導語：如何才能寫好一篇機電一體化內涵，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】機電接口技術；機電一體化發展；電子機械技術

0 前言

隨著社會經濟的不斷發展，在科學技術方面，我國取得了較為突出的成就，很多學科之間都實現了有效地滲透與融合。當科學之間實現了滲透與融合之后，新的研究方向就會產生，比如機電一體化技術就是融眾多學科為一體的學科。伺服驅動技術、自動控制技術、機械技術、網絡通訊技術、計算機技術、檢測傳感技術、系統整體技術等都是機電一體化技術中融合的技術內容。因此，在設計機電一體化產品的時候，要對多種學科技術中各相關學科的特性展開研究，其特性參量之間的各種物理關系都要理清楚，各學科特性參量間的關系、要求以及耦合條件都要正確地處理好，并正確分析與研究各學科特性之間的耦合關系及內在聯系，這樣可以有效地解決好在設計機電一體化產品系統工程中出現的具體問題。在這種狀況下，機電接口技術便應運而生，運用這一項技術，可以很好地將機電及其相關領域技術融為一體過程中出現的具體問題進行有效地解決，并將最好的機電化產品的研究領域設計出來。

1 機電接口技術的內涵

所謂機電接口指的是機電一體化產品中控制微機與機械裝置之間的接口，其產生的基礎為機電一體化發展[1]。機電接口根據信息傳遞的方向可以分為控制量輸出接口與信息采集接口（傳感器接口）。在機電一體化產品中有很多常用的傳感器，在輸出信號的時候，大多采用的都是模擬量的形式，比如使用熱電偶對溫度進行檢測、使用測速發電機對轉速進行檢測、使用差動變壓器對位置進行檢測等，但是控制量輸出接口卻是一個特殊的形式，其采用的是數字系統。

所謂機電接口技術指的是對機電系統（集電子、機械、信息等各種功能技術為一體的綜合系統）中各項組成技術與各項組成部分（子系統）的連接問題進行研究，以此對系統中信息能量的融合與交互進行有效地解決，達到機電系統最優化設計的目的[2]。

機電接口有硬件與軟件兩大類，機電系統或者子系統之間與環境或者操作者之間建立一種有效地連接，并給予相應的物理通道輸出或者輸入、轉換、傳遞一定的能量與信息為機電接口的硬件主要表現形式；為系統信息之間的轉換、交互與調整提供相應的方法，并對機電一體化組成技術進行綜合與協調，從而促成各子系統融合成為一個統一的整體，達到實現其新功能的目的為機電接口軟件的主要表現形式[3]。

現階段，機電接口主要可以分為四大類，分別為智能接口、人-機接口、機-電接口與動力接口[4]。智能系統在應用方面較為復雜，不同的技術，其信息形式也要求發生相應的改變，這樣智能接口在進行各種信息傳遞與轉換的時候，不同的技術與不同的子系統才能有機的結合在一起，成為一個完整、全新的系統；人-機接口是在操作者與機電系統之間存在的一個接口，運用人-機接口，系統運行的狀態便可以顯示在操作者的眼前，有利于操作者對系統進行監控，使系統在運轉的過程中更加人性化；機-電接口可以有效地連接起驅動系統、執行機構以及傳感器，將驅動信號成功轉換成為符合執行機構要求的信號，也可以將執行機構中運行的機械信號成功轉換成為符合傳感器要求的要求；動力接口是有效地將動力源與機電系統連接起來的接口，給予一定的動力給機電系統中的驅動單元[5]。在機電系統中，動力有很多不同的類型，比如交流電、直流電、液壓與氣動等，系統中運用的動力類型不同，與之相適應的動力接口形式也應該是不同的，不過可以通過比較大的功率是所有動力接口共同擁有的一大特點。

2 機電一體化發展現狀

所謂機電一體化指的是將電子技術與機械技術有機地結合在一起并運用的一種綜合技術，在綜合應用的過程中需要運用到機械、自動監控、接口、傳感測試、信息、電力電子以及電力等多項技術。伴隨科學技術的不斷發展，計算機技術已經逐漸得到普及，并廣泛應用于各個領域與行業中，在各領域與各行業中，機電一體化的運用也逐漸增多[6]。比如機床、量具、低壓電器、機器人、量儀、電動傳動裝置、軍事裝備、電站控制系統、焊接設備、急用電器等都對機電化一體技術進行了較為廣泛的應用，在這種狀況下，機電一體化也正朝著網絡化、微型化、智能化、模塊化、綠色化、系統化等方向發展。

3 機電接口技術對機電一體化發展的影響

隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平得到了提高，人們對科學技術的要求也越來越高，傳統的機械技術已經無法滿足人們日益增長的技術需求。在這種狀況下集電子技術、機械技術及信息技術為一體的機電一體化便應運而生了，機電一體化技術的誕生符合時展的需求。剛產生機電一體化技術的時候，只不過是將電子技術與機械技術進行簡單的結合，而且連接它們的接口也是非常簡單的。但是隨著社會經濟以及科學技術的不斷發展，機電一體化技術也得到了不斷地發展?，F階段，機電一體化產品已經不再簡單，而是發展成為了融多項技術為一身的復雜系統，與之相適應的系統內部接口也發展得愈來愈復雜。

當前，對機電一體化技術的各項組成技術研究已經發展得較為深入與成熟，而且研究人員也注意到對各項組成技術進行單一的研究與發展并不能有效的對機電一體化系統的最優化進行保障。然而機電一體化系統具有一定的復雜性，單純地研究機電一體化系統設計理論或者單純地研究機電一體化融合與集成理論，都無法實現對機電一體化系統展開具體的研究。在這種情況下，對機電接口技術進行研究可以為研究機電一體化系統提供有利的方式，并在實際設計的過程中對集成與融合理論、系統設計理論進行靈活的運用。

現階段，機電一體化正朝著網絡化、微型化、智能化、模塊化、綠色化、系統化等方向發展，這一發展方向也必然對模塊化以及接口提出更高的要求。在保持接口一致性的同時還要對系統技術融合、能量與信息的傳遞進行保障。

4 結語

綜上所述，所謂機電接口技術指的是對機電系統中各項組成技術與各項組成部分的連接問題進行研究，以此對系統中信息能量的融合與交互進行有效地解決，達到機電系統最優化設計的目的。所謂機電一體化指的是將電子技術與機械技術有機地結合在一起并運用的一種綜合技術，在綜合應用的過程中需要運用到機械、自動監控、接口、傳感測試、信息、電力電子以及電力等多項技術。研究和發展機電接口技術，可以有效地加速機電一體化技術發展的進程，有利于推動機電一體化發展。

【參考文獻】

[1]鄭剛，費仁元，張慧慧，孫樹文.機電接口技術的內涵與機電一體化發展[J].制作業自動化，2007（06）：1-4.

[2]袁耀輝.關于機電一體化系統的接口技術探討[J].廣東科技，2013（02）：46-47.

[3]鄭剛，費仁元，張慧慧.幾點接口技術的內涵和發展[J].北京工業大學學報，2007（04）：414-417.

[4]金麗敏，喬玉壇.機電一體化中接口技術的分析應用[J].科技傳播，2010（10）：144-145.

