機電一體化專業(yè)介紹1

　　機電一體化又稱機械電子工程，是機械工程與自動化相互融合的一門專業(yè)。是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合。

　　機電一體化技術專業(yè)應用領域廣泛。畢業(yè)生主要可從事數(shù)控設備的維護、調(diào)試、操作、制造、安裝和營銷等技術與管理工作，就業(yè)崗位群大。該專業(yè)培養(yǎng)具有機械、電子、液（氣）壓一體化技術基本理論，掌握機電一體化設備的操作、維護、調(diào)試和維修，掌握應用機電一體化設備加工的工藝設計和加工工藝的基本方法和基本技能的工程技術人才。還包括電、車、鉗三種工人的職業(yè)。

　　我國在機電一體化方面起步較晚，目前還有大量的應用要依靠進口設備技術，正處于起步急追的狀態(tài)，相關人才的需求整體呈上升趨勢。

　　�？圃盒�

　　培養(yǎng)目標

　　機電一體化技術專業(yè)是培養(yǎng)以機械學和電子學為基礎，熟悉現(xiàn)代機械制造的基本理論、技術和裝備，具有機電一體化產(chǎn)品和技術的運用和開發(fā)能力的高等技術應用性專門人才。

　　培養(yǎng)要求

　　機電一體化技術專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新精神和良好職業(yè)道德的高等專門人才，掌握機械技術和電氣技術的基礎理論和專業(yè)知識;具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力，熟練進行機電一體化產(chǎn)品和設備的應用、維護、安裝、調(diào)試、銷售及管理的第一線高等技術應用型人才。

　　課程開設

　　主要開設《電機及其應用》、《工廠電氣控制設備及其應用》、《單片機控制技術應用》、《傳感器技術應用》、《電力電子與電機調(diào)速技術應用》等核心課程。電工電子技能訓練、工廠電氣控制實訓、PLC（即可編程邏輯控制器）應用技能實訓、電氣設備運行與維護實訓等實踐環(huán)節(jié)。考取勞動和社會保障部頒發(fā)維修電工職業(yè)資格證書及國家制造業(yè)信息化培訓中心“AUTO CAD高級繪圖師”證書。一般中職學校對于此專業(yè)所開設的課程有：電工基礎，電力拖動控制線路與技能訓練，鉗工工藝與技能訓練，車工工藝與技能訓練，數(shù)控加工基礎，可編程序控制器PLC及其應用，電子裝接，公差配合與技術測量，金屬材料與熱處理，機械基礎，機械制圖，機械制造工藝基礎，電工電子技術基礎，機電一體化技術等等

　　該專業(yè)學生可在電工實驗實訓室、電子技術實驗實訓室、供配電技術實訓室、工業(yè)檢測技術實訓室、可編程序控制器實訓室、單片機技術實訓室和電力自動化與繼電保護實訓室進行一體化教學。學院擁有實訓實習車間，學生可以進行電工綜合實訓。該專業(yè)學生在三個校外實訓基地進行畢業(yè)實習和頂崗實習。

　　機電一體化技術專業(yè)應用領域廣泛，就業(yè)崗位群大，學生畢業(yè)后可在相應的企事業(yè)單位從事機電設備的運行、維修、安裝、調(diào)試、機電一體化設備的設計、改造以及生產(chǎn)管理、技術管理等工作。

　　發(fā)展現(xiàn)狀

　　智能化

　　智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。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(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、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(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、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

　　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(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)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。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)�；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

　　綠色化

　　工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。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)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)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(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)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(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

　　網(wǎng)絡化

　　20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)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(chǎn)品�，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術是家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(home net）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(tǒng)(computerintegrated appliance system,CIAS），使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

　　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(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)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。

　　系統(tǒng)化

　　系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，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，研制各種機電一體化產(chǎn)品。事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

　�、排囵B(yǎng)目標

　　本專業(yè)培養(yǎng)具有機械、電子、液（氣）壓一體化技術基本理論，掌握機電一體化設備的操作、維護、調(diào)試和維修，掌握應用機電一體化設備加工的工藝設計和加工工藝的基本方法和基本技能的中級工程技術人才。

　�、浦鞲烧n程

　　電工技術、電子技術、機械設計基礎、機械加工機床、數(shù)控加工工藝、互換性與測量技術、液壓與氣動技術、檢測技術、數(shù)控技術、數(shù)控編程、電氣控制技術、機電傳動控制、單片機原理與應用、電器控制及PLC、計算機繪圖（cad）、工程力學等。

