抗相匹配；接口的输出电平应与微机的电平相一致；接口的输入信号与输出信号的关系应是线性关系，以便于微机进行信号处理。
驱动接口应满足传感器模块的输入信号与微机系统的后向通道在电平上一致，接口的输出端与功率驱动模块的输入端之间不仅电平要匹配还要在阻抗上匹配。另外接口必须采用有效的抗干扰措施，防止功率驱动设备的强电信号窜入微机系统。
（2）机械传动接口。机械传动接口，如减速器、丝杠螺母等，要求它的连接机构紧凑、轻巧，具有较高的传动精度和定位精度，安装、维修、调整简单方便，刚度好，响应快。
1.3 机电一体化技术的理论基础与关键技术
系统论、信息论、控制论的建立，微电子技术，尤其是计算机技术的迅猛发展引起了科学技术的又一次革命，导致了机械工程的机电一体化。如果说系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，那么微电子技术、精密机械技术等就是它的技术基础。微电子技术，尤其是微型计算机技术的迅猛发展，为机电一体化技术的进步与发展提供了前提条件。
1.3.1 理论基础
系统论、信息论、控制论是机电一体化技术的理论基础，也是机电一体化技术的方法论。开展机电一体化技术研究时，无论在工程的构思、规划、设计方面，还是在它的实施或实现方面，都不能只着眼于机械或电子，不能只看到传感器或计算机，而是要用系统的观点，合理解决信息流与控制机制问题，有效地综合各有关技术，才能形成所需要的系统或产品。
给定机电一体化系统目的与规格后，机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程称为机电一体化工程。实施机电一体化工程的结果，是新型的机电一体化产品。图1-4给出了机电一体化工程的构成因素。
图1-4 机电一体化工程构成因素
系统工程是系统科学的一个工作领域，而系统科学本身是一门关于“针对目的要求而进行合理的方法学处理”的边缘学科。系统工程的概念不仅包括“系统”，即具有特定功能的、相互之间具有有机联系的众多要素所构成的一个整体，也包括“工程”，即产生一定效能的方法。机电一体化技术是系统工程科学在机械电子工程中的具体应用。具体地讲，就是以机
械电子系统或产品为对象，以数学方法和计算机等为工具，对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务，从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目标，以便充分发挥人力、物力和财力，通过各种组织管理技术，使局部与整体之间协调配合，实现系统的综合最优化。
机电一体化系统是一个包括物质流、能量流和信息流的系统，而有效地利用各种信号所携带的丰富信息资源，则有赖于信号处理和信号识别技术。考察所有机电一体化产品，就会看到准确的信息获取、处理、利用在系统中所起的实质性作用。
将工程控制论应用于机械工程技术而派生的机械控制工程，为机械技术引入了崭新的理论、思想和语言，把机械设计技术由原来静态的、孤立的传统设计思想引向动态的、系统的设计环境，使科学的辩证法在机械技术中得以体现，为机械设计技术提供了丰富的现代设计方法。
1.3.2 关键技术
发展机电一体化技术所面临的共性关键技术包括精密机械技术、传感检测技术、伺服驱动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、接口技术和系统总体技术等。现代的机电一体化产品甚至还包含了光、声、化学、生物等技术的应用。
1．机械技术
机械技术是机电一体化的基础。随着高新技术引入机械行业，机械技术面临着挑战和变革。在机电一体化产品中，它不再是单一地完成系统间的连接，而是要优化设计系统结构、质量、体积、刚性和寿命等参数对机电一体化系统的综合影响。机械技术的着眼点在于如何与机电一体化的技术相适应，利用其他高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上以及功能上的变更，满足减少质量、缩小体积、提高精度、提高刚度、改善性能和增加功能的要求。尤其那些关键零部件，如导轨、滚珠丝杠、轴承、传动部件等的材料、精度对机电一体化产品的性能、控制精度影响很大。
在制造过程的机电一体化系统，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。这里原有的机械技术以知识和技能的形式存在。如计算机辅助工艺规程编制(CAPP)是目前CAD/CAM系统研究的瓶颈，其关键问题在于如何将各行业、企业、技术人员中的标准、习惯和经验进行表达和陈述，从而实现计算机的自动工艺设计与管理。
2．传感与检测技术
传感与检测装置是系统的感受器官，它与信息系统的输入端相连并将检测到的信息输送到信息处理部分。传感与检测是实现自动控制、自动调节的关键环节，它的功能越强，系统 的自动化程度就越高。传感与检测的关键元件是传感器。
机电一体化系统或产品的柔性化、功能化和智能化都与传感器的品种多少、性能好坏密切相关。传感器的发展正进入集成化、智能化阶段。传感器技术本身是一门多学科、知识密集的应用技术。传感原理、传感材料及加工制造装配技术是传感器开发的三个重要方面。
传感器是将被测量（包括各种物理量、化学量和生物量等）变换成系统可识别的、与被测量有确定对应关系的有用电信号的一种装置。现代工程技术要求传感器能快速、精确地获取信息，并能经受各种严酷环境的考验。与计算机技术相比，传感器的发展显得缓慢，难以满足技术发展的要求。不少机电一体化装置不能达到满意的效果或无法实现设计的关键原因在于没有合适的传感器。因此大力开展传感器的研究，对于机电一体化技术的发展具有十分重要的意义。
3．伺服驱动技术
伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置或部件，对系统的动态性能、控制质量和功能具有决定性的影响。伺服驱动技术主要是指机电一体化产品中的执行元件和驱动装置设计中的技术问题，它涉及设备执行操作的技术，对所加工产品的质量具有直接的影响。机电一体化产品中的伺服驱动执行元件包括电动、气动、液压等各种类型，其中电动式执行元件居多。驱动装置主要是各种电动机的驱动电源电路，目前多由电力电子器件及集成化的功能电路构成。在机电一体化系统中，通常微型计算机通过接口电路与驱动装置相连接，控制执行元件的运动，执行元件通过机械接口与机械传动和执行机构相连，带动工作机械作回转、直线以及其他各种复杂的运动。常见的伺服驱动有电液马达、脉冲油缸、步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。由于变频技术的发展，交流伺服驱动技术取得突破性进展，为机电一体化系统提供了高质量的伺服驱动单元，极大地促进了机电一体化技术的发展。
4.信息处理技术
信息处理技术包括信息的交换、存取、运算、判断和决策，实现信息处理的工具大都采用计算机，因此计算机技术与信息处理技术是密切相关的。计算机技术包括计算机的软件技术和硬件技术、网络与通信技术、数据技术等。机电一体化系统中主要采用工业控制计算机（包括单片机、可编程序控制器等）进行信息处理。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。
在机电一体化系统中，计算机信息处理部分指挥整个系统的运行。信息处理是否正确、及时，直接影响到系统工作的质量和效率。因此，计算机应用及信息处理技术已成为促进机电一体化技术发展和变革的最活跃的因素。
5.自动控制技术
自动控制技术范围很广，机电一体化的系统设计是在基本控制理论指导下，对具体控制装置或控制系统进行设计；对设计后的系统进行仿真，现场调试；最后使研制的系统可靠地投入运行。由于控制对象种类繁多，所以控制技术的内容极其丰富，例如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、再现、检索等。
随着微型机的广泛应用，自动控制技术越来越多地与计算机控制技术联系在一起，成为机电一体化中十分重要的关键技术。
6.接口技术
机电一体化系统是机械、电子、信息等性能各异的技术融为一体的综合系统，其构成要素和子系统之间的接口极其重要，主要有电气接口、机械接口、人机接口等。电气接口实现系统间信号联系；机械接口则完成机械与机械部件、机械与电气装置的连接；人机接口提供人与系统间的交互界面。接口技术是机电一体化系统设计的关键环节。
7．系统总体技术
系统总体技术是一种从整体目标出发，用系统的观点和全局角度，将总体分解成相互有机联系的若干单元，找出能完成各个功能的技术方案，再把功能和技术方案组成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。系统总体技术解决的是系统的性能优化问题和组成要素之间的有机联系问题，即使各个组成要素的性能和可靠性很好，如果整个系统不能很好协调，系统也很难保证正常运行。
在机电一体化产品中，机械、电气和电子是性能、规律截然不同的物理模型，因而存在匹配上的困难；电气、电子又有强电与弱电及模拟与数字之分，必然遇到相互干扰和耦合的问题；系统的复杂性带来的可靠性问题；产品的小型化增加的状态监测与维修困难；多功能化造成诊断技术的多样性等。因此就要考虑产品整个寿命周期的总体综合技术。
