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第1篇

一、論文提綱.........................................1

二、內容摘要及關鍵詞..................................2

三、正文............................................3-9

四、參考文獻..........................................10

論文提綱

1、機電產品的優越性

2、機電一體化技術的應用

3、機電一體化技術的發展趨勢

4、缺乏全、系統的并且實地性的專業信息平臺

5、應有的技術法規體系、市場管理體系不完善

內容摘要、關鍵詞

摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數字化以及微電子技術信息技術的飛速發展，機電一體化技術應用越來越廣泛，機電一體化逐漸成為國民經濟增長的重要推助力。現如今，我國的機電一體化已取得初步成效，其應用領域不斷拓展，有效解決了人工勞動強度大、工作效率低、不可控質量影響因素多等問題。本文將對機電一體化技術的應用進行簡要概述，并展望其未來發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化技術;應用;發展趨勢

探究機電一體化的發展及應用

一、機電產品的優越性

與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般機電一體化產品都具有自動監視、提醒、報警等自動保護功能，可以減少和避免人身和設備事故，設備的使用安全性能明顯提高。

（二）生產能力和工作質量提高

一體化的機電產品具有自動控制和自動處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機械按照設計要求完動工作，減少人為者主觀因素的影響。

（三）人機交流和復合功能進一步得到提升

一體化機電普遍采用電子屏數字顯示和程控技術，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡單，人機互動更容易。自動補償、自動校驗、自動調節保護等便多的智能化功能，能在不同工作場合領域適應更多的工作要求。

二、機電一體化技術的應用

（一）數控機床

數控機床又稱數字控制機床，是配置程序控制系統的一種自動化機床。經大量試驗數據表明，機電一體化技術是數控機床發展的可靠支撐，不僅提了升數控機床的加工精度、加工質量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業生產要求。數控機床的實際生產制造過程中，機電一體化技術為總線系統和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數控機床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數控機床的排斥效應，為機床使用周期的延長、生產效率的提高奠定了良好基礎;其次，用戶可以按照實際生產需求，對操作管理進行自定義設計，大幅度提高了數控機床的智能化水平。

（二）分布式控制系統

機電一體化技術應用于分布式控制系統，可以針對性解決集中控制系統的不足。首先，便于分布式控制系統進行控制流程簡化，提高操作穩定性，進而實現對多臺主機的有效管控。其次，可以強化系統運行的安全管理。具體來講，分布式系統與機電一體化技術的結合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產情況，主機可以進行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優化在線生產以及生產計劃等功能，大幅度減少因控制系統故障導致的一系列后續問題。

（三）全自動照相機

全自動照相機是機電一體化技術應用的另一代表性產品。該類型照相機可以利用微電子技術，根據光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進行最優化選擇。全自動照相機主要分為機械與電子兩大組成部分，它們互相協作，是一個不可分割的整體。全自動照相機不僅包含精密機械以及復雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進技術。

（四）工業機器人

在工業生產過程中，危險生產環節以及作業環境惡劣等情況在所難免，這導致人工操作存在諸多安全隱患。基于此，人們結合機電一體化技術，利用機器人代替人工進行高危操作，以降低工人勞動強度以及作業危險性，有效避免安全事故頻發問題。縱觀工業機器人發展史，有3個重要轉折點：第一代機器人只能機械性重復簡單工作，其自動化水平以及對于外界環境變化的敏感度偏低;第二代機器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進行判斷與分析;第三代機器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當下機電一體化技術的研發核心課題。

三、機電一體化技術的發展趨勢

（一）人工智能

人工智能技術的迅猛發展，為機電一體化技術的智能化建設提供了可靠技術支撐。人工智能，就是指機械設備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進行有效分析與處理。與前兩代機器人相比，第三代機器人的人工智能水平得到大跨步發展。與此同時，學習能力也是人工智能技術的重中之重，可以有效提升機電設備控制管理系統的精確性、高效性。

（二）網絡化

當今社會是信息化時代，網絡化是機電一體化技術發展的重要發展趨勢。網絡信息通訊技術的合理應用，可以強化機電一體化的遠程管控質量，工作人員不需要對生產車間進行實時監控，就可以在任何時間、地點反饋生產信息，對生產規劃進行動態管理，并根據實際情況，及時采取應對措施。

（三）模塊化

實現模塊化是機電一體化發展的迫切需求。然而，由于市場上的機電一體化產品五花八門，且不同配件往往產于不同的制造廠商，導致同一類型的機械設備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產品標準提出了更嚴格的要求，真正實現產品模塊化，并不容易。因此，相關人員應加大研發力度，充分調動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統一化奠定堅實基礎。

四、缺乏全、系統的并且實地性的專業信息平臺

為應對技術壁壘和反傾銷，應由政府和行業協會、出口企業建立全面系統的專業信息平臺。我國缺和一個綜合性的信息平臺，使政府的調控和監督作用難以有效發揮，行業協會的作用也很難到位，企業對國際標準或進口國標準等信息滯后，技術發展遇到壁壘。

