時間：2023-08-15 09:26:43
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇機電一體化的具體內(nèi)容，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
一、任務驅(qū)動法的含義
任務驅(qū)動，就是以目標或問題為導向，實施探究式教學活動，教師在教學過程中不再是以往“灌輸式”、“填鴨式”的教育，而是更加重視學生學習積極性的提升。具體而言，就是教師在上課前對課程內(nèi)容進行分析，并在上課時先講解課程的基本原理與知識重點難點，然后在課堂中設(shè)置一個任務或者多個任務，由學生進行自由分組進行討論，得出問題的具體答案，完成任務設(shè)計。機電一體化課程的理論性與實踐性往往較強，課程中每一個章節(jié)都能夠設(shè)置一個或者多個任務，比如在學習機械的傳動部件設(shè)計中，包含了各種各樣的傳動方式，比如齒輪傳動、絲杠螺母機構(gòu)、滾珠絲杠副傳動、間歇傳動機構(gòu)等，在進行任務設(shè)置時可以考慮讓學生進行傳動優(yōu)劣比較，最終獲得最佳的方案。任務驅(qū)動法的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學生自主探索與創(chuàng)新能力，這對學生專業(yè)能力的提升有重要幫助。
二、任務驅(qū)動教學法在機電一體化教學中的實踐
（1）呈現(xiàn)任務。呈現(xiàn)任務指的是教師在講解相應課程前，必須整合與分析課程的具體內(nèi)容與教學目標，編制相應的教學大綱，找出課程的重點與難點，然后設(shè)置一個或多個任務，多個任務設(shè)置應凸顯層層遞進的趨勢，使學生從易到難對課程知識點進行掌握。在具體設(shè)計上，首先，要求教師正確理解任務與教學目標的關(guān)系，認識到教學目標旨在幫助學生掌握課程相應理論，機電相關(guān)技能與能力，這也是任務設(shè)置的主要依據(jù)。其次，教師應了解到任務是有學生來完成的，因此要根據(jù)學生的實際情況，對任務進行分層，可以設(shè)置為“了解、理解、掌握”三個層次，使班級的每名學生都能獲得知識的相關(guān)理解。例如在微機控制系統(tǒng)這一章節(jié)，因其包含了微機原理、單片機、PLC等幾門課程，因此理論較多，難度也較高，教師在進行任務設(shè)置時就應做好分層，對學習能力一般的學生設(shè)置幫助學生掌握相關(guān)微機概念的任務，對學習能力較好的學生設(shè)置理論理解與基本操作型任務，對學習能力優(yōu)異的學生設(shè)置理論掌握、實踐與創(chuàng)新型任務，促使各層級學生的理論與實踐水平都獲得一定的提升。
（2）明確任務。明確任務是任務設(shè)計的關(guān)鍵，在具體實施上，任務的明確主要是分析任務驅(qū)動是否區(qū)別于傳統(tǒng)教學形式，將總?cè)蝿辗纸獬啥鄠€小任務，通過對任務進行細化，可以讓學生的學習方向更加明確，任務設(shè)置還應具有較高的聯(lián)系性以及適當?shù)闹貜?，這樣即便學生對某一知識概念不能獲得較深刻的理解，在后續(xù)的任務探討方面，由于重復了之前的理論，學生可以統(tǒng)一再次分析獲得對理論的深刻理解。在任務細化過程中，讓學生在還沒接受新知識前就去完成小任務是不現(xiàn)實的，因此在該過程中需要教師給予適當?shù)囊龑В髮W生通過小組討論或者自我閱讀新知識，發(fā)揮主觀能動性。
（3）完成任務。學生完成任務是任務驅(qū)動法最重要的過程，具體表現(xiàn)在教師課堂教學與學生的實踐上。在實際教學中，教師主要是根據(jù)課程的基本情況，將任務對應到相應學習能力的學生上。比如，在課堂小任務進行上，若任務的難度較大，可以由教師給予學生相應的引導，讓學生理解起來更加容易，而如果難度較低，則由學生自我討論完成，或者學生自主思維完成，實際教學中，由于學生剛接觸機電一體化課程，對機電相關(guān)理論的認識有限，因此教學過程中教師依舊處于主導地位。而對于學生而言，任務的完成需要發(fā)揮主觀能動性，以便獲得相關(guān)知識內(nèi)容的理論與實踐技能，采取分組討論的方式，可以使學生之間進行相互合作，探討研究，這能夠培養(yǎng)學生的團隊合作精神。
（4）評價任務。任務完成后，對學生的完成情況進行客觀的評估是非常有必要的，這對學生個性思維能力的成長意義顯著，并且也促使教師與學生的溝通與交流更加明顯，通過積極鼓勵與評價，還有利于提高學生的創(chuàng)作激情。因此，在實際教學中，教師應重視任務評價環(huán)節(jié)，根據(jù)學生具體表現(xiàn)來評價每一個學生，評價標準依據(jù)機電一體化課程的相關(guān)教學目標，指出學生表現(xiàn)優(yōu)秀的地方，并提示學生任務進行中的不足，督促學生積極更正。
關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù)；軍事裝備；自動化技術(shù)；發(fā)展
1 引言
機電一體化技術(shù)有效地結(jié)合了機械技術(shù)和自動化控制技術(shù)，促進了現(xiàn)代軍事裝備的發(fā)展[1]。隨著現(xiàn)代科技進步，軍事裝備設(shè)計及生產(chǎn)中要充分發(fā)揮機電一體化技術(shù)優(yōu)勢，推進相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，使我國軍事裝備行業(yè)取得較好的發(fā)展態(tài)勢[2]。由于軍事裝備有著特殊要求，在軍事裝備設(shè)計及制造中都對機電一體化技術(shù)有著諸多要求，這就需要加強機電一體化技術(shù)的研究，不斷地的在軍事裝備行業(yè)推廣該技術(shù)的應用[3]。本文主要結(jié)合現(xiàn)代軍事裝備的發(fā)展，結(jié)合機電一體化的基本原理，分析了軍事裝備一體化技術(shù)及其應用，為軍事裝備應用機電一體化技術(shù)提供指導。
2 現(xiàn)代軍事裝備機電一體化技術(shù)應用特點
現(xiàn)代軍事裝備在新世紀呈現(xiàn)出新的特點，對裝備的各項指標有了新的要求。機電一體化技術(shù)能夠提升軍事裝備的先進性，在軍事裝備領(lǐng)域有著廣泛的應用。軍事裝備機電一體化技術(shù)應用特點：
（1）自動化
由于軍事裝備運行涉及復雜的操作過程，并且對于操作人員的操作技術(shù)有著嚴格要求。采用機電一體化技術(shù)避免了人為操作技術(shù)的影響，使軍事裝備在運行中采用預定設(shè)計的程序，達到自動化運轉(zhuǎn)的效果。
（2）高可靠性
由于軍事裝備對可靠性有著嚴格要求，可靠性直接決定了軍事裝備的實戰(zhàn)性能。應用機電一體化技術(shù)能夠保證裝備的正常運行，由于在操作中應用各種電子控制設(shè)備，改變了傳統(tǒng)采用線路控制的局面，就可以在很大程度上簡化軍事裝備的控制結(jié)構(gòu)，提高其自身可靠性。
（3）高準確性
由于采用諸多輔助工作系統(tǒng)，例如彈道修正系統(tǒng)，自動瞄準系統(tǒng)和自動跟蹤系統(tǒng)，大大提升了軍事裝備的準確性，保證其在工作中保持良好的準準確性。機電一體化技術(shù)為現(xiàn)代軍事裝備提供了模塊化的功能輔助，增加其工作準確性。
3 現(xiàn)代軍事裝備機電一體化技術(shù)應用分析
機電一體化技術(shù)是在現(xiàn)代軍事裝備中應用主要包括裝備生產(chǎn)控制和武器裝備性能，具體內(nèi)容如下：
3.1 軍事裝備生產(chǎn)機電一體化分析
裝備生產(chǎn)水平?jīng)Q定了軍事裝備實際性能，加工生產(chǎn)也是現(xiàn)代裝備的核心環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)，機電一體化技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的人為操控，具體包括：
（1）生產(chǎn)工藝控制分析
在進行生產(chǎn)先進裝備零部件時，利用自動生產(chǎn)規(guī)劃，建立自動化的生長線，實現(xiàn)物料的自動傳輸，在特定的位置進行監(jiān)控物料傳輸，并相應的按照生產(chǎn)工序啟動和停止相關(guān)操作。在生產(chǎn)系統(tǒng)組態(tài)、PLC配置、元器件選型等方面要準確合理，充分發(fā)揮PLC、計算機的功能，大力應用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)等先進技術(shù)。
（2）加工控制參數(shù)分析
機電一體化技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)參數(shù)進行監(jiān)控，并執(zhí)行相應的操作。具體包括：第一，溫度控制。溫度傳感器能夠收集溫度信息，利用PLC的模擬量模塊，通過PID調(diào)節(jié)輸出信號給調(diào)功器；第二，液位控制。PLC通過液位變送器采集現(xiàn)場水位信號，將其傳送給相應控制電磁閥。第三，真空控制。在線檢測和LCD組態(tài)畫面顯示真空度，采用現(xiàn)場及遠控操作方式實現(xiàn)真空泵的啟/?？刂啤?/p>
3.2 軍事裝備功能機電一體化分析
現(xiàn)代軍事裝備呈現(xiàn)高度的自動化，這與應用機電一體化有著密切關(guān)系。在軍事裝備設(shè)計中應用機電一體化技術(shù)主要包括：
（1）彈藥自動填充系統(tǒng)
現(xiàn)代軍事裝備強調(diào)彈藥的自動填充，實現(xiàn)不同型號和不同數(shù)量彈藥的快速傳遞，達到在戰(zhàn)場把握戰(zhàn)機的目的。在武器裝備設(shè)計中就需要根據(jù)功能設(shè)計相應的執(zhí)行機構(gòu)，利用機電一體化技術(shù)進行彈藥分類、傳輸和填充。
（2）自動導向系統(tǒng)