为了开发出具有较强竞争力的机电一体化产品，系统总体设计。除考虑优化设计外，还包括可靠性设计、标准化设计、系列化设计以及造型设计等。
机电一体化技术有着自身的显著特点和技术范畴，为了正确理解和恰当运用机电一体化技术，还必须认识机电一体化技术与其他技术之问的区别。
（1）机电一体化技术与传统机电技术的区别。传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理为基础的各种电器来实现，如继电器、接触器等，在没计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系。机械本体和电气驱动界限分明，整个装置是刚性的，不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为控制中心，在设汁过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。
（2）机电一体化技术与并行技术的区别。机电一体化技术将机械技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和检测技术在设计和制造阶段就有机结合在一起，十分注意机械和其
他部件之间的相互作用。并行技术是将上述各种技术尽量在各自范围内齐头并进，只在不同技术内部进行设计制造，最后通过简单叠加完成整体装置。
（3）机电一体化技术与自动控制技术的区别。自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造等。机电一体化技术是将自动控制原理及方法作为重要支撑技术，将自控部件作为重要控制部件。它应用自控原理和方法，对机电一体化装置进行系统分析和性能测算。
（4）机电一体化技术与计算机应用技术的区别。机电一体化技术只是将计算机作为核心部件应用，目的是提高和改善系统性能。计算机在机电一体化系统中的应用仅仅是计算机应用技术中一部分，它还可以作为办公、管理及图像处理等广泛应用。机电一体化技术研究的是机电一体化系统，而不是计算机应用本身。
1.4 机电一体化产品
机电一体化技术和产品（系统）的应用范围非常广泛，几乎涉及人们生产生活的所有领域。机电一体化产品种类繁多，且仍在不断发展，分类标准也就各异，目前大致可有以下几种分类方法。
1.4.1 按产品功能分类
机电一体化产品按功能可分为以下几类。1．数控机械类
数控机械类产品的特点是执行机构为机械装置，主要有数控机床、工业机器人、发动机控制系统及自动洗衣机等产品。
2．电子设备类
电子设备类产品的特点是执行机构为电子装置，主要有电火花加工机床、线切割加工机床、超声波缝纫机及激光测量仪等产品。
3．机电结合类
机电结合类产品的特点是执行机构为机械和电子装置的有机结合，主要有CT扫描仪、自动售货机、自动探伤机等产品。
4．电液伺服类
电液伺服类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构为接收电信号的液压伺服阀。主要产品是机电一体化的伺服装置。
5．信息控制类
信息控制类产品的特点是执行机构的动作完全由所接收的信息控制，主要有磁盘存储器、复印机、传真机及录音机等产品。
1.4.2 按机电结合程度和形式分类
机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。
1．功能附加型
在原有机械产品的基础上，采用微电子技术，使产品功能增加和增强，性能得到适当的提高。如经济型数控机床、数显量具、全自动洗衣机等。
2．功能替代型
采用微电子技术及装置取代原产品中的机械控制功能、信息处理功能或主功能，使产品结构简化，性能提高，柔性增加。如自动照相机、电子石英表、线切割加工机床等。
3．机电融合型
根据产品的功能和性能要求及技术规范，采用专门设计的或具有特定用途的集成电路来实现产品中的控制和信息处理等功能，因而使产品结构更加紧凑，设计更加灵活，成本进一步降低。复印机、摄像机、CNC数控机床等都是这一类机电一体化产品。
1.4.3 按产品用途分类
当然，如果按用途分类，机电一体化产品又可分为机械制造业机电一体化设备、电子器件及产品生产用自动化设备、军事武器及航空航天设备、家庭智能机电一体化产品、医学诊断及治疗机电一体化产品，以及环境、考古、探险、玩具等领域的机电一体化产品等。
1.5 机电一体化的现状与发展前景
机电一体化技术是其他高新技术发展的基础，机电一体化的发展依赖于其他相关技术的发展，可以预料，随着信息技术、材料技术、生物技术等新兴学科的高速发展，在数控机床、机器人、微型机械、家用智能设备、医疗设备、现代制造系统等产品及领域，机电一体化技术将得到更加蓬勃的发展。
1.5.1 机电一体化的发展现状
机电一体化技术的发展大体上可以分为3个阶段。
1．初级阶段
二十世纪六十年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉或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。第二次世界大战直接刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军工技术，战后转为民用，对经济的恢复起了积极的作用。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。
2．蓬勃发展阶段
二十世纪七八十年代为第二阶段，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速发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是机电一体化概念逐步形成并得到比较广泛的承认，机电一体化技术和产品得到极大发展，世界各国开始对机电一体化和产品给予很大的关注和支持。
3．初步智能化阶段
二十世纪九十年代后期，机电一体化技术开始了向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，精细加工技术也在机电一体化中崭露头角，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行着深入研究。在工业发达国家，人们已经认识到，先进机电系统的设计、制造和运行，将属于那些懂得怎样去优化机械和电子系统之间联系的人。在这些系统中，信息将起到至关重要的作用；人工智能、专家系统、智能机器人将构成未来机电一体化系统的驱动、监测、控制和诊断的主导技术。随着人工智能、神经网络及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了广阔的发展天地。这些研究将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
由于机电一体化技术对现代工业和技术发展具有巨大的推动力，因此世界各国均将其作为工业技术发展的重要战略之一。二十世纪八十年代初，我国成立了机电一体化领导小组并将机电一体化技术列入《高技术研究发展计划纲要》即“八六三”计划中。二十世纪九十年代，我国把机电一体化技术列为重点发展的十大高新技术产业之一。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时，充分考虑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，在利用机电一体化技术开发新产品和改造传统产业结构及装备方面都有明显进展，取得了一定的成果，但与日、美、德等先进国家相比仍有较大差距。
任何一门科学都是由基础理论技术和工程系统组成的完整体系。机电—体化在技术和工程系统方面已有很大发展，但在基础理论方面尚在发展之中，还很不完备。
1.5.2 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、计算杌、信息等多学科的交叉融合，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．智能化
智能化是机电一体化技术的一个重要发展方向。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、生理学和混合动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推测、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类完全相同的智能是不可能的，但高性能、高速度微处理器可以使机电一体化产品被赋予低级智能或人的部分智能。
2．模块化