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一、目前機電一體化專業教學存在的問題

（一）對專業內涵的理解不夠機電一體化的本質是將電子技術引入機械控制中，也就是利用傳感器檢測機械運動，將檢測信息輸入計算機中，計算機得到能夠實現預期機械運動的控制信號，由此來控制執行裝置。若是真正意義上的機電一體化產品，它有兩個明顯的特征，一是要有運動機械，二是采用了電子技術，通過計算機指令和反饋來實現柔性化和智能控制。而不少專業教師卻單一地認為，機電一體化專業就是學一點機械類課程，學一些電子類課程，如果加上一些控制類課程，簡單拼湊就是機電一體化了。因為理解不夠，所以對最后的綜合實踐課程，沒有引起足夠的重視，課時量及訓練強度不夠，大量精力花在了使學生獲取裝配鉗工或維修電工高級工證書上。但社會現實卻是機電一體化技術發展到了新的高度，隨著光學、通信技術等的進入，機電一體化出現了光機電一體化；而人工智能技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，開啟了機器人的新時代。這迫切需要我們五年制高職機電一體化專業融入新技術、新技能。

（二）對關鍵核心課程的融合不夠目前，機電一體化技術專業主要開設機械類、電子類和控制類專業課程。技能實踐課程也大致這樣劃分，在最后階段，再開設綜合專業課程和實踐課程。如果按專業方向劃分，則制造技術方向開設CAD/CAM軟件應用技術、機電設備機械安裝與調試技術、機電設備裝調工（裝配鉗工）訓練與考級；控制技術方向開設電氣制圖及CAD技術、機電設備電氣系統安裝與調試技術、機電設備裝調工（維修電工）訓練與考級。以上所有課程基本上都是分機械和電子課程兩條線展開的，對PLC和單片機的理解運用不到位，到最后真正能融合機電技術、體現機電一體化專業特點的機電設備安裝與調試技術實踐課只開3周，而裝配鉗工和維修電工課程分別開了11周。很明顯，對前者這門綜合性的核心實訓課程重視不夠，其帶來的后果是學生雖然分別掌握了機械類、電子類、控制類課程的知識和技能，但沒有融合三類課程和技能，沒有達到真正的機電一體化人才培養要求。

（三）對技術技能應用能力的強化不夠對于五年制高職的學生來說，最重要的專業能力是專業技術技能應用能力，而不是開發和設計能力。具體地說，就是操作機電一體化設備的能力，具體分析、制定機械加工工藝文件的能力，能處理生產車間現場工藝技術問題，具有維護、維修機電一體化設備的能力。而現在大部分學校對學生的技能要求就是制造技術和控制技術兩個方向，就是取得裝配鉗工高級工或維修電工高級工證書。這些技術技能肯定不能讓學生完全了解和掌握機電一體化專業的核心技能。學校應當通過校內機電設備裝配調試相關課程設計、專項實訓，使學生獲得初步的技術技能應用能力，最后通過綜合實訓課程，使學生獲得真正的機電一體化專業技能，并努力培養學生分析和解決實際問題的能力。

二、對培養學生專業技術技能應用能力的探索

（一）多元整合優化專業課程體系目前，職業學校普遍開設三類課程：綜合化課程（技術基礎模塊）、一體化課程（技術模塊）、項目化課程（技術訓練模塊）。綜合化課程模塊是機電專業領域崗位群相關職業通用性的必備技術理論和基礎技能；一體化課程是機電專業相關技術領域中某種技術知識和技術應用方法有機整合的課程，如PLC編程及應用技術、單片機應用技術、傳感檢測技術等；項目化課程是培養學生專項技能和綜合職業能力的課程，該類課程與職業技能或職業資格要求融通，突出熟練技術運用能力的培養，如機電一體化專業中的鉗工技術訓練、機加工技術訓練、機電設備裝配調試技術訓練等。而對上述三類課程進行整合優化，就形成了真正的機電一體化課程，包括機電一體化技術理論課程、機電設備裝調技術課程設計、機電一體化設備裝配調試實訓課程等，這是最能體現專業特點和要求的課程，是機電技術的真正融合。

（二）開設綜合化的核心實踐課程目前，綜合實訓課程開設的情況是：制造技術方向開設裝配鉗工，控制技術方向開設維修電工。如果培養機電綜合能力，就要把PLC編程及應用技術、單片機應用技術、傳感檢測技術加以強化，增加機電設備安裝與調試技術課程的學習和實踐，開設光機電技術和機器人技術實訓課程，讓學生了解并掌握較為前沿的機電一體化技術技能。

（三）重點培養學生專業技術的應用能力目前，不少學校機電一體化專業主要進行電工、車工、鉗工三項實踐技能訓練和職業技能鑒定，學生初步掌握了機電技能。但這些技能是獨立的、分散的，沒有與機電崗位的綜合技能匹配。隨著技能大賽的推進，各校購置了機電一體化設備，培養了一批能勝任機電一體化專業綜合實踐技能教學的師資隊伍，也有了較為成熟的實訓項目，完全有條件、有能力開展綜合實訓。目前，省內職業學校機電綜合實訓課程主要使用光機電一體化設備，該設備的組成包括電子控制模塊和機械機構。電子控制模塊主要有主令電器模塊、傳感器模塊、控制模塊、變頻器模塊、驅動電磁閥等。機械機構包括運料機構、傳送帶機構、推料機構、機械手機構等。工作原理是利用先進的控制設備，控制生產機械自動完成生產的自動化過程。這套設備雖小，但它涉及了機電一體化專業各個方面的知識和技術，體現了機電一體化專業的核心技能。教學實踐的具體做法是，以學會技術技能、完成任務為中心，以項目形式來安排訓練內容，讓學生用學過的指令實現各種電氣控制線路圖，模擬實現工業生產控制中的小項目，如工業洗衣機、自動軋鋼線、郵件分揀系統等，然后在機電氣一體化實訓臺進行分塊練習，熟練掌握每一個單元的自動控制功能，最終目標是將各單元組合為能夠實現不同生產要求的控制系統。這些技能訓練都來自生活和生產，學生對項目課題感興趣，教師引導學生主動思維，引導學生分析問題、動手解決問題，真正培養學生專業技術的應用能力。

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關鍵詞 煤礦 機電一體化 創新應用

中圖分類號：TD63；TK018 文獻標識碼：A

0引言

伴隨社會經濟的飛速發展及人們生活水平的逐步改善，對于一系列能源的需求量也相繼攀升，對各式各樣能源開采技術提供了更為嚴苛的要求。煤礦機電一體化技術是煤礦生產的一項關鍵技術，是集多項數字信息技術于一體的技術，對于改善煤礦機械生產效率有著十分重要的作用。由此可見，對煤礦機電一體化的創新應用開展研究，有著十分重要的現實意義。

1煤礦機電一體化概述

機電一體化對一系列數字信息技術進行了集合，包括機械、電氣、電子等，從而轉變成一個整體應用于煤炭行業的一項新技術。機電一體化體系組成成分有傳感設備、動力設備以及機械設備，其中傳感設備參與信息傳輸，動力設備確保安全生產及提供動力，機械設備則對一系列生產高效運行工作予以協調。唯有得到三者的一致支持，方可達成機電一體化。

近年來，機電一體化在煤炭行業得到廣泛推廣，在煤炭行業中扮演著越來越重要的角色，通過對機電一體化創新應用，可有效改善煤礦生產效率，提高經濟效益?，F階段，煤礦機電一體化推出了各式各樣的產品，諸如井下圖像監控設備、借助計算機傳輸物件的膠帶運輸機等，將此類設備應用于煤炭生產中，可促進煤炭行業的有序健康發展。

2煤礦機電一體化應用存在的問題

2.1機電安全管理制度落實力度不足

機電安全管理制度是機電一體化功能得以有效發揮的重要前提，對于煤炭安全生產有著十分重要的意義。然而，在該項管理制度執行過程中，卻存在落實力度不足問題，為機電一體化運行安全造成負面影響。具體表現為：（1）一些機電企業對幾點安全管理缺乏重要性認識，造成管理工作僅停留在形式層面，在管理實踐中時常會出現一些違規不當現象。（2）缺乏對安全管理的有力監督，一些檢測人員在日常工作中不認真負責，對安檢表進行隨意填寫，造成相關安全銀行無法被及時發現，加大了安全事故引發概率，為生產環節帶來安全隱患。

2.2機電設備先進性不足

即便機電一體化可有助于改善生產效率，提升企業經濟效益，然而在生產實踐中，一些煤礦企業僅著眼于眼前利益，不注重長遠發展，在機電設備上缺乏重視，致使引發一系列問題。具體表現為：（1）機電設備過于陳舊，一些企業機電設備使用時間已然超出額定使用年限，然而依舊在運行中，帶來一系列安全隱患。（2）機電設備超負荷運行，一些企業盲目追求高產量，不顧及機電設備實際荷載，使機電設備長期處在超負荷運行狀態下，如此一方面會降低設備使用年限，一方面會為設備安全帶來負面影響。（3）機電設備維護不力，企業為了實現生產目標，使機電設備持續不斷的運行，而未有開展及時有效的停運檢修，一定程度加大了安全事故引發概率。

