机电一体化介绍资料

1、机电一体化又称机械 电子工程，是机械工程与自动化的一种，英语称为Mechatronics ,它是由英文机械学 Mechanics的前半部分与电子学 Electronics 的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在 1971年日本杂志机械设计的 副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和 普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未 有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和 微电子技术紧密集合的一门技术， 他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。内容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，利用其

2、它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变 更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电 一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时 采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。电脑技术其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经 网络技术均属于计算机信息处理技术。系统技术系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发， 将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面， 它是实现系统各部分有机连接的保证。自动技术其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设

3、计，设计后的系统仿真，现场调试， 控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、 再现、检索等。传感技术传感检测技术 是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功 能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信 息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。伺服技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动 作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。组成要素与四大原则五大组成要素一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能

4、组成要素五大组成要素有机结合而成。 机械本体（结构组成要 素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联 接等。动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动 力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本 身和外部环境的各种参数和状态进行检测， 并变成可识别的信号，传输给信息处 理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组 成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。执行机构（运动组成

5、要素） 根据控制及信息处理 部分发出的指令，完成规定的动作和功能。机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力 源5个组成部分构成。四大原则构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循接口耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合：两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续 脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信 号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的 信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、 信号格式

6、和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功 能，使信息按规定的模式进行交换与传递。能量转换：两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换 和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类 型能量的最优转换方法及原理。信息控制：在系统中，所谓智能组成要素的系统 控制单元，在软、硬件的保证下， 完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目 的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、 推理机制以及自学习 功能等知识驱动功能。运动传递：运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变 换与

7、传输以及以运动控制为目的的优化。核心课程机械制图、电气CAD工程实践、电工技术基础、 工程力学、机械设计基础、机械加工工艺、 数控机床编程、单片机原理与应用、 电子技术基础、检测与传感技术、液压与气动技术、机 床电气控制（电机与电气控制）、PLC、电力电子技术、数控加工工艺与编程、数控机床与 维修、机电一体化技术（机电控制技术）、自动化控制原理（PC控制与组态）、供配电技术 实训课程电工技术基础实训、 金工实习、电子技术基础实训、单片机原理与应用实训、液压传动实训、电力拖动控制线路实训、PLC编程实训、数控机床维修实训、毕业实训、职业生涯规划、大学生涯规划、职业环境认知、成功素养拓展、工作能力

8、提升、激情自主创业、求职过程胜 出、初涉职场转型等。专业软件设计制图：AUTO CAD、UG、solidworks、3ds max 等编程仿真：PLC编程setp7 （西门子PLC组态编程调试软件）、；51单片机编程keil （AT89 系列、8051内核）仿真Proteus （很多单片机支持 C+，包括凌阳十六位单片机）；数控编 程仿真斯沃数控、宇龙数控仿真系统；维修仿真数控机床维修仿真软件。PC组态软件：wincc （西门子）、组态王、昆仑组态等。电子仿真：NI Multisim 、Proteus 等 液压与气动仿真： AMEsim、MSC等 培养目标与就业方向1、培养学生具有机、电、液一

9、定的理论知识和较强的实践技能。2具有机械加工设备 的初步操作技能和 数控加工、数控编程的能力。3具备从事机电技术必需的理论知识和综合职业能力的机电设备、自动化设备和生产线的运行与维护人员，并具有 设备改造能力的高等技术综合性 应用型人才。4能在机电设备制造企业、从事机电产品设计与开发、企业与车间生产技术管理等工作，以及机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理；普通机床的数控化改装等。8就业前景编辑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构成的系统的总称实操性人才缺乏，各企业高薪聘请机电一体化专业人才，在深圳地区例如

10、：富士康、三星、华为、等一线企业拥有大量高 薪职位就业前景十分广阔以下由工控行业网为您进行的机电一体专业就业前景的方向分析。机电一体专业就业方向1、从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作，也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作2、 机电一体化专业（计算机辅助设计与制造方向）从事机电产品的计算机辅助设计（CAD ）与计算机辅助制造（CAM ）,并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才可在模

11、具设计也制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程，数控机床的调试、维护及加工操作，从事生产和技术管理工作，也可以从事国内外数控设备的营销工作3、机电一体化专业（模具 CAD/CAM 方向）从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术 应用性专门人才可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技 术工作，也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作4、机电一体化专业(机电 CAD技术方向)在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电 脑绘图设计、

12、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业，轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制 造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作发展方向编辑机电一体化向智能化方向迈进 .20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术 向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信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，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了 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大进步，为 机电一体

13、化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。关注六个发展方向：机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和 进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有：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中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科 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，使它具有 判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更

14、高的控制目标。诚然，使机电一体化产 品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器 使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而必要的。2模块化。模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生产厂家繁多， 研制和开发具有标准机械接口、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。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、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，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准， 以便各部件、单

15、元的匹配和接口。由于利益冲突，很难制定国际或国内这方面的标准，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，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生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。3网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞 速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各 种远程控制和监视技

16、术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated即plianee system , CIAS ),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。4微型化。微型化兴起于 20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过 1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、

17、运动灵活，在生 物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术， 微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。5绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一 方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色 产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少， 资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。 机电一体化产品的绿色化主要是指