　�、侵饕獌�(nèi)容

　�、本蜆I(yè)崗位群：

　　機電一體化技術專業(yè)應用領域廣泛。畢業(yè)生主要可從事數(shù)控設備的維護、調(diào)試、操作、制造、安裝和營銷等技術與管理工作，就業(yè)崗位群大。主要可適應的崗位與就業(yè)方向為：

　　1）從事數(shù)控設備的安裝、調(diào)試、生產(chǎn)運行、維護等方面的技術工作；

　　2）從事數(shù)控設備（數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心和其它數(shù)控設備）的編程、操作工作；

　　3）從事數(shù)控設備的技術改造、技術革新、電氣維修、銷售和售后服務等工作。

　�、� 專業(yè)核心能力：

　　a、掌握典型數(shù)控設備的維護能力；

　　b、掌握典型數(shù)控設備的操作的能力。

　�、� 本專業(yè)的核心課程有：液壓與氣動技術、機械制造工藝與工裝、數(shù)控原理與系統(tǒng)、數(shù)控加工工藝與編程模塊、數(shù)控機床機械結(jié)構、數(shù)控機床電氣控制、數(shù)控機床故障診斷與維修模塊、CAD/CAM應用技術、Solidworks以及電力拖動，電動機原理結(jié)構

　　⑷知識、能力、素質(zhì)要求

　　⒈知識要求

　�、耪莆振R克思主義基礎原理和必要的科技文化知識；

　�、� 掌握必需的數(shù)學和英語基礎知識；

　　⑶ 掌握機械制造知識；

　�、� 掌握必需的電工、電子技術知識；

　�、� 掌握微機與應用知識；

　�、� 掌握數(shù)控原理、數(shù)控機床和數(shù)控加工編程知識；

　�、� 數(shù)控機床的故障診斷與維修的知識。

機電一體化專業(yè)介紹2

　　機電一體化是由計算機技術、信息技術、機械技術、電子技術、控制技術、光學技術等相融合構成的一門獨立的交叉學科。接下來為同學們介紹一下機電一體化技術專業(yè)，希望對同學們選擇專業(yè)有所幫助！

　　機電一體化又稱機械電子學，英文稱為Mechatronics，它是由英文機械學mechanics的前半部分與電子學electronics的后半部分組合而成，機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上。機電一體化主要發(fā)展方向為智能化，模塊化，網(wǎng)絡化，微型化，系統(tǒng)化等。

　　專科院校

　　培養(yǎng)目標

　　機電一體化技術專業(yè)是培養(yǎng)以機械學和電子學為基礎，熟悉現(xiàn)代機械制造的基本理論、技術和裝備，具有機電一體化產(chǎn)品和技術的運用和開發(fā)能力的高等技術應用性專門人才。

　　培養(yǎng)要求

　　機電一體化技術專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新精神和良好職業(yè)道德的高等專門人才，掌握機械技術和電氣技術的基礎理論和專業(yè)知識;具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力，熟練進行機電一體化產(chǎn)品和設備的應用、維護、安裝、調(diào)試、銷售及管理的第一線高等技術應用型人才。

　　課程開設

　　主要開設《電機及其應用》、《工廠電氣控制設備及其應用》、《單片機控制技術應用》、《傳感器技術應用》、《電力電子與電機調(diào)速技術應用》等核心課程。電工電子技能訓練、工廠電氣控制實訓、PLC(即可編程邏輯控制器)應用技能實訓、電氣設備運行與維護實訓等實踐環(huán)節(jié)�？既�勞動和社會保障部頒發(fā)維修電工職業(yè)資格證書及國家制造業(yè)信息化培訓中心“AUTO CAD高級繪圖師”證書。一般中職學校對于此專業(yè)所開設的課程有：電工基礎，電力拖動控制線路與技能訓練，鉗工工藝與技能訓練，車工工藝與技能訓練，數(shù)控加工基礎，可編程序控制器PLC及其應用，電子裝接，公差配合與技術測量，金屬材料與熱處理，機械基礎，機械制圖，機械制造工藝基礎，電工電子技術基礎，機電一體化技術等等

　　該專業(yè)學生可在電工實驗實訓室、電子技術實驗實訓室、供配電技術實訓室、工業(yè)檢測技術實訓室、可編程序控制器實訓室、單片機技術實訓室和電力自動化與繼電保護實訓室進行一體化教學。學院擁有實訓實習車間，學生可以進行電工綜合實訓。該專業(yè)學生在三個校外實訓基地進行畢業(yè)實習和頂崗實習。

