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機(jī)電一體化的概念范文第1篇

關(guān)鍵詞：CDIO理念；CAD；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）36-0127-02

我校于2011年被人力資源和社會(huì)保障部納入第二批工學(xué)一體化課改單位，學(xué)校非常重視這項(xiàng)改革，大刀闊斧的進(jìn)行了教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新，打破學(xué)科性課程體系，在廣泛而深入的企業(yè)調(diào)研和專(zhuān)家訪談基礎(chǔ)上，圍繞典型工作任務(wù)，重新構(gòu)建課程體系。建筑電氣CAD一體化課改中我們引入了CDIO 理念。本文結(jié)合CDIO理念，探索電氣專(zhuān)業(yè)“建筑電氣CAD”課程教學(xué)方法等相關(guān)問(wèn)題。

一、建筑電氣CAD課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題

“建筑電氣CAD”是技工院校電氣專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課程。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，旨在使學(xué)生掌握CAD 軟件的操作，并能應(yīng)用于建筑工程施工圖的識(shí)讀、修改和繪制，以培養(yǎng)適應(yīng)建筑工程施工、生產(chǎn)第一線(xiàn)急需的高技能人才。

近幾年來(lái)，技工院校在教學(xué)硬件條件方面得到了前所未有的提高，使得以前在理論課教室上CAD課程、學(xué)生上機(jī)練習(xí)的機(jī)會(huì)比較少的簡(jiǎn)單教學(xué)模式有了極大改觀。但是仍存在以下問(wèn)題。

1.教材內(nèi)容實(shí)際工程案例較少

現(xiàn)有的大部分CAD制圖教材的內(nèi)容雖然加入了相應(yīng)的項(xiàng)目練習(xí)，但是仍然圍繞基本繪圖知識(shí)展開(kāi)，沒(méi)有一個(gè)完整的工程實(shí)例。章節(jié)之間知識(shí)點(diǎn)零散缺乏系統(tǒng)性、連貫性，學(xué)生學(xué)完后對(duì)實(shí)際工程案例缺乏概念，根本完成不了實(shí)際工程圖的繪制。

2.教學(xué)手段單一

CAD 課程多在多媒體軟件實(shí)訓(xùn)室授課，教師邊演示邊講解、學(xué)生邊看邊思考。這樣的教學(xué)方法相比以前進(jìn)步很大，但仍有弊端。一是學(xué)生無(wú)法進(jìn)行同步練習(xí)，容易丟失學(xué)習(xí)節(jié)奏；教師對(duì)學(xué)生掌握程度也難以掌控；二是教師需要低頭專(zhuān)注于電腦屏幕的演示操作，對(duì)學(xué)生聽(tīng)課情況和課堂紀(jì)律容易忽視；三是教師演示什么學(xué)生就練習(xí)什么，照葫蘆畫(huà)瓢，教學(xué)手段依然帶有“填鴨式”色彩，不利于學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索學(xué)習(xí)。

3.無(wú)法培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神

CAD課程的學(xué)生練習(xí)環(huán)節(jié)往往都是由學(xué)生獨(dú)立完成，學(xué)生之間很少討論，遇到問(wèn)題就會(huì)不假思索的詢(xún)問(wèn)老師，學(xué)生操作中個(gè)體意識(shí)強(qiáng)烈，缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

二、CDIO理念的內(nèi)涵

CDIO是2001年由美國(guó)麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等教育機(jī)構(gòu)創(chuàng)立的一種新型工程教育理念和教學(xué)應(yīng)用模式[1]。CDIO 代表“構(gòu)思”（Conceive）、“設(shè)計(jì)”（Design）、“實(shí)施”（Implement）、“運(yùn)行”（Operate）。

CDIO 理念內(nèi)涵是盡可能采接近工程實(shí)際的綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生從內(nèi)容各不相同的工程實(shí)踐項(xiàng)目中學(xué)到的方法和能力是一致的，在教學(xué)中把理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。

三、基于CDIO理念的教學(xué)改革

由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在諸多弊端，難以滿(mǎn)足企業(yè)對(duì)實(shí)踐型人才的要求，因此基于對(duì)CDIO 理念的理解，教學(xué)改革的探索重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人繪圖能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程應(yīng)用能力。