針對遠程性打擊武器，往往需要精確制導，這就要求導彈發(fā)射機構(gòu)必須能夠建立自動導向系統(tǒng)，依靠衛(wèi)星發(fā)射信號執(zhí)行相應的動作。武器自動導向系統(tǒng)應用機電一體化技術(shù)進行精密調(diào)節(jié)，控制各個機構(gòu)的運轉(zhuǎn)，達到精確打擊的要求。
（3） 自動化裝備
隨著現(xiàn)代武器的發(fā)展，自動化裝備成為部隊發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，例如，無人機偵探，自動化機器人，自動化運輸裝置等。這些裝備均是依靠機電一體化技術(shù)，按照設(shè)計的功能完善部隊作用，提高部隊的戰(zhàn)斗能力。
4 結(jié)束語
機電一體化技術(shù)促進了現(xiàn)代裝備技術(shù)發(fā)展，使武器裝備呈現(xiàn)高程度的自動化。同時，在生產(chǎn)現(xiàn)代裝備中，機電一體化技術(shù)能夠保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。軍事裝備必須緊密結(jié)合機電一體化技術(shù)，將最新的研究成果應用到武器裝備。
參考文獻
[1]潘麗霞.論機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].山西科技，2010（4）.
Abstract： Starting from means of modern remote education， this article discusses the function and application strategy of informationalized remote education in the teaching reform of mechanical and electrical integration. At the same time it also shows that the application of modern remote education is the effective complementation of the construction of the vocational education practical teaching system.
關(guān)鍵詞： 信息化遠程教育；機電一體化；實踐教學
Key words： informationalized remote education；mechanical and electrical integration；practice teaching
中圖分類號：G643.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）02-0250-02
0 引言
信息化遠程教育作為一種全新的教學模式，一直延續(xù)到到多媒體、計算機網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信、電視直播、電子黑板等現(xiàn)代教學媒體及設(shè)備，用新的教育理念將教學信息資源共享、共建、共開發(fā)。一般而言，圍繞教學活動為中心開展的信息化遠程教育平臺，學習任務可以不局限于教室內(nèi)進行，隨時隨地都可以進行學習活動，對于教師而言還可以在平臺上教學課件，實時更新學習內(nèi)容，補充學生的知識容量，同時還可對學生的學習進行實時跟蹤、檢查、考核評估。對于學生而言，可以不局限于示教空間的學習，還能及時與老師在平臺上溝通解惑。以下是一個遠程培訓課程的過程：
信息化教育遠程平臺是描述了一個完整的教育信息化系統(tǒng)。該平臺以“縱橫交錯”的邏輯關(guān)系支撐整個教育信息化系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。所謂“橫”指的是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、應用集成，信息交換平臺、教育信息化應用系統(tǒng)、電子校園信息門戶，模塊間相互關(guān)聯(lián)，形成平衡的整體業(yè)務能力；而“縱”則指開發(fā)工具、安全管理，運營維護，提供了系統(tǒng)安全，管理和開發(fā)的能力。
1 信息化遠程教育對“機電一體化技術(shù)”課程的教學構(gòu)建
1.1 教學方法的改變 機電一體化技術(shù)是一門綜合理論性、實踐性很強的課程，涉及知識面廣、容量大。傳統(tǒng)的教學方法都是按照機電一體化系統(tǒng)的組成功能，將機電一體化系統(tǒng)分為若干個功能模塊，逐一進行講解，例如分別講解機械本體功能模塊，傳感檢測功能模塊，自動控制技術(shù)、單片機技術(shù)、電氣控制與PLC、傳感器技術(shù)、液壓與氣壓傳動技術(shù)中央控制功能模塊等等，傳統(tǒng)的教學方法是將這些模塊分割教學，割裂了機電一體化系統(tǒng)各個功能模塊之間的有機聯(lián)系，從而造成了學生學不能用，用不知所用等弊端。就教師而言，由于課程綜合性強，對教師的整體知識貫通面要求較高，而模塊分割的實踐教學模式化，不能有機地銜接與貫穿，教學內(nèi)容缺乏對學生的吸引力；就學生而言，學生認為本課程的學習是對前面所學課程知識的復習，缺乏機電一體化技術(shù)綜合運用的能力。信息化遠程教育采用遠程實時多點雙向交互式多媒體仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)跨越時間和空間的信息傳遞過程，有效地結(jié)合各種教育資源的優(yōu)勢，讓平臺教學服務，更生動、更大質(zhì)量的傳遞教師所要講授的內(nèi)容。因此，特別適合于在機電一體化教學中的應用。例如，在進行自動化流水線的教學中，可結(jié)合信息化遠程教育中的共享課件資源展示企業(yè)自動化流水線生產(chǎn)的全過程，從自動上料、傳輸、加工、檢測和入庫等各環(huán)節(jié)了解機電一體化運用環(huán)境、機電一體化的分類、工作狀態(tài)和系統(tǒng)組成，從情景上讓學生認知機電一體化技術(shù)的學習領(lǐng)域，使學習過程具體化，克服傳統(tǒng)教學中抽象化的描述，促進學生對機電一體化專業(yè)的學習熱情。
1.2 構(gòu)建新的教學模式 “機電一體化技術(shù)”知識面寬泛，在內(nèi)容的選取上應緊緊圍繞工作任務完成的需要展開，以技術(shù)應用能力的培養(yǎng)為核心，體現(xiàn)“做中學，學中做”的教學理念，將所有知識貫穿于子任務中。以工作任務為中心，以網(wǎng)絡(luò)模擬仿真與實際操作為載體，讓理論知識穿針引線，幫助學生掌握知識、技能、方法。融“教、學、做”于一體，提高學生的實踐能力和動手能力，與社會接軌成為實用的職業(yè)技術(shù)人才。例如，在工業(yè)機器人子任務中，先從資源庫中調(diào)取工業(yè)機器人在自動化流水線上的工作過程，從不同的行業(yè)了解機器人的種類；從機械手的運動軌跡分析機械手的自由度，熟悉機械手的結(jié)構(gòu)；了解機械手的機械傳動和電氣驅(qū)動；傳感器的類型及人機交互系統(tǒng)等，在此基礎(chǔ)上用三維動態(tài)圖像展示機器人的整個組裝環(huán)節(jié)，這個時候教師使用一個稱為“黑板”（Blackboard）的網(wǎng)絡(luò)輔助教學工具平臺提出子任務，分析說明任務中的技能要求目標，讓學生在遠程資源平臺上找資料，小組間用BBS互相討論，并且及時與教師在線交流，探討方案，做出工作計劃，教師審核通過。具體設(shè)施時學生用信息化遠程平臺上共享的仿真系統(tǒng)，通過仿真模擬再現(xiàn)完成整個任務的全過程，教師還可以通過仿真系統(tǒng)中的故障設(shè)置排除模塊對學生進行考核，然后提交電子檔的實驗報告，自測，評估。實踐證明這種教學模式激發(fā)了學生動手組裝機器人的欲望，提高了到手能力。
2 拓展視野體會樂趣
機電一體化技術(shù)傳統(tǒng)教學模式中為了加深學生對專業(yè)知識的理解，常在結(jié)束課之前布置作業(yè)，或者老師在最后做小結(jié)。而遠程教育資源可以利用“聲像并茂”的模擬仿真視頻更能使學生加深對機電一體化技術(shù)課程的理解。如在機器人課題完成之后，讓學生實時在線觀看校企合作共同構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻，現(xiàn)場再現(xiàn)師兄師姐們進入企業(yè)的工作情況，便于學生理解自己所完成的課題在實際運用工作中的重要性，也加深了對課題中出現(xiàn)問題的掌握和理解。同時，在這個網(wǎng)絡(luò)平臺上，開放教學大綱、教學日歷、講義教案、習題、多媒體課件和圖片視頻等課程資料，學生可以隨時上網(wǎng)查閱和下載。積極開展課程試題庫和項目庫建設(shè)，不斷豐富和完善課程習題、試題、項目文檔、項目圖片和最新發(fā)展動態(tài)等學習素材，通過多種模式使學生深入了解課程具體內(nèi)容，并通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)師生互動，在BBS論壇上與同學老師共同探討，用模擬仿真系統(tǒng)軟件驗證設(shè)想，提交電子版作業(yè)，老師對學生提交的作業(yè)進行檢查和答疑，提高了效率和針對性。網(wǎng)絡(luò)資源的豐富資料使學生可以充分利用課余時間自主學習，提高學生的自學能力，同時使學生了解機電一體化的最新發(fā)展情況，擴大學生的知識面，使學生真正吸收課程內(nèi)容，掌握機電一體化領(lǐng)域知識和技能。
3 結(jié)束語
建設(shè)好信息化遠程教學，且與傳統(tǒng)知識講授有機結(jié)合并融為一體，能有效地節(jié)約教學資源，提高教師的工作效率，充分調(diào)動學生的學習自主性和創(chuàng)新精神，提高學習效率和效果，實現(xiàn)工學一體化的培養(yǎng)目標。
參考文獻：
[1]何龍，祁傳琦.項目教學法在機電一體化專業(yè)綜合實訓中的應用[J].成都航空職業(yè)技術(shù)學院學報，2005（4）：40-41.
