發布時間：2022-06-26 23:04:36
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機電一體化論文參考文獻：
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【關鍵詞】機電一體化；技術；應用
1.引言
目前，我國工程機械正處于機電一體化的特殊發展時期，工程機械領域隨著機電一體化技術的引入，電子技術，自動控制，液壓技術等與機械技術結合起來，因為與高新技術的融合，這樣子提高了生產效率和機械性能。例如，機電一體化提高了機械的操作舒適性、燃油經濟性、作業效率、作業精度以及使用壽命等[1]。機電一體化是科技發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它是機械工業發生變革的動力，使傳統的機械設計方法和概念發生了革命性的變化。
特別是電子技術和自動控制技術，在工程機械中得到了廣泛的采用。由于經濟水平的提高和科技的進步，對于工程機械的性能要求也越來越高，這促使以微處理器為核心的電子、控制裝置在工程機械中得到了越來越普遍的應用，電子控制裝置的結構也越來越復雜。
2.機電一體化技術的研究
2.1 機電一體化的概念
機電一體化就是指在結構的主要功能、信息處理功能、控制功能和動力功能上引入電子科學技術，將機械裝置與電子化設計、軟件相結合的系統的總稱。它是工程領域中不同種類的技術的綜合，是建立在微電子技術、信息處理技術、自動控制技術等一系列技術基礎上發展起來的一種高新技術。它能代替和放大體力，并且機電一體化中的微電子裝置不僅僅可以取代某些機械部件，還能擁有很多自己的功能。
2.2 機電一體化的關鍵技術
機電一體化包含軟件技術和硬件技術。硬件部分包含機械本體、信息處理單元、驅動單元以及傳感器，因此，加快機電一體化發展進度，可以從下面各方面著手：
（1）機械本體：為了減少機械產品的重量，不僅僅可以再結構上加以改進，還可以考慮使用非金屬復合材料來代替鋼鐵材料，這樣子減輕了機械本體的重量，增加了實現驅動系統的小型化的可能性，進而可以改善快速響應等特性，做到提高效率，降低功耗。
（2）信息處理技術：提高信息處理設備的可靠性可以進一步發展機電一體化。提高信息處理的可靠性包括提高A/D轉換設備的可靠性和分時處理中輸入/輸出的可靠性，提高處理速度。
（3）驅動：很多設備使用電機作為驅動裝置，但是它在快速響應和效率方面還有很多弱點，因此，需要開發新的電機，如開發內部裝有編碼器的電機或是開發控制專用組件-電機和傳感器三位一體的伺服驅動單元。
（4）傳感器：傳感器是獲取自然界中非電量元素的工具，它的可靠性、靈敏度和精確度都時刻影響著機械工程的效率，目前正在開發非接觸型檢測技術。
（5）軟件技術：硬件的發展促使需要配套的軟件一起發展，軟件的標準化可以減少軟件的研發成本，提高維修效率。軟件的標準化包括程序標準、軟件程序的固話以及程序的模塊化等。
2.3 機電一體化的優勢和發展趨勢
機電一體化產品于傳統產品相比，有很多優勢：（1）使用可靠性和安全性得到了提高。因為自動控制技術的引入，使得機電一體化產品在生產過程中具有自動監視、自動診斷和報警功能。在生產過程中，遇到過壓、過載等電力故障時，會自動啟用保護措施，減少生產安全事故的發生，設備的使用安全性得到了顯著的提高。（2）生產效率和質量得到了顯著提高。由于自動信息處理和自動控制技術的參與，機電一體化產品的靈敏度和精度都有了大幅度的提高，自動控制使得機械操作的執行完全按照預計步驟進行，而不受工作人員主觀因素的影響，保證了產品的質量，同時提高了產品的合格率和生產效率。（3）機電一體化產品實現了復合功能，可以在更多場合得到應用。由于生產技術的提高，機電一體化產品的功能水平大大提高，它們具備自動控制、自動補償以及智能化等多種功能，因此可以被應用于各種不同的場合，甚至是不同的領域，滿足需求應變力更強。（4）更易于維修。機電一體化產品可以通過軟件來實現工作方式的變換，以滿足不同用戶的需求，這些控制軟件的程序在不改變產品硬件的條件下，可以由多種方式植入機電一體化產品的控制系統。