1.改革教學(xué)方法

（1）實(shí)例教學(xué)法。在 CDIO理念的啟發(fā)下，課程初期（約1-2月）不再以“點(diǎn)、直線(xiàn)、圓”等基本指令為綱，而是精選針對(duì)性和代表性較強(qiáng)的繪圖實(shí)例，寓“指令”于“實(shí)例”，由淺入深、循序漸進(jìn)地逐步講解。然后在實(shí)例演示中針對(duì)具體的指令操作再進(jìn)行重點(diǎn)講解，最后學(xué)生結(jié)合實(shí)例進(jìn)行上機(jī)練習(xí)。

值得注意的是，課程初期是圍繞“學(xué)生能熟練掌握CAD基本指令”的目標(biāo)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，此時(shí)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，不宜一步到位采用工程項(xiàng)目教學(xué)法。通過(guò)實(shí)例教學(xué)，能夠使學(xué)生對(duì)軟件操作有直觀感受，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)基本的識(shí)圖、制圖的能力和一絲不茍的工作作風(fēng)，既滿(mǎn)足了學(xué)以致用的需求，也為下一步的工程項(xiàng)目圖繪制打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（2）工程項(xiàng)目教學(xué)法。CDIO 教育模式要求學(xué)生基于工程項(xiàng)目的全生命周期進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，以項(xiàng)目作為基礎(chǔ)知識(shí)傳授與基本技能掌握的載體[2]。結(jié)合“建筑電氣CAD”課程目標(biāo)和特點(diǎn)、以及學(xué)生的實(shí)際情況，在工學(xué)一體化課改中我們提煉出了10個(gè)典型項(xiàng)目，它們均來(lái)源于工程實(shí)際，能將建筑和電氣制圖相關(guān)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，具體項(xiàng)目如表1 所示。

10個(gè)典型項(xiàng)目均為團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目，置學(xué)生于實(shí)際的工作環(huán)境中，使其能切身體會(huì)項(xiàng)目圖從構(gòu)思、設(shè)計(jì)到繪制、修改的完整過(guò)程，學(xué)生在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中學(xué)習(xí)探索、綜合應(yīng)用知識(shí)，鍛煉團(tuán)隊(duì)精神、學(xué)習(xí)基本項(xiàng)目組織、管理，培養(yǎng)CDIO能力[3]。

需要注意的是，實(shí)際工程項(xiàng)目必然是“大而全”，包含了全部知識(shí)點(diǎn)，如果直接拿來(lái)就用于課程教學(xué)，教學(xué)目標(biāo)極容易“跑焦”，學(xué)生也會(huì)一頭霧水，無(wú)從下手。因此，教師必須結(jié)合課程要求和學(xué)生實(shí)際對(duì)項(xiàng)目圖進(jìn)行提煉加工，圍繞教學(xué)目標(biāo)和課程重點(diǎn)對(duì)項(xiàng)目圖進(jìn)行改造，比如項(xiàng)目5“繪制獨(dú)立別墅電氣照明工程圖”，教師授課前就需要對(duì)項(xiàng)目圖的建筑平面圖部分進(jìn)行淡化處理，突出照明設(shè)備、開(kāi)關(guān)、配電箱和接線(xiàn)，這樣教學(xué)目標(biāo)就一目了然。

2.改革教學(xué)模式

為了推行CDIO教學(xué)模式，課程的整個(gè)實(shí)施過(guò)程都在多媒體軟件實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，保證學(xué)生人手一臺(tái)電腦，課程4 節(jié)連排，軟硬件環(huán)境的具備為真正實(shí)現(xiàn)了CDIO教學(xué)提供了有力支撐。

將班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組（3～4 人為一組），每組學(xué)生的電腦圍成一圈，每組一個(gè)小組長(zhǎng)，由小組長(zhǎng)統(tǒng)籌安排成員具體工作任務(wù)。教師要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)合作完成相應(yīng)的項(xiàng)目，其具體實(shí)施過(guò)程如圖1所示[4]。

