机电一体化科技论文范文

机电一体化科技论文范文第1篇

关键词： 机电一体化系统设计 考核方式 思路 改革

《机电一体化系统设计》是一门面向机械设计制造类专业所开设的专业综合特色课程，是集机械、电子等基础课程知识为一体的综合性专业课程，课程在学生所学专业课的基础上，从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域，并结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，阐明机电一体化技术原理。课程具有较强的实践性特征，因此，要求学生在学习过程中既重视和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重视相关理论的应用，加强实践环节的学习和运用[1-2]。针对该课程以上特点，如何开展课程的考核成为课程教学改革的关键，本文在综合分析课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，分析探讨了不同考核方式优缺点，提出课程考核方式改革的思路，为高校机械设计制造类专业《机电一体化系统设计》课程教学改革提供一定参考。

1.《机电一体化系统设计》课程特点

《机电一体化系统设计》课程作为机械技术与微电子技术的新兴交叉学科，在机制专业课程体系中占据重要地位，融合了机械技术、电子技术、信息技术等多种学科，将机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术融于一体，体现了“以机为主、以电为用、机电有机结合”的原则，具有综合性和应用性强的突出特点，课程对培养学生机电一体化设计能力具有重要作用。

课程在学生所学专业课的基础上，从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域，结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，使学生了解机电一体化的组成及发展方向，掌握典型机电一体化系统及产品的基本工作原理，了解有关机电一体化仪器、设备的应用。通过该课程的学习，以期达到课程教学目标，即通过相关学科知识的学习和掌握，促进学生系统了解机电技术学科知识，掌握机电一体化产品系统设计方法，提高学生“机电有机结合”的实际应用能力[3-4]。

2.当前主要的考核方式及其特点

2.1试卷考试。

试卷考试主要通过期末考试评估学生对专业知识的掌握情况，主要有开卷考试、闭卷考试及半开卷考试等形式。试卷考试一定程度上反映了学生对于机电一体化系统设计课程知识点的学习水平，但是，学生突击背复习题应付考试现象较为普遍，而且结合《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，单纯采用试卷考试很难实现课程“提升学生机电有机结合的实际应用能力”的教学目标，而且课程考试一般在结课后一次性完成，无法完全反映学生对于课程的整体学习效果，缺乏对于课程的过程管理。

2.2平时成绩与试卷考试相结合。

针对试卷考试存在的过程监控不足等弊端，许多院校在考核过程中引入平时成绩考核环节，平时成绩主要由期中考试测验、出勤、平时作业等组成，一般权重在20―40%。课程总评成绩最终由平时成绩和期末成绩两部分组成，期末成绩为试卷成绩。该种方式对课程的过程管理进行了监控，提高了学生平时学习的积极性，有助于学生在课堂上认真学习、积极思考，课下认真完成作业，但是该种考核方式对于课程考核权重及平时考核项目的设置要求较高，教师需对平时作业的布置、创新类实践项目设置等平时考核环节进行较好的把握。

2.3结课论文。

结课论文通过学生在课程结束后提交结课论文的方式完成课程考核，结课论文考核方式有助于培养学生的创新和初步的科研能力，有助于培养学生查阅文献的能力，对于课程论文，一般要求选题结合机电一体化系统设计方面的内容，原则上一人一题。

结课论文考核方式一定程度上调动了学生的学习主动性，但是在实施过程中，针对《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，要求学生在结课后期较短时间内完成质量较高的课程结课论文难度较大，易出现论文分析肤浅、运用课程理论知识点不足等问题。

2.4基于CDIO的“机电一体化系统设计”考核方式[5]。

基于传统考核方式存在的问题，相关人员提出CDIO考核方式，该方式以项目设计为导向，强调学习评估方法和学习成果相结合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具体做法是：在考核前一个月左右给学生布置一批应用性比较强的机电一体化系统设计方面的课题，学生在这段时间内有针对性地查阅有关资料，编制程序框架，调试程序并进行仿真，在考前一周，进一步强化学生的上机调试能力，适当缩小命题范围，减小难易程度，突出重点，命题采用分类随机抽签的方法，学生在上机考核过程中，规定时间，一人一机，分组进行，教师重点考核其对课程内容的掌握及实践技能，并进行答辩。答辩时，教师针对考题进行提问，考核成绩最终由平时、上机技能、答辩情况及调试结果综合评定，从而考核学生对课题的准备情况、理解程度及实践技能。对于动手能力较强的学生，鼓励成立兴趣小组，开展科技创新活动，明确职责，利用实验室的开放，对自己的课题设计一个机电一体化系统实物模型，通过当场演示，讲解分析，教师注重过程考核，根据学生的分工、设计、演示情况和答辩情况综合打分，得出本门课程成绩。这种考核方式的优点是引导学生平时注重学习，有的放矢，积极主动地配合教师的日常教学活动，上课互动性好，能有效地激发学生上课学习的积极性，提高学习效率。

2.5采用职业技术资格考试来代替传统考试[6]。

职业资格证书是反映劳动者具备某种职业所需要的专门知识和技能的证明，与学历文凭不同，职业资格证书更多地反映了特定职业的实际工作标准和规范，以及劳动者从事这种职业所达到的实际能力水平。它是劳动者求职、任职、开业的资格凭证，是用人单位招聘、录用劳动者的主要依据，也是境外就业、对外劳务合作人员办理技能水平公证的有效证件。

职业技术资格证书涉及知识、技能、能力和素质等多个角度，并侧重于技能、能力和素质的提高。因此，在利用其取代传统考试的同时，需对照人才培养目标和课程教学目标的要求，从认知、操作技能与能力和职业素质等方面，全面系统地考察其可行性，并将其作为选择和确定结业考试内容的依据。目前，可参照“数控中级工”、“维修电工”等工种中的一类或多类项目进行考虑，学生通过取得相应职业资格证书后申请课程免考的方式进行。

3.课程考核方式改革思路

基于《机电一体化系统设计》课程实践性、应用性强的课程特点，结合机械类专业人才培养目标，考核过程中，可在充分论证的基础上，将简单的一次性考试考核向多种形式并重的方式转变，将理论考核向理论与实践相结合方向转变，将组织方式由学校组织向社会认可的职业资格考试方式转变，具体思路如下：