為實現更高的生產效率，開發新一代的機電一體化產品，研究新一代的機電一體化系統，研究和設計各種穩定高效，性能優良的機器人和機電一體化設備是發展趨勢。隨著人們對制造模式的認識的轉變，由質量第一向響應市場需求的轉變，使得機電一體化在制造模式領域又開辟了一塊新天地。
3.機電一體化在工程器械上的應用
3.1 機電一體化和機械工程的關系
在機械工程中引進機電一體化技術，大大提高了機械的性能，而反過來，由于機械工程性能的改善，使得機電一體化產品的應用領域更加廣泛，兩者相輔相成，相互促進，共同發展，形成了一個良性發展的循環系統。
3.2 機電一體化對機械工程的積極作用
由于技術水平的發展，現代施工中對機械工程的性能要求也逐漸提高，為達到施工質量要求，在施工過程中使用的器械要求功效高但是同時要求能耗小，要求具有很好的自動化程度以及精度，這些器械使用方法要求簡單，操作安全，并且具有很長的使用壽命。在使用過程中，要求能自動監視，自動診斷，這樣有利于降低維修成本，減少施工事故的發生，保障生命和財產的安全。這時，機電一體化技術的引入就成了一件迫在眉睫的事情。它對工程機械發揮了積極的作用。
（1）降低了勞動強度。機電一體化產品和技術在工程機械領域的使用，大大降低了工作人員的勞動強度，而且還減少了由于操作人員缺乏經驗而造成對工程精度的影響。日本小松公司所生產的挖掘機配備運行軌跡控制系統能夠根據工作人員操作的鏟斗的運行軌跡，而自動感應角度信號，然后控制斗桿的運動軌跡，自動進行坡面的精確挖掘等動作，大大提高了生產效率。
（2）提高設備使用壽命。由于機電一體化產品集合了自動報警，監視以及故障自我診斷能力，可以針對工程機械的相應系統如傳動系統、制動系統以及發動機的當前工作狀態，進行監視，若發現異常情況，馬上進行自動警報并實現故障定位，降低工作人員的維修難度，縮短維修時間，達到延長設備使用壽命的目的。同時降低了生產事故的發生頻率，降低了生產成本。
（3）環保化。機電一體化工程機械的使用，大大提高了能源的利用率，符合國家的節能減排倡議。因此對傳統機械設備進行節能改造具有很重要的意義。日本日立公司的挖掘機由于安裝了自動控制系統，實現了對發動機的控制，因此使得對能源的利用率達到了八分之九十八，大大降低了能耗，傳統的挖掘機的能源利用率大約為30%。
4.結束語
我國要想全面實現機電一體化技術還任重而道遠，用微電子技術改造傳統技術的工作量很大，很有難度，而用機電一體化技術來加速產品更新換代速度的呼聲很高，但是它的實現仍很有壓力。雖然我國的工業結構等已經經過幾番調整，但那時由于諸多阻擾因素，效果并不明顯。但是由于機電一體化技術的有優勢很明顯，它的出現并不是巧合，它是科技進步的產物，它促使機械工業發生戰略性改革，使傳統的機械設計方法和理念受到了挑戰，并影響著傳統機械發生革命性的變化，它是推動產業革新的必經之路。因此，加快培養機電一體化人才有非常重要的意義。企業只有注重優秀人才的培養，才能在競爭中占據優勢。
參考文獻：
[1]孫永利. 機電一體化在工程機械中的應用[J].農機使用與維修，2009（1）.