[2]蔣慶剛.淺談高職教育“工學結(jié)合”模式下考試評價體系[J].河南教育（中旬），2009（4）：21.
[關(guān)鍵詞]機電一體化技術(shù)；國內(nèi)現(xiàn)狀；數(shù)控FMS;CIMS
20世紀80年代中期以來，計算機特別是微型計算機已日益廣泛應用于機械產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的控制，使機、電有機地結(jié)合，發(fā)展成機電一體化技術(shù)。此技術(shù)經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展，其內(nèi)涵隨科技的發(fā)展不斷更新。70年代主要是指機械與電子的簡單結(jié)合機電一體化產(chǎn)品，也較簡單主要涉及到高性能的伺服技術(shù)；在80年代高性能微處理器的出現(xiàn)立即在機電一體化產(chǎn)品中得到應用，大大提高了機電一體化產(chǎn)品的自動化智能化程度；進入90年代計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展使機電一體化系統(tǒng)向著智能化和自動化方向發(fā)展，此時機電一體化是機械電子控制光學信息和計算機等技術(shù)的相互交叉和融合。
機電一體化技術(shù)的應用，給機械行業(yè)帶來了顯著的效益，降低了原材料消耗，減輕了操作工人的勞動強度，增強了企業(yè)在市場中的競爭力。
1.機電一體化基本結(jié)構(gòu)要素
1.1 機械本體部分
機械本體就像人體的身軀骨架它是系統(tǒng)所有功能元素的機械支持結(jié)構(gòu)包括機身框架機械連接等。
1.2 動力部分
動力部分與人體內(nèi)臟產(chǎn)生能量去維持生命運動一樣為系統(tǒng)提供能量和動力功能驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)使系統(tǒng)按照控制要求正常運行。
1.3 傳感部分
傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺器官將系統(tǒng)運行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進行檢測變成可識別的信號傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)過分析處理后產(chǎn)生相應的控制信息其功能一般由專門的傳感器和儀器儀表完成。
1.4 驅(qū)動部分
驅(qū)動部分就像人體的肌肋腱接受大腦指揮驅(qū)動四肢運動一樣在控制信息作用下驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)完成各種動作和功能。
1.5 執(zhí)行部分
執(zhí)行部分如同人的四肢由大腦支配完成各項工作任務一樣根據(jù)控制信息和指令完成各種動作和功能執(zhí)行機構(gòu)是運動部件一般采用機械電磁電液等機構(gòu)。
1.6 控制及信息處理部分
控制及信息處理部分猶如人的大腦指揮和控制全身運動并能記憶思考和判斷問題一樣將來自各傳感器的檢測信息集中存儲分析加工并根據(jù)信息處理的結(jié)果按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應的指令控制整個系統(tǒng)有目的的運行它一般由計算機可編程序控制器數(shù)控裝置以及邏輯電路A/D 與D/A 轉(zhuǎn)換I/O 輸入輸出接口和計算機外部設(shè)備等組成。
2.機電一體化的具體內(nèi)容
2.1 機電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程觀點出發(fā)，應用機械、電子等有關(guān)技術(shù)，使機械、電子有機結(jié)合，實現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。機電一體化技術(shù)，主要包括技術(shù)原理和使用機電一體化產(chǎn)品（或系統(tǒng)）得以實現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。機電一體化技術(shù)是一個技術(shù)群（族）的總稱。
2.2 機電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能，機電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品。主要是指機械系統(tǒng)或部件與微電子系統(tǒng)或部件相互置換和有機結(jié)合，從而賦予新的功能和性能的新一代產(chǎn)品，有良好的人機協(xié)作關(guān)系。一個機電一體化的系統(tǒng)主要是由機械裝置、執(zhí)行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構(gòu)成。
2.3 機電一體化工程機械電子工程是機械工程與電子工程的綜合集成，即給定機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品“目的功能”與“規(guī)格”后，機電一體化技術(shù)人員利用機電一體化技術(shù)進行設(shè)計、制造的整個過程體系。
2.4 機電一體化思想體現(xiàn)了“系統(tǒng)設(shè)計原理”和“綜合集成技巧”。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機電一體化技術(shù)的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。
3.機電一體化技術(shù)的主要應用領(lǐng)域
3.1 數(shù)控機床
數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展在結(jié)構(gòu)功能操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：
1)總線式模塊化緊湊型的結(jié)構(gòu)即采用多CPU多主總線的體系結(jié)構(gòu)；
2)開放性設(shè)計即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性兼容性符合接口標準能最大限度地提高用戶的使用效益；
3)WOP技術(shù)和智能化系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二三維加工過程的動態(tài)仿真并引入在線診斷模糊控制等智能機制；
4)大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設(shè)計不僅豐富了數(shù)控功能同時也加強了CNC 系統(tǒng)的控制功能；
5)能實現(xiàn)多過程多通道控制即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力并將刀具破損檢測物料搬運機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去；
6)系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復雜加工系統(tǒng)的能力；
7)以單板單片機作為控制機加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置；
3.2 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合，它打破原有部門之間的界線以制造為基干來控制物流和信息流實現(xiàn)從經(jīng)營決策產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)準備生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
3.3 工業(yè)機器人
第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人它們只能根據(jù)示教進行重復運動對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息通過計算機處理分析做出一定的判斷對動作進行反饋控制表現(xiàn)出低級智能以開始走向?qū)嵱没坏?代機器人即智能機器人具有多種感知功能可進行復雜的邏輯思維判斷和決策在作業(yè)環(huán)境中獨立行動與第5代計算機關(guān)系密切。
4.機電一體化的發(fā)展趨勢
4.1 機電一體化的高性能化
高性能化一般包括高速化高精度高效率和高可靠性新一代CNC系統(tǒng)就是以此四高為滿足生產(chǎn)急需而誕生的。
4.2 機電一體化的智能化趨勢