机电一体化产品的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而又是非常重要的事。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等标准单元能够迅速开发出新的产品，同时也可以扩大生产规模。标准的制定对于各种部件、单元的匹配和接口是非常重要和关键的，这项工作由于牵扯面广，目前还有待进一步协调。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，模块化都将对其带来好处。
3．网络化
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、教育以及人们日常生活都带来了巨大变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也日益全球化。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大势所趋，这使得人们在家里能充分享受各种高技术带来的便利和快乐。机电一体化产品无疑正朝着网络化方向发展。
4．微型化
微型化指的是机电一体化向微型化和微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统(MEMS)或微机电一体化系统，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米至纳米级发展。微机电一体化产品具有轻、薄、小、巧的特点，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，包括光刻技术和蚀刻技术。
5．绿色环保化
机电一体化产品的绿色环保化主要是指使用时不污染生态环境，可回收利用，无公害。工业的发达给人们带来了巨大的变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面资源减少，生态遭受到严重的污染。于是，人们呼吁保护环境资源，绿色产品应运而生，绿色化成为时代趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命周期中，符合特定的环境保护和人类的健康要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率最高。
6．人性化
未来的机电一体化更加注重产品与人类的关系，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、感情、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。另外，模仿生物生理，研制各种机电一体化产品也是机电一体化产品人性化的体现之一。
7．集成化
集成化既包括各种分技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包括在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。
小结
1．机电一体化是在机械主功能、动力功能之信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
2．机电一体化系统一般由机械本体、传感检测、执行机构、控制及信息处理、动力系统等五部分组成。
3．接口的分类
（1）根据接口的变换和调整功能特征分为：零接口、被动接口、主动接口、智能接口。（2）根据接口的输入／输出功能的性质分为：信息接口、机械接口、物理接口、环境接口。
4．机电一体化技术关键技术包括精密机械技术、传感检测技术、伺服驱动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、接口技术和系统总体技术等。
5．机电一体化的发展趋势：智能化、模块化、网络化、微型化、绿色环保化、人性化、集成化。
思考与练习1 1-1 机电一体化系统的基本功能要素有哪些？功能各是什么？ 1-2 试述机电一体化产品接口的分类方法。
1-3 列举各行业机电一体化产品的应用实例，并分析各产品中相关技术应用情况。1-4 为什么说机电一体化技术是其他技术发展的基础？举例说明。
项目工程1：典型机电一体化系统——四自由度机器人认识
一、工业机器人概况
工业机器人作为最典型的机电一体化产品，几乎具有机电一体化系统的所有特点，它是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。最近，联合国标准化组织采用的机器人的定义是：“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零件、工具的操作机”。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。
机器人是从初级到高级逐步完善起来的，它的发展过程可以分为三代：
第一代机器人是目前工业中大量使用的示教再现型机器人，它主要由夹持器、手臂、驱动器和控制器组成。它的控制方式比较简单，应用在线编程，即通过示教存储信息，工作时读出这些信息，向执行机构发出指令，执行机构按指令再现示教的操作。
第二代机器人是带感觉的机器人，它具有一些对外部信息进行反馈的台旨力，诸如力觉、触觉、视觉等。其控制方式较第一代机器人要复杂得多，这种机器人从1980年以来进入实用阶段。
第三代机器人是智能机器人，目前还没有一个统一和完善的智能机器人定义。国外文献中对它的解释是“可动自治装置，能理解指示命令，感知环境，识别对象，计划其操作程序以完成任务”。这个解释基本上反映了现代智能机器人的特点。近年来，智能机器人发展非常迅速，如机器人竞技、机器人探险等。
二、工业机器人的结构
工业机器人一般由主构架（手臂）、手腕、驱动系统、测量系统、控制器及传感器等组成。图1-5是工业机器人的典型结构。机器人手臂具有3个自由度（运动坐标轴），机器人作业空间由手臂运动范围决定。手腕是机器人工具（如焊枪、喷嘴、机加工刀具、夹爪）与
主构架的连接机构，它具有3个自由度。驱动系统为机器人各运动部件提供力、力矩、速度、加速度。测量系统用于机器人运动部件的位移、速度和加速度的测量。控制器(RC)用于控制机器人各运动部件的位置、速度和加速度，使机器人手爪或机器人工具的中心点以给定的速度沿着给定轨迹到达目标点。通过传感器获得搬运对象和机器人本身的状态信息，如工件及其位置的识别，障碍物的识别，抓举工件的质量是否过载等。
图1-5 工业机器人的典型结构
工业机器人运动由主构架和手腕完成，主构架具有3个自由度，其运动由两种基本运动组成，即沿着坐标轴的直线移动和绕坐标轴的回转运动。不同运动的组合，形成各种类型的机器人（如图1-6所示）：①直角坐标型(如图1-6(a)是三个直线坐标轴）；②圆柱坐标型(如
图1-6 工业机器人的基本结构形式
图1-6(b)是两个直线坐标轴和一个回转轴）；③球坐标型(如图1-6(C)是一个直线坐标轴和两个回转轴）；④关节型(如图1-6(d)是三个回转轴关节和1-6(e)是三个平面运动关节）。
三、工业机器人的应用
目前，工业机器人主要应用在汽车制造、机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工等较大规模生产企业。下面介绍几种机器人的典型应用。
1.汽车制造领域
汽车制造生产线中的点焊和喷漆工作量极大，且要求有较高的精度和质量，由于采用传送带流水作业，速度快，上下工序要求严格，所以采用焊接机器人和喷漆机器人作业可保证质量和提高效率。图1-7是一个喷漆机器人系统示意图。喷漆机器人的运动是采用空间轨迹运动控制方式。图1-8是一个焊接机器人系统的示意图。焊接机器人还分成采用点位控制的点焊机器人和轨迹控制的焊接机器人两种。
图1-7 喷漆工业机器人系统示意图
1-操作机；2-识别装置；3-外启动；4-喷漆工件；5-示教手把；6-喷枪；7-漆罐；8-外同步控制；9-生产线停线控制；10-控制系统；11-遥控急停开关；12-油源
图1-8 焊接工业机器人系统示意图
2．机械制造领域
机械制造企业的柔性制造系统采用搬运机器人搬运物料、工件和工具，装配机器人完成设备的零件装配，测量机器人进行在线或离线测量。
图1-9 机器人用于零件装配
如图1-9所示是两台机器人用于自动装配的情况，主机器人是一台具有3个自由度，且带有触觉传感器的直角坐标机器人，它抓取第1号零件，辅助机器人抓取第2号零件，1号和2号零件抓取定位完成后，由主机械手完成装配工作。
图1-10 教学FMS 如图1-10所示是一教学型FMS，由一台CNC车床，一台CNC铣床，工件传送带，料仓，两台关节型机器人和控制计算机组成。两台机器人在FMS中服务，一台机器人服务于加工设备和传送带之间，为车床和铣床装卸工件；另一台位于传送带和料仓之间，负责上下料。
在电路板生产流水线一般使用插装机器人完成器件的查找、搬运和装配，如图1-6(e)就是插装机器人的典型结构，它主要有搬运器件的手臂的摆动和抓取插装过程的上下运动两个动作。
3．其他领域
机器人在其他领域应用也非常广泛，如，工业机器人可以取代人去处理一些如放射线、火灾、海洋、宇宙等环境的危险作业，如2004年1月4日美国“勇气”号火星探测机器人实现了人类登陆火星的梦想。2013年12月2日在西昌卫星发射的嫦娥三号月球探测器，实现了我国人民的飞天梦。