任務(wù)描述階段（C）：任務(wù)描述階段是項(xiàng)目開(kāi)始的第一步，教師首先講解基本知識(shí)，將項(xiàng)目的任務(wù)、問(wèn)題與知識(shí)導(dǎo)入，讓學(xué)生明確本項(xiàng)目要完成的任務(wù)。

任務(wù)討論階段（D）：學(xué)生接到項(xiàng)目任務(wù)書(shū)后，自學(xué)完成該項(xiàng)目任務(wù)需要的知識(shí)和技能。在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，獨(dú)立分析或小組研討項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)和實(shí)施路徑。

任務(wù)實(shí)施階段（I）：學(xué)生按照設(shè)計(jì)方案、工程規(guī)范完成項(xiàng)目任務(wù)。學(xué)生在實(shí)踐中必然遇到很多問(wèn)題，此時(shí)教師再分組對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)，完成知識(shí)的深化和拓展。

總結(jié)評(píng)價(jià)階段（O）：項(xiàng)目基本完成后組內(nèi)先對(duì)圖紙進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或不足，進(jìn)一步完善，最后由教師評(píng)價(jià)項(xiàng)目成績(jī)。

教學(xué)過(guò)程中，教師要做好“工程監(jiān)理”角色，小組長(zhǎng)做好“項(xiàng)目負(fù)責(zé)人”角色，小組成員做好“工程技術(shù)人員”角色。通過(guò)職責(zé)分配，使學(xué)生熟悉并深入到工程環(huán)境中，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)讓學(xué)生在不斷地碰撞和溝通中學(xué)會(huì)相互支持，共同進(jìn)步。真正實(shí)現(xiàn)“在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中實(shí)踐”。

3.改革考核模式

建筑電氣CAD課程以過(guò)程化考核取代期末考試，成績(jī)采用百分制。每個(gè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)具體量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，所得總分按10%折算計(jì)入期末成績(jī)。項(xiàng)目二“繪制建筑平面圖”成績(jī)構(gòu)成如表2 所示。

表2 項(xiàng)目二“繪制建筑平面圖”成績(jī)構(gòu)成一覽表

內(nèi)容 要求 單項(xiàng)分?jǐn)?shù) 實(shí)際成績(jī)

設(shè)置繪圖環(huán)境 設(shè)置繪圖界限、圖幅等 5

設(shè)置圖層 準(zhǔn)確設(shè)置、使用圖層 10

繪制水平和垂直軸線(xiàn) 直線(xiàn)、偏移、陣列等指令使用正確 15

繪制墻體 兩層多線(xiàn)使用正確，可使用多種方法打開(kāi)墻體 20

繪制門(mén)窗 墻體開(kāi)口正確，熟練使用多線(xiàn)、圓弧等指令繪制門(mén)窗 15

繪制樓梯 樓梯臺(tái)階和扶手繪正確 10

文字標(biāo)注 文字字體、大小、顏色等設(shè)置正確 10

尺寸標(biāo)注 尺寸數(shù)字設(shè)置正確，尺寸標(biāo)注大小合適 15

學(xué)習(xí)態(tài)度 學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí) 10

考核模式以10個(gè)工程項(xiàng)目成績(jī)?yōu)樽ナ郑艽偈箤W(xué)生重視每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，有效的調(diào)動(dòng)了學(xué)生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)中的積極性，避免了突擊應(yīng)付考試的現(xiàn)象，從而顯著提升了教學(xué)效果。

四、教學(xué)改革的實(shí)施效果

建筑電氣CAD課程改革我們實(shí)施了2年，在摸索中不斷完善，得到學(xué)生的普遍歡迎，取得了良好的教學(xué)效果，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1.課堂活躍度大大增加。課堂不再是傳統(tǒng)的“你教我學(xué)”、枯燥的臨摹繪圖，開(kāi)放性的課堂使學(xué)生成為主角。學(xué)生主動(dòng)參與的熱情非常高，當(dāng)其設(shè)計(jì)思路得到認(rèn)可、工程項(xiàng)目圖通過(guò)驗(yàn)收后，學(xué)生會(huì)對(duì)自己的成果感到非常自豪。