五、應有的技術法規體系、市場管理體系不完善

我國有許多產品沒有建立統一的技術標準，存在有標準不統一或低于標準的現象。這對于向其它國家作為主機出口發展方向的企業是一個無缺失。執法的不嚴不及明也使企業沒有嚴格的質量標準意識，使我國機電產品在國際市場存在很大的質量疑問。

要使我國的機電產品在國際上有一足之地，要完善技術標準和相關法規的建設。

六、結束語

綜上所述，機電一體化包含計算機技術、機械加工技術、電子信息技術等多方面內容，對社會生產力以及工業產業的發展具有直接性影響。只有機電一體化理念與時俱進，才能保障我國工業生產力在國際市場占有一席之地。因此，相關政府主管部門應健全制度體系，完善生產標準建設，積極拓展資金渠道，鼓勵企業創新技術，促進機電一體化在人工智能、網絡以及模塊化、綠色化等方面實現大跨步的飛躍，為社會發展以及GDP增長提供可靠推助力。

參考文獻

1、謝明揚，杜明鑒.機電一體化技術在汽車領域中的應用及發展研究[J].南方農機，2018，49(09):144+148.

2、 關磊.基于PLC/單片機控制的光機電一體化系統的研究[J].現代職業教育，2018(07):190.

第2篇

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。

3機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：

3．1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。3．2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。

3．3網絡化

由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3．4微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3．5環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

3．6系統化

未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。

參考文獻

第3篇

一個墨守成規的教師會抑制甚至扼殺學生的創造意識，一個創新型的教師則可以啟發學生的創造思維。教師只有自身創新意識增強了，才能在教學的實際過程中，將知識深化、內化為學生的知識，學生在具備了充分的知識儲備后，他們不僅會增強創新意識，而且還會形成創新思維，從而提高創新能力。在日常教學中，教師應從知識的傳授者變為學生學習、科技活動的指導者，學生應由被動學習的接受者變為主動者。教師要更新教育思想，轉變教學理念，尊重學生的個性，鼓勵學生興趣多樣化，積極開展創造性的教學活動。要營造一個寬松、民主的學習氛圍，激發學生獨立思考和創新思維。建設創新型師資隊伍我們可以從具有雙師型師資隊伍中挑選，因為雙師型教師具有較深厚的基礎文化知識、較扎實的技術基礎知識、較全面的專業知識、較強的應變和創新能力及不斷更新知識的學習能力。他們將是學生自主創新能力培養的引領者和護航者。

二、注重實踐教學，提高學生的創新能力

學生每一項發明創造都離不開其在實踐教學過程中實踐能力的培養，學生實踐能力的強弱，直接關系到他們的創造發明能力。在實踐教學中學生會遇到很多問題，這個時候老師應該引導學生多想幾個為什么，讓學生去尋找解決問題的方法，例如：在實踐教學中，老師可以給學生示范該項目應該“怎樣做”，為什么“這樣做”，“這樣做”的好處，“不這樣做”的害處達到啟發學生的目的；同時還應該質問學生還有沒有其它“怎樣做”的方法，鼓勵學生找出最有效、最簡便、最科學的方法，通過在這樣“做”的實踐過程中培養學生的創新能力。另外再多開設一些具有難度和挑戰性實驗項目，讓學生通過這種實驗體會探索新知識的過程和科研實踐的艱辛與樂趣，了解科研過程和研究方法，有助于培養學生創新精神和創新能力。例如：2014年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目，要求3名選手在300分鐘內完成數控銑床升級改造為加工中心的競賽內容，要想完成此次任務最關鍵的是在數控銑床上添加過刀庫后，刀庫是如何按照操作者的要求完成刀具換刀的，完成刀具換刀其核心就是刀庫PMC的梯形圖編輯。為了充分發揮學生的自主創新能力，我在輔導學生時，講解了數控機床刀庫是如何實施換刀的，以及數控機床在換刀過程中所涉及到的各種元器件在PMC梯形圖中的邏輯關系，至于具體刀庫換刀PMC的梯形圖的編輯，需要學生運用所學理論、技能知識自主完成。從一臺數控銑床升級到加工中心這就是一個技術創新。這樣不僅培養了學生的獨立工作能力，更重要的是給學生提供了創新平臺，培養了學生的創新意識、創新思維、創新能力。

三、參與競賽，促進創新能力的發展

職業院校應多參與省級、國家級甚至國際間的各種創新技能競賽，縮小同國內國際同行業在創新能力上的的差距。因為創新技能競賽的宗旨就是“比實用、比新穎”，對培養學生創新能力來講是一個非常重要的環節。2012年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在360分鐘內除了加工出圖紙要求的試切件、完成競賽答題記錄表、項目教學方案設計、教學資源成果及展示與答辯PPT外，還要完成三軸數控機床升級為四軸的競賽內容。

2014年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在300分鐘內完成機械拆裝與電氣安裝、機床功能檢查與故障排除、數控機床位置精度的檢測、試件切削試驗編程與操作、職業素養與安全意識、數控銑床升級改造為加工中心6個任務環節。這些競賽都是圍繞著技術升級考核學生的，這就要求參賽學生有一定的自主創新能力。從而激勵學生，在平時的學習中就注重自身創新能力的培養。