3.1丰富考试考核形式，强化其合理性。

为了提高考试考核的公平性与合理性，考试考核的形式不能仅仅局限于传统方式[7]。考核过程中，合理引入平时成绩考核，将现有的一次性考试考核转变为多次考核，通过综合课堂表现成绩、随堂测验成绩、平时作业成绩、实习成绩等多方面的指标决定最终的综合考核成绩，在此基础上，确立合理的评价指标体系，优化评价标准，合理分配考核指标权重，以期合理、公正地反映学生对于课程的学习效果。

3.2完善考核内容，强化考核过程管理。

为了使课程考核能够真实反映学生学校效果，课程组需在进一步分析课程教学目标的基础上，完善课程考核内容，形成理论考核与实践考核试题库，并结合机电一体化技术发展方向，及时更新完善考核内容，根据实际及时修正考试内容，提高考核内容更新效率。在平时考核环节，需进一步加强过程管理，完善平时考核方式方法，提高其可操作性。

3.3拓展考核组织方式，多渠道实现课程考核。

在考核组织方式上，突出国家职业资格鉴定考试，引入职业资格证书制度[8]，通过课程学习，在合理分析人才培养目标及课程教学目标的基础上，确立适于课程考核要求的职业资格类别，建立与国家职业资格鉴定考试考核接轨的以职业综合能力（职业技能）和职业素质考核为主线、知识能力素质全面全程考核的考试考核体系，实现课程的多方式考核，使学生在实现课程教学目标的同时，达到国家职业资格考核要求，从而提高学生创新能力与应用能力。

4.结语

本文在综合分析《机电一体化系统设计》课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，提出了课程考核方式改革的思路，然而课程考核改革是一个长期过程，要改变先前的考核模式，必须引导学生注重平时学习和技能训练，同时要求教师加强课程教学改革的研究，这对教师、对学生都将是一种挑战。因此，要想切实做好《机电一体化系统设计》课程考核方式改革，务必制定好长期策略，注重积累，保障落实，只有这样，才能建立科学、规范、合理的考核机制。

参考文献：

[1]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试周刊，2008，41：11-12.

[2]朱国云.基于过程化考核的机电一体化实训教学实践研究[J].科教导刊（中旬刊），2014，05：110-111.

[3]叶慧群.项目教学法在高职机电一体化专业实践教学中的应用[J].科技创新导报，2013，34：145+147.

[4]刘延霞，宁玲玲，马广勇.《机电一体化技术》课程教学改革研究[J].中国校外教育，2013，09：111.

[5]袁健，朱龙英.基于CDIO的“机电一体化系统设计”课程考核方法改革的探索[J].中国地质教育，2010，02：18-20.

[6]朱敏红，闫红蕾.机电一体化专业课程考核改革的研究与实践[J].职业时空，2012，06：24-25.

[7]肖海平.探究高职机电一体化专业考试考核方法改革的探索与实践[J].考试周刊，2015，24：1.

[8]吴敏.高职机电一体化专业考试考核方法改革的探索与实践[J].职教论坛，2006，02：51-54.

机电一体化科技论文范文第2篇

协会深刻认识到，在这轮全球性金融危机和产业结构调整的大潮中，行业结构调整实施越早，转型升级就能越快。作为为下游行业提供加工装备的缝制机械行业，实施结构调整的核心就是产品结构的调整和产品技术的升级，通过调整和升级去满足下游行业的发展需求。而行业产品结构调整的方向就是发展智能、高效的机电一体化缝制设备，实现节能、省人工；产品技术的升级就是提升产品的技术和质量发展水平，推动产品由中低端向中高端升级，提高市场竞争力和品牌影响力。为此，近年来，协会抓住发展机电一体化高效缝制机械这条产品结构调整主线不动摇，推动行业步入增量取代存量的发展新周期，实现了行业平稳复苏和持续发展，取得了较为明显的调整成效。

一、多管齐下引导行业产品结构向

机电一体化方向快速调整

1. 通过编制《行业“十二五”科技开发指南》，明确将光机电一体化技术应用研究列为“十二五”关键领域，将高效电脑平缝机、电子花样机等设备列为优先研发项目，引导企业向光机电一体化产品方向倾斜。

2. 通过协会主办的国际展会鼓励企业展示机电一体化新品。协会将2011、2013CISMA展会主题分别定为“质量、效益、绿色”和“品质、效率、智能”，通过举行优秀新产品评选，以新产品获奖等级来适当减免企业参展摊位费用的举措进行资金奖励，支持鼓励企业创新和展示高效、环保的缝制设备。如，在CISMA2013优秀新产品评选中，获奖的52个产品100%为机电一体化新产品。据协会对参力CISMA2013的40家骨干整机企业展示的产品进行初步统计显示，机电一体化产品的展示比重已经由2011年的60%快速提升至 2013年的90%。

3. 定期举办行业机电一体化技术交流和《机电一体化技术研究与创新优秀论文》征文与评选表彰活动。自2011起，协会依托电子电控专业委员会工作，每年举办机电一体化技术交流，组织行业科技人员开展技术交流；连续举办了两届机电论文征文与评选表彰活动，征集论文上百篇，其中40余篇优秀论文被推荐至各类核心及国家学术期刊上发表。较好的发挥了促进电控技术研究和交流提升的目的。

4. 在国家发改委《产业结构调整指导目录》等产业政策层面，积极将“机电一体化高效节能缝制机械”列为优先和鼓励发展目录，发挥了重要的产业调控和政策导向作用。

通过以上工作引导和推动，行业近年来产品结构调整步伐加快，机电一体化产品占比大幅提升。据协会2013年最新行业统计数据显示，机电一体化高效节能缝制机械总产量占工业缝制机械总量的比例已由2009年的10%提升到目前的49%；平、包、绷等大宗主导产品中机电一体化产品占比由2009年的15%提升到目前的55%。其中，电脑平缝机2013年总产量高达270万台，同比猛增80%，首次超过机械型普通平缝机产量。

二、以实施行业科技支撑计划项目为着力点

推动产品技术升级

为促进行业产品技术升级，创造具有自主知识产权的技术与产品，提升行业整体技术发展水平，在中轻联的组织领导下，协会2008年联合骨干企业向国家科技部申报了《高效节能缝制设备》国家科技支撑计划项目，该项目于2010年正式批准立项实施。三年来，参与典型高效节能缝制设备课题研究的主要企业均已完成了各自负责的高性能电脑平缝机、电子花样机和电控上袖机的整机产品试制、定型及示范生产线的建设。参与伺服控制系统课题研究的主要企业均已各自建成具备标准软硬件接口及灵活定制功能的多轴缝制设备电控系统开发平台，完成了典型产品的测试、定型、优化，建成了年生产能力1万台以上高性能多轴缝制机械伺服控制系统生产示范线。