图1-11 “勇气”号火星探测机器人
20世纪60年代以来, 人们通过电子技术的初步成果使机械产品的性能得到有效的完善, 进而推动了机械产品与电子技术的快速结合。而且计算机、控制、通信技术的发展, 又为机电一体化的发展进一步奠定了技术基础。
20世纪80年代末期, 机电一体化的技术和产品有了极大的发展和进步。世界各国都在积极关注和支持机电一体化技术和产品, 20世纪90年代后期, 机电一体化技术开始了智能化方向发展, 推动机电一体化进入了深入发展的时期。机电一体化又与光学、通信技术相结合, 而且微细加工技术也在得以初步应用, 从而产生了一个新分支, 即光机电一体化和微机电一体化。
我国的机电一体化研究和应用开始于20世纪80年代, 而且取得了一定的成果。机电一体化技术在促进相关技术的发展和进步的同时, 也依赖于相关技术的发展和进步。目前, 机电一体化已发展成为一门有着自身体系的新型学科, 而且科学技术的不断发展, 还会不断赋予它新的内容。
2 机电一体化技术的组成及特点
机械、电子和软件是机电一体化产品和技术三大部分组成内容。而这三者的还具有共同技术, 即模块化技术。模块化技术可以使产品的开发和生产成本有效降低, 使不同产品间的零部件通用化程度, 产品的可装配、可维修和可扩展性能得到进一步提高。机电一体化模块融合了机械、电子和软件三大部分, 是产品未来的发展方向, 它具有高度自主性、良好的协调性和自组织性的特点。而且伴随迅速提高的微处理器性能价格比, 以及飞速发展的微机械电子 (MEMS) 技术, 在未来的市场上, 将会出现越来越多的各种机电一体化模块。对这些模块实现有效利用, 可以使设计和制造各种新的机电一体化产品更加迅速和方便。
3 机电一体化与机电一体化产品
机电一体化从系统的观点出发, 综合运用机械、微电子、自动控制、计算机技术、信息、传感测控、电力电子、接口、信息变换以及软件编程等群体技术, 依据系统功能和优化组织目标, 对各功能单元进行合理配置与布局, 由此而产生的功能系统, 就成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
机电一体化产品可分为两大类, 即系统和基础元、部件。典型的机电一体化系统主要包括:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件主要包括:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。
4 机电一体化的发展趋势
4.1 向智能化方向发展
在21世纪, 机电一体化技术的一个重要发展方向是实现智能化。因此, 在具体的研究中, 越来越重视人工智能在机电一体化方面的研究开发与应用, 而机器人与智能化的数控机床就是其中的重要应用。这里所说的“智能化”是描述机器行为, 是基于控制理论的, 对人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学等新思想与新方法的全面吸收, 通过提高判断推理、逻辑思维和自主决策等能力, 从而实现更高的控制目标。这里存在一个客观事实是, 不可能也不必要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能。但是完全有可能而且非常有必要研发制造具有高性能、高速的微处理机电一体化产品, 并赋有其低级智能或者人的部分智能。
4.2 向模块化方向发展
由于目前存在各级各类的机电一体化产品生产厂家, 因此研制和开发具有标准机械、电气、动力和环境接口等的机电一体化产品单元, 是一项十分复杂但又非常重要的工作。为了实现以上目的, 必须制定出各项的标准, 以便于使各部件、单元实现有机匹配。但是由于存在利益上的冲突, 国际或国内在短时间内还很难在这方面制定出相应的标准。, 但可以通过组建一些大企业的形形式, 逐步完成这一任务。显然有一点可以肯定的是, 推动电气产品的标准化、系列化能够产生很多好处, 无论是对于生产标准机电一体化单元的企业, 还是对于生产机电一体化产品的企业, 模块化都将给他们带来美好的未来。
4.3 向网络化方向发展
20世纪90年代以来, 网络技术的发展体现了计算机等技术取得了突出的成就, 迅速兴起和飞速发展的网络技术, 使科学技术、工业生产、政治、军事、教育等, 以及日常生活等领域产生了变革性的巨大变化。在各种网络的作用下, 全球的经济和生产已然被连接在了一起, 企业间全球化的竞争日益激烈。在这一背景下, 如果机电一体化的新产品能够研制出来, 只要它具有独特功能和可靠的质量, 使必将迅速在全球畅销。因为网络的普及, 在网络基础上的各种远程控制和监视技术得以迅速发展和普及, 而机电一体化产品就是远程控制的终端设备, 应用现场总线和局域网技术, 使家电网络化已形成优势, 从而以计算机为中心, 利用其把各种家用电器连接成的计算机集成家电系统, 能够使待在家里的人们充分感受到各种高技术带来的便利与快乐。
4.4 向微型化方向发展
20世纪80年代末, 微型化开始兴起, 所谓的向微型化方向发展, 指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展。在国外称为微电子机械系统, 一般指不超过1cm3的几何尺寸机电一体化产品, 进而向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化产品具有体积小、耗能低、运动灵活的特点, 把其运用在生物医疗、军事、信息等方面, 可以产生无可比拟的优势。
4.5 向环保化方向发展
发达的工业给人们的生活带来了两方面的巨大变化。一是物质资源极大丰富, 生活舒适惬意;二是资源大幅度减少, 生态环境遭到严重污染和破坏。于是, 人们开始呼吁对环境资源予以保护, 提倡回归自然和生产使用绿色产品, 因此可以说绿色化是时代发展的必然趋势。在特定的环境下, 对绿色产品进行设计、制造、使用和销毁的过程, 符合保护环境和人类健康的要求, 不仅有效减少了对生态环境的危害, 而且极大地提高了资源的利用率。所以说, 顺应绿色化的发展趋势, 积极进行绿色机电一体化产品的设计和制造, 具有广阔的发展前景。
4.6 向系统化方向发展
系统化具有两个重要的表现特征:其一, 系统体系进一步采用开放式的和模式化的总体结构。而且系统可以实现灵活组态, 任意进行剪裁和组合, 同时积极寻求实现对多个子系统的协调控制和综合管理;其二, 就是极大地增强了通信功能。
5 结论
总而言之, 机电一体化是时代发展的产物, 它适应了科技发展到一定阶段后的必然要求。
目前, 由于受制于科学技术的发展水平, 机电一体化与其他一些相关技术的融合度还不是很高。但是随着科学技术的持续发展, 会越来越明显地呈现出各种技术相互融合的趋势, 在这期间, 它的发展必然拥有越来越光明的未来。
摘要：机电一体化是将机械、电工电子、微电子、信息机电一体化、传感器、接口、信号变换等多种技术进行有机地结合, 并综合应用到实际中去的综合技术。它的发展历程虽然不长, 但是应用的范围非常广和应用的速度非常快, 而且具有广阔的发展前景。
关键词：建筑工程；机电安装；对策
一、建筑机电设备安装工程的特点
机电设备安装工程是建筑工程中不可或缺的重要组成部分，它是一个大的概念，涉及到的学科和专业较多，包括工业、民用、公用工程中的各类设备、给排水、电气、采暖、通风、消防、通信及自动化控制系统的安装。虽有它的固有特征，但其通用性也很强。其施工活动从设备采购开始、涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段，最终是以满足建筑物的使用功能为目标。机电安装施工过程中，涉及施工过程中采用新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技术。机电安装工程施工质量的验收与建筑构筑物相比较，也有着明显的不同，其特点主要表现为对质量评估方法、工程验收和售后服务手段的区别。但由于建筑机电的施工安装技术工种、材料的多样性和工艺的复杂性，在实际施工过程中要投入大量的人力、物力，需要各施工单位及相关工程单位有丰富的施工经历和经验。机电安装工程贯穿在整个工程施工过程中，主要部分在结构工程结束以后开始施工，并在装饰工程开始以前基本结束。
二、建筑机电安装施工中常见的问题
现代社会，建筑机电设备在生产和生活领域所发挥的作用越来越突出，而设备安装的好坏直接影响着一些企业的生产的正常运转。不容忽视的是，由于施工技术和工艺的落后，以及施工管理的缺陷，在機电设备安装施工中常常出现一些问题，不仅影响工程整体的没关，而且削弱了设备的使用效能和使用寿命。
2.1机电设备的设计深度不够影响可用性
设计深度的不足，很可能造成设备可用性低。自我国改革开改以来，电子产品的市场发展格外迅猛，国内外各个型号、不同规格的产品种类繁多，国家无法统一电气设备与材料的行业标准。出于这个原因，在前期设计时就标明各种设备材料的规格与型号参数就显得格外的重要，这种清晰的注释可以作为业主或者施工单位进行设备采购的重要根据。
2.2施工技术和工艺落后导致设备安装后观感差