　　機電一體化技術專業(yè)應用領域廣泛，就業(yè)崗位群大，學生畢業(yè)后可在相應的企事業(yè)單位從事機電設備的運行、維修、安裝、調(diào)試、機電一體化設備的設計、改造以及生產(chǎn)管理、技術管理等工作。

　　發(fā)展現(xiàn)狀

　　智能化

　　智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。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(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、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(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、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

　　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(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事，如研制集減速、智能調(diào)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。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口，由于利益沖突，很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)�；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

　　綠色化

　　工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化，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)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)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(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)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(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

　　網(wǎng)絡化

　　20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術，網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育以及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球，由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)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(chǎn)品�，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術是家用電器網(wǎng)絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(home net)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(tǒng)(computerintegrated appliance system,CIAS)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。

　　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(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展，微機電一體化產(chǎn)品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)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。

　　系統(tǒng)化

　　系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化，未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，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，研制各種機電一體化產(chǎn)品，事實上，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

　�、排囵B(yǎng)目標

　　本專業(yè)培養(yǎng)具有機械、電子、液(氣)壓一體化技術基本理論，掌握機電一體化設備的操作、維護、調(diào)試和維修，掌握應用機電一體化設備加工的工藝設計和加工工藝的基本方法和基本技能的中級工程技術人才。

　　⑵主干課程

　　電工技術、電子技術、機械設計基礎、機械加工機床、數(shù)控加工工藝、互換性與測量技術、液壓與氣動技術、檢測技術、數(shù)控技術、數(shù)控編程、電氣控制技術、機電傳動控制、單片機原理與應用、電器控制及PLC、計算機繪圖(cad)、工程力學等。

　�、侵饕獌�(nèi)容

　�、本蜆I(yè)崗位群：

　　機電一體化技術專業(yè)應用領域廣泛，畢業(yè)生主要可從事數(shù)控設備的維護、調(diào)試、操作、制造、安裝和營銷等技術與管理工作，就業(yè)崗位群大。主要可適應的崗位與就業(yè)方向為：

　　1)從事數(shù)控設備的安裝、調(diào)試、生產(chǎn)運行、維護等方面的技術工作;

　　2)從事數(shù)控設備(數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心和其它數(shù)控設備)的編程、操作工作;

　　3)從事數(shù)控設備的技術改造、技術革新、電氣維修、銷售和售后服務等工作。

　　⒉ 專業(yè)核心能力：

　　a、掌握典型數(shù)控設備的維護能力;

　　b、掌握典型數(shù)控設備的操作的能力。

　�、� 本專業(yè)的核心課程有：液壓與氣動技術、機械制造工藝與工裝、數(shù)控原理與系統(tǒng)、數(shù)控加工工藝與編程模塊、數(shù)控機床機械結(jié)構、數(shù)控機床電氣控制、數(shù)控機床故障診斷與維修模塊、CAD/CAM應用技術、Solidworks以及電力拖動，電動機原理結(jié)構

　�、戎�識、能力、素質(zhì)要求

　�、敝�識要求

　　⑴掌握馬克思主義基礎原理和必要的科技文化知識;

　�、� 掌握必需的數(shù)學和英語基礎知識;

　　⑶ 掌握機械制造知識;

　　⑷ 掌握必需的電工、電子技術知識;

　�、� 掌握微機與應用知識;

　�、� 掌握數(shù)控原理、數(shù)控機床和數(shù)控加工編程知識;

　�、� 數(shù)控機床的故障診斷與維修的知識。

　　發(fā)展階段

　　第一階段

　　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(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。

　　第二階段

　　20世紀70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。這個時期的特點是：①mechatronics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(nèi)得到比較廣泛的承認;②機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;③各國均開始對機電一體化技術和產(chǎn)品給以很大的關注和支持。

　　第三階段

　　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(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

　　中國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和20xx年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)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(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，已經(jīng)取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

　　專業(yè)介紹

　　機械技術

　　機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機械制造技術。

　　信息技術

　　計算機與信息技術其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術均屬于計算機信息處理技術。

　　系統(tǒng)技術

　　系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元，接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面，它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

　　自動控制術

　　其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設計，設計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

　　傳感檢測

　　傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴酷環(huán)境的考驗，它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。