经攻关成果联合测试，高效电脑平缝机可实现5000针/分钟，电子花样机可实现2800针/分钟、电子上袖机可实现3500针/分钟的最高缝纫速度，产品平均节电30%，效率提升20%以上，机器噪音、振动等各项主要技术性能指标完全达到了国外先进技术水平。同时，该课题还累计14篇，申请专利16项，计算机软件著作权 4项，开发完成面向电子套接机的运动学及动力学仿真分析软件1套，缝制机械参数化设计软件1套，完成制定行业标准8项，参与制修订国际标准1项，国家标准2项。

通过组织实施行业科技支撑计划项目，各参与企业累计配套投入科研资金近1200万元，购置了一批先进高精密的试验仪器与设备，培养了一批既有实践经验又有丰富理论知识的青年科技人才，科研成果在提升各企业自身科研技术实力的同时，也通过新产品的市场配套和示范推广，有力带动了整个行业的技术发展水平。如，北京大豪公司在课题研发过程推出的HSC高压闭环系统、绵阳58所的HDSC全伺服系统、鲍麦克斯公司的MT系列多轴伺服系统、中捷股份公司WR系列系统在国内外市场上配套电子套结机、花样机、曲折缝、锁眼机、自动缝制单元等机器累计逾4万多台，创造产值近10亿元人民币，有效填补了行业中高端缝制设备电控系统领域的空白。

目前该课题已经结题并进入全面验收环节，协会下步重点组织做好科研成果的行业示范和推广，加快行业高效节能缝制设备的全面升级和更新换代。

三、以实施产品质量提升工程为抓手打造

产品核心竞争力

机电一体化科技论文范文第3篇

关键词：机电一体化；现状；数控机床；发展趋势

随着科学技术的蓬勃发展，工业科技成了当今重要的组成部分,机电一体化科技是必不可少的。机电一体化综合运用多个系统技术，主要包括机械、微电子、自动控制、计算机、信息、电力电子、软件编程等技术。机电一体化根据系统技术的优化组合合理配置，使整个工程技术能够达到多功能、高质量、高效率、低能耗。

1机电一体化概述

随着我国科学技术的发展，机电一体化作为一门自身体系的新学科，已经进入了各个高校专业设置。机电一体化由多个系统化技术组成，根据各系统的功能目标合理组织配置与分布，在多功能高效益、低耗能的情况下来显示出它的特点及利用价值，通过优化组织结构系统，使整个功能系统成为机电一体化系统而转变为机电一体化的产品。我们要先分清楚机电一体化的真正含义，绝对不能与机械电气化相混淆，机电一体化主要包括机电一体化技术和机电一体化产品：机电一体化技术是上述综合技术的融合，并不是简单的一些技术组合；而机械电气化则是属于机械技术发展到机械电气的一种转变趋势，机械电气的主要功能是它可以代替传统的机械来进行作业。但是如果说想要发展到机电一体化这一地步，其功能属性就不相同了，装入电子装置，或电子软件，就取代了这些机械零部件，还能产生一些新的功能，解决不少人工操作程序和机械自身的维护和诊断。机电一体化产品的诞生，它既解决了人体感官问题也解放了人手脚劳累的问题，它是智能化的表现，也是机械电气化本质上的区别。

2机电一体化的发展状况

机电一体化早在上个世纪60年代就已问世，在那个时期被称为初级阶段。在那个年代，战争促进了电子产品和机械产品的结合。战争结束后，经过了进一步的研发，慢慢地往民用方面转产，给战争后经济恢复带来了巨大的作用。在那个年代虽然研发了，但技术水平不高，机械技术和电子技术结合未达到一定的技术水平，从而没有大量的应用到各行各业。到上个世纪80年代初期，这个时期可称为机电一体化的中期，那是将产业兴旺发展时期，国家上马了大规模的集成电路和计算机技术以及温控电控技术，为发展机电一体化奠定了充分的物质基础。机电一体化到了20世纪末，经过广泛应用后，这种技术又向智能方向迈进。科学家们通过深入研究，逐步研制出微型计算机，光学也融入机电一体化，对现在的研制维系加工技术、光机电一体化和微电机一体化、人工智能技术以光纤技术迈进了一大步。网络的知识、科学的发展对研究机电一体化以其应用开辟了广阔的天地，促使我国工业的发展，机电一体化的逐步完善将形成一个完整科学运营体系。

3机电一体化的应用

当前社会，随着科学技术的快速发展，机电逐步走向整体化、数字化和微电子技术。信息技术应用越发的广泛，机电一体化已应用到现代轻工、重工、军工等行业。下面以数控机床为例，简要说明数控技术在数控机床上机电一体化的应用。由原始的普通机床研制出现代的数控机床，经过了40多年的发展，在机床的结构、功能以及自动化操作和控制精度上都有了新的提高，主要表现在多主线式结构、开放性设计、紧凑型的结构、数控编程技术智能化、系统的多功能控制等。上述这些程序在数控机床上得到了推广和应用。

4机电一体化的发展趋势

从国内外机电一体化的发展和高新技术发展的方向来看，机电一体化的产品将朝着以下几个方向发展。

4.1智能化

智能化是当今社会发展的一个重要方向。机电智能化是科研工作者日益研究的目标，像高科技产品智能机器人的运用以及数控机床的应用，都很受欢迎。但智能化与自动化二者之间存在很大区别。智能化主要是运用多种科学技术手段，在控制理论的基础上，模拟人类的智能去思维判断，逻辑推理，具有主动的决策能力来取代人的脑力劳动，而取得更高的目标。

4.2数字化

微控制器产品的出现，给我们的机电产品进行数字化奠定了长期有效的基础，而计算机网络技术的飞速发展为机电数字化设计与开发开辟了道路，有利于将来数字化机电产品的远程操作和维护。

4.3网络化

近年来网络的兴起，给国家各行各业都带来了巨大的变革，给人们的生活带来了翻天覆地的变化。网络的全球化把世界各国的经济联系到一起，有利于人们了解全球的经济动态。而机电产品的成功，与其自身的质量是分不开的，随着网络的普及，远程控制和监视技术逐渐出现在了人们的视野当中。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化的产品，它使人们在家享受高科技带来的好处。因此，机电一体无一不是朝着网络方向发展。

4.4微型化

微型化是把机电一体化产品向微型方向发展，如微机电产品，它具有体积小、重量轻、低耗能等特点，在军事、医疗等方面具有无可比拟的优势。微型机电一体化系统，它融合微机技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的新发展方向。