近年来，建筑行业新材料、新工艺层出不穷，在为建设高质量建筑提供可能得同时，也给施工单位带来了挑战。比如，一些高档办公楼、星级大酒店等建筑，不仅需要建筑主体的高质量，还需要机电设备等附带设施的完善。但是，目前国内高档建筑的机电设备并不让人满意，灯具的布置、喷淋头的安装、卫生洁具的摆放、插板的位置等很多细节都被忽略了，对工程的整体美感造成了影响。
2.3操作流程不规范造成安全事故
机电设备的安装需要规范的流程，无论是操作不当还是装配次序不正确，都将产生安全隐患。比如，在安装隔离开关的动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当导致接触面的电热氧化，使接触电阻增大，灼伤、烧蚀触头。再比如，在安装变配电所时，施工人员为了省事，往往在安装水箱和冷水机组前，就将安装发电组及变配电设备先安装好，这就造成运输通路被阻挡的问题。
三、解决建筑机电安装过程中常见问题的措施
建筑机电安装施工一般在主体工程完工结束后开始，它的施工工期紧，有边施工边进行二次工程的特点。可见，施工前的准备对整个安装施工起着引导作用，健全的机电安装管理机制，以及充足的人力和物理保障是确保机电设备按期安装投入使用的关键。也就是说，机电设备安装施工前要做好机电设施、施工机械、施工流程、图纸绘制、质量控制等各个方面的准备。具体来说，在施工过程中应该做好以下几点：
3.1做好预算，严把机电设备筛选关
在施工前，一方面，施工单位要结合自身的实力和条件，对工程进行全面的考量，做好预算，选定施工的设备和设施。另一方面，在对机电设备进行采购时，应根据相关技术人员的意见进行选购，既可以满足设备的使用需求，又可以保证良好的经济效益，还要避免购进质量不过关的产品，对已经查明的有问题设备要及时予以退货，以免给施工带来不利影响，造成不必要的损失。
3.2创新施工技术，严格按照操作流程安装设备
每一个机电设备的安装过程，都有其自身规范的、固定的安装顺序和特点，因为每一个机电设备的安装过程都是经过大量的测试得来的，有其存在的科学性，因此施工人员不能图省事、赶时间而任意的颠倒，或是省去一些操作步骤。当然，就施工工艺而言，施工人员可以根据自身的经验来选择最优的方案。施工技术也是施工单位生产力水平的体现，先进的施工工艺是确保建筑机电安装工程的前提。施工企业要加强和完善技术管理，不遗余力的进行施工技术上的创新，促进施工技术的发和更新，采用新技术、新工艺、新材料和新设备，不断更行施工工艺，从而达到降低工程成本，增加企业收益的目的。
3.3强化整体意识，合理布置机电设备
为了让建筑的整体观感有所提升，施工单位应强化施工的整体意识，每一项安装都必须总体布置、统一安排，根据设计单位已设计好的图纸进行综合布置，精确地安装通风空调管道、消防喷淋管道、电气线槽、照明灯等，避免出现管道缠绕、线路不畅的问题。对于空调设备的冷凝水管道而言，一定要设计一定的坡度，以免发生冷凝水倒流和溢出管道，淋湿吊顶和墙壁。建筑机电安装质量的好坏包括它的外观造型以及与整体建筑的协调性，只有机电设备的观感有了较大的提升，才能使得建筑物的整体效果实现突破，达到形式与功能的统一和效益最大化，这也是实现建筑舒适化、时尚化、现代化的必由之路。
3.4机电设备安装观感差的预防措施
3.4.1强化质量意识
管理人员应正确处理工程质量、工期、成本三者关系，使全体施工人员清楚地认识到，在竞争激烈的建筑市场中，建筑品牌效应十分重要，质量是企业生存发展的生命线。因此，项目部管理人员要分工明确，各司其职抓好产品质量。同时应配备（或者兼职）一名测量技术人员。测量技术人员专门校核土建、装修提供的机电安装基准线—标高线、轴线、吊顶线是否正确，并依此基准放出具体机电产品安装的基准线。质检员在施工过程中应随时检查所安装的设备和管线是否符合图纸要求。当然，制定严厉的工程质量奖惩制度也是很必要的。
3.4.2合理地综合布置楼层走廊内的各种管线
施工单位应根据通风空调管道、消防喷淋管道、电气线槽、照明等设计图纸进行综合布置，绘制吊顶走廊内各种管线综合布置图。通风主管道、喷淋主管道、电气线槽尽量不要居中布置，尽量给灯具安装留出足够的空间高度。喷淋头、风口、灯具、烟感探测器安装时，要在走廊两端吊顶上部居中位置用细钢丝拉线安装，使之吊顶上的机电产品安装成一直线。对于客房小走道内的各种管线、阀部件亦要综合布置，风机盘管安装要尽量贴近楼板，一定要保证冷凝水管道的坡度要求，避免管道倒坡或集水盘溢水淋湿吊顶面板，留下水痕迹。
3.4.3制定切实可行的成品保护措施
施工人员在安装风口、卫生洁具、五金配件、开关、插座面板、喷淋头等机电产品时，要戴白手套，用专用工具仔细安装，切勿破坏机电产品的表面。机电产品完成后，要因地制宜制定切实可行的成品保护措施，组织专门成品保护队伍加强巡视，保证已安装完的机电产品完好如初地移交给业主。
参考文献
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管理员也可以呀，专门搞画法几何与机械制图、工程力学，C语言程序设计等工作，专门专业是很不错的，将来社会所有工厂都会陆续进行改造为机电一体化控制。前景无限呀。
至今机电一体化发展已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。对机电一体化技术的基本与成长进行了简要介绍,并阐述了机电一体化的发展进程及未来的发展趋势。机电一体化是现代技术的必然结果,机电一体化技术是现代科技发展的核心技术,机电一体化专业人才也是现代社会不可或缺的核心人才。现从机电一体化技术的发展、现状、前景等方面谈机电一体化技术以及培养适应现代社会工业发展需要机电一体化专业高职人才的必要性。机电一体化是我国制造业发展的重要基础专业之一.但我国目前这个专业高层次人才奇缺,高精尖方向大部分都被国外控制.因此,如果想在这个方面发展,如果有硕士研究生学历,并有实践经验,甚至是博士研究生,那么前途无量的.机电一体化的未来发展趋势探析
【论文关键词】：光机电一体化；技术特征；发展
【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。
近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2 功能增加，精度大幅提高
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向“软件化”和“智能化”。
1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状
自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2 发展趋势
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：
（1）激光技术
1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4）相干性，由于激光速频率单
一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术
1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
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左铁钏、施定源、陈铠.激光加工技术的优势及在工业生产中的应用.激光杂志，1999（4）
【简介】
机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。如果没有多项技术的面向未来的技术和知识交流，那么就不会产生安全气囊、防滑刹车系统、复印机、CD机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列运用了机械电子技术的产品。机械电子是工程科学中的一个跨学科专业，在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。必须继续结合这些传统学科的方法和工具，才能继续发展机械电子的产品、系统和制造方式。只有这样，才有可能将传感器、执行元件和信息处理融和在一个机械设计中，从而使用其产生的协同工作效果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子系统的运用。机械电子不仅仅局限于机械制造某个固定的方向，它同时还受到该领域所有分支学科的影响。1993年，波鸿应用科学大学才把机械电子作为一个专业独立出来。在此之前，机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程，现在这种情况仍旧广泛存在，甚至被划分在精密仪器技术专业中。迄今为止，已经有几所综合性大学和约30所应用科学大学将其列为独立的专业学科。机械电子的工程师必须对专业有全面和系统的认识，并且与机械制造、电子工程和计算机科学领域的专家合作。与这些专家不同的是，机械电子的工程师应该具有通才的素质，对项目和问题有决策和协调的能力。如前所述，本专业由三个学科的内容交叉而成，课程的设置也是如此，包括了上述三个传统专业的课程。机械电子专业可细分为机械电子系统（传动和模拟技术，机器和设备，机械人技术及其运动系统，传感和执行元件技术，测量技术和图像处理等），微型，超微型机械（微系统技术，微型和精密仪器的功能组，微系统的测量技术等）和生物机械（机器人技术，生物系统，仿生执行技术，控制和设计，控制系统等）。不同大学的专业设置不一样，取决于专业的具体方向和培养重点的不同。