2.3機電人員專業素質不足

煤礦機電一體化應用水平同樣受機電人員專業素質很大程度影響，具體而言：（1）機電人員專業技能不足，對一系列機電設備參數指標、性能、障礙維修等掌握不充分，造成機電設備運行期間存在的問題難以被及時覺察或有效解決。（2）機電人員工作態度不端正，在工作期間存在缺乏責任心、機電設備操作或檢修過于隨意等問題，為機電設備安全運行造成負面影響。

3煤礦機電一體化創新應用策略

全面煤礦企業在時展新形勢下，要與時俱進，大力進行改革創新，引入先進科技、成功發展經驗逐步強化煤礦機電一體化創新應用，如何進一步促進煤炭行業有序健康發展可以從以下相關策略著手：

3.1加大對機電一體化的管理力度

（1）強化對機電一體化技術層面的管理，不僅要把好技術關，還要開展現場機電設備管理工作。機電管理人員同樣應當發揮自身雙重智能的表率作用，強化機電管理及安全生產管理。

（2）強化對機體一體化設備的管理，機電一體化管理不僅要勇于革新，還要不斷對一體化技術開展強化改造。

3.2推行機電一體化智能控制

對于從事采掘行業的人來說，采掘是于非結構環境下開展的，該種狀況十分復雜，人們難以了解實際的施工生產環境，通常而言建模僅為困難。煤炭的采掘，存在著諸多未知因素，使得傳統作業方式可能引發各式各樣的安全事故。為了解決管理制度落實力度不足、機電人員專業素質不足等為煤礦機電一體化帶來的負面影響，應當推行機電一體化智能控制。一方面，智能控制可減輕機電設備運行所受人為因素的干擾，經由智能系統對機電設備運行中存在的問題開展自主調節，有效降低故障引發率。一方面，智能控制可增強機電一體化功能，促進獲取進一步全面、準確的礦井信息，進而強化生產安全性。

3.3引入電力電子學及電氣傳動自動化

近年來，我國煤礦企業電氣傳動上發生了一定的轉變，在煤礦機電交流調、速數字直流調速系統上，實現了有效的發展，如此極大水平改善了我國煤礦企業的自動化水平。此外，煤礦企業通過對發達國家高水平礦井采煤機、提升機的引入，同樣顯著提升了我國煤礦企業的煤炭、電力驅動自動化水平。

3.4強化礦井質量標準化管理

煤礦企業要_展好質量標準化管理工作，第一步要建立起一套科學完善的管理制度，并對所有用于煤礦生產的設備開展定期檢測，避免各式各樣可能危急安全的事件的引發。此外，煤礦企業還應當強化對設備的維修保養，做到誰使用，誰負責保管、維修。

4結語

總而言之，伴隨我國煤礦生產規模及生產水平的不斷改善，煤礦機電一體化發展收獲了有效的發展進步，不過在現階段煤礦機電一體化中，依舊存在各式各樣影響其生產效率的因素。鑒于此，相關人員務必要不斷鉆研研究、總結經驗，清楚認識煤礦機電一體化內涵，全面分析煤礦機電一體化應用存在的問題，“加大對機電一體化的管理力度”、“推行機電一體化智能控制”、“引入電力電子學及電氣傳動自動化”、“強化礦井質量標準化管理”等，積極促進煤炭行業的有序健康發展。

參考文獻

[1] 李孟，吳富如.淺談我國煤礦機電一體化技術的應用及管理[J].中國高新技術企業，2010（28）：44-45.

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關鍵詞：機電一體化現狀；應用；認識

一、新型機電一體化的產生與應用

機電一體化技術是指在原機械傳動工作機構中的主功能、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。

上世紀20年代以來，人們在傳統的機械傳動技術發展基礎上，大力發展了機械工業化革命，推動了工業化社會的發展，在二十世紀40年代以后，又利用電子技術的初步成果，來完善機械產品的性能后，刺激了機械產品與電子技術的結合。通過計算機技術、控制技術、通信技術的共同發展，為機電一體化的發展更進一步奠定了技術基礎。

20世紀70年代末期，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以很大的關注和支持。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，機電一體化進入了深入發展時期。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展露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國從20世紀80年代以后的改革開放時期，就開始開展機電一體化研究和應用，在工業制造、通訊技術、航天航空技術、電氣自動化控制技術應用等領域取得了一定成果，它的發展和進步依賴并促進工業技術的綜合發展。機電一體化技術已成為一門有著比較完善的自身體系的新型學科，在當今科學技術的不斷發展的以后，機電一體化技術還將被賦予新的內涵。

二、機電一體化的發展現狀

機電一體化的發展大體可以分為三個階段。20世紀40年代以前為第一階段（稱為初級階段），在傳統機械傳動技術應用中，人們利用電子技術的初步成果來完善機械傳動與控制的性能。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了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于萌芽狀態。因為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，鑒于技術難度與價格諸問題，已經開發的產品也無法大量推廣。

20世紀70年代~80年代為第二階段（稱為蓬勃發展階段）。這一時期，由于微型計算機技術、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。隨著大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化技術的發展和應用提供了充分的物質基礎。

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、傳感器技術和通信技術等進入了機電一體化，數控加工技術和微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現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的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。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。

我國是從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也做了大量的工作，在機械制造、通訊、交通、航空航天技術等領域雖然取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

三、機電一體化的發展趨勢

（一）智能化趨勢

所謂“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，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。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能。

（二）模塊化趨勢

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、環境接口的機電一體化產品單元等，是一項十分復雜但又是非常重要的系統工程。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。這樣可利用標準單元迅速開發出新產品，也可以擴大生產規模，制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

（三）微型化趨勢

微型化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1cm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，具有不可比擬的優勢。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。

（四）網絡化趨勢

計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。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?，F場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡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，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。

（五）綠色化趨勢

工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。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，具有遠大的發展前途。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。

（六）人性化

未來的機電一體化更注重產品與人的關系，機電一體化產品的最終使用對象是人如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人最高境界就是人機一體化。

參考文獻：

[1]殷際英，光機電一體化實用技術[M].北京：化學工業出版，2003；

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關鍵詞：抗干擾 機電一體化 機電接口

中圖分類號： TH-39文獻標識碼：A 文章編號：

隨著時代的發展，科技的進步，各種機械設備也逐漸進入一個相互融合以完成有著更大難度的任務的歷史時期。在這樣的背景下，機電一體化逐漸的被人們所掌握，并應用在了我們的日常生活中。但是機電一體化畢竟是人工做成的一種使人們的生活更舒適的工具，這就決定了其本身就帶有一定的弊端。我們在進一步探索機電一體化的過程中，必須努力去了解這些弊端之所在，然后再去克服這些弊端，使其能夠更好地為我們的日常生活服務。

一、機電接口技術的內涵及其系統組成

隨著科學技術的不斷發展機電一體化已經成為一個必然，從而使得多個學科之間開始了不斷的融合與滲透，形成了一個新的研究方向。一般講來，機電一體化就是集合機械、計算機、監測傳感、網絡通訊、自動控制、系統整合等技術的一門學科，在對機電一體化進行研究設計的時候，就是對各個學科的特征，以及對這些特征參量之間的物理聯系的研究。正確的處理好各學科參量之間的關系、要求以及耦合條件，并通過研究這些學科之間的耦合關系和內在聯系，從而去分析和解決機電一體化產品系統設計中出現的一些具體的問題。

在研究機電一體化系統的設計中，我們往往將這一系統歸結為一個統一的整體，在這個整體的基礎上對其進行研究整合，綜合的考慮各種因素，最終做出最優的方案，達到最完美的效果。這也是機電一體化產品系統研發的一個重要的目的。