4.5绿色化

工业化发达了，随之而来人们的生活也得到了提高，经济上也得到了很多实惠，在物质上也得到了享受，同时，也给我们的资源和生态环境造成破坏。所以我们应该呼吁起来，保护环境，建设绿色家园。所谓绿色就是我们所用的产品必须是低能耗、低耗材、低污染，有利于回归自然的产品。在整体的设计、制造、使用过程中，对人的身体健康、对生态环境都是没有危害的，而且很多的资源都是可以分解再利用的，这样不仅使产品的可用率得到了提升，最主要的是随着人们对生态环境的重视程度不断加深，机电一体化绿色产品的发展前景非常可观。

5结语

机电产品一体化是现代许多科学家要研究的课题，随着新产品的研发，机电一体化技术产品占领了各行各业的市场，使我国各行各业制造发生了战略性的变革。传统的机械设计和制造退出了历史的舞台，朝着高性能、智能化、微型化方向发展，也给国家带来了更大的经济效益和社会效益。

作者:徐创业 单位:特变电工沈阳变压器集团有限公司

参考文献：

［1］钟燕锋，王锦红，简志雄，黎川林.经济全球化背景下,机电一体化人才校企合作培养机制的探索与实践———以广东岭南职业技术学院为例［C］//中国自动化学会中南六省（区）2010年第28届年会论文集.2010.

［2］张艳萍.浅谈机电一体化的发展及趋势［N］.山西科技报.2009.

［3］于清洋，周维佳，李斌，李志强.一种适用于多指灵巧手的机电一体化驱动器概念［C］//中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集.2009.

［4］王勇勤，程燕青，龚剑霞.加强电气控制课程建设，培养机电一体化人才———机设专业开设机械电气自动控制课程的实践与探索［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集（卷1教学论文）.2014.

机电一体化科技论文范文第4篇

[关键词]智能 机电一体化 绿色

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0325-01

本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物――软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见：

1 概述

机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此，“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展，科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。

2 机电一体化技术未来的发展

2.1 全息系统化

全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

2.2 微型机电化

在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向，更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。

2.3 光机电一体化

光机电一体化是机电产品发展的重要趋势，因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电一体化技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。

2.4 产品网络全球化

计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电一体化新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。因为有了网络的普及，那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾，然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。

2.5 产品绿色化

随着工业的发达，人们的生活也发生了巨大的变化：①物质需求丰富，生活舒适；②可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势，在这里，机电一体化产品的绿色化主要是指：使用时不破坏生态环境，报废后还能回收利用。因此，机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，应完全符合生存环境和人类健康的要求，对生态环境尽可能的无害或危害极少，资源利用率要极高。由于这种客观的存在性，设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高，但其具有远大的发展空间。 2.6“生物――软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系，即机电一体化的人格化，其有两层含义：①机电一体化产品的使用对象是人，怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要，尤其是家用机器人，其最高境界就是人机一体化；②模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展，机电一体化装置对信息的依赖性越来越大，很多时候类似于活的生物：当大脑停止工作时，生物便死亡，而大脑工作时，生物就充满活力，即信息决定系统的工作与否。目前，在仿生学研究领域中已经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的机体，但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题，这一研究领域被称之为“生物――软件”或者说“生物系统”，而生物的特点正是“肌体（硬件）――大脑（软件）”一体，不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好，但是目前的技术与理论还是有很大的差距，因此，还需要更加倍的努力。

3 结束语

机电一体化科技论文范文第5篇

本小节主要从机电一体化的相关基本概念、机电一体化技术的基本特征、机电一体化的最新发展趋势等三个方面对机电一体化技术做较为全面的介绍，接下来详细介绍。

1.1机电一体化的基本概念

机电一体化技术从大的领域来说属于机械领域，其定义版本较多，其中一种较为权威的定义表述如下：机电一体化一般是指在机械的设计与功能扩展中，应用机械特有的主要功能、信息处理、功能控制等，把机械系统的控制中心进行集成化，并且与安装在计算上的上位机软件实现双向通信，一般来说，机电一体化技术也是一门交叉学科技术，涉及到的主要技术有通信技术，机械技术，微电子技术，电力电子技术等，机电一体化技术的核心功能就是把以上技术结合起来，形成一个整体并内嵌入机械系统中。

1.2机电一体化技术的基本特征

机电一体化技术作为一门应用广泛的技术，有其自身的特点，通过实际调查总结和查阅相关资料，本文总结出了机电一体化技术的3个主要特点，接下来详细说明如下。（1）应用的广泛性：机电一体化技术由于涉及的技术较多，是一门涉及多学科的交叉技术，正是由于这一特点，使得机电一体化技术应用十分广泛，已经远远超出了机械工程的应用范畴，当然，本文的研究重点还是放在机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势。（2）具有很强的逻辑性：由于机电一体化的核心任务就是把各种技术合理融合，应用到机械领域中，把系统的机械机构和上位机软件控制合为一体，也就是形成一个统一的整体，从这个层面来说，机电一体化技术具有很强的逻辑性，或者说拥有很强的系统性。（3）机电一体化具有很强的最优化建模理论：机电一体化技术经过多年的发展，已经形成完整的最优化理论体系，相关算法可以参阅相关文献，限于论文篇幅，在这里不再累述。

1.3机电一体化技术的最新发展趋势

经过多年的发展，机电一体化技术已经形成了自己的理论体系，随着我国高新技术不断发展，越来越多的新技术被应用到机电一体化技术上，机电一体化的最新的发展趋势是控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术，机电一体化技术也朝着无线控制、高速控制、精确控制的方向发展。

2机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势分析

本小节在上文介绍机电一体化技术相关知识的基础上探讨机电一体化技术在机械工程领域的当前应用以及未来的发展趋势，结合实际，本文从机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析、机电一体化在现代机床控制上的应用、机电一体化技术在全自动包装机领域的应用等三方面简单论述机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势，下面详细讨论。

2.1机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析

在国外，机电一体化技术应用到机械工程领域较早，通过查阅资料得知，美国在上世纪90年代就把自动控制设备应用与机械制造领域，我国相对起步晚，但是起点较高，20世纪60年代，我国通过引进苏联控制设备，逐渐把机电一体化技术应用到机械领域，并在20世纪80年代，实现机电控制设备国产化，随着科技不断进步，以计算机处理技术和无线通信技术为代表的新技术不断应用与机电一体化技术，这使得机电一体化技术焕发出勃勃生机，应用领域进一步扩大。