【定位】
机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才；培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。
【培养目标】
本专业以培养能适应社会需求的计算机测控与仪器领域的高级工程技术人才为目标。毕业生具备仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力，能在测控技术、电子信息技术、自动化仪表、智能设备、计算机应用等方面从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。
【培养特色】
教学注重学生的工程实践能力和创新能力的培养，依托光、机、电、计算机、信息控制等方面的综合优势，提供计算机测控系统、自动化仪表及装置、机电工程智能检测、光电转换与通信技术等系列选修课程，供学生自主选读。使学生能综合运用所学知识设计、开发各行业所需的测控系统及测试仪器。兼顾工程科学教育与工程实践训练，以培养个性健全、情操高尚、基础扎实、知识面广、应用能力强、具有创新精神的应用型高级工程技术人才。
【主要课程】
专业核心课程：高等数学、工程数学、工程力学、工程图学、机械设计基础、机械制造技术基础、机械CAD/CAM一体化技术、机电装备设计、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用、机电传动控制、数控技术、液压与气压传动、控制工程基础、工程测试技术、数字化设计与制造技术、现场总线技术等等。
【核心课程】
工程力学、计算机技术、电工与电子技术、微机原理与接口技术、计算机应用与程序设计、、机械制造工程学、、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。
【实训课程】
金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。
修业年限
授予学位：工科学士
就业前景
毕业生可到公司企业从事机电一体化产品和系统的制造、使用维护和开发工作；能从事技术经济分析、质量管理和生产组织管理工作。
相近专业
机械设计制造及其自动化、自动化、先进装备制造技术、PLC电气工程等。开设院校：
沈阳工业大学、鞍山科技大学、辽宁工程技术大学、辽宁工业大学、辽宁师范大学、机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是最有前途的一种方向。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。
【毕业生知识和能力结构】：本专业以力学、机械工程、电子科学与技术、控制科学与工程为主干学科。学习机电系统设计、控制系统设计等学科方向所需要的基础理论和专业知识，以及计算机应用等现代科技和设计手段；强调坚实的理论基础、创新的思维方法、熟练的计算机应用技能。
摘 要：本文讨论了机电一体化技术的概念以及对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用
（一）机电一体化的含义
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。
这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。
一、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、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，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
二、机电一体化技术五大组成要素与四大原则：
1、五大组成要素：
一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。（（1）机械本体（结构组成要素）
是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。
（2）动力驱动部分（动力组成要素）
依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。
（3）测试传感部分（感知组成要素）
对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。
（4）控制及信息处理部分（职能组成要素）
将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。
（5）执行机构（运动组成要素）
根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。
2、机电一体化四大原则：
构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。
（1）接口耦合：
两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。
（2）能量转换：
两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。
（3）信息控制：
在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。
（4）运动传递：
运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
三、自动化技术：
所谓自动化技术，是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作，以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成，以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能，最后实现自动运行目标。
（二）机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
一、数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不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、计算机集成制造等。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。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
二、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。
三、模块化
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、动力接口、环境接口的机电一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、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。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。
四、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。
五、人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感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，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
六、微型化
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(Micro Electronic Mechanical Systems，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、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