2.通過(guò)真實(shí)的工程項(xiàng)目練習(xí)，縮短了學(xué)生與實(shí)際工程的距離，提高了學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)自信心。許多學(xué)生不再覺(jué)得工程項(xiàng)目高不可攀，發(fā)現(xiàn)“所學(xué)即所用”后內(nèi)心產(chǎn)生了強(qiáng)烈的自信心，為日后應(yīng)聘較高層次的工作崗位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

五、結(jié)語(yǔ)

本文以CDIO理念為指導(dǎo)，探索了建筑電氣CAD一體化課程改革，旨在提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提升教學(xué)效果，從而滿(mǎn)足企業(yè)工作現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高技能人才的需求。實(shí)踐證明這種教學(xué)改革仍然面臨不少問(wèn)題，例如典型項(xiàng)目的提取、工程項(xiàng)目圖的加工絕非一朝一夕之功，亟待深化完善。同時(shí)，開(kāi)放性課堂使得教師對(duì)教學(xué)進(jìn)度的掌握也變得困難，需要教師和學(xué)生的不斷磨合調(diào)整。這些問(wèn)題的存在也是下一步深化課程改革的動(dòng)力所在。

參考文獻(xiàn)：

[1]王碩旺，洪成文.CDIO：美國(guó)麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式――基于對(duì)課程大綱的解讀[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.

[2]顧佩華，沈奮民，李升平.從CDIO到EIP-CDIO――汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008，（1）.

機(jī)電一體化的概念范文第2篇

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；概念；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

一、機(jī)電一體化的概念與由來(lái)

人類(lèi)進(jìn)入了一個(gè)新的世紀(jì)──21世紀(jì)。回顧過(guò)去的20世紀(jì)，人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果超過(guò)了過(guò)去所有世紀(jì)的總和。傳統(tǒng)的學(xué)科正在脫胎換骨，新的學(xué)科不斷問(wèn)世，技術(shù)的融合程度比任何一次技術(shù)革命都高。機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生于這一背景之下，自然符合科技發(fā)展的規(guī)律，也是機(jī)械學(xué)科發(fā)展的必然結(jié)果。“機(jī)電一體化”這一技術(shù)術(shù)語(yǔ)最初來(lái)源于日本學(xué)術(shù)界，他們根據(jù)英文的Mechanics（機(jī)械學(xué)）和Electronics（電子學(xué)）兩詞，組合出Mechantronics一詞，日文諧音記作“夕力卜口二少又”，其表意漢字為“機(jī)電一體化”,Mechantronics一詞從學(xué)科角度可以翻譯為“機(jī)械電子學(xué)”，我國(guó)科技界也經(jīng)常直接使用“機(jī)電一體化”作為漢語(yǔ)的表達(dá)詞匯。

一般認(rèn)為，機(jī)電一體化是以機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和信息科學(xué)為主的多門(mén)技術(shù)學(xué)科在機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展過(guò)程中相互交叉、相互滲透而形成的一門(mén)新興邊緣性技術(shù)學(xué)科。這里面包含了三重含義：首先，機(jī)電一體化是機(jī)械學(xué)、電子學(xué)與信息科學(xué)等學(xué)科相互融合而形成的學(xué)科。其次，機(jī)電一體化是一個(gè)發(fā)展中的概念，早期的機(jī)電一體化就像其字面所表述的那樣，主要強(qiáng)調(diào)機(jī)械與電子的結(jié)合，即將電子技術(shù)“溶入”到機(jī)械技術(shù)中而形成新的技術(shù)與產(chǎn)品。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)為特征的信息技術(shù)“滲透”到機(jī)械技術(shù)中，豐富了機(jī)電一體化的含義，現(xiàn)代的機(jī)電一體化不僅僅指機(jī)械、電子與信息技術(shù)的結(jié)合，還包括光（光學(xué)）機(jī)電一體化、機(jī)電氣（氣壓）一體化、機(jī)電液（液壓）一體化、機(jī)電儀（儀器儀表）一體化等；最后，機(jī)電一體化表達(dá)了技術(shù)之間相互結(jié)合的學(xué)術(shù)思想，強(qiáng)調(diào)各種技術(shù)在機(jī)電產(chǎn)品中的相互協(xié)調(diào)，以達(dá)到系統(tǒng)總體最優(yōu)。換句話(huà)說(shuō)，機(jī)電一體化是多種技術(shù)學(xué)科有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，而不是它們的簡(jiǎn)單疊加。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