人工智能在機電一體化技術(shù)中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。
4.3 機電一體化的系統(tǒng)化發(fā)展趨勢
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)；表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強一般除RS232外還有RS485DCS分布式計算機控制和FCS現(xiàn)場總線控制等多種功能；
關(guān)鍵詞：智能控制；機電一體化系統(tǒng)；應用
伴隨著中國社會主義科學技術(shù)及市場經(jīng)濟快速發(fā)展，有關(guān)機電一體化系統(tǒng)的建造也進入了一個快速成長的黃金階段，機電一體化的技能也逐步老練成熟。由于相關(guān)系統(tǒng)所處外部環(huán)境在不斷變化，在機電一體化的系統(tǒng)中開始廣泛使用智能系統(tǒng)，其在機電一體化技術(shù)的成長過程別是在現(xiàn)時期有著舉足輕重的地位，同時也將進一步促進機電一體出現(xiàn)飛躍的發(fā)展。本文從機電一體化及智能系統(tǒng)的視點動身，將這兩部分進行融合，剖析研究機電一體化體系中智能操控的使用。需注意的是，雖然中國機電一體化系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域及工業(yè)領(lǐng)域中起著舉足輕重的作用，但其在實際工程過程中面臨的對象存在不確定性、多層次及非線性等特點，從而給該系統(tǒng)的發(fā)展造成了很多阻礙。伴隨著智能控制系統(tǒng)的使用給該系統(tǒng)帶來了良好的外部環(huán)境，有利于其科學發(fā)展。所以在機電一體化系統(tǒng)中智能控制逐步受到各領(lǐng)域的關(guān)注重視，對其進行相關(guān)分析研究是需要的。
1機電一體化系統(tǒng)的概述及定義
1.1機電一體化系統(tǒng)的含義
機電一體化系統(tǒng)又被稱作機械電子學，其具體內(nèi)容是由多種技能進行有機結(jié)合，且在實際工作生活中進行歸納綜合應用的一種綜合性技能。其所有機融合的多種技術(shù)主要包括以下幾種：信號改換技能、傳感器技能、電工電子技能、接口技能、信息技能、微電子技能及機械技能等。
1.2機電一體化系統(tǒng)的基本內(nèi)容原則要求組成要素
該系統(tǒng)的基本內(nèi)容主要包括6個環(huán)節(jié)，即：a)計算機與信息技能；b)自動操控技能；c)機械技能；d)系統(tǒng)技能；e)伺服傳動技能；f)傳感檢查技能。機電一體化系統(tǒng)的基本原則要求主要包括4個方面，即：a)能量變換；b)構(gòu)造耦合；c)構(gòu)造耦合；d)運動傳遞。機電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素主要包括4個方面，即：a)感知構(gòu)成要素；b)結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素；c)運動構(gòu)成要素；d)功能構(gòu)成要素[1]。
2機電一體化在煤礦機械上的應用和前景
2.1煤礦機械
增加機電一體化技術(shù)含量，提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)能力。機電一體化可把有關(guān)煤炭生產(chǎn)的各種機械與技能科學的進行有機結(jié)合，同時將其在煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中進行綜合應用。這些機械與技能有很多種，主要包括：微電子技能、傳感器技能、信息變換技能、電子電工、接口技能等。在煤礦機械上的應用機電一體化可依據(jù)煤炭企業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵點及技能要求對相應機械設(shè)備進行設(shè)計，或?qū)δ承┘夹g(shù)技能進行改革完善。同時，應用機電一體化還可借助智能化的操控系統(tǒng)從而不斷增加機電一體化技術(shù)含量，有效提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)能力。
2.2有效提高煤礦企業(yè)實際的生產(chǎn)效益
機電一體化本身具有很多特性，采煤機械具備良好的牽引能力便是其中之一。在煤礦的采煤過程中，采煤機行走時可為其提供較大的牽引力，幫助其有效攻克移動前進過程中遇到的阻力，同時還可在采煤機變頻降速時進行有效制動。在煤礦機械上的應用機電一體化可把煤礦企業(yè)的能量、物流及信息融為一體，從而進一步提升整個煤礦企業(yè)實際的生產(chǎn)能力，有利于煤礦企業(yè)在不久的將來走向高效、安全及可持續(xù)發(fā)展道路[2]。
3智能控制的概述及定義
3.1智能控制的含義
智能控制其本質(zhì)指的是在沒有人進行干預的狀況下，可自主自立地驅(qū)動相關(guān)智能機械做到對目標進行有效操控的一類自動操控技能。其是借助計算機進行人類智能擬的一類重要范疇，主要針對比以往傳統(tǒng)控制更加復雜多樣的操控任務和目的，給目前中國社會各大領(lǐng)域的發(fā)展提供了更加廣泛的適應空間，同時有效解決了傳統(tǒng)操控不能完成的復雜體系的操控。以往傳統(tǒng)的操控僅歸屬于智能操控的一個簡單環(huán)節(jié)，是智能操控最底層的組成部分。智能操控的理論基礎(chǔ)有很多，如主動操控論、信息論、人工智能及運籌學等。其屬于一項由多種學科彼此相互穿插所構(gòu)成的學科。
3.2智能控制的基本特征
智能控制的基本特征主要包括以下7個方面，即：a)其具有組織性特點，核心主要是由高層來進行有效控制的；b)智能操控具有變構(gòu)造特色；c)其智能控制器具備非線性的特點；d)智能操控系統(tǒng)可達到多樣性方針的高性能要求；e)智能操控系統(tǒng)具備總體自尋優(yōu)的特點；f)智能操控系統(tǒng)屬于一種新興的研討課題；g)智能操控系統(tǒng)歸屬于一種邊緣交叉的學科。
3.3智能控制的基本類型
智能控制的基本類型主要包括以下7個方面，即：a)專家操控體系（ExpertSystem）；b)進化核算與遺傳算法；c)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)操控體系；d)組合智能操控辦法；e)分級遞階操控體系；f)復合（混合）或集成操控；g)學習操控體系。
3.4智能控制的發(fā)展趨勢
這些年，智能操控技能在世界上很多國家都取得了較大的發(fā)展，甚至很多已進入實用化及工程化的時期。不過智能操控技能作為一種新式的理論技能，目前依然處于發(fā)展階段。但伴隨著計算機技能及人工智能技能的快速成長，智能操控也一定會在不久的將來走進一個屬于它的新時期。機電一體化系統(tǒng)中往往會應用很多技能，其中最常用的便是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家體系及遺傳算法等相關(guān)技能，這些技能彼此之間相輔相成、相互依存。而目前機電一體化方面未來的主要發(fā)展趨勢便是廣泛使用智能控制系統(tǒng)，因為其具備很多良好的特性，有利于機電一體化健康發(fā)展，如其具備極強的適應性、組織及學習功能等[3]。
4智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用
自20世紀90年代后期開始，機電一體化系統(tǒng)開始往智能控制方向發(fā)展，從而打開了機電一體化系統(tǒng)應用智能控制的新時代，該系統(tǒng)將來發(fā)展的主要方向一定是以智能化為主，其將直接影響到機電一體化系統(tǒng)的全體水平。
4.1智能控制在機電一體化系統(tǒng)機械制造過程中的應用
機電一體化系統(tǒng)中包括很多環(huán)節(jié)，其中機械制造便是重要的環(huán)節(jié)之一，把計算機輔佐技能和智能操控技能進行有機融合的技術(shù)便是目前最領(lǐng)先的機械制作技能，往智能控制方向發(fā)展，借助科學的計算機技能來代替部分腦力勞動，來模仿人們有關(guān)機械制作的行動，這是其最終的意圖目標。同時，智能操控技能可借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系的核算方式來動態(tài)模擬制作機械的詳細過程。對所搜集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過傳感器融合技能來進行預處理，然后操控修正模式中的有關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)。智能操控在機械制作中的應用環(huán)節(jié)有很多，其中主要包含以下幾種：智能學習、智能監(jiān)控與檢查、智能診斷機械故障及智能傳感器等。
4.2智能控制在機電一體化系統(tǒng)數(shù)控領(lǐng)域中的應用