2.2机电一体化在现代机床控制上的应用

机电一体化在机械工程领域很重要的一个应用领域就是应用在现代机床控制上，现代机床控制要求精度高、速度快、智能化高，这就要求现代机床的控制系统具有很强的抗干扰性，机电一体化技术由于采用计算机处理技术，处理速度快，精度高、内置多块DSP芯片，抗干扰能力强。

2.3机电一体化技术在全自动包装机领域的应用

机电一体化技术除了应用与纯机械工程领域，还大量应用于相关机械与电子相结合的控制领域，通过实际调查得知，我国全自动包装机已经全部采用机电一体化技术，由于包装机械不但设计机械工程知识，还涉及机电控制技术，微机处理技术等，所以一般的控制系统很难胜任，机电一体化技术由于是一门交叉学科，所以具有很强的灵活性，所以机电一体化技术较好的解决了这个问题，机电一体化把软件控制和机械控制结合起来，融为一体，通过上位机软件来控制包装机的运行状态。

3机电一体化技术在机械领域的发展前景

通过对机电一体化当前发展趋势的调查研究，本文认为，机电一体化技术在机械领域的发展前景包括以下几点：（1）专用化趋势不断加强：随着机电一体化应用到机械领域的不断深化，机电一体化技术表现出明显的专用化趋势。（2）智能化不断加强：近年来，随着人工智能等新技术不断应用到机电一体化领域，机电一体化技术也呈现了智能化趋势。（3）能耗低：节约资源，保护环境成为全社会的共识，在这种背景下，机电一体化技术积极加强自身改革，不断研发新技术，把能耗进一步降低。

4结论

本文简单探讨了机电一体化技术在机械工程领域的应用现状和发展趋势，本文认为，机电一体化技术是改革机械工程技术的关键技术，随着科技不断发展，越来越多的新技术应用到机电一体化技术，该技术也将发挥越来越大的作用。

机电一体化科技论文范文第6篇

关键字：机电一体化；实践教学；教学改革；

中图分类号：G4 文献标识：A 文章编号：1674-3520（2014）-04-00137-01

一、我国当前机电一体化类课程教学现状及其原因分析

结合我国目前职业教育的现状，造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、技术学得不扎实的原因主要有以下几个方面：

（一）师生思想上都不够重视

从目前的职业学校的教学现状来看，重视理论教学轻视实践教学一直是我国课程教学的传统方法，在这样的教学模式下，不利于师生在课堂中对于知识的学习和掌握。机电一体化这样的课程，理论课本来就比较晦涩难懂，如实践训练课程不足的话，学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系，对于机电一体化的理解只是停留在表面层次，因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说，师生本身对于课程的重视程度不够也是导致课程学习问题的原因。教师认为对于机电一体化课程教学任务重，往往在授课过程中疲于应对；而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力，往往缺少兴趣，加之实践实验时间较少，课程最后流于形式。因此，师生在思想上不够重视是目前机电一体化课程教学的一个基本现状。

（二）机电专业实践教学课程的设计不合理

机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容，目前，绝大多数职业院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响，课程的内容过多、过于深奥，理论课时数太大，实践技能教学课时不足，而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准，导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远，很多学生学习了很多知识，可到了社会上却无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定，这也是导致职业学校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。

二、机电一体化类课程的教学改革策略探讨

（一）充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段

课程体系建设要根据学校的专业学生的定位和专业建设目标，合理确定基础课和专业课，理论教学和实践教学的比例分配，结构合理，形成具有鲜明特色的课程体系。打乱原有的按知识学习组织授课的章节顺序，边学边做，边做边学，将所学理论与实践完全融合起来。现有的大部分教材无法实现教学要求，学校要组织专业课教师编写与此教学过程相适应的校本教材，对教学目标进行分解，以专业技能为主线，将多个项目的学习知识的重点和目标有效的串联起来。这种为用而学、学以致用的教学方式让教与学有了更强的针对性，让学生在操作过程中学会如何用专业知识去分析问题、解决问题。教师将学生实践中出现的问题或困惑，用专业理论知识来加以解释，使学生“知其所以然”，从而实现理论与实践的有机结合，调动学生的各种感官参与学习过程

（二）重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核

任何课程都需设置考核环节，同样的，机电一体化课程实践教学也需要考核，考核环节也是学生最为敏感的环节之一。结合机电一体化课程实践教学的特点，对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准，应该是动态的，是随着科技的发展而不断充实和进步的，应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式，采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验，应当减小考核的比重，而对于综合实验及动手考查较为全面的实验，考核比重就应当加大；另一方面，还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核，重点不是考查学生的知识理解程度，而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。

（三）加强师资队伍建设

优秀的教师团队是保障一体化教学顺利进行的重要因素。我们要围绕专业建设需要，优化师资结构，建设一支教学、科研、实践水平高，具有较强责任感和团结协作精神的，具有较高学术造诣、丰富的教学经验、鲜明的教学特色的教师团队。学校要积极推动校企合作，联合培养教师，聘请企业专家、技能操作能手对学校教师进行实践与实训方面的指导和培养，提高学校双师型教师的数量和质量。

三、结语

"一体化教学"作为一种教学模式，对教学质量、教学效果的提高起到了很大的作用。本论文所探讨的机电一体化类课程实验教学方法及其教学改革策略的应用研究，是结合当前国内中等职业学校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的，能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果，对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言，必须要不断加强实验实践教学的份量，对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果，无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。

参考文献

【1】赵松年，李恩光，裴仁清.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

【2】韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛，2006（6）

【3】芮延年.机电一体化系统设计[M]. 北京：机械工业出版社，2004

【4】连香姣.“机电一体化系统设计与综合实验”的改革与实践[J].机电工程技术，2006（9）

【5】唐怀斌.工业控制的进展与趋势 [J].自动化与仪器仪表，1996（4）

机电一体化科技论文范文第7篇

【关键词】机电一体化；技术；应用

1.引言

目前，我国工程机械正处于机电一体化的特殊发展时期，工程机械领域随着机电一体化技术的引入，电子技术，自动控制，液压技术等与机械技术结合起来，因为与高新技术的融合，这样子提高了生产效率和机械性能。例如，机电一体化提高了机械的操作舒适性、燃油经济性、作业效率、作业精度以及使用寿命等[1]。机电一体化是科技发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它是机械工业发生变革的动力，使传统的机械设计方法和概念发生了革命性的变化。