與其它科學(xué)技術(shù)一樣，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了一個(gè)較長(zhǎng)期的過(guò)程。有學(xué)者將這一過(guò)程劃分為萌芽階段、快速發(fā)展階段和智能化階段三個(gè)階段，這種劃分方法真實(shí)客觀地反映了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程。

“萌芽階段”指20世紀(jì)60年代以前的時(shí)期。在這一時(shí)期，人們?cè)跈C(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中總是自覺(jué)或不自覺(jué)地應(yīng)用電子技術(shù)的初步成果來(lái)改善機(jī)械產(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)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，出現(xiàn)了許多性能優(yōu)良的軍事用途的機(jī)電產(chǎn)品。這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)在戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的作用。那時(shí)研制和開(kāi)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)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)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。

20世紀(jì)70年代到80年代為第二階段，稱(chēng)之為“快速發(fā)展階段”。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)地、主動(dòng)地利用3C技術(shù)的成果創(chuàng)造新的機(jī)電一體化產(chǎn)品，3C技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；②機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；③各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始的第三階段，稱(chēng)之為“智能化階段”。在這一階段，機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)，其主要標(biāo)志是光學(xué)、通信技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)入機(jī)電一體化，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(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，并取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門(mén)綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣。

機(jī)電一體化技術(shù)具體包括以下內(nèi)容：

（1）機(jī)械技術(shù)機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿(mǎn)足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。

（2）計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)

其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

（3）系統(tǒng)技術(shù)

系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面，它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。

（4）自動(dòng)控制技術(shù)

其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。

（5）傳感檢測(cè)技術(shù)

傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受?chē)?yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。

（6）伺服傳動(dòng)技術(shù)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類(lèi)型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

參考文獻(xiàn)：

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［3］馮正進(jìn)．機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)展．工業(yè)工程，2000(1)：1-4

機(jī)電一體化的概念范文第3篇

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；醫(yī)療儀器；醫(yī)療科學(xué)技術(shù)；醫(yī)學(xué)工程；機(jī)械工程

機(jī)電一體化技術(shù)為一種由多種學(xué)科交織發(fā)展所形成的產(chǎn)物，為一類(lèi)維持社會(huì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展與提升的必然產(chǎn)物，在提高工程技術(shù)手段以及工作效率方面扮演著重要的角色。機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)將微電子、機(jī)械工程、信息技術(shù)等方面相互滲透于融合，促進(jìn)提高了對(duì)信息的處理與控制。目前國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展，同時(shí)也在一定程度上改變了其原本的功能及生產(chǎn)方式，而這一改變?cè)卺t(yī)療器械方面得到了明顯的體現(xiàn)。現(xiàn)我院對(duì)此展開(kāi)分析，結(jié)果總結(jié)報(bào)告如下：

1機(jī)電一體化的概念

機(jī)電一體化為一個(gè)綜合的概念，主要是指通過(guò)利用軟件系統(tǒng)將電子裝置與機(jī)械裝置相結(jié)合，將微電子技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械各項(xiàng)功能中的一個(gè)系統(tǒng)。有研究報(bào)道指出，機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)將自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷及自動(dòng)控制等功能與機(jī)械系統(tǒng)相互結(jié)合起來(lái)，明顯提高了信息的處理及控制能力。另外，機(jī)電一體化技術(shù)反映出了現(xiàn)代機(jī)電發(fā)展的最前沿最高新的技術(shù)，在現(xiàn)代醫(yī)療儀器使用中可發(fā)揮重要的作用。