伴隨著中國社會主義科學技術(shù)的快速發(fā)展，各大領(lǐng)域?qū)C電一體化系統(tǒng)的數(shù)控技能也逐漸有著越來越高的要求標準，不但需要其實現(xiàn)很多智能功能，還需要其具有模仿、延伸及拓展等新的智能功能，從而促使其數(shù)控技能完成智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫及智能編程等意圖，在機電一體化系統(tǒng)中的科學應用智能操控技能就可完成這些任務。例如借助專家系統(tǒng)能綜合解決數(shù)控領(lǐng)域里的很多問題，如難以確定及結(jié)構(gòu)不明確的算法等；使用推理規(guī)則可有效推理數(shù)控現(xiàn)場的部分數(shù)控故障熟悉信息，得到某些指導性建議從而有利于數(shù)控機械的維修等。
4.3智能控制在機電一體化系統(tǒng)機器人領(lǐng)域中的應用
機器人在動力系統(tǒng)中存在很多自身的特點，如時變性、強耦合及非線性等，而多邊變性及多任務性是機器人在控制參數(shù)的系統(tǒng)容易體現(xiàn)的特征。這些特點有利于智能操控技能的使用。現(xiàn)在機電一體化系統(tǒng)機器人領(lǐng)域中使用智能操控技能主要體現(xiàn)在下面四大環(huán)節(jié)：a)機器人在視覺處理及多傳感器信息融合這兩方面能實現(xiàn)智能操控；b)可智能控制機器人的手臂動作及相關(guān)姿態(tài)；c)經(jīng)過專家操控體系可科學定位、建模、計劃及監(jiān)測機器人所處的運動環(huán)境，從而進行相關(guān)的控制及探究；d)可以智能控制跟蹤機器人的行走軌跡及走路等。
4.4智能控制在機電一體化系統(tǒng)建筑工程中的應用
智能控制在機電一體化系統(tǒng)建筑工程中的使用主要體現(xiàn)在以下兩個環(huán)節(jié)，即：a)能智能操控建筑物內(nèi)的空調(diào)，例如能智能控制有關(guān)空調(diào)的風閥，不僅能有效保證建筑內(nèi)空氣質(zhì)量，還能大幅度減少浪費能量的現(xiàn)象發(fā)生；同時還可經(jīng)過比例積分來對其閉環(huán)方法進行調(diào)整，從而有效設(shè)置在冬季和夏季時空調(diào)的使用模式；b)可經(jīng)過計算機聯(lián)網(wǎng)和通信實現(xiàn)智能操控所有照明系統(tǒng)，如智能操控照明體系的節(jié)能、照明時刻及照明邏輯等。
4.5智能控制在煤礦機電一體化系統(tǒng)中的應用
煤礦機械所處工作環(huán)境一般情況下比較惡劣，往往都是在井下進行作業(yè)，從而導致煤礦機械容易被惡劣的環(huán)境侵襲，同時還可能會遭受各種采煤沖擊及振動的干擾。由此可知，井下作業(yè)具有某種程度的危險性，同時還需要煤礦機械能適應各種環(huán)境并達到高產(chǎn)的要求。而應用智能控制技術(shù)就可將井下作業(yè)的危險性大幅度降低，從而在某種程度上確保其安全性。
5結(jié)語
由20世紀90年代后期以來，機電一體化系統(tǒng)已逐步開始往智能控制方向發(fā)展。針對智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用做了詳細講解，闡述了有關(guān)機電一體化系統(tǒng)的概述定義、原則要求、基本內(nèi)容及組成要素等。介紹了智能操控的概述及定義、基本類型、發(fā)展趨勢及基本特征。在機電一體化系統(tǒng)中很多領(lǐng)域都可使用智能控制系統(tǒng)，如：煤礦機電、機器人領(lǐng)域、數(shù)控領(lǐng)域、統(tǒng)建筑工程及機械制造過程等。
作者:龐海龍 單位:同煤集團機電管理處
參考文獻：
［1］田永利，鄒慧君，郭為忠，等.基于DPAM-F的機電一體化系統(tǒng)廣義執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)智能設(shè)計［J］.上海交通大學學報，2005(1)：66-70.
Abstract: By introducing virtual prototype technology into practice of mechatronics CDIO teaching, the paper investigates its idea, structure, and evaluating method, which is meaningful for modern engineering teaching methodology of mechatronics course.
關(guān)鍵詞： 機電一體化；虛擬樣機；CDIO
Key words: mechatronics；virtual prototype；CDIO
中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）02-0216-02
0引言
2001年，由美國麻省理工學院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學院、瑞典林克平大學、瑞典皇家技術(shù)學院等4所大學合作開發(fā)了一個新的工程教育模式，稱為CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）模式。CDIO大綱以構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作為主線，綜合地考慮了專業(yè)基礎(chǔ)知識、個人和職業(yè)的技能及團隊協(xié)作與溝通的人際技能，及在整個企業(yè)、社會環(huán)境下進行CDIO的過程。近年來，東北石油大學機電工程系將CDIO模式引入到實踐與工程應用性較強的“機電一體化”課程建設(shè)中，以提高課程教學質(zhì)量和教學效果，本文就其實踐教學過程中的一些認識作以探討。
1現(xiàn)狀分析
“機電一體化”是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課程，它在培養(yǎng)學生的機電系統(tǒng)設(shè)計能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，占有十分重要的地位。課程的任務是使學生以系統(tǒng)的角度理解和掌握機電一體化技術(shù)，包括機械、檢測、控制、計算機軟硬件等方面的基本理論、基本知識和基本技能，學會典型機電一體化系統(tǒng)的分析和綜合方法，具備進行現(xiàn)代機電系統(tǒng)設(shè)計的初步能力。隨著機械和電子工業(yè)發(fā)展到新的階段，現(xiàn)代機械必然是由計算機控制的系統(tǒng)，理論性與實踐性聯(lián)系密切、工程實用性強是該課程最大的特點。近年來的教學實踐表明：原有的課程結(jié)構(gòu)、教學內(nèi)容、教學方法、教學手段、教學實踐等，已不能適應“寬口徑、重實踐、應用型”的現(xiàn)代工程教育發(fā)展潮流。究其原因，主要有以下幾個方面。
1.1 課程內(nèi)容繁雜。機電一體化技術(shù)是機械技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、信息處理技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多種技術(shù)的融合。以系統(tǒng)的角度理解和掌握機電一體化系統(tǒng)的工作原理及其應用是教學的中心內(nèi)容，這對教師和學生都提出了非常高的要求。但是針對具體系統(tǒng)進行分析和研究時，常會出現(xiàn)“一葉障目”，以偏概全之感，并無總體把握的能力和認識。
1.2 概念抽象，理論繁瑣，并且插圖多、公式多、敘述內(nèi)容多，教師不易抓住教學重點，學生學起來也常感到力不從心，對某些理論問題似是而非、模糊不清、嚴重時會導致學不下去。
1.3 教材存在局限性。目前現(xiàn)有的教材雖然版本繁多，但各有局限，在多達幾十種版本的有關(guān)教材中，內(nèi)容的編排大致相似，框架相同。在選材上為了照顧到內(nèi)容的完整性，主次不分明，重點不突出，尤其是典型機電一體化系統(tǒng)章節(jié)，往往虎頭蛇尾，沒有受到足夠的重視，不能起到綜合和系統(tǒng)總結(jié)的作用。
1.4 理論與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)情況嚴重，實驗內(nèi)容少且針對性不強，學生不能感受到實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感，更不要說培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。
針對上述這些情況，如何幫助學生以系統(tǒng)的觀點深入理解知識、掌握知識，如何培養(yǎng)與增強學生動手操作能力，如何讓學生學以致用，始終保持較高的學習興趣和創(chuàng)新意識，是課程教學的難點所在。