特别是电子技术和自动控制技术，在工程机械中得到了广泛的采用。由于经济水平的提高和科技的进步，对于工程机械的性能要求也越来越高，这促使以微处理器为核心的电子、控制装置在工程机械中得到了越来越普遍的应用，电子控制装置的结构也越来越复杂。

2.机电一体化技术的研究

2.1 机电一体化的概念

机电一体化就是指在结构的主要功能、信息处理功能、控制功能和动力功能上引入电子科学技术，将机械装置与电子化设计、软件相结合的系统的总称。它是工程领域中不同种类的技术的综合，是建立在微电子技术、信息处理技术、自动控制技术等一系列技术基础上发展起来的一种高新技术。它能代替和放大体力，并且机电一体化中的微电子装置不仅仅可以取代某些机械部件，还能拥有很多自己的功能。

2.2 机电一体化的关键技术

机电一体化包含软件技术和硬件技术。硬件部分包含机械本体、信息处理单元、驱动单元以及传感器，因此，加快机电一体化发展进度，可以从下面各方面着手：

（1）机械本体：为了减少机械产品的重量，不仅仅可以再结构上加以改进，还可以考虑使用非金属复合材料来代替钢铁材料，这样子减轻了机械本体的重量，增加了实现驱动系统的小型化的可能性，进而可以改善快速响应等特性，做到提高效率，降低功耗。

（2）信息处理技术：提高信息处理设备的可靠性可以进一步发展机电一体化。提高信息处理的可靠性包括提高A/D转换设备的可靠性和分时处理中输入/输出的可靠性，提高处理速度。

（3）驱动：很多设备使用电机作为驱动装置，但是它在快速响应和效率方面还有很多弱点，因此，需要开发新的电机，如开发内部装有编码器的电机或是开发控制专用组件-电机和传感器三位一体的伺服驱动单元。

（4）传感器：传感器是获取自然界中非电量元素的工具，它的可靠性、灵敏度和精确度都时刻影响着机械工程的效率，目前正在开发非接触型检测技术。

（5）软件技术：硬件的发展促使需要配套的软件一起发展，软件的标准化可以减少软件的研发成本，提高维修效率。软件的标准化包括程序标准、软件程序的固话以及程序的模块化等。

2.3 机电一体化的优势和发展趋势

机电一体化产品于传统产品相比，有很多优势：（1）使用可靠性和安全性得到了提高。因为自动控制技术的引入，使得机电一体化产品在生产过程中具有自动监视、自动诊断和报警功能。在生产过程中，遇到过压、过载等电力故障时，会自动启用保护措施，减少生产安全事故的发生，设备的使用安全性得到了显著的提高。（2）生产效率和质量得到了显著提高。由于自动信息处理和自动控制技术的参与，机电一体化产品的灵敏度和精度都有了大幅度的提高，自动控制使得机械操作的执行完全按照预计步骤进行，而不受工作人员主观因素的影响，保证了产品的质量，同时提高了产品的合格率和生产效率。（3）机电一体化产品实现了复合功能，可以在更多场合得到应用。由于生产技术的提高，机电一体化产品的功能水平大大提高，它们具备自动控制、自动补偿以及智能化等多种功能，因此可以被应用于各种不同的场合，甚至是不同的领域，满足需求应变力更强。（4）更易于维修。机电一体化产品可以通过软件来实现工作方式的变换，以满足不同用户的需求，这些控制软件的程序在不改变产品硬件的条件下，可以由多种方式植入机电一体化产品的控制系统。

为实现更高的生产效率，开发新一代的机电一体化产品，研究新一代的机电一体化系统，研究和设计各种稳定高效，性能优良的机器人和机电一体化设备是发展趋势。随着人们对制造模式的认识的转变，由质量第一向响应市场需求的转变，使得机电一体化在制造模式领域又开辟了一块新天地。

3.机电一体化在工程器械上的应用

3.1 机电一体化和机械工程的关系

在机械工程中引进机电一体化技术，大大提高了机械的性能，而反过来，由于机械工程性能的改善，使得机电一体化产品的应用领域更加广泛，两者相辅相成，相互促进，共同发展，形成了一个良性发展的循环系统。

3.2 机电一体化对机械工程的积极作用

由于技术水平的发展，现代施工中对机械工程的性能要求也逐渐提高，为达到施工质量要求，在施工过程中使用的器械要求功效高但是同时要求能耗小，要求具有很好的自动化程度以及精度，这些器械使用方法要求简单，操作安全，并且具有很长的使用寿命。在使用过程中，要求能自动监视，自动诊断，这样有利于降低维修成本，减少施工事故的发生，保障生命和财产的安全。这时，机电一体化技术的引入就成了一件迫在眉睫的事情。它对工程机械发挥了积极的作用。

（1）降低了劳动强度。机电一体化产品和技术在工程机械领域的使用，大大降低了工作人员的劳动强度，而且还减少了由于操作人员缺乏经验而造成对工程精度的影响。日本小松公司所生产的挖掘机配备运行轨迹控制系统能够根据工作人员操作的铲斗的运行轨迹，而自动感应角度信号，然后控制斗杆的运动轨迹，自动进行坡面的精确挖掘等动作，大大提高了生产效率。

（2）提高设备使用寿命。由于机电一体化产品集合了自动报警，监视以及故障自我诊断能力，可以针对工程机械的相应系统如传动系统、制动系统以及发动机的当前工作状态，进行监视，若发现异常情况，马上进行自动警报并实现故障定位，降低工作人员的维修难度，缩短维修时间，达到延长设备使用寿命的目的。同时降低了生产事故的发生频率，降低了生产成本。

（3）环保化。机电一体化工程机械的使用，大大提高了能源的利用率，符合国家的节能减排倡议。因此对传统机械设备进行节能改造具有很重要的意义。日本日立公司的挖掘机由于安装了自动控制系统，实现了对发动机的控制，因此使得对能源的利用率达到了八分之九十八，大大降低了能耗，传统的挖掘机的能源利用率大约为30%。

4.结束语

我国要想全面实现机电一体化技术还任重而道远，用微电子技术改造传统技术的工作量很大，很有难度，而用机电一体化技术来加速产品更新换代速度的呼声很高，但是它的实现仍很有压力。虽然我国的工业结构等已经经过几番调整，但那时由于诸多阻扰因素，效果并不明显。但是由于机电一体化技术的有优势很明显，它的出现并不是巧合，它是科技进步的产物，它促使机械工业发生战略性改革，使传统的机械设计方法和理念受到了挑战，并影响着传统机械发生革命性的变化，它是推动产业革新的必经之路。因此，加快培养机电一体化人才有非常重要的意义。企业只有注重优秀人才的培养，才能在竞争中占据优势。

参考文献：

[1]孙永利. 机电一体化在工程机械中的应用[J].农机使用与维修，2009（1）.