　　伺服傳動

　　包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

機電一體化專業(yè)介紹3

　　歷史發(fā)展

　　隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統(tǒng)技術，正向光機電一體化技術（Opto-mechatronics）、微機電一體化方向發(fā)展，應用范圍愈來愈廣。

　　學科來源

　　機電一體化在國外被稱為Mechatronics是日本人在20世紀70年代初提出來的，它是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結(jié)合在一起構成的一個新詞，意思是機械技術和電子技術的有機結(jié)合。這一名稱已經(jīng)得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認，我國的工程技術人員習慣上把它譯為機電一體化技術，機電一體化技術又稱為機械電子技術，是機械技術、電子技術和信息技術有機結(jié)合的產(chǎn)物。機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合，是諸多高新技術產(chǎn)業(yè)和高新技術裝備的基礎。它包括產(chǎn)品和技術兩方面：光機電一體化產(chǎn)品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術于一體的高科技產(chǎn)品，具有很高功能和附加值；光機電一體化技術是指其技術原理和使光機電一體化產(chǎn)品得以實現(xiàn)，使用和發(fā)展的技術。

　　光機電一體化技術是由光學，光電子學，電子信息和機械制造及其他相關技術交叉與融合構成的綜合性高新技術是諸多高新技術產(chǎn)業(yè)和高新技術裝備的基礎。它豐富和拓寬了光機電一體化技術的內(nèi)涵和外延。

　　學術概念

　　機電一體化技術是在以微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展向機械工業(yè)領域迅猛滲透并與機械電子技術深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統(tǒng)理論出發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構目標，以智力、動力、結(jié)構、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質(zhì)運動，能量變換進行研究，使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。

　　學科要素

　　五大組成要素： 一個機電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機結(jié)合而成。

　　機械本體（結(jié)構組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構，一般包括有機身、框架、支撐、聯(lián)接等。

　　動力驅(qū)動部分（動力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。

　　測試傳感部分（感知組成要素）對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應的控制信息。

　　控制及信息處理部分（職能組成要素）將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的運行。

　　執(zhí)行機構（運動組成要素）根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動作和功能。

　　學科原則

　　機電一體化四大原則：構成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。

　　兩個需要進行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通過接口耦合來實現(xiàn)。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準確的交換、傳遞，必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進行交換與傳遞。

　　運動傳遞使構成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。

　　在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策，以達到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅(qū)動功能。

　　兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無法直接進行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。

　　發(fā)展階段

　　模型階段

　　模型階段，所有的系統(tǒng)組件都能夠被最優(yōu)化

　　在仿真計算的幫助下，可以測試和分析這些組件的適用性；監(jiān)測響應頻率

　　對模型進行分析。此外，還能夠生成一個物理/拓撲系統(tǒng)模型，包括機械、液壓和控制導向組件。有必要有一個模型工具，這個工具支持機電一體化系統(tǒng)的物理模型，即當有實物和節(jié)點時，這些模型能夠以1：1來測試，并且原型設計研究階段可以在嚴酷的實時條件下進行。

　　測試階段

　　在系統(tǒng)運行完模型階段之后，所產(chǎn)生的具體的性能數(shù)據(jù)可以通過試驗臺驗證。這樣就可以測試和檢驗該系統(tǒng)有關參數(shù)波動的魯棒性，功率儲備及連續(xù)運行的特征。這樣做的話，用戶可以進行測試或者使用CAMeL-ViewTestRig進行硬件在回路（的測試）。要進行硬件在回路測試，相關裝置的物理特性需要詳細確認，這些裝置必須是建立在測試平臺的基礎之上。識別經(jīng)過測試平臺上測試過的組件，容許這些組件在模型中被識別，并確保整個以系統(tǒng)為基礎的仿真分析布局。

　　原型階段

　　成功的測試之后，就會建立一個原型。這里要特別關注的是模型特性，這些特性特指通過特別費力的仿真所決定的特性，比如組件損耗（性能）。這些數(shù)據(jù)結(jié)果，為模型基礎性分析提供服務，同時為進一步研發(fā)提供知識基礎。

　　學科內(nèi)容

　　機械技術

　　機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機械制造技術。

　　計算機類

　　計算機與信息技術

　　其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術均屬于計算機信息處理技術。

　　系統(tǒng)技術

　　系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元，接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面，它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

　　自動控制技術

　　其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設計，設計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

　　傳感檢測技術

　　傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高�，F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴酷環(huán)境的考驗，它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保護。

　　伺服傳動技術

　　包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。