2基于虛擬樣機技術(shù)的CDIO教學理念
目前全國有近百所高校開展了CDIO項目的實踐和探索工作，汕頭大學、成都信息工程學院等院校已經(jīng)取得了顯著的成績。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，實施CDIO戰(zhàn)略是一項龐大的系統(tǒng)工程，需要很大資金投入和人員投入。根據(jù)自身實際情況，我們確立首先以虛擬樣機技術(shù)為載體，按照CDIO戰(zhàn)略對“機電一體化”課程的教學進行了探索和實踐。
虛擬樣機技術(shù)是近年來普遍應用的一種全新的機械設(shè)計方法,它作為一項計算機輔助工程技術(shù)于上個世紀80年代隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)，在90年代特別是進入21世紀以后得到了迅速發(fā)展和廣泛應用。CDIO標準明確指出采用產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期的開發(fā)及使用這一工程教育方法論，它強調(diào)它作為知識和能力培養(yǎng)的載體及環(huán)境，即知識和能力之間的關(guān)聯(lián)，而不是具體內(nèi)容。從這一角度出發(fā)，虛擬樣機技術(shù)可以為開展CDIO戰(zhàn)略提供適合的載體及環(huán)境。具體表現(xiàn)在如下幾個方面：
2.1 面向產(chǎn)品全生命周期的設(shè)計、仿真、分析是虛擬樣機技術(shù)的核心，這在某種程度上與CDIO戰(zhàn)略產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期的開發(fā)及使用標準不謀而合。
2.2 CDIO強調(diào)“做中學”教學模式，“做”具有廣泛的含義，既可以是在實驗室親自制作模型、樣機，也可以通過數(shù)字化工具在設(shè)計和仿真層面全面展開。
2.3 在市場競爭日益激烈的今天,為了達到時間、質(zhì)量、成本、服務、環(huán)境等多方面要求,必須以最短的時間、最好的質(zhì)量和最低的價格推出產(chǎn)品。采用虛擬樣機技術(shù)既可以減少模型樣機的試制,降低投入成本，又可以幫助學生在短時間內(nèi)掌握產(chǎn)品開發(fā)的全部過程。
2.4 虛擬樣機技術(shù)支持并行設(shè)計,便于設(shè)計團隊之間的溝通和交流，這也正是CDIO戰(zhàn)略重點強調(diào)的一種基本能力。
3機電一體化課程的CDIO架構(gòu)
CDIO強調(diào)學生的工程能力不是單純的理論知識或直觀的技能，而是兩者的有機融合，這對學生的創(chuàng)新能力、學習能力、對新技術(shù)的敏感能力都提出了更高要求。機電一體化技術(shù)的先修課程除了力學、模電數(shù)電等基礎(chǔ)課程外，還包括機械設(shè)計、微機與接口技術(shù)、控制工程等專業(yè)基礎(chǔ)課程，同期學習課程有單片機、可編程控制、機電傳動系統(tǒng)等。該課程有著鮮明的技術(shù)基礎(chǔ)和工程背景，因?qū)W時有限，包含的內(nèi)容較多，所以在教學中把握一個基本原則：了解機電一體化技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，掌握其核心思想和技術(shù)，運用現(xiàn)代工程設(shè)計方法中的虛擬樣機技術(shù)，完成機電一體系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計與仿真分析?；贑DIO的思想，我們對“機電一體化技術(shù)”課程教學分成三個部分：課堂講授、小組項目、自選實驗。
課堂講授。以教師主講形式進行，以傳授基礎(chǔ)知識。授課時采用模塊化方式對教學內(nèi)容進行了重新編排，側(cè)重于通過實例分析加深對重要知識點的理解。主要內(nèi)容包括：①概論模塊：主要講解機電一體化技術(shù)的內(nèi)涵、體系結(jié)構(gòu)、特點、發(fā)展趨勢、典型系統(tǒng)（本田機器人、大狗、數(shù)控加工中心）分析，學時數(shù)為4學時。②系統(tǒng)部件模塊：主要講解執(zhí)行裝置的工作原理、驅(qū)動方法、對比分析與選用原則；機械傳動部件的種類、特點、對比分析與選用原則；檢測裝置工作原理、特點、對比分析與選用原則，學時數(shù)為6學時。③系統(tǒng)集成模塊：主要講解單片機、PLC、接口電路結(jié)構(gòu)及特點，通過典型實例分析理解系統(tǒng)集成的內(nèi)涵與相關(guān)技術(shù)，學時數(shù)為4學時。④系統(tǒng)控制模塊：主要講解機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計方法與步驟、系統(tǒng)數(shù)學模型、現(xiàn)代控制方法簡介、典型反饋控制和狀態(tài)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計，學時數(shù)為4學時。⑤虛擬樣機技術(shù)概論模塊：主要講解虛擬樣機的概念、原理、方法。通過典型實例領(lǐng)會基于虛擬樣機技術(shù)的機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計思想和方法，學時數(shù)為4學時。小組項目以3-5人為單位自發(fā)形成設(shè)計小組。該階段需要完成下述內(nèi)容。①項目調(diào)研：查閱資料，擬定項目范疇和設(shè)計內(nèi)容。②項目申報：功能、原理、創(chuàng)新性、可行性論證。③項目開展：制定研究計劃，分配設(shè)計任務，選擇設(shè)計工具和仿真工具，開展項目設(shè)計。④項目匯報：提交項目日志、設(shè)計報告。在此期間，教師采取跟蹤方式對學生進行輔導，每個階段項目小組都要作公開匯報，并且需要回答指導老師和其它項目小組提出的問題，及時改進，完善設(shè)計。小組項目部分不占用教學學時，教師和學生利用課余時間開展該項內(nèi)容。自選實驗階段，項目小組根據(jù)設(shè)計需要，可以提出自選實驗項目，用以加強對機電一體化系統(tǒng)典型部件和單元的理解與認識。該部分工作由實驗教師配合完成，學時數(shù)為10學時。
4課程考核與評價
學生的工程能力等素質(zhì)很難通過傳統(tǒng)的教學測試方法進行考核與評價。在CDIO模式下，課程的考核與評價不再是一個孤立的行為。在“機電一體化技術(shù)”課程中，我們根據(jù)課程教學的三個部分―課堂講授、小組項目、自選實驗分別進行測試，然后與學生討論考核與評價體系，綜合學生的意見，再適當修正，盡可能做到靈活多樣。課程教授的理論部分采用傳統(tǒng)的試卷測試形式，小組項目部分根據(jù)學生的自我評價、公開匯報、虛擬樣機完成的質(zhì)量等情況進行綜合評價，自選實驗部分根據(jù)學生完成實驗過程中體現(xiàn)出的創(chuàng)新性、實驗內(nèi)容的連續(xù)性和執(zhí)行完成情況等做出判斷。
按照上述規(guī)劃，近幾年在我校機自專業(yè)進行了CDIO實踐教學活動。學生表現(xiàn)出極高的熱情,圍繞機器人、數(shù)控機床等設(shè)計主題共提交了眾多項目報告和虛擬樣機產(chǎn)品，許多項目小組還額外提供了自己開發(fā)的仿真控制程序。在參與同學中展開了問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)同學認為課程項目對于幫助理解機電一體化系統(tǒng)非常有用。在問到課程項目是否有必要繼續(xù)在下一年級開展時,絕大多數(shù)同學認為應該繼續(xù)開展?？傮w來看學生對該項活動抱有足夠的信心，提出了很多具體意見，如提前在低年級開展設(shè)計工具類項目，這樣可以在后續(xù)項目中有更多時間完成系統(tǒng)的仿真、分析、實驗驗證等深層次的設(shè)計內(nèi)容，提高設(shè)計質(zhì)量。
5結(jié)束語
機電一體化技術(shù)課程博大精深，具有內(nèi)容多、原理深奧的特點。根據(jù)國際工程教育CDIO理念進行教學實踐，既能使學生鞏固所學基本知識，抓住主次，又能鍛煉學生的觀察能力、設(shè)計能力、分析問題的能力、書面表達能力和交流能力，使學生的積極主動性得到最大程度的發(fā)揮。本文將CDIO模式引入到“機電一體化”的課程建設(shè)中，從教學理念、課程架構(gòu)、課程考核與評價等方面展開探討，為“機電一體化”課程的教學提供了新的思路，這些對于提高教學質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力具有積極意義。
參考文獻：
[1]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學合作和國際化[J].中國大學教學，2008，5.