2機(jī)電一體化在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化的應(yīng)用對(duì)我國(guó)發(fā)展承擔(dān)著重要的意義，標(biāo)志著一個(gè)國(guó)際的工業(yè)發(fā)展水平。早在20世紀(jì)80年代，我國(guó)就開(kāi)始了與機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)研究，并經(jīng)過(guò)30多年的研發(fā)與努力，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)取得了較大的進(jìn)展，明顯提高了工作效率。近年來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)雖然已經(jīng)在醫(yī)療儀器中得到了應(yīng)用，但有專(zhuān)家指出，由于此項(xiàng)技術(shù)仍較為新穎，部分醫(yī)療工作人員缺乏正確認(rèn)知以及相關(guān)操作方法，在使用期間導(dǎo)致了醫(yī)療儀器應(yīng)用不當(dāng)。因此，醫(yī)療工作人員需不斷完善自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，掌握有關(guān)于醫(yī)療儀器的正確使用方法。例如，應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的多功能監(jiān)護(hù)儀器相比于以往臨床工作中使用的監(jiān)護(hù)儀器，將相應(yīng)的開(kāi)關(guān)與案件顯示到了內(nèi)部菜單中，通過(guò)手動(dòng)按鍵在菜單中選擇設(shè)置的參數(shù)與功能，且通常發(fā)展為了一鍵多用，甚至有部分操作采用的英文、字符等情況。

3機(jī)電一體化在醫(yī)療儀器中的應(yīng)用

3.1機(jī)電一體化技術(shù)在診斷儀器中的應(yīng)用

醫(yī)療診斷儀器作為醫(yī)學(xué)診斷工作中不可缺少的工具，較為常用的包括心電圖儀器、核磁共振診斷儀、超聲診斷儀、腦電圖儀、血管造影設(shè)備儀器等。其中血管造影設(shè)備在診斷心腦血管疾病中得到了廣泛的應(yīng)用，通過(guò)為患者注射血管造影劑，利用計(jì)算機(jī)記錄造影劑達(dá)到病灶前后的圖像，在采用軟件系統(tǒng)對(duì)兩組圖像的變化情況給予分析，即可得到血管的模擬分布信息，以幫助醫(yī)生完成對(duì)患者病情的診斷。

3.2機(jī)電一體化技術(shù)在檢驗(yàn)儀器中的應(yīng)用

隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷革新，基因與分子生物學(xué)得到了廣泛的發(fā)展，為了科學(xué)地對(duì)患者進(jìn)行臨床檢驗(yàn)，現(xiàn)醫(yī)療人員開(kāi)始將信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、生物技術(shù)及微電子技術(shù)等緊密地結(jié)合到一起，并相繼研究出了電解質(zhì)分析儀器、血細(xì)胞分析儀器、血?dú)夥治鰞x等。大量臨床經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，上述較為常用的醫(yī)療機(jī)器通過(guò)幫助臨床醫(yī)生從血液學(xué)以及免疫學(xué)等方向?qū)熘募膊∵M(jìn)行的檢驗(yàn)與診斷，極大程度地降低了傳統(tǒng)檢驗(yàn)效率低、準(zhǔn)確率較低等問(wèn)題，提高了診斷的敏感性及準(zhǔn)確性。

3.3機(jī)電一體化技術(shù)在治療儀器中的應(yīng)用

近年來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)在治療儀器中也得到了準(zhǔn)確與高效的應(yīng)用，并引起了相關(guān)臨床工作者的足夠重視。通過(guò)采用機(jī)電一體化技術(shù)，我國(guó)相繼研究出了手術(shù)機(jī)器人、伽馬刀等儀器，并在微創(chuàng)手術(shù)中發(fā)揮了重要的作用。結(jié)合以往操作經(jīng)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)這些治療儀器可通過(guò)準(zhǔn)確捕捉醫(yī)生的操作動(dòng)作，利用軟件系統(tǒng)將指令向機(jī)械臂進(jìn)行傳遞，以幫助完成相應(yīng)的各類(lèi)手術(shù)操作，獲得更好的效果。另外，這些應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)的儀器不僅改善了傳統(tǒng)手術(shù)操作方法，縮短了手術(shù)時(shí)間，減少了術(shù)中出血量，還在一定程度上降低了醫(yī)療人員的壓力，極大程度地提高了手術(shù)的工作效率及成功率。