[2]蔡庆苏，孟梅芳.机电一体化技术及其应用研究[期刊论文].将科技创业月刊，2005，18（3）.

机电一体化科技论文范文第8篇

【关键词】机电一体化；机械工程；应用

1引言

随着社会经济与信息技术的快速发展，机电一体化技术与机械工程得到了迅速的发展，通过在机械工程中应用机电一体化技术，有效地把机械工程与新型科技进行了紧密结合，同时也促进了机械工程领域的创新发展。

2机电一体化的阐述

2.1机电一体化所需技术

机电一体化主要包括以下3种技术：（1）机械本体技术，是整个机械工程的核心部分，由于机械技术自身具有提高精度、改善性能等作用，从而有助于提高整个机械本体的使用性能；（2）信息处理技术，为机电一体化的机械工程提供了一定的便利，而且在一定程度上保证了机电的稳定性与安全性；（3）软件技术，同样也是机电一体化的重要组成部分，通过软件技术可以实现对机械的控制与操作，有助于提高机械工作效率[1]。

2.2机电一体化的优势

机电一体化的优势体现在以下3个方面：（1）机电一体化的应用范围比较广，由于机电一体化技术具有一定的综合性，与很多相关技术紧密融合，因此，机电一体化可以被广泛应用于不同的领域。与传统的技术设备相比，机电一体化改变了传统技术的单一化，使其功能实现了多元化，能满足于不同领域不同行业的企业需求；（2）安全性能好，通过在机械工程中应用机电一体化技术，能有效地提高整个生产过程的安全性，与此同时，机电一体化还能在机械工程中起到一定的监督与预警作用，从而保证生产过程的安全；（3）科技含量高，在机电一体化技术中融入了不同的新型技术，使机电一体化技术具备了非常高的科技含量。

3机电一体化的机械工程中的应用

3.1机电一体化的应用

3.1.1节能降耗

机电一体化在机械工程中的应用之一就是降低耗能。对于传统的陈旧的机械设备，在生产过程中不仅对能源的利用率比较低，还不能对能源起到节约与保护的作用。例如，在使用挖掘机时，为了在操作过程中合理利用能源、降低能耗、提高操作效率，采用了新型的机电一体化系统，并应用新型的液压型挖掘机替代传统的挖掘机，同时在使用过程中还与新型的节能控制器相结合，二者之间的结合，形成了比较完善的OLLS系统，从而使新型挖掘机在操作过程中能实现对能源的合理利用，减少对资源的消耗。

3.1.2实时监督控制

机电一体化在机械工程中的另一个应用就是能对机械工程中的系统装置起到实时的监控作用。由于传统的机械工程相对比较落后，因而无法在具体的操作过程中实现对机械工程的实时监控。一方面无法保证机械设备的工作质量，另一方面会对操作人员产生不良影响。随着在机械工程中应用机电一体化技术，有效地解决了传统的机械工程中存在的问题，实现了对机械工程中的制动、传动以及执行等环节的实时监控，如果在机械工程中出现了问题或异常现象，都能通过机电一体化系统进行及时、准确地预警，并对其故障问题进行分析与解决[2]。

3.1.3提高作业的精度

机电一体化有助于提高机械生产的精度，同时对保障机械工程的整体质量有非常重要的意义。在传统的机械工程中，往往都是依靠人力进行操作，无论是数据的计算还是工程测量等工作都比较容易出现误差与错误，在一定程度上影响了机械工程的整体质量。通过在机械工程中有效地应用机电一体化技术，不仅有助于提高机械工程中数据测量的精确性，还能使机械工程中的测量环节实现自动化操作。通过机电一体化技术的测量与分析，有效地避免了人为原因造成的数据误差，对提高机械工程的整体质量与数据的准确性有非常重要的意义。

3.1.4实现操作的自动化与半自动化

机电一体化在机械工程中的有效应用，有效地提高了操作的一致性，也实现了机械工程的自动化与半自动化，对提高机械工程的生产效率、减轻操作人员的劳动强度、提高作业安全等都有重要的作用。

3.2机电一体化在机械工程中的应用发展方向

3.2.1自律分配化系统

只有当机电一体化达到某一程度时才能使用自律分配系统，因此，对机电一体化的要求非常高。自律分配化系统是保持独立运行的模式，在运行过程中，各自互不影响，而且由于本身具有一定的自律性，因而当所处外界环境发生变化时，自律分配系统也会随之发生变化，这一特点可以有效地避免机械工程中因某一子系统的故障而导致整个系统瘫痪，在一定程度上提高了系统的柔性。

3.2.2信息系统化

通过信息系统化的实现，使在具体的操作过程中，可以从不同的角度通过指令达到准确的执行，这也是智能化发展的趋势所在。机电一体化通过智能技术所接受到了精准的信息，能有效地掌握整个机械工程系统中的工作状态。

3.2.3光电一体化方向

所谓的光电一体化指的是机械电子工程，属于机械工程与自动化的一种，与传统的机电一体化技术相比，光电一体化技术运用了光学技术，从而实现了对机电一体化系统中传感系统、信息处理系统以及能源系统等灵敏性与精确度的改良，也促进了电子信息的处理技术。总之，机电一体化技术对机械工程有非常重要的作用，在一定程度上实现了对能源的合理利用与节约。

4结语

随着全球经济一体化的快速发展，以及信息技术的不断更新，机械工程企业为了提高自身的竞争实力，需要不断地引进现代化信息技术，从而提高企业的经济效益。机电一体化技术作为一门综合性的技术，在机械工程中发挥着极其重要的作用。

【参考文献】

【1】钟匡民.机电一体化系统的功能结构[J].橡塑技术与装备,2015(24):178-180.

【2】王龙.机电一体化系统的故障特点与故障诊断方法研究[J].黑龙江科技信息,2016(5):52-53.