關(guān)鍵詞：工程機械；機電液；一體化
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
機電一體化是集機械、電子、計算機和信息技術(shù)等多種技術(shù)有機結(jié)合的一門交叉綜合技術(shù)。其具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。液壓技術(shù)具有大轉(zhuǎn)矩、無級調(diào)速、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點。機電液一體化是結(jié)合了液壓技術(shù)和“機電一體化”技術(shù)的一門新興技術(shù)，在水泥生產(chǎn)中具有十分重要的應用。
1、機電一體化的發(fā)展歷程
機電一體化的發(fā)展歷程流經(jīng)幾個重要時期，這幾個重要歷程對以后機電一體化的持續(xù)發(fā)展影響很大。第一，數(shù)控機床的問世。1949年，沈陽第一機器廠，出產(chǎn)中國第一臺車床―六尺皮帶車床。第二，微電子技術(shù)在機電一體化技術(shù)方面的促進。第三，數(shù)控技術(shù)的發(fā)明，也就是可編程序控制器和電子電力的發(fā)明，這些技術(shù)的發(fā)明給后來實現(xiàn)機電一體化打下了厚實的基礎(chǔ)。第四，信息技術(shù)，模糊技術(shù)、激光技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的相繼問世，使正在慢慢發(fā)展的機電一體化技術(shù)更上了一層樓。
2、機電一體化的內(nèi)容分析
2.1、機械技術(shù)
機械技術(shù)是機電一體化實現(xiàn)的根本。機械技術(shù)與機電一體化技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)工程機械的高性能、安全性和可靠性。機電一體化技術(shù)應用于工程機械，可以減少機械的重量，減小機械的體積，提高機械的運作效率。
2.2、信息通信技術(shù)
信息通信技術(shù)包括信息的交換、信息的存儲、信息的決策和人工智能技術(shù)。
2.3、系統(tǒng)控制技術(shù)
系統(tǒng)控制技術(shù)是從整體的角度對相關(guān)的技術(shù)進行組織，然后將技術(shù)分成若干個單元。接口技術(shù)是系統(tǒng)控制技術(shù)的關(guān)鍵，其可以保障系統(tǒng)的各個部分有機地連接。
2.4、自動化技術(shù)
自動化技術(shù)是在系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行分析和設(shè)計，對系統(tǒng)進行調(diào)試，自動化技術(shù)包括定位自動化、速度控制自動化、自我診斷、校正和檢索的自動化。
2.5、自動檢測技術(shù)
自動檢測技術(shù)是實現(xiàn)自動控制和自動調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)，自動檢測技術(shù)的性能越好，系統(tǒng)的自動化程度就越高。自動檢測技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了在不同的環(huán)境下的運作，使機電一體化的水平越來越高。
3、工程機械機電液一體化技術(shù)發(fā)展
3.1、國際先進的機電液一體化發(fā)展
德國某制造公司生產(chǎn)的自動控制壓實系統(tǒng)，具有高智能特性，實現(xiàn)了自動控制可變振幅功效。這款機械利用兩個相對旋轉(zhuǎn)的偏心軸，對壓實輪進行振動，通過對雙軸的布置，可以靈活的改變振動作用力大小以及方向，并且可以利用液壓系統(tǒng)靈活調(diào)整雙軸之間的角度。這款壓實機，利用電子控制器，將機械運行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到機械計算機中，通過對數(shù)據(jù)的計算分析，發(fā)出相應的指令，保證壓實強度。國際上對超級路面壓實具有相應的規(guī)定，超級路面壓實系統(tǒng)需要選用粗粒骨料和含量低的瀝青，只有這樣，壓實路面的過程中，才能在保證路面具有高承重能力基礎(chǔ)上，有效的控制環(huán)境污染。國外一家公司開發(fā)了IQ2系統(tǒng)，能夠有效的記錄并實時顯示路面壓實情況，對系統(tǒng)振幅、速度、頻率等及時的進行調(diào)整，保證機械在短時間內(nèi)完成路面壓實工作。電子監(jiān)控技術(shù)也是機電液一體化系統(tǒng)中的主要表現(xiàn)，在機械中關(guān)鍵部位設(shè)置傳感器，對機械運行過程中，機械的燃油系統(tǒng)、路面壓實情況、機械振動頻率、行走速度、機械溫度等進行實時監(jiān)控。并通過微電腦控制器，對這些參數(shù)進行統(tǒng)計、分析，能夠避免發(fā)生機械故障，降低故障的發(fā)生頻率。機電液一體化技術(shù)在國際上得到了廣泛的應用，利用機電液一體化技術(shù)，能夠提高機械的運行效率，降低運行成本以及維修成本，還能控制環(huán)境污染，具有社會效益、經(jīng)濟效益、生態(tài)效益等多種功效。
2.2、工程機械的發(fā)展
2.2.1、液壓技術(shù)
19世紀崛起的石油工業(yè)推動近代液壓蓬勃發(fā)展，最早實踐成功的液壓傳動裝置并不是民用，而是用于軍事，其后才在機床上應用。工程機械工作裝置的種類繁多，作業(yè)形式多種多樣，需要實現(xiàn)各種各樣的復雜運動。而液壓傳動具有布置簡單方便，結(jié)構(gòu)緊湊，易實現(xiàn)各種運動形式的轉(zhuǎn)換的特點，能滿足復雜的作業(yè)要求，為工程機械提供了極好的傳動裝置。因此隨著液壓傳動技術(shù)的完善，工程機械開始飛速發(fā)展，產(chǎn)品走向多樣化，出現(xiàn)了形形以完成各種施工要求的工程機械。
2.2.2、電子技術(shù)
電子技術(shù)是根據(jù)電子學的原理，運用電子元器件設(shè)計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學。電子技術(shù)有以下的功能：①高效節(jié)能：對發(fā)動機和傳動系統(tǒng)等進行控制，根據(jù)工況合理分配功率，使系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。②智能操作：采用半自動，全自動控制，實現(xiàn)自動化。以完成高技能的作業(yè)。③安全監(jiān)控：進行運行狀態(tài)進行全程監(jiān)視，故障自動報警；在某些十分惡劣的地方代替工作人員對運行過程進行監(jiān)控。操縱與控制是工程機械的先進技術(shù)的中心。解決操縱與控制問題，僅依靠機械和液壓技術(shù)是很難使工程機械有質(zhì)的飛躍，電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和電液轉(zhuǎn)換技術(shù)等為工程機械插上了翅膀。
2.2.3、傳感器與檢測技術(shù)
隨著信息時代的到來，國內(nèi)外已將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。國家標準GB7665-87對傳感器的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成?！眰鞲衅魇且环N檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
2.2.4、信號處理和I/0接口技術(shù)
“信號”是信息的表現(xiàn)形式，“信息”則是信號的具體內(nèi)容。電子技術(shù)和電子電路技術(shù)已發(fā)展成為以微處理器為中心的硬、軟件相結(jié)合的計算機技術(shù)?？蓪鞲衅鳈z測出來的各種信息存貯、運算、邏輯分析、判斷、變換，進而向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令，若加入自診斷功能，便可實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化。I/0接口技術(shù)的優(yōu)點是現(xiàn)實信息全部、準確、可靠地在系統(tǒng)中傳輸，同時還可通過顯示、應答、音響等實現(xiàn)人機交互。工程機械機電液一體化產(chǎn)品，通過計算機(單片機)進行數(shù)據(jù)采集、傳遞和處理，其運行速度極快，這就要求有實現(xiàn)信號變換和電平轉(zhuǎn)換的電子線路，即接口電路。
3、我國通用機械機電液一體化技術(shù)應用方向
3.1、高壓化
我國在發(fā)展過程中，大型、特大型機械越來越多的應用到工業(yè)等生產(chǎn)過程中，機械液壓系統(tǒng)的輸出功率也越來越大，這就需要機械液壓系統(tǒng)向著高壓方向發(fā)展。液壓輸出功率越高，對其安全性要求也就越高，在開發(fā)過程中，系統(tǒng)元件壽命以及人機安全問題成為了主要的制約因素。機械化生產(chǎn)在我國已經(jīng)逐漸普及，通用機械也逐漸向著智能化、一體化、多元化的方向發(fā)展，這就要求機械對相關(guān)數(shù)據(jù)由相對完善的處理系統(tǒng)。微處理器、傳感器等原件，可以滿足上訴要求，還能增強機械的各項性能，提高運行效率，提高機械應對緊急情況的應對能力。在機電液一體化發(fā)展過程中，一定要堅持可持續(xù)發(fā)展的原則，對機械燃油功率實施自動化控制，保證機械具有高效的節(jié)能效果。在節(jié)能的同時，還應該考慮提升機械的運行效率，充分的利用新技術(shù)、新工藝、新材料，保證運行效率穩(wěn)步提升前提下，發(fā)揮節(jié)能效果。在機電液一體化在通用機械上應用方面，利用先進的通訊媒體、微處理器、傳感器等，都需要有一個功能強大的軟件做支持，才能發(fā)揮其應有的效果。目前軟件開發(fā)市場中，各種匯編語言以及高級語言的應用，使得機械應用軟件開發(fā)具有了廣闊的前景。