由于機電一體化系統的重要性，國外的專家學者在對其進行研究的時候主要提出了這樣的幾個觀點：五塊論、三環論、兩個系統以及三個子系統等四個觀點。綜合考慮這幾個觀點之間的不同，我們可以得出這樣的結論：由于機電一體化系統具有多樣性、復雜性、模糊性的特點，這就造成了機電一體化系統在設計上的難度。所以我們對于機電一體化系統的認識還需要不斷的加深，徹底的掌握組成技術之間的有效關聯方式，實現各組成技術之間的最優連接。

在一般的機電一體化系統中主要是由五部分子系統所組成的，這五個子系統分別是：控制系統、驅動系統、動力系統、傳感系統和執行系統。在機電一體化系統中，這五個部分是相互關聯的，他們通過一定的接口進行相互的連接，在彼此的配合下完成相應的任務，而他們之間的配合就是通過相應的接口將其連接在一起而實現的。這些接口將原本相互獨立的子系統聯系在一起，在這其中這些接口所起到的并不只是連接作用，還包括溝通各個子系統的優勢和功能使之能夠充分的發揮出來，同時規避各子系統的弊病，充分發揮出原子系統在其本身根本就不可能發揮出來的新的獨特的功能。

而機電接口技術是一門新興的技術，它研究的是各機電單元之間相互連接的接口問題。研究這一門技術就是為了實現機電一體化系統各組成單元之間能夠進行更為有效的連接，實現各組成單元之間的最優設計。

二、機電接口的功能及其分類

在機電一體化系統中，就是為了實現各組成單元之間的有效連接，使之成為一個擁有新的特性的有機整體。在機電接口中，包括硬件和軟件兩部分，硬件接口主要是指人與機電之間或者各子系統之間的連接，是信息進行轉化、傳遞、分析的物理連接；軟件接口主要是指提供給個子系統之間的轉換、調整的方法和過程，使各個子系統徹底的融合為一個有機的整體，從而使其在新的任務群中展現出新的功能。

從簡單的人機關系到機電一體化這是一個科技發展映射在日常生活中的關于社會發展的縮略圖。不管多么高深的理論在對其進行支撐，它的最終目的還是在于方便人們的生活，為人們提供給更為簡潔的生活方式。

在機電一體化中，其機電接口主要分為四大類：人—機接口、機—電接口、智能接口以及動力接口。在這四類接口中，他們的功能是相互獨立，但是在一定程度上他們又是緊密的結合在一起的，正是通過這四類接口之間的相互協調運作，才能保證各個子系統的功能得到最大的發揮，這樣在這個新的有機整體中才有可能表現出新的之前并沒有表現出來的功能。

三、機電接口中的抗干擾措施

在機電一體化的結構系統中，會產生大量的電磁信號。這些電磁信號一般是來自于電網、強電設備、高壓設備以及開關的電磁輻射。當這些電磁信號碰撞在一起的時候，就會在系統之中產生電磁感應，這樣一來就會擾亂機電系統的正常運行，從輕的方面來說，就是擾亂系統的精確度，而從重的方面來說，則會造成機毀人亡的慘劇。

面對這樣的問題我們就不得不采取一定的措施來防止在機電一體化系統中由于電磁信號的擾動，影響整個系統的正常運轉。其實不管是在機電一體化系統中，還是在其他的系統里，最好的抗干擾方式就是治理干擾源，從源頭上徹底的切斷干擾信號，從而保證系統的正常、安全運行。但是這只是理想化的狀態，俗話講“理想很豐滿，現實很骨感”，當在機電接口抗干擾措施中我們無法實現從源頭是對其進行控制時，我們只能想一些其他的補救措施，使我們的損失盡可能的降到最低。

一般我們經常用到的控制干擾的措施包括：隔離、屏蔽、接地、濾波以及軟件的處理等。其實從字面上我們就完全可以理解這些抗干擾方法以及這些方法的具體操作方法，但是我們也必須注意其中的一些細小的環節。

在圖中所顯示的就是屏蔽原理在同軸電纜中的應用。一般說來，屏蔽就是將干擾源或者干擾對象用導電或者導磁的材料包圍起來，阻斷其與外界的交流的通道，從而阻斷電磁能量的傳輸。如圖所示，在電纜線的最中軸是芯線，在其外層由一層絕緣體包裹著，在絕緣體的外面又有一層導電的導體。這樣在絕緣體的作用下，就會防止內層芯線和外層導體之間的電磁交流，從而防止信號的干擾。在最外層又有一層厚厚的絕緣外皮包裹著，這樣一來就徹底的將電纜線和外界分離開來，保證了電纜線傳輸信號的純潔性。

所謂的隔離就是通過一定的措施將干擾源和執行系統隔離開來，在保證有用的信號正常傳輸的前提下，徹底的阻斷無用的信號，從而達到控制干擾的目的。在隔離控制干擾中，又有一些不同的辦法以達到隔離的目的，比如轉換接口的隔離、變壓器隔離、光電隔離以及繼電器式隔離。不管怎樣的隔離方法，他們的工作原理都是一樣的，其目的也僅僅是為了阻斷干擾源，從而保證機電系統的正常運轉。

濾波就是在執行系統的周圍安裝一個特定的裝置，該裝置能夠散射一些對執行系統無礙的電磁波，而這些電磁波恰恰能夠很好的將干擾信號進行過濾，完全的吸收有用的電磁信號，而將無用的對執行系統阻有干擾的電磁信號徹底的阻斷在執行系統之外。

軟件處理就是在機電一體化系統完成以后，為了特定的目的設計的一些應用軟件，以幫助機電系統更好的發揮其功能作用。用軟件來處理電磁信號的干擾，就是指一些與機電接口相關聯的一些軟件技巧。軟件抗干擾是對其他幾類抗干擾方式的補充，在其他幾類方式的基礎上再進一步的進行抗干擾，以求達到萬無一失。

結語：

在機電一體化系統中，各種干擾因素會影響著整個系統體系的正常運轉，而會產生一些不必要的麻煩。為了將這些麻煩規避在襁褓之中，我們采取一些有效的措施對其進行合理的控制，保證我們的系統能夠正常的運轉。

參考文獻：

[1]王曉麗，周天源．機電接口中的抗干擾技術[J]．機電技術，2010（5）

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【關鍵詞】機電一體化；設備管理；發展現狀；改善措施

0.引言

隨著科學技術的迅速發展，各種先進新技術運用于新型機電設備，機電設備的一體化、自動化不斷提高，機電設備的管理日益變得重要。只有不斷地提高對一體化機電設備的管理，積極加強機電設備的維修管理體制，保障設備的主要技術參數處于正常的運轉狀態，以便最大限度地發揮機電設備的能力，這樣才能夠實現企業的高效率、高效益和規?；a目標。

1.機電設備一體化技術發展

機電設備一體化是指在設備的主要功能、信息處理功能、動力功能及控制功能上，大力引進電子技術，將機械設備裝置和電子化軟件及技術相結合而構成的系統總稱。它主要涵蓋了“產品”和“技術”兩方面，但它并不是機械設備技術和微電子技術的簡單組合，而是從系統性角度出發，綜合地運用機械技術、自動控制技術、微電子技術、信息變換技術及編程技術等，根據系統的主要功能和優化目標，合理地配置、布局各個功能單元，以期實現整個機電設備多功能、高質量、低能耗的功能價值，并達到系統最優化目標的系統工程技術。

機電設備一體化技術自問世以來，主要經歷了初級發展、蓬勃發展和智能化發展三個階段。20 世紀60 年代的時候，人們開始在機械設備的運用過程中，利用計算機技術來改進或完善機械設備的使用狀態和效果，機電設備一體化進入初級發展階段；70-80年代間，機電設備一體化進入蓬勃發展階段，這時候隨著計算機技術、通信技術等的快速發展，機電一體化的發展有了很好的技術支持，而微型計算機的興起也為機電一體化提供了物質基礎。90年代后，機電一體化技術開始向智能化階段邁進，一方面隨著光學技術的深入，開始出現光機電一體化分支，另一方面機電一體化的科學體系也變得更加系統和科學。