七、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。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
八、带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
九、绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
（三）机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
一、智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。
二、分布式控制系统(ＤCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。ＤCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。ＤCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
三、开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
四、计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
五、现场总线技术(ＦBT)
现场总线技术(Ｆieｄ Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，ＤC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致ＤCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
六、交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技
术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
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21世纪科学技术的发展是日新月异的, 作为科技人才的摇篮的高等教育正面临着诸多挑战。我国传统的高等教育主要借鉴了原苏联的模式, 专业划分过多、过细, 已不能适应当今社会经济发展的需要。针对这一情况, 在机械工程学科下的机械设计、制造及其自动化专业就诞生了, 它融合了以前的多个专业, 在某种程度上实现了“厚基础、宽专业”的教育目标。在此大背景下, 原来的机电一体化设计的教学内容、手段和方法已不能满足整个高等教育改革的需要, 因此, 其自身的改革势在必行。
一、现行机电一体化设计教学上存在的问题
机电一体化设计大多由机电一体化和机械电子工程等相关专业的主体课程演化而来。若教学对象为机电一体化专业的学生, 他们自然有机电一体化设计的相关课程作为支撑;电子学专业的学生有模拟电子、数字电子及电子电路设计等课程为支撑。而机械设计、制造及自动化专业的学生, 由于他们在电子学方面的前续课程仅有涉及基础理论知识的电子电工学等极少数课程, 所以在教学对象变化的同时, 原有的教学内容显然已经无法满足要求。
非机电专业与机电专业的机电一体化设计教学的目的是不尽相同的。对于机电一体化或机械电子工程等专业的学生, 他们有较雄厚的机电一体化相关知识, 因此, 对于他们的教学主要是放在机械、电子、控制、计算机等各学科的综合性、系统性的设计上;而对于机械类专业所开设的机电一体化课程应以学生实际所学各种知识为基础, 较简单地传授机电一体化的基本理论和思想, 并在其中加上一些电子、计算机等薄弱环节的知识。
传统的教学以讲授教材上的理论知识为主, 另外再加上一些应用实例以巩固所学知识, 缺乏实践环节, 因此, 对学生创新能力的培养是有限的。
二、机电一体化设计教学改革的主要内容
对机械设计制造及自动化专业的机电一体化设计课程进行的改革实践, 其内容主要为整合教学内容、培养学生创新能力和改进教学手段、改变考核等。
1.针对教学对象重新整合教学内容
机电一体化系统设计应该具备的前续课程为机械设计、机械原理、电工技术、模拟电子和数字电路、控制工程基础及微机原理等等。但实际上, 本科四年制机械设计制造及自动化专业所学课程较多、较广, 很难单单只为满足机电一体化课程教学而设计整个课程体系, 所以除机械类课程外, 其他课程有的只是相关内容的简单综合和概括, 如电子电工技术代替了电工学、模拟电子与数字电路等, 还有一些则根本没有开设。很显然, 在电子技术、计算机技术等方面相当薄弱, 这为开展机电一体化教学造成了不少的困难。因此, 在课程内容上要适当加入一些电子、计算机方面的知识。但是, 这部分教学主要是针对一些相关机电一体化实例而讲授的, 并且占用的课时也不是很多。毕竟教学的主要目的是让学生掌握机电一体化设计的基本思想和原理。
2.增加实践环节, 巩固所学知识, 培养学生的创新能力
传统教学重理论轻实践。我们培养学生的目的, 不是让他们记住多少东西, 而是如何去应用所学的这些知识, 因此, 仅在课堂上传授知识是远远不能达到目的的。开展实践教学十分必要, 只有这样才能从根本上培养学生的创新能力。我们对机电一体化设计的课时安排作了一些调整, 授课时间由原来的72学时减少到48学时, 将减掉的24学时用做机电一体化课程设计, 让学生做一个机电一体化的产品设计, 如数控机床改造、简单机器人设计等。通过课程设计全面培养学生机电一体化设计的意识, 加深对机电一体化系统设计的认识。由于在设计过程中充分调动了学生的兴趣和积极性, 因此, 相比以前的纯教学方式取得了很好的效果。我们除了增加课程设计外, 还增加了一些参观实习的内容, 通过简单的动手操作、拆装数控机床等机电一体化产品, 加强了学生设计过程中的机电一体化意识。
3.在教学中使用各种现代化工具, 提高学生的学习兴趣, 降低理解难度, 培养学生利用工具处理问题的能力
多媒体教学软件在高校教学中已经普及。最普通的多媒体软件PowerPoint, 虽然简单实用, 在教学中也能起到良好的效果, 然而其交互性和专用性相对较差。针对这一情况, 我们专门开发了适合机电一体化教学的多媒体课件。该课件主要应用Authware、Photoshop、Firework等各种多媒体软件, 结合多年机电一体化教学经验, 在一些难点、重点地方多采用动画以及实体照片、录像等各种方式创建而成。这一课件在教学实践中提高了学生的学习兴趣, 降低了理解难度, 在保证教学质量的同时, 提高了教学效率, 在某种程度上解决了教学任务重与时间短的矛盾。“工欲善其事, 必先利其器”。即将步入机械工程行业的学生, 掌握各种先进的处理工具, 尤其是计算机工程软件, 是十分必要的。所以在教学过程中, 引导学生利用课外时间学习SolidEdge三维设计、Protel电路设计与仿真、Matlab/Simulink控制仿真、Labview虚拟仪器等软件, 并利用这些软件对机电一体化的部分重点、难点进行分析, 有助于学生加深对机电一体化的认识, 并初步具备使用这些软件解决一些简单的机电一体化设计问题的能力。
4.改革考核方式, 引导学生树立正确的学习态度
在高校, 考试仍在很大程度上起着学习指挥棒的作用。在选修机电一体化设计的学生中, 有一部分人的主要目的是拿学分。他们平时学习不认真, 到接近考试时临时突击复习, 虽然也能通过考试, 但他们掌握的知识很不牢固, 没有达到教学要求。针对上述情况, 我们改革了对学生的考核方式, 变以往的闭卷考试为开卷考试, 变一卷定输赢为分批、分层、分散考查学生, 加大对学生平时的考查力度。另外, 在相应的重要章节布置一些小论文, 提高学生兴趣, 开发创造力。通过这些行之有效的措施, 扭转了一些学生的学习态度。课上认真听讲, 课下踊跃钻研的学习风气逐渐形成。
三、教学改革的主要成效
通过改革, 机电一体化设计教学取得了较大的成果, 在改革中获得了丰富经验。机电一体化设计教学改革有以下主要成果:重新整合教学内容, 使之更加适合教授非机电专业学生;培养学生独立思考和动手的能力, 增强了学生的创造性;运用现代教学手段, 高质量、高效率地传授知识;加大学生平时的考核力度, 提高了学生的学习兴趣。
当然, 教学改革是一个长期的工作, 一次改革并不能做到一劳永逸。这就要求我们经常发现教学中存在的问题, 及时解决这些问题, 让教学工作更上一个新台阶。
摘要：非机电专业的机电一体化设计课程教学改革, 针对教学对象重新整合教学内容;增加实践环节, 培养学生的创新能力;使用各种教学工具, 培养学生利用工具处理问题的能力;改革考核方式引导学生树立正确的学习态度, 取得了良好的效果。
关键词：机电一体化,设计,教学改革
参考文献
[1]尹志强, 等.机电一体化系统设计课程设计指导书[M].北京:高等教育出版社, 2010.
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[4]刘杰, 张辉, 韩卫光, 范俭.机电一体化系统设计[M].沈阳:东北大学出版社, 1997.