3.4機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)護(hù)儀器中的應(yīng)用

除了上述醫(yī)療儀器外，包括腦電圖儀以及心電圖儀器在內(nèi)的監(jiān)護(hù)儀器也在醫(yī)療工作中占有重要的地位，上述兩類(lèi)常用的儀器通過(guò)準(zhǔn)確收集與處理與患者相關(guān)的生命體征信息，能夠準(zhǔn)確地對(duì)患者心率、血壓等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有利于對(duì)疾病的觀察。另外，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)在綜合監(jiān)護(hù)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，保證醫(yī)生對(duì)患者的生命體征進(jìn)行了更好的監(jiān)控與分析，不僅可應(yīng)用于醫(yī)療場(chǎng)所，同時(shí)也可在患者日常生活中得到更加廣泛的應(yīng)用，有利于對(duì)疾病的監(jiān)護(hù)，一旦發(fā)展異常立即給予治療。

4結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷快速發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)提供了更加可靠的技術(shù)支持，且該項(xiàng)技術(shù)也不斷成熟，發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)不僅在改變?nèi)藗兩a(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)以及生活理念方面具有重要的意義，還可應(yīng)用于醫(yī)療儀器中更好地對(duì)疾病進(jìn)行診斷與治療，并得到了廣泛的應(yīng)用。綜上所述，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療儀器中可有效促進(jìn)醫(yī)療儀器的發(fā)展，期間需根據(jù)院內(nèi)實(shí)際需求并結(jié)合現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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機(jī)電一體化的概念范文第4篇

關(guān)鍵字：機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向

中圖分類(lèi)號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、引言

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)科的交叉與滲透，造就了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。機(jī)電一體化技術(shù)始于電子技術(shù)的發(fā)展及電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合，尤其是大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展并引起廣泛注意。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世寫(xiě)下機(jī)電一體化技術(shù)新篇章；微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)帶來(lái)勃勃生機(jī)；可編程序控制器“電力電子”的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；激光技術(shù)模糊技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化技術(shù)躍上新臺(tái)階。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

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)60年代以前為第一階段，這一階段稱(chēng)為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。由于技術(shù)的局限性已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱(chēng)為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始在這方面進(jìn)行研究和應(yīng)用。但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機(jī)電一體化的技術(shù)分類(lèi)

1.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。各種信息資料之間交換、運(yùn)算、存儲(chǔ)、判斷和決定以及專(zhuān)家系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)都是計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。

2.機(jī)械技術(shù)。機(jī)電一體化的基礎(chǔ)技術(shù)就是機(jī)械技術(shù)。它和機(jī)電一體化相互促進(jìn)，完成了結(jié)構(gòu)和功能上的改革，同時(shí)它的重量減輕，體積相對(duì)以前更小，精度也得到了提高，它的性能指標(biāo)也更加的適應(yīng)人類(lèi)的需要，努力地利用高科技來(lái)更新著機(jī)電一體化的概念。

3.自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)是在自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)上，先進(jìn)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)然后再經(jīng)過(guò)仿真調(diào)試，它可以進(jìn)行高精度和速度的控制，還能進(jìn)行自我的調(diào)制、診斷和修補(bǔ)。

4.系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)是以整體趨勢(shì)和目標(biāo)為基礎(chǔ)，利用整體概念組織和各種相關(guān)的技術(shù)，利用總分的觀念來(lái)將整體分成為好多有一定關(guān)聯(lián)的小單元，其中的接口技術(shù)是紐扣是實(shí)現(xiàn)各小部分進(jìn)行連接的保證。

5.感應(yīng)技術(shù)。現(xiàn)在的感應(yīng)技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用十分普遍，機(jī)電一體化也應(yīng)用了感應(yīng)檢測(cè)技術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，傳感檢測(cè)技術(shù)是必不可少的，它向人類(lèi)的皮膚那樣，是整個(gè)系統(tǒng)的感受器官，而且他的功能越是強(qiáng)大那么系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。

四、機(jī)電一體化的發(fā)展方向

1.智能化。人工智能在機(jī)電一體化中越來(lái)越受到人們的重視，它是在理論得以控制上，讓機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有一定的智能，在這其中還有人工智能、計(jì)算機(jī)學(xué)、生命科學(xué)等一些新的思想和新的方法，它雖然不能達(dá)到人類(lèi)那樣的水平，但也可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的推理判斷和邏輯決策。當(dāng)然，要想真正的像人一樣是不可能的，它只能進(jìn)行低級(jí)智能或人的部分智能。