機電一體化是集機械、電子、信息、光學等多學科的交叉融合，其未來發展方向主要有以下幾個：

1.1智能化

智能化是新世紀里機電一體化發展的主要方向，在機電理論基礎上又會納入人工智能、運籌學、模糊數學、心理學等新思想，模擬人類的智能化，以求達到更高的控制目標。

1.2網絡化

隨著計算機技術的網絡化發展，以及企業競爭的全球化，對機電一體化提出了更高的要求，網絡化也是其發展的必然趨勢。

1.3微型化

機電一體化有著向微觀領域發展的趨勢，隨著微電子技術的發展，機電設備的小型化、低成本和高性價比已經成為未來的主要發展方向。

1.4綠色化

隨著科學發展觀和可持續發展觀念的深入，機電一體化也呈現出綠色化發展的趨勢，即使用無污染、可回收利用等。綠色機電一體化產品具有很好的發展前景。

2.關于機電一體化設備管理的思考

雖然機電一體化設備目前已經有了較大的發展和提高，但是仍然存在不足的地方，需要不斷改進。

2.1現場的基礎管理工作不到位

機電一體化設備的日常檢修工作做的不到位，設備一體化的點檢制、完好率等基礎管理工作存在欠缺；在設備出現故障時，只能進行簡單的臨時處理，而不能進行整體檢修；而對閑置的機電設備也不能夠及時回收，造成資源的浪費。

2.2管理者的思想觀念不夠先進

機電一體化設備基礎管理工作中的諸多問題，恰恰反映了管理者對機電設備管理的重要性認識不夠，這正是影響機電設備管理系統性的重要原因。隨著機電一體化的深入發展，機電設備的管理需要深入更多、更廣闊的知識范圍，同樣需要管理人員了解多方面的知識儲備，然而目前很多的管理人員忽視了這方面，對于設備故障也沒有深入的研究和探討，只停留在表面。

2.3機電一體化設備的安全管理存在隱患

目前機電一體化設備的安全管理還不到位，很多企業的機電設備陳舊、安全裝置不齊全，甚至影響正常的運轉；此外，設備安全管理部門也沒有發揮好它們的作用和職能，使得設備安全性存在問題。

2.4機電一體化設備管理的標準不統一

機電一體化設備管理標準的統一是做好管理工作的前提之一。我們發現很多機電設備管理的標準不統一，使得管理人員的文書也存在問題，造成設備管理水平的參差不齊。

針對上述的問題，本文提出以下幾點改進意見。

2.4.1做好機電一體化設備的基礎管理工作

機電一體化設備管理工作的目標是確保企業生產經營的順利進行。機電設備管理需從設備的壽命周期進行，必須要積極實現機電一體化設備的綜合管理，從機電設備一開始的選型，到中間的使用以及維護等全過程，都要盡量實現信息化管理的基礎工作；同時，建議機電設備企業做好相關機電設備維修保養的檔案記錄制度，實現設備維修保養工作的制度化，并實施相應的獎懲制度，以促進機電設備的基礎管理。

2.4.2統一機電一體化設備的管理標準

統一好機電一體化設備管理的標準是機電設備管理的重要保障。要想做好這一點，就需要企業對各類設備分類編號并建立卡片，完善好各設備的技術資料、性能指標等記錄，然后將同類設備歸類，建立成檔案，錄入企業的數據庫管理系統。在設備使用之前，管理人員必須要熟悉設備的管理和故障維修特點，將包機到人或包機長負責的制度落實好，并做好機電設備的交接記錄和運行記錄。

2.4.3強化機電一體化設備的動態狀態監測及故障診斷

機電也挺好設備夫人管理有動態管理和靜態管理兩種，以動態管理最為重要。機電設備處于不斷運行的狀態中，其每時每刻的狀態都是不同的，只有很好的掌握設備動態信息，才能有效地減少設備事故率。目前很多企業都實施了定期檢查等制度，但是這些檢查并不能實現設備故障的預知，而且企業成本較高，因此必須要利用先進的診斷技術對機電設備進行動態管理，幫助相關人員及時掌握設備的現場狀態，發現設備故障所在，提高機電設備運行的安全性。

2.4.4加強企業機電一體化設備的“綠色化”維護管理，實施科學的維修管理方式

眾所周知，人類社會目前面臨的三大主要問題是環境、資源和人口?？萍际且话央p刃劍，在科學技術大力解放生產力的同時，也使得生態環境遭到了破壞。因此，我國實施了“可持續發展”的策略，并提出“清潔生產”的理念，而機電一體化設備的“綠色維修”也應運而生。“綠色維修”是一種同時考慮生態環境和資源利用效率的現代化綜合維修模式，它除了要達到保持產品規定狀態的目標外，還要滿足可持續發展的要求。而對于機電設備來說，就要根據國內外先進的機電一體化設備的維修管理理念、方法、工作環境等來進行設備管理決策，改變現行的管理方式，推行綠色維修管理等，以期在維修過程中及以后，都最大限度地恢復設備原始的規定狀態，同時使得維修廢棄物以及有害排放物的最小化，最大化的降低環境的負面影響。

3.總結

當前，各企業正向大型化、自動化、高速化發展，對于機電一體化設備的管理水平提出了更高的要求。因此，企業在運作中要注重設備管理的實施，不斷地完善設備管理機制，以使得機電一體化更好地發展，為企業效益做貢獻。

【參考文獻】

［1］袁立飛．機電設備的運行技術與安全管理探討[J]．機電信息，2012（06）．

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1. 智能控制系統與傳統控制系統的區分

1）智能控制系統是對傳統理論的發展，傳統的控制系統是智能控制系統的一部分，是智能控制系統的低級階段；2）智能控制系統的主要對象和任務具有模型的不確定性、高度的非線性和復雜的任務要求。傳統控制系統方法一般只適用于具有精確的數學模型、線性的(或可以線性化的)和單一任務的對象；3）智能控制系統設計的重點放在對數學模型的描述、符號和環境的識別、知識庫和推理機的設計上，它有別于傳統控制常用的通過運動學方程、動力學方程、傳遞函數等數學模型來描述系統的方法；4）傳統的控制系統是通過各種定理、定論來獲取知識，而智能控制是通過學習和專家經驗來獲取知識。

2. 智能控制系統在機電一體化中的應用

智能化是機電一體化系統發展的一大趨勢，從某種意義上講，機電一體化系統的優劣在很大程度上取決于控制系統的好壞。與美國和日本等發達國家相比，我國在機電一體化方面的研究和應用有著十分巨大的差距，然而，我國政府將機電一體化的發展提上了國家發展綱要和規劃的議題之上，在國家高技術重點研究領域中也納入了機電一體化技術的研究，同時增加了研究的投入和力度，并在大專院校、研究機構和一些大中型企業中奠定了大量的應用此技術的鋪墊工作，也在相關方面取得了一些成績。

2.1 在數控技術方面

目前我國在數控技術方面已經取得了一些成績。雖然在數控技術方面我國至到上世紀50年代末才開始起步，然而，到上世紀末期在我國國內市場上已經有1/2的國產數控機床占有率，1/10的普及型國產數控系統的占有率；在數控西它能夠的生產能力上，我國已經達到了超過3000套/年；在主軸與進給裝置上，我國的生產能力也達到了超過5000套/年；在數控機床（普通級）的加工精度上已經突破了10μm的瓶頸達到了5μm；在超加工精度上，我國的數控技術已經可以精確到0.01μm，也就是納米級別。

2.2 在工業機器人方面

早在上世紀80年代中葉，我國的國家科技計劃就已經納入了機器人的研究和應用。在機器人的操作機的設計制造技術、控制系統、編程技術、軌跡規劃技術等等方面我國已經充分掌握和靈活運用，為我國機器人制造的發展奠定了堅實的技術基礎。