机电一体化科技论文范文第9篇

【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

[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）

[3]宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息，2003（12）

[4]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）

机电一体化科技论文范文第10篇

关键词:自动控制技术；智能化；仿生物系统化；绿色压力；机电一体化产品

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0116-02

机电一体化产品简单的理解就是机械产品与电子产品的融合，机械技术与电子技术的融合，机械零件与电子元件的融合。两者共同完成某一机电功能。这也只能是传统意义上的机电一体化产品的定义。

现实生活中的机电一体化产品举不胜数。我们日常生活中使用的空调、洗衣机、微波炉、油烟机、吸尘器、电吹风等都是典型的机电一体化产品；在机械制造领域中广泛使用的各种铸造设备、锻造设备及机床、数控加工中心等也是典型的机电一体化产品；在工程机械领域中的挖掘机、装载机、起重机、搅拌站、桩工机械、路面机械等，都是用得较为广泛的机电一体化产品；在冶金设备领域，高炉、转炉、连铸机、轧钢机等更是高度机电一体化产品。

一、机电一体化产品的技术构成

机电一体化技术是各种高新技术的融合体，它主要包括以下几方面技术：机械技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机与信息技术等交叉融合的系统技术等。

（一）机械技术

机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，实现从机械原理的选择到机械结构的设计和机械零件的选材，都能达到最优化配置；并且保证最佳的使用性能与寿命；在维修保养上最大限度地做到简洁、明快，甚至达到免维护。

（二）自动控制技术

自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用自动控制装置使生产过程或生产机械自动地按照某种规律运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。

（三）传感检测技术

传感检测技术是机电一体化产品的系统感受器官，它负责把一线的实况用各种信号传递给机电一体化产品的指挥中枢，即计算机或自动控制单元，是将电子系统或光电系统无法处理的外界物理量或化学量转换为电信号的关键技术，它包括：电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、温度传感器及光电式和数字式、波式和射线式传感器，还有相应的测试电路和信号处理技术等。

（四）伺服传动技术

伺服传动技术是指在控制指令的指挥下，控制驱动执行机构，使机械系统的运动部件按照指令要求进行运动。采用不同的分类方法，可以得到不同类型的伺服系统。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有开环、闭环和半闭环三种形式；按被控制量性质不同有位移、速度、力和力矩等伺服系统形式；按驱动方式不同有电气、液压和气压等伺服驱动形式；按执行元件不同分为步进电机伺服、直流电机伺服和交流电机伺服形式。

（五）计算机与信息技术

机电一体化产品中的信息存取、交换、运算、判断与决策、记录等都属于此类范畴，计算机与信息技术在整个机电一体化产品中起到类似于人类大脑和中枢神经的作用，它是指导其它功能部分完成各自任务的总指挥。

二、机电一体化产品的未来发展趋势

“2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议”于2011年8月7日至10日于北京召开。IEEE 机电一体化与自动化国际会议（ICMA）是机电一体化、自动化领域的权威会议，在国际机器人及自动化等领域具有重要影响力。曾在中国、加拿大、中国香港、日本等国家和地区成功举办过7次。来自各国近440名学者参加了会议，围绕智能机电一体化、机器人系统和自动控制方面的最新研究成果及未来发展方向等问题充分交流。从此次会议的议题不难看出机电一体化的发展趋势趋向于智能机电一体化方向。

随着科学技术的飞速发展，机电一体化产品目前不仅向智能化方向发展，而且还向仿生物系统化方向发展，应用范围愈来愈广。

（一）智能化

随着人类文明的进步和科技的超越式发展，人类扮演的角色越来越趋于简单、明了化，人们追求高品质与快节奏的生活与工作方式，那么机电一体的发展也就越来越趋于“傻瓜”式与“一键操作”式，这样能把人类的活动从复杂的按部就班的程序化中解脱出来，用更多的时间来享受生活和工作给我们带来的诸多便捷。未来的机电一体化产品，在开发与设计的时候，顺其自然，第一先考虑的就是智能化。

智能化简单的说就是具有人工智能或模拟人类智能的系统。目前，专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品实现智能化的的主要核心技术。这四种技术相互关联，密切联系。随着机械制造与自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现问题进行分析、判断、推理、构思和决策。可以认为把类似于人类的“大脑”（人类高度文明的汇缩体）装在了机电一体化产品之上，产品随时启动，“大脑”随时工作，去判断人类想要达到的各种需求，并能做出令我们满意的行为。人类的大脑思维系统被模块化的复制到机电一体化产品之上。

目前机电一体化产品的智能化应用已成为趋势， 例如智能机器人和数控机床等。智能机器人是通过视觉、触觉和听觉等各类传感器检测工作状态，根据实际变化过程反馈信息并做出判断与决定。数控机床的智能化体现在各类传感器对切削加工前后和加工过程中的各种参数进行监测，并通过计算机系统做出判断，自动对异常现象进行调整与补偿，以保证加工过程的顺利进行，确保加工精度和质量要求，最后加工出合格的产品。

（二）仿生物系统化

今后的机电一体化对信息的处理会做得更加完美与准确，这就依赖先进的数据处理与模块仿真系统的支持。人们从动物那里获得了启示，依据动物对外界反应的习性与规律，模拟其习惯做法，把其应用到机电一体化方向。比如说我们开发的机电一体化产品，在接受外界刺激的时候，根据动物常规习性和一般反应规律，机电一体化产品应该做出类似于动物的反应动作或程序准备工作，根据目标完成任务独立选择最优的行为动作，来实现目标任务的准确反应与目标的圆满完成。

更准确地说，仿生物系统化是集动物习性、智能化于一身的技术。此类产品如仿生物宠物狗、动物园里的仿生物虎妈妈等，这都是研究的课题。考虑到仿生物系统化研究过程的复杂性，最关键的是被仿的生物习性与要完成的机电一体化产品行为之间的相似性研究与系统模块的生成，仿生物系统化的道路还有很长的路要走。

新的时代脉搏在涌动，赋予我们在新的领域更高层次的挑战，机电一体化的发展也被赋予了崭新的使命。在发展科技不辱使命的前提下，我们更应该注重人性化理念与伦理道德，科技和信息的快速发展带来的绿色压力，充分考虑科技与生存环境的关系，共同建设好一个和诣、健康、高度文明的国家。

参考文献

[1] 徐伟．机电一体化技术的概念、现状、发展及对策[A]．2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛――装备制造产业发展论坛论文集（上），2009．

[2] 周树文．北工大成功承办2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议，北京工业大学新闻网，2011-08-23．

[3] 金志向．光机电一体化技术特征和发展趋势[J]．科技咨询导报，2007，（15）．

[4] 王敏，温斌，王秀丽.机电一体化系统的智能化[J]．太原科技，2006，（6）.

[5] 刘志，朱文坚．光机电一体化技术[J]．现代制造工程，2001，（12）．