2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠(yuǎn)。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體不僅可以利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，還可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)不管是對(duì)于任何機(jī)電一體化化的企業(yè)，模塊化將帶來(lái)一個(gè)美好的前景，并且它的潛力是無(wú)窮的。

3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給社會(huì)各方面的發(fā)展都帶來(lái)了巨大的變革，全球化的趨勢(shì)也無(wú)可阻擋，機(jī)電一體化新產(chǎn)品無(wú)疑會(huì)暢銷(xiāo)全球，而且網(wǎng)絡(luò)化可以在一定基礎(chǔ)上促進(jìn)智能化的應(yīng)用，他可以以計(jì)算機(jī)為中心把一系列的家用電器連成一個(gè)系統(tǒng)，讓人們真切的感受到現(xiàn)代高科技帶來(lái)的便利，因此機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然結(jié)果。

4、微型化。現(xiàn)在社會(huì)上大多數(shù)的產(chǎn)品都在走向微型化，機(jī)電一體化也是順應(yīng)時(shí)代的潮流。機(jī)電一體化正在向微型精確的方面發(fā)展它在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

5.綠色化。綠色環(huán)保是世界的主題，現(xiàn)在的環(huán)境狀態(tài)是資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源的呼聲更加高漲，時(shí)展的要求是可以設(shè)計(jì)一不污染環(huán)境的綠色化的機(jī)電一體化產(chǎn)品，讓綠色路線(xiàn)在產(chǎn)品中一路暢通，這也就成為了機(jī)電一體化最符合人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的一個(gè)發(fā)展方向。

6.人性化。人性化是各類(lèi)產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在具有一定完整性能的基礎(chǔ)上，對(duì)于外觀設(shè)計(jì)以及它的外觀視覺(jué)也有著相應(yīng)的要求，這可以讓產(chǎn)品與外在環(huán)境更加的適應(yīng)，讓人們使用產(chǎn)品更加的貼心，更加的自然，更接近生活習(xí)慣。

機(jī)電一體化與電子之間深度結(jié)合，并且與各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向。機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。所以要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢(shì)，準(zhǔn)確定位，嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃，使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢(shì)，為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實(shí)際需要的、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的合格人才。

機(jī)電一體化的概念范文第5篇

【關(guān)鍵詞】電子 機(jī)械 工業(yè) 一體化

Primary understanding to the incorporate machinery and electron

Lu Mingchun

【Abstract】Since the electron technology came out, the combination of the electron technology with the machinery technology has started. Now, the technology, the incorporate machinery and electron has got an obvious development, which has aroused people’ wide attention. It makes the industry production step into the developing period with the “incorporate machinery and electron” as the character from the “machinery electrization”.

【Keywords】Electron Machinery Industry Integration

機(jī)電一體化是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的，融合機(jī)械工程、電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息技術(shù)等為一體的新興交叉學(xué)科。

其中機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來(lái)更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿(mǎn)足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。

1．機(jī)電一體化概述。機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng)。

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著自身體系的新型學(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。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)，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)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(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)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等。也就是說(shuō)，機(jī)電一體化產(chǎn)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(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2．機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r。機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：①20世紀(jì)60年代以前為第一階段，這一階段稱(chēng)為初級(jí)階段。在這一時(shí)期，人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(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)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)后轉(zhuǎn)為民用，對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí)，研制和開(kāi)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)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)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。②20世紀(jì)70-80年代為第二階段，可稱(chēng)為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn)；機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國(guó)均開(kāi)始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。③20世紀(jì)90年代后期，開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比，仍有相當(dāng)差距。

3．機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴(lài)并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面：

3．1 智能化。智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。誠(chéng)然，使機(jī)電一體化產(chǎn)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(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)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(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的，還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配。

3．3 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(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)（home net）將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)（computer integrated appliance system，CIAS），能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3．4 微型化。微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱(chēng)其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類(lèi)。

3．5 環(huán)保化。工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極小，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。