问题状态 机电一体化专业人才被国家列为二十一切纪社会发展最急需的十大专业人才之一,是就业领域最宽的专业。机电一体化技术是在机、光、电、自动控制 和检测、计较机应用等学科相结合的根蒂根基上建立起来的一门综合性应用技术,该主专业主要造就能举行机电一体化技术应用,并具备初步设计开发能力的中 . 级工程技术人才。学生颠末三年的学习,能够掌握机、电、计较机等方面的根蒂根基常识和必备技能。 一、造就目标: 本专业主要面向机电一体化机械设备、机械零件制造的企业,造就德、智、体、美全面发展,具备创事业、创新精神和杰出职业道德的,具备一定机电专业基 础理论常识和中级职业技能及杰出职业道德的,能够从事机电一体化设备的安装、调试、操作、检修、办理及技术改造等工作的技术应用性高级人才。 1.机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、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组成的系统的总称。 机电一体化发展直到现在也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。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点起航,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计较机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等整体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特别指定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述整体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延长,还是人的感官与头脑的眼神,具备智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的素质区别。 2.机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3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,人们自觉不自觉地哄骗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,战役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,战后转为人民生活所使用的,对战后经济的恢复起了踊跃的作用。那时研究制造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没可能广泛和深入发展,已开发的产品也没有办法大量推广。 20世纪70~80年代为第二阶段,可称为繁荣发展阶段。这一时期,计较机技术、控制技术、通讯技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术根蒂根基。大规模、超大规模集成电路和微型计较机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充实的事物根蒂根基。这个时期的特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接管,约莫到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的认可;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均起头对机电一体化技术和产品给以很大的存眷和支持。 20世纪90年代后期,起头了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通讯技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,呈现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面临机电一体化系统的建模设计、阐发和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都举行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨猛进步,为机电一体化技术斥地了发展的广阔六合。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的根蒂根基和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才起头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规划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充实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,不取得了一定成果,但与日本等进步先辈国家比拟仍有相当差距。 3.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、计较机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并增进相干技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下: 3.1智能化 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一天比一天得到重视,机器人与数字控制机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描写,是在控制理论的根蒂根基上,吸收人工智能、运筹学、计较机科学、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,使它具备判断推理、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备与人纯粹相同的智能,是没可能的,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初级智能或人的部分智能,则是纯粹可能而又必要的。 3.2板块化 板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出产厂家繁多,研究制造和开发具备标准机械接口、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。如研究制造集降低速度、智能调速、电机于一体的动力单元,具备视物感觉、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,可哄骗标准单元快速开发出新产品,同时也能够扩大出产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的般配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或海内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,不管是对出产标准机电一体化单元的企业还是对出产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
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