3.2、智能化
智能化為工程機械裝上了大腦，主要有以下幾個的發(fā)展方向：①自動化。我國機械企業(yè)目前普遍存在需要調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的問題，而在調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時，都要選擇自動化作為發(fā)展的方向，例如：礦山隧道挖鑿便采用了許多半自動、全自動的挖掘機。②故障檢測。智能化提高工程機械的安全性和可靠性，減少例如礦難這些災難性事故的發(fā)生；保證工程機械設(shè)備能夠發(fā)揮最大的設(shè)計能力；同時通過檢測監(jiān)視故障分析性能評估，為設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計改造優(yōu)化設(shè)計各理論制造及生產(chǎn)過程提供數(shù)據(jù)和信息。
3.3、綠色化
隨著機電液一體化的技術(shù)的日趨完善，我們往往利用具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù)，實現(xiàn)輸出功率和能耗的最佳匹配。例如在深井勘探器、液壓靜力壓樁機或挖掘機上安裝電子監(jiān)控系統(tǒng)、緊急制動系統(tǒng)等，便可以增加機器使用壽命，同時耗油量也會大幅減少。
4、結(jié)語
機電液一體化是許多科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。機械技術(shù)、電子技術(shù)和液壓技術(shù)的融合必將使工程機械發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電液一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。與機電液一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電液一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻
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關(guān)鍵詞: 機電一體化;設(shè)計方法;步驟
機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是多個學科的交叉和綜合,涉及的學科和技術(shù)非常廣泛,其技術(shù)發(fā)展迅速,水平越來越高。由于機電一體化產(chǎn)品覆蓋面很廣,在系統(tǒng)的構(gòu)成上,有著不同的層次,但在系統(tǒng)設(shè)計方面有著相同的規(guī)律。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是根據(jù)系統(tǒng)論的觀點,運用現(xiàn)代設(shè)計的方法構(gòu)造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、賦予產(chǎn)品性能并進行產(chǎn)品設(shè)計的過程。
整個開發(fā)設(shè)計過程按步驟可劃分為四個階段:
1 設(shè)計籌劃階段
1)在籌劃階段中要對設(shè)計目標進行機理分析,對客戶的要求進行理論性抽象,以確定產(chǎn)品的性能、規(guī)格、參數(shù)。在這個階段,因為用戶需求往往是面向產(chǎn)品的使用目的,并不全是設(shè)計的技術(shù)參數(shù),所以需要對用戶的需求進行抽象,要在分析對象工作原理的基礎(chǔ)上,澄清用戶需求的目地、原因和具體內(nèi)容,經(jīng)過理論分析和邏輯推理,提煉出問題的本質(zhì)和解決問題的途徑,并用工程語言描述設(shè)計要求,最終形成產(chǎn)品的規(guī)格和參數(shù)。對于加工機械而言,它包括如下幾個方面:
① 運動參數(shù):表征機器工作部件的運動軌跡和行程、速度和加速度。
② 動力參數(shù):表征機器為完成加工動作應輸出的力(或力矩)和功率。
③ 品質(zhì)參數(shù):表征機器工作的運動精度、動力精度、穩(wěn)定性、靈敏度和可靠性。
④ 環(huán)境參數(shù):表征機器工作的環(huán)境,如溫度、濕度、輸入電源。
⑤ 結(jié)構(gòu)參數(shù):表征機器空間幾何尺寸、結(jié)構(gòu)、外觀造型。
⑥ 界面參數(shù):表征機器的人機對話方式和功能。
2)在這個階段中要根據(jù)設(shè)計參數(shù)的需求,開展技術(shù)性分析,制定系統(tǒng)整體設(shè)計方案,劃分出構(gòu)成系統(tǒng)的各功能要素和功能模塊,然后對各類方案進行可行性研究對比,核定最佳總體設(shè)計方案、各個模塊設(shè)計的目標與相關(guān)人員的配備。系統(tǒng)設(shè)計方案文件的內(nèi)容包括:
① 系統(tǒng)的主要功能、技術(shù)指標、原理圖及文字說明。
② 控制策略及方案。
③ 各功能模塊的性能要求,模塊實現(xiàn)的初步方案及輸出輸入邏輯關(guān)系的參數(shù)指標。
④ 方案比較和選擇的初步確定。
⑤ 為保證系統(tǒng)性能指標所采取的技術(shù)措施。
⑥ 抗干擾及可靠性設(shè)計策略。
⑦ 外觀造型方案及機械主體方案。
⑧ 經(jīng)費和進度計劃的安排。
2 理論設(shè)計階段
首先,根據(jù)系統(tǒng)的主功能要求和構(gòu)成系統(tǒng)的功能要素進行系統(tǒng)要素進行主功能分解,劃分出功能模塊,畫出機器工作時序圖和機器傳動原理簡圖;對于有過程控制要求的系統(tǒng)應建立各要素的數(shù)學模型,確定控制算法;計算出各功能模塊之間接口的輸入、輸出參數(shù),確定接口設(shè)計的任務分配。應當說明的是,系統(tǒng)設(shè)計過程中的接口設(shè)計是對接口輸入輸出參數(shù)或機械結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計,而功能模塊設(shè)計中的接口設(shè)計則是遵照系統(tǒng)設(shè)計制定的接口參數(shù)進行細部設(shè)計,實現(xiàn)接口的技術(shù)物理效應,兩者在設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計分工上是不同的。不同類型的接口,其設(shè)計要求有所不同。傳感器是機電一體化系統(tǒng)的感覺器官,它從待測對象那里獲得反映待測對象特征與狀態(tài)的信息,監(jiān)視監(jiān)測整個設(shè)備的工作過程,傳感器接口要求傳感器與被測對象機械量信號源應有直接關(guān)系,保證標度轉(zhuǎn)換及數(shù)學建?？焖?、準確、可靠,傳感器與機械本體之間聯(lián)接簡潔、牢固,靈敏度高、動態(tài)性能好,抗機械諧波干擾性強,正確反映待測對象的被測參數(shù)。變送接口要滿足傳感器模塊的輸出信號與微機前向通道電氣參數(shù)的匹配及遠距離信號傳輸?shù)囊?接口信號的傳輸要精確,可靠性強,抗干擾能力強,噪音容限較低;傳感器的輸出阻抗要與接口的輸入阻抗相配合;接口輸出的電平要與微機的電平一致;為方便微機進行信號處理,接口輸入信號和輸出信號之間的關(guān)系須是線性關(guān)系。驅(qū)動接口要能滿足接口的輸入端與微機系統(tǒng)的后向通道在電平上保持一致,接口的輸出端與功率驅(qū)動模塊的輸入端之間電平匹配的同時,阻抗也要匹配。其次,為防止功率設(shè)備的強電回路反竄入微機系統(tǒng),接口必須采取有效的抵抗干擾措施。傳動接口是一個機械接口,要求它的聯(lián)接結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧,具有較高的傳動精度和定位精度,安裝、維修、調(diào)整簡單方便,傳動效率高,剛度好,相應快。
其次,以功能模塊為單元,依據(jù)以上接口設(shè)計參數(shù)的要求對信號檢測與轉(zhuǎn)換、機械傳動與工作機構(gòu)、控制微機、功率驅(qū)動及執(zhí)行元件等進行各個功能模塊的選型、組配、設(shè)計。在此階段的設(shè)計工作量較大,既包括機械、電氣、電子、控制與計算機軟件等系統(tǒng)的設(shè)計,又包括總裝圖、零件圖的具體模塊選型、組配。一方面不僅要求在機械系統(tǒng)設(shè)計時選擇的機械系統(tǒng)參數(shù)要與控制系統(tǒng)的電氣參數(shù)相匹配,同時也要求在進行控制系統(tǒng)設(shè)計時,要根據(jù)機械系統(tǒng)的固有結(jié)構(gòu)參數(shù)來選擇及確定相關(guān)電氣參數(shù),綜合應用微電子技術(shù)與機械技術(shù),讓兩項技術(shù)互相結(jié)合、互相協(xié)調(diào)、互相補充,把機電一體化的優(yōu)越性充分體現(xiàn)出來。為提高工效,應該盡量應用各種cad、PRO/E等輔助工具;整個設(shè)計應盡量采用通用的模塊和接口,以利于整體匹配,利于后期進行產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
最后,以技術(shù)文件的方式對完整的系統(tǒng)設(shè)計采取整體技術(shù)經(jīng)濟指標分析,設(shè)計目標考核與系統(tǒng)優(yōu)化,擇優(yōu)選擇出綜合性能指標最優(yōu)的方案。
其中,系統(tǒng)功能分解應綜合運用機械技術(shù)和電子技術(shù)各自的優(yōu)勢,努力使系統(tǒng)構(gòu)成簡單化、模塊化。經(jīng)常用到的設(shè)計策略有如下幾種:
① 用電子裝置替代機械傳動,縮減機械傳動裝置,簡化機械結(jié)構(gòu),減小尺寸,減輕重量,增強系統(tǒng)運動精度和控制靈活性。
② 在選擇功能模塊時要選用標準模塊,通用模塊,防止重復設(shè)計低水平的功能模塊,采用可靠的高水平模塊,以利于減少設(shè)計與開發(fā)的周期。