关键词机电一体化 优质高效 复合教学
机械工业举足轻重,在国民经济发展中占有主导地位。机械化产品几乎涵盖各行各业,现代机械已经发展成为集光、机、电、液、气、算、声、像、磁、热于一体的智能化技术系统。当前,机电一体化设备已经进入成熟期,高速率、宽频域和精确性的智能伺服机构(系统}代表着机械制造业的发展方向。随着我国加盟WTO,企业设备、产品更新换代日趋频繁,竞争以质取胜,对高技能人才求贤若渴。因此,职业技术教育必须提高层次,创新服务,机电一体化教学理念势在必行,与时俱进。
一、机电一体化教学的内涵和外延
当前,机械制造业已从传统的通用机床,早期的组合机床过渡到由微电子、自动控制,电子计算机和机床设备相结合,形成了一种全新的机械加工装备——数控机床。正在趋向普及,保证产品加工的优质高效,显著提高劳动生产率。微电子,微型计算机,光电传感器,信息处理和自动控制技术等的发展,已经成为机电一体化高新制造技术的核心技术基础和重要组成部分。大型、高速、无级、恒矩、精密和瞬态响应俱佳的多工序自动换刀数控机床;流水作业式的自动生产线正在改变传统的机械加工模式。
机电一体化打破了文理各分支领域长期相对独立,僵化的旧模块形式,是微电子技术向传统机械工业渗透过程中逐渐形成的一个交叉新概念,明显地打上人工智能的烙印。“幻想是创造的触角。”纵观机电一体化设备,无论是动力机械或是工作机械,机械技术和电子技术并不是简单的叠加,而是具有一种缠绵的亲和力。机电一体化的实质是从系统的观点出发,应用机电技术进行有机的组织,渗透和综合,达到扬长避短,互为补充的目的,以实现系统整体最佳化。
科技成果转化是注重应用。科技成果转化难是一个困扰,而制约科技成果向规模生产发展,迅速转化成生产力的主要原因之一就是高等教育与职业教育有机结合,增加新的培训基地未能适应形势要求,高技能人才脱节。二是要有及时把握市场信息、动态的敏锐观察力,不能“闭门造车”。一旦成熟的工艺技术、设备的投入和应用要有与之匹配的高技能人才的开发和就业。
综上所述,机电一体化教学的方向对应培养技师、高级技师等复合技能人才的需要,适应高职培训专业设置,适应市场经济发展的规律,具有前瞻性、持续性和再生性。突出人性化教学的观点,教学内容“以人为本”,专题技术分析环顾基础,模块和整体的关键结合点,钩深致远,将人工智能的概念自始至终融入机电一体化。
经济学的“木桶理论”完全适用于教育学上,应用于技能训练中。就是堵塞漏洞,取长补短,拾遗补缺,纠正错误,正视不足,努力追求优质高效。单纯的知识结构已显得苍白无力,制肘着职业能力的提升。显然,机电一体化教学模式是克服传统教(学术)理论与当前实际应用脱节的弊端,克服教学偏科、独断的缺陷,将各学科优势交叉互补,不断改善更新整体基础知识结构,代表了优质高效的职业技能教育发展的方向。是检验培训质量是否提高和创新,努力追求技术进步和转化应用的具体诠释。
二、机电一体化教学的必要性
国家正在发展装备制造业,企业用人捉襟见肘,处境尴尬。究其原因是社会偏见和技术转型造成高技能人才一种青黄不接的结构性断层。从职教类学校生源的选修课程和择业倾向亦可见一斑,不能独善其身。
当今以市场经济为导向的知识资本社会,就业不易,择业更难,成为困扰人们心中的一团疑虑。普通岗位供过于求,有人没事干;而专业技术性、技能型岗位求贤若渴,有事没人干。人力资源的供求失衡正成为制约、紧迫经济发展的“瓶颈”。人力资源的优效教育和合理使用,已经成为迫切需要解决的社会问题。
现代企业经营理念之一就是特别注重效益∕成本=生产利润最大化的关系;其二就是非常注重产品开发的高、新科技含量。产品更新换代的周期越来越短;频率越来越快;无序竞争的振幅越来越大。在完成资本积累和增值的过程中,劳资双方矛盾是造成社会结构性失业的主要原因。
人岗匹配是企业人力资源管理追求的目标。用人:挑选最合适的,青睐复合型的。因此,职业技术教育必须打破常规,突破传统观念,融入、渗透全新的知识体系,适应市场经济发展的规律。探索高等教育与职业教育的有机结合,倡导全科教师和一体化教学的制度创新,培养人才的目标与企业岗位、设备、技术要求的高、精、尖有机统一。就岗位比重而言,机电一体化教学是其中的切入点。
职业技术教育对于解决产业发展,就业和再就业,提高劳动生产率,提升产品质量以及安全文明生产都有积极意义,尤其是高职培训的作用更加明显。对象是社会短缺的“灰领”,原指负责维修机械、电器的技术工人一族,现在通常是指既掌握较高的现代科学知识又具有较高操作技能的复合型人才。“灰领”不是介乎“白领”与“蓝领”之间的过渡层,而是一种新型的有独立的智能结构、职业特征的人才类型。因此,机电一体化复合教学原配提升,切中要害。
有权威资讯数据表明:我国高级技工人数只占技工总数的3.5%,我国制造的机械产品只有5%达到当代国际水平,企业产品的平均合格率只有70%,企业不良产品的经济损失每年高达2000亿元,80%企业缺少“灰领”——技师、高级技师。因此,推行优质高效的机电一体化复合教学模式,强化职业技校师生的综合素质和应变、创新能力,尊重人才,完善激励机制,迅速改善社会用人需求状况,实在是刻不容缓。
三、一体化教学的行为引导与实践效果
“读书是学习,使用是学习,而且是更重要的学习。”我在长期的专业技术工作和生产实习教学中,深刻体会到掌握机电一体化技术对于优质高效的企业、产品和员工素质提升产生强大的动力。就本人而言,机电设备的专业性安装、检测、调试和维修工作独当一面,得心应手。反过来更促进自己潜心钻研业务技术,精益求精。良性互动循环往往促使事物创新,产生质的飞跃。正如晶体集成电子器件就显示出优质高效的强大生命力,你说它神奇吗?人和事物一样有着异曲同工之妙。复杂化简单的“一体化”特征,日常生活中的事例不胜枚举。
古人云;“术业有专攻。”业精于勤,方显本色;业精于专,方显卓越。在机电一体化教学的探索中,我以切身体会引导学生尊重知识,岗位成才,创新发展。机械装配与维修专业实习设备的分解与整合,引导学生一切从系统出发,强化部件功能配置网络服从整机系统的中心思想,逐步认识和关注电器系统,牢固建立一体化概念。维修亦是从整机逻辑分析判断入手,排除故障。辅导学生全面认识和理解数控机床加工工艺、程序编制、电气控制和切削刀具四大操作技术。实习教学重点培养工艺能力,提高操作技能,为学生将来继续深造打好基础。
怀疑萌生学问,空间发展创意,乐趣创造财富。是源自教学机制改革和素质教育创新赋予人的精神动力。营造一个良好的人文环境是非常重要的。在机电一体化教学的探索中,我以机械设备更新换代的生动现实引导学生努力去感受和体会其中哲理。启发学生勤奋学习,钻研技术,憧憬未来。不囿于照本宣科,勇于独辟蹊径,抛砖引玉、潜移默化式辅导,实践证明:有空间才有发展;有想象才有创造;有怀疑才有学问;有学问才有创新。只有勤于自学,理论联系实际,才能学到真正的东西,才算把人的有限精力用在刀刃上。因为专业,所以成功的名人轶事不胜枚举。
四、大力推进机电一体化教学模式
机电一体化教学——质量和效率的象征。同样地,支持和发展创新教学模式,要依赖于校企资源互补、联姻,企业成为学生实习和就业的基地,学校成为企业人才的培训中心。真正实现以市场经济为导向的产、教、研有机整合,全方位信息的有效沟通。优质高效体现职业高技能人才培养、应用和贡献于社会的根本方向。
机电一体化教学要达到既定目标,要有实质的功效,必须具备高水平的师资和挑选可塑性、素质好的学生。必须求真务实,实事求是。要有严格的质量保证体系,建立公平有效的竞争激励机制。真正做到能者为师,贤者为才,优胜劣汰,亦是提升学校信誉的关键因素。
中国加入WTO之后成为全球制造业中心之一,需要大批基础知识扎实,专业技能突出的高级实用人才。预见今后“白领”、“灰领”和“蓝领”的比例将成正态分布,也就是说“白领”和“蓝领”的比例会逐渐减少,“灰领”日益壮大。职业界限会越来越模糊,越来越一体化,成为社会的主要群体。
五、结论
进入知识经济时代,社会竞争的主基调是人才;培养创新、复合型人才是教育的主旋律。职业观念趋向模糊,职业能力趋向综合。国家正在发展装备制造业,职业技术教育涉及到机电项目的比重愈来愈大,专业口径愈来愈宽,机电一体化教学应运而生,充满活力。
“人生在勤,不索何获。”但愿机电一体化教学能绽开灿烂之花,结出丰硕之果。
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