如今，已經有200多家單位進行了在機器人方面的研發，有50多家專門對機器人產業進行開發的企業，已經有大概10000臺工業機器人在我國市場上，其中有1/3是我國自行產出的。從以上數據中，我國可以看出，在機器人操作機的優化制造技術方面，我國的相關科學研究機構和企業已經充分掌握了，并使機器人生產的關鍵技術，例如機器人控制、軟件設計和編程、驅動系統的設計等等，同時擁有了大型機器人自動工作站與周邊配套設施的開發和制備技術。

2.3 在計算機集成制造系統方面

目前，在我國，計算機集成制造系統工程研究中心已經在我國最高學府――清華大學建成，并且已經有7個計算機集成制造系統單元技術實驗室、8個計算機集成制造系統培訓中心建立在我國各個著名高校和研究單位。早在10年前，計算機集成制造系統應用示范工程在超過20個省、直轄市，超過10個行業和超過200家的企業中通過和實施，并在計算機集成制造系統的幫助下，創造了巨大的經濟效益。

在當前時期，我國最大的工程是將計算機集成制造系統引入到機械、航空、石化、紡織等等與人民生活息息相關的行業之中，這是舉世矚目、萬眾期待的巨大工程。

3. 智能控制系統在機電一體化的發展趨勢

3.1 環保化

物質豐富、生活舒適、資源減少、生態環境污染，是發達的工業發展帶給人們生活巨大變化的主要表現。在這種情況下，環境保護、回歸自然是全世界人們的共同愿望，于此，環保產品、綠色產品隨之誕生，因而，筆者認為，環保化是機電一體化發展的一個主要趨勢。在工業的迅猛發展之下，嚴重地污染了環境、損耗了資源。因而，在國際環保的呼吁下，工業生產必然會走向環?；?、綠色化。

3.2 智能化

所謂智能化，主要描述的機器行為，它以控制理論為基礎，在人工智能、運籌學、心理學、生理學、計算機科學等等各種學科的基礎上賦予機器人以邏輯思維能力、推理判斷能力、以及自主決策能力等人工智能，從而使控制目標得到高要求的完成。目前的機器人以及智能化的數控機床就是人工智能在機電一體化建設中的重要應用。

3.3 網絡化

20世紀90年代，計算機技術的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等人們日常生活都帶來了巨大的變革，同樣也給機電一體化技術帶來了重大影響，例如通過網絡對機電一體化設備進行遠程控制。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀80年代末，是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。近十余年來，微機電系統，作為機電一體化技術的新尖端分支而倍受重視，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。微機電系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，發展難點在于微機械并不是簡單地將大尺寸的機械按比例縮小，由于結構的微型化，在材料、機構設計、摩擦特性、加工方法、測試與定位及驅動方式等方面都產生了一些特殊問題。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，可進入一般機械無法進入的空間。

參考文獻

[1] 魏曉峰. 試論機電一體化技術的應用與發展 [J]. 才智，2009（31）.

[2] 張顯光. 淺談機電一體化對社會發展的影響 [J]. 管理觀察，2009（3）.

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良好的團隊應該達到“1+1＞2”的良好效果，那如何實現該目標呢?“雙元”師資專業教學團隊模式起到決定作用，我認為主要從以下幾個方面進行。

1.確定“雙元”師資專業教學團隊的建設目標和內容

在成立“雙元”師資專業教學團隊時，最為關鍵的一點是樹立共同的目標。共同目標是團隊成員的動力，體現團隊的發展理念和發展思路。通過我們的調研和研究發現，共同目標的制定要考慮團隊成員的特長和個性，結合專業發展、系部發展甚至院級發展，從而發揮或開發團隊成員的最大潛能，實現團隊的可持續發展。如我院機電一體化技術專業的“雙元”師資專業教學團隊，在考慮團隊成員的性格、專業特長外，還重點結合了機電一體化技術的“定崗雙元”培養模式，甚至將3年后升格本科也考慮其中。同時，一個優秀的團隊必須有明確的任務或內容，才會有實施的載體。經過調研兄弟院校和分析國家級優秀教學團隊的情況，結合我院的特色，考慮機電一體化技術專業發展，我院機電一體化技術專業成立的“雙元”師資專業教學團隊主要內容有課程建設、教材建設、教改項目、科研項目等方面，實現“產———學———研———用”一體化。

2.“雙元”師資專業教學團隊結構建設

優秀教學團隊的一般結構，即包括團隊帶頭人、教學研究骨干、青年教學梯隊、輔助教學人員組成，同時要考慮年齡、支撐、學歷等因素。而我院機電一體化技術專業成立的“雙元”師資專業教學團隊，具有“兩雙”特點，分別是:一是具有“雙帶頭人”，一個來自企業一線的實踐專家，一個是學校專業負責人?！半p帶頭人”很好的實現了“1+1＞2”的效果，因為來自企業一線的帶頭人了解機電一體化技術的最新技術和應用，學校的專業負責人了解教育領域的機電一體化技術發展情況，兩者實現對接，保證了團隊發展的良好方向和理念。另外一雙是“雙師資”，即有50%團隊骨干成員來自企業培訓師，50%團隊骨干成員來自學校，骨干成員是團隊的中堅力量，也是團隊的中流砥柱，該“雙師資”保證了團隊目標的實現。當然，團隊中的年齡、職稱、學歷分布成金字塔型，我院機電一體化技術專業成立的“雙元”師資專業教學團隊成員情況分布見表1。

3.“雙元”師資專業教學團隊運行模式

任何團隊的運作都有自己的模式，適合自己的即為最好的。我院機電一體化技術專業成立的“雙元”師資專業教學團隊在運作中主要體現了職責明確、建立了溝通機制以及獎懲辦法的實施。職責明確主要強調了團隊成員的分工，從而避免了扯皮事件的發生;我們知道，溝通是管理的重要工具，在團隊的工作過程中，為了實現共同的團隊目標，必然需要團隊成員的配合，這些都需要通過溝通來實現，正如未來學家約翰.奈斯比特所言:“未來競爭將是管理的競爭，競爭的焦點在于每個社會組織內部成員之間及其與外部組織的有效溝通上”。所以，我們通過定期召開碰頭會議、建立QQ群、電子郵件等溝通方式達到良好的個溝通效果。另外，獎懲機制的建立有效的督促了團隊成員工作的積極性，合理的團隊獎懲制度是一個團隊是否具有活力的重要因素，也是一個團隊領導能力的一種體現，通過團隊成員民主討論，最終形成了獎懲制度，從而使團隊成員的潛力得到最大限度的發揮。

4.“雙元”師資專業教學團隊內涵建設

任何企業都要自己的企業文化，任何團體也要形成團體的文化，因此，教學團隊也不能缺少文化建設，即內涵建設。我們都希望自己呆在有歸屬感、共同感的團隊中，在團隊中能夠充滿關心、信任，這就是良好的團隊內涵建設。我院機電一體化技術專業成立的“雙元”師資專業教學團隊經過幾年的努力，實現了團隊成員的“個人愿望”積聚在團隊的“共同愿景”的旗幟下，將個人發展目標與學院、專業建設的發展目標相結合，形成共臝意識，充分發揮個人努力所無法產生的巨大創造力。

二、“雙元”師資專業教學團隊的一點思考

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關鍵詞：機電一體化 接口技術 微電子 系統

1、機電接口技術的內涵

機電一體化系統是機械、電子和信息等功能各異的技術融為一體的綜合系統，其子系統之間的接口極為重要，從某種意義上說，機電一體化系統設計就是接口的設計。但現在對于機電接口技術的研究較少，通過對機電一體化系統進行總結和歸納，我們提出了機電接口技術的概念，形成了如下幾點認識。

機電接口技術是一門新興的技術，它研究機電一體化系統中各組成部分（子系統）和各組成技術之間的接口問題。研究這門技術是為了更有效地進行系統中信息能量的交互，融合各種技術，實現機電一體化系統最優化設計。

2、機電一體化系統接口（簡稱機電接口）的功能

機電接口傳遞和轉換信息和能量，并將機電一體化各組成技術的特性融為一體。機電接口包括硬件和軟件，硬件主要在子系統之間或人與機電一體化系統之間建立連接，為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉換提供物理通道。軟件主要是提供系統信息交互、轉換、調整的方法和過程，協調和綜合機電一體化組成技術，使各子系統集成并融合為一個整體，實現新的功能。

