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淺談中職機(jī)電一體化教學(xué)發(fā)展看法
2024-10-25
淺談中職機(jī)電一體化教學(xué)發(fā)展看法
概述:
機(jī)電一體化
是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科,而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合,它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性,機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成及其發(fā)展情況。
機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方(1mcarnc一詞首先在日本被普遍接受,大約到面考慮,F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,;質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn),還應(yīng)考慮利用非金屬?gòu)?fù)合材(2)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;料。只有機(jī)械本體減輕了重量,才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小(3)各國(guó)均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的型化,進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提關(guān)注和支持。
傳感技術(shù)方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)人深入發(fā)展時(shí)期。一方傳感器的問(wèn)題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢(shì)。對(duì)外部信息傳感器化等新分支;另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析來(lái)說(shuō),目前主要發(fā)展非接觸型檢測(cè)技術(shù)。 和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深.3信息處理技術(shù)人研究。同時(shí),由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備(特術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的別是微型計(jì)算機(jī))的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)廣闊天地。這些研究,將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性(,) ,進(jìn)而提高處現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。 叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程.4驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、等方面還存在一些問(wèn)題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變器的電機(jī)以及控制專用組件一傳感器一電機(jī)三位一體的伺化,使工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化邁入了機(jī)電一體化為特服驅(qū)動(dòng)單元。征的發(fā)展階段。
接口技術(shù)
機(jī)電一體化
發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展還將被賦予新的內(nèi)容。
規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是(,) 從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),維修,而且可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技成本、高速串行的接口,來(lái)解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問(wèn)題。
變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo).6軟件技術(shù)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化,包括個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
機(jī)電一體化的發(fā)展前景:
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等
機(jī)電一體化
的發(fā)展概況機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。20世紀(jì)多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī).1數(shù)字化械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。
智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在 CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能,設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù),會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
模塊化由于機(jī)電體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元;具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)化由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是
機(jī)電一體化
產(chǎn)品,現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
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