3、機電接口的分類

機電接口包括人機接口、動力接口、智能接口和機電接口4類。

（1）人機接口。人與機電一體化系統之間的接口，通過此接口，可以監視系統的運行狀態，控制其運行過程，即通過人機接口能夠使系統按照人的意志進行工作。人機接口是雙向的，硬件包括輸入/輸出設備，主要有顯示屏、鍵盤、按鈕等。

（2）動力接口。動力源連接到驅動系統的接口，為驅動系統提供相應的動力。根據系統所需的動力類型不同如直流電、交流電、氣動、液壓等，動力接口的形式也有很大的不同。但動力接口有一個共同的特點，能夠通過較大的功率。

（3）智能接口。智能接口主要存在于三處，控制系統到驅動系統、驅動系統到傳感器、傳感器到控制系統。智能接口的應用情況相對比較復雜，但可以得出它的一些共性：智能接口傳遞和轉換各種信息，按照不同技術的要求改變信息形式，使不同的子系統、不同的技術能夠集成在一起，形成完整的系統。通常，智能接口是軟件表現出的功能連接。

（4）機電接口。執行機構與驅動系統和傳感器之間的接口。將驅動信號轉換成執行機構所需的信號，或將執行機構的機械信號轉換成傳感器所需的信號。

4．機電一體化控制系統--微電子系統

機電一體化系統可分為機械和微電子系統兩大部分,各部分連接須具備一定條件,這個聯系條件通常稱為接口。各分系統又由各要素(子系統)組成。本文以機電一體化控制系統(微電子系統)為例,將接口分為人機與機電接口兩大類進行闡述。

4.1、機電接口 由于機械系統與微電子系統在性質上有很大差別,兩者間的聯系須通過機電接口進行調整、匹配、緩沖,因此機電接口起著非常重要的作用:

4.1.1行電平轉換和功率放大。一般微機的I/O芯片都是TTL電平,而控制設備則不一定,因此必須進行電平轉換;另外,在大負載時還需要進行功率放大;

4.1.2抗干擾隔離。為防止干擾信號的串入,可以使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機系統和控制設備在電器上加以隔離;

4.1.3進行A/D或D/A轉換。當被控對象的檢測和控制信號為模擬量時,必須在微機系統和被控對象之間設置A/D和D/A轉換電路,以保證微機所處理的數字量與被控的模擬量之間的匹配。

4.1.3.1.模擬信號輸入接口。在機電一體化系統中,反映被控對象運行狀態信號是傳感器或變送器的輸出信號,通常這些輸出信號是模擬電壓或電流信號(如位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉速檢測用的測速發電機等)計算機要對被控對象進行控制,必須獲得反映系統運行的狀態信號,而計算機只能接受數字信號,要達到獲取信息的目的,就應將模擬電信號轉換為數字信號的接口――模擬信號輸入接口。

4.1.3.2.模擬信號輸出接口。在機電一體化系統中,控制生產過程執行器的信號通常是模擬電壓或電流信號,如交流電動機變頻調速、直流電動機調速器、滑差電動機調速器等。而計算機只能輸出數字信號,并通過運算產生控制信號,達到控制生產過程的目的,應有將數字信號轉換成模擬電信號的接口――模擬信號輸出接口。任務是把計算機輸出的數字信號轉換為模擬電壓或電流信號,以便驅動相應的執行器,達到控制對象的目的。模擬信號輸出接口一般由控制接口、數字模擬信號轉換器、多路模擬開關和功率放大器幾部分構成。

4.1.3.3.開關信號通道接口。機電一體化系統的控制系統中,需要經常處理一類最基本的輸入/輸出信號,即數字量(開關量)信號包括:開關的閉合與斷開;指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放;電動機的啟動與停止;閥門的打開與關閉等。這些信號的共同特征是以二進制的邏輯“1”和“0”出現的。在機電一體化控制系統中,對應二進制數碼的每一位都可以代表生產過程中的一個狀態,此狀態作為控制依據。

4.1.3.4輸入通道接口。開關信號輸入通道接口的任務是將來自控制過程的開關信號、邏輯電平信號以及一些系統設置開關信號傳送給計算機。這些信號實質是一種電平各異的數字信號,所以開關信號輸入通道又稱為數字輸入通道(DI)。由于開關信號只有兩種邏輯狀態“ON”和“OFF”或數字信號“1”和“0”,但是其電平一般與計算機的數字電平不相同,與計算機連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設計問題,它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉換電路和地址譯碼電路等組成。

4.1.3.5輸出通道接口。開關信號輸出通道的作用是將計算機通過邏輯運算處理后的開關信號傳遞給開關執行器(如繼電器或報警指示器)。它實質是邏輯數字的輸出通道,又稱為數字輸出通道(DO)。DO通道接口設計主要考慮的是內部與外部公共地隔離和驅動開關執行器的功率。開關量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅動器和輸出口地址譯碼電路等組成。

4.2、人機接口

人機接口是操作者與機電系統(主要是控制微機)之間進行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向,可以分為輸入與輸出接口兩大類。機電系統通過輸出接口向操作者顯示系統的各種狀態、運行參數及結果等信息;另一方面,操作者通過輸入接口向機電系統輸入各種控制命令,干預系統的運行狀態,以實現所要求的功能。

4.2.1輸入接口。

4.2.1.1撥盤輸入接口。撥盤是機電一體化系統中常見的一種輸入設備,若系統需要輸入少量的參數,如修正系數、控制目標等,采用撥盤較為方便,這種方式具有保持性。撥盤的種類很多,作為人機接口使用最方便的是十進制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤。BCD碼撥盤可直接與控制微機的并行口或擴展口相連,以 BCD碼形式輸入信息。

4.2.1.2鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合,向計算機提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有:

編碼鍵盤,自動提供被按鍵的編碼(如ASCII碼或二進制碼)；

非編碼鍵盤,僅僅簡單地提供按鍵的通或斷(“0”或“1”電位),而按鍵的掃描和識別,則由設計的鍵盤程序來實現。前者使用方便,但結構復雜,成本高;后者電路簡單,便于設計。

4.2.1.3輸出接口。在機電一體化系統中,發光二極管顯示器(LED)是典型的輸出設備,由于LED顯示器結構簡單、體積小、可靠性高、壽命長、價格便宜,因此使用廣泛。常用的LED顯示器有7段發光二極管和點陣式LED顯示器。7段LED顯示器原理很簡單,是同名管腳上所加電平高低來控制發光二極管是否點亮而顯示不同字形的。點陣式LED顯示器一般用來顯示復雜符號、字母及表格等,在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應用。

5.結語

接口技術是研究機電一體化系統中的接口問題,使系統中信息和能量的傳遞和轉換更加順暢,使系統各部分有機地結合在一起,形成完整的系統。接口技術是在機電一體化技術的基礎上發展起來的,隨著機電一體化技術的發展而變得越來越重要;同時接口技術的研究也必然促進機電一體化的發展。從某種意義上講,機電一體化系統的設計,就是根據功能要求選擇了各部分后所進行的接口設計。接口的好與壞直接影響到機電一體化系統的控制性能,以及系統運行的穩定性和可靠性,因此接口技術是機電一體化系統的關鍵環節。

參考文獻

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【關鍵詞】區域服務型 高職 機電一體化技術人才 培養

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）08C-0171-02

近年來，隨著我國綜合實力的不斷增強，國民經濟得到了長足的發展。我國地域廣闊，各地區自然環境、歷史發展及政治因素各不相同，因此經濟發展也各具特色。各地因經濟發展情況、地區產業結構不同，對各類專業技術人才的要求也各不相同。因此國家提出了高職院校要進一步明確發展定位，以服務區域經濟社會發展作為學校發展的首要目標和辦學思路。本文以廣西為例，對區域服務型高職機電一體化技術人才培養策略進行探討。

一、機電一體化技術專業與廣西區域經濟發展的關系

隨著廣西經濟的快速發展，自治區黨委、自治區人民政府把工業擺到了最突出的位置，以加快工業發展為主題，提出了“工業興桂”的發展戰略，加速推進工業化，強化工業主導地位。廣西將以產業結構優化升級為著力點，優化發展食品、汽車、石化、電力、有色金屬、冶金、機械、建材、造紙與木材加工、電子信息、醫藥制造、紡織服裝與皮革、生物、修造船及海洋工程裝備等14個千億元產業。大力開發高新技術，如沿海石化產業集群、鋼鐵產業集群、林漿紙產業集群等；這些產業都有一個顯著的特點――新工藝、新設備、新技術大量應用，生產設備非?，F代化，自動化程度高。此外大部分企業隨著發展還需對設備進行技術改造和革新，需要大量機電領域的高端技能人才從事生產過程自動化裝置的運行、控制、維護和管理等工作。機電一體化技術專業作為產業支撐型專業，是工業發展高速現代化前行的保證，在工業發展中起著重要的作用，因此廣西的高職院校培養適合于廣西區域經濟發展所需的機電一體化技術人才，是本區域經濟能夠科學發展、可持續發展的基礎。

二、機電一體化技術專業發展中存在的問題

（一）專業定位不明確。機電一體化技術專業是一門跨越學科領域廣，通用性強的專業，因此幾乎所有的工科類高職院校都開設有該專業。廣西工業近幾年來發展迅猛，對機電技術類人才的需求量不斷增加，因此各工科類高職院校的機電一體化技術專業也在不斷地擴招，大多數院校所招機電專業的學生人數都高于其他電類或機械類專業所招收的學生人數，這樣勢必會造成各高職院校之間出現機電技術類人才培養模式雷同、專業定位相近、實驗實訓設備不足、人才培養質量下降等問題。

（二）人才培養方向單一。廣西各高職院校所開設的機電一體化技術專業主要分為兩個方向，分別為數控技術方向和現代運動控制方向。大多數院校并沒有根據自身的專業歷史底蘊、區位優勢、資源優勢制定人才培養目標，這樣就造成了各院校培養出來的機電一體化技術專業的學生專業技術特點相似，行業覆蓋面不足，無法全面地滿足廣西區域經濟發展中各個行業和領域對于機電一體化技術專業人才的需求。

（三）教學改革力度不夠。因招生規模的擴大，很多院校無法在師資人數和教學資源上滿足教學改革的需求，多數教學改革僅僅是形式上的改革，并沒有起到實質性的效果。因此如何在資金不足和教學資源不足的情況下尋找一種新的模式進行專業教學改革成為大多數區內高職院校都在思考的問題。

（四）教師專業實踐能力不強，缺乏企業工作經驗，綜合能力無法滿足工學結合教學培養模式的要求。在廣西高職機電類師資隊伍中，有相當多的專業教師從學校畢業后就直接投入到教學工作中，并沒有在企業或相關行業從事過專業工作的經驗。他們雖然掌握了本專業的理論知識，但因為專業實踐能力不強，缺乏實際應用經驗，因此沒有能力進行工學結合的教學改革和教學項目的開發，無法培養出合格的專業技術人才。

三、培養區域服務型高職機電一體化技術人才的具體措施

（一）科學定位專業的發展。高職院校只有認真把握自身的專業歷史底蘊、區位優勢、資源優勢，明確辦學定位，制定出合理的專業發展規劃，培養出行業背景明顯、專業特點突出的機電一體化技術專業學生，才能把專業辦好、辦出特色。如廣西工業職業技術學院機電一體化技術專業的定位充分考慮該校57年的辦學歷史。該校是伴隨著石油化工、輕工食品、制糖、有色金屬等行業發展而成長起來的，在這些行業中已經積累了眾多的資源優勢和聲望。因此，該校機電一體化技術專業的發展定位可充分考慮依托石油化工、輕工食品、制糖、有色金屬等行業，以這些領域相應崗位的需要和典型工作任務為依據，力爭把該專業建設成為在這些領域中有較高影響力，學生技術水平突出的專業。

（二）依據學校特點和優勢資源，確定適合區域經濟發展特點的機電一體化專業建設目標和人才培養目標。第一，專業建設目標應圍繞專業定位和資源優勢，深化工學結合人才培養模式改革；按照機電一體化技術專業崗位任職要求，以典型工作任務為導向，進一步優化基于工作過程的課程體系；校企共同打造一支優秀的教學與工程團隊；以工作過程系統化要求，完善生產性的實訓基地；改革與培養模式相適應的教學管理和質量評價體系；培養機電一體化技術設備及自動化系統的設計、安裝、調試、運行、維護、管理等生產一線所需的高端技能型人才。把機電一體化技術專業建成產學結合緊密、人才培養質量高、社會服務能力強的品牌專業。第二，人才培養目標上，主要根據石油化工、輕工食品、制糖、有色金屬產業人才能力目標及崗位需求，按照機電一體化技術職業崗位標準，培養學生具有本專業必需的基礎理論知識、熟練的基本技能和良好的職業道德素養；具備機電設備維修能力，工業自動化儀表安裝與調試能力，機電一體化系統開發、安裝、維護能力，機電設備技術管理服務能力；畢業獲得相關的職業資格證書，為廣西區乃至中國―東盟自由貿易區機電一體化領域輸送高端技能型人才。

（三）構建新型的專業課程體系。高職教育必須以能力培養為核心，為區域經濟發展服務，為社會培養高技能應用型人才。所以在建設過程中必須以科學發展觀為指導，以就業為導向，以能力培養為核心，培養掌握一定專業理論知識，具有較強實踐能力的應用型人才。因此，機電一體化技術專業應與企業合作開發和優化現有課程體系，構建出體現工學結合特色的課程體系。

課程體系的構建思路可如圖1所示，根據專業人才培養目標及規格，通過校企合作，組成由企業（行業）技術人員和專任教師共同參與的教學團隊，剖析依托行業專業崗位的工作任務，確定崗位的典型工作任務，對典型工作任務進行整合和序化，根據完成典型工作任務所需求的能力，構建以專業核心能力為單元的課程體系。

（四）深化專業教學改革。應根據區域和專業所依托的行業特點，深入地進行調研，與相關行業和企業合作，基于工作過程開發專業核心課程，深化課程教學內容、教學資源建設的改革。圍繞校企合作的工學結合人才培養模式，把專業核心課程的改革作為重點和突破點。通過核心課程建設帶動特色教材、網絡課程、實驗實訓、師資隊伍的建設。根據石油化工、輕工食品、制糖、有色金屬行業相關崗位職業能力的要求，引入典型項目，重構課程教學內容，編寫特色教材，制定課程標準，探索課證融合，實現課程教學資源網絡化，建成專業教育教學網絡資源平臺。實施以學生為中心，以項目為載體的“教、學、做”一體化的教學模式。

（五）強化師資隊伍建設，優化教師隊伍結構，提高專業教師的專業技術水平和綜合能力，使教師的專業技術水平達到人才培養的要求。應根據自身的情況，制定相關的政策，引進具有豐富專業工作經驗的能工巧匠和技術能手加入到教學工作隊伍中來。同時應促使原有教師主動提高自身的專業技術水平和教學水平。如為了提高教師的專業技術能力，要求專業教師每兩年下到企業進行為期一個月的掛職鍛煉，并為此制定相關的獎懲制度。此外，機電一體化技術專業可積極與各企業聯系，引進一些企業中已經退休的能工巧匠和技術能手進行專業建設、課程開發和課程教學。這些政策不僅可使本專業的教師結構趨于合理，同時還可提升本專業教師隊伍的專業技術水平和教學水平。

總之，高職院校的專業建設只有在認真把握自身專業歷史底蘊、區位優勢、資源優勢的前提下，明確辦學定位，制定出科學的發展規劃，在專業的建設中從規模擴張的外延式發展轉變到以質量提升為核心的內涵式發展中來，才能辦出優勢和特色，為區域經濟社會發展培養出符合社會要求的高端技能型人才。

【參考文獻】

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