【論文摘要摘要:先容了光機電一體化技術特征,探究了國內外技術目前狀況和發展趨向,指出了未來發展遠景和一些重要技術熱門。
近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發展,在民用產業和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械產業技術發展的一個主要趨向。
1.光機電一體化技術特征
光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。和傳統的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。
1.1 體積小,重量輕,適應性強,操縱更方便
光機電一體化技術使得操縱職員擺脫了以往必須按規定操縱程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現,甚至實現操縱全自動化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅進步
光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3 部分硬件實現軟件化,智能化程度進步
傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。
1.4 產品可靠性得到進步,使用壽命增長
傳統的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產品的可靠性和穩定性。
1.5 融合了多種學科新技術,衍生出很多功能更強、性能更好的新產品
光機電一體化產品的探究開發涉及到很多學科和專業知識,包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術和機械技術各自的上風結合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。
1.6 產品系統性增強,各部分系統間協調性要求進步
光機電一體化是一門學科的邊沿科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,進步系統協調性。
2.探究目前狀況和發展趨向
2.1探究目前狀況
自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數控產品有了很大的進步,尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快,是我國特有的經濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產業機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。 【
2.2 發展趨向
光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業,而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學技術的發展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱門主要包括摘要:
(1)激光技術
1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導航以及遠控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術
1)激光準直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準丈量。
2)激光測距,其探測間隔遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。
3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。
(3)激光快速成型技術
激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地進步了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。
(4)光能驅動技術
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于低級階段,假如能發現具有優異光功能特性的動態物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。
3.結語
技術上的改革和和之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引進電子技術,產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。
參考文獻
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關鍵詞：機電一體化；電機控制與保護
在機電一體化的電機控制與保護教學過程中，教師不僅要傳授專業理論知識，還要了解本行業的發展情況，認識到當前機電一體化技術在發展過程中存在的問題，并有效地對電機進行控制和保護。近幾年，隨著我國機電一體化設備的發展，電機的控制與保護問題越來越多地被人們所重視。在此背景下，我們主要針對其中存在的一些較為明顯的問題進行了探究，希望對業內人士具有一定的參考價值。
一、機電一體化發展趨勢
隨著科技的發展，各行各業都在向數字化轉變。微控制器的產生為機電的發展奠定了基礎。機電在進一步發展過程中逐漸出現了數控機床、機器人等等。數字化設備已經成為人們生活中不可缺少的一部分。為了能夠實現機電數字化設備這一目標，促進機電一體化產品的發展，我們需要對當前的設備進行診斷，不斷發現問題和改進技術。機電一體化商品較多。因此，機電一體化產品在未來階段需要進行模塊化。這樣，相關人員可以有針對性地對各個模塊產品進行了解，在現有模塊的基礎上，對新產品進行開發。在互聯網時代，網絡的遠程監控技術也會對機電一體化產品產生影響，當前出現的智能插頭就可以直接受網絡控制。這也是機電一體化與網絡之間進行結合的產物，對相關行業的發展都有著較強的促進作用。機電一體化在發展中也必然會遇到各種各樣的問題。這些問題會嚴重影響電機的正常運行。因此，我們在分析機電一體化的發展趨勢過程中，也要注重其中存在的一些問題，盡可能地減少問題的產生，促進行業的發展。
二、機電一體化中電機控制與保護中存在的問題
(一)控制與保護裝置方面存在的問題
1.控制與保護裝置存在運行薄弱問題。控制與保護裝置在運行過程中會受到外界的影響，從而導致在之后的運行中會出現一些問題。不僅如此，控制與保護裝置在具體運行時內部還會出現一定的問題。這些問題會對實際控制以及保護裝置的正常操作造成較大的影響，從而導致整個電機裝置出現故障。
2.控制與保護裝置的相關零部件靈敏性低。任何零件都有屬于自己的使用壽命，長期使用會降低其原有的作用。大部分裝置出現問題的根本原因都與零部件的優劣有關。通過實踐操作證明，引發機電一體化在實踐性應用中發生故障的根本原因在于檢測工作不到位，使電機裝置存在安全隱患。這不僅會影響電機的控制與保護，嚴重時還會影響到企業的生產與發展。[1]
(二)具體機電設備應用的相關實存問題
1.機電設備難以得到合理、規范的使用。機電設備的合理、規范使用，能夠保證機電一體化裝置的正常運行。這對企業的發展有著積極的促進作用。但是，從當前的使用情況來看，很多企業的機電設備難以得到合理、規范的使用，從而難以實現電機的控制與保護。
2.作業人員的安全保護意識缺乏。想要對機電一體化的電機控制與保護，企業就要在生產運行中提升對機電設備的持續運用，還要提高相關工作人員的安全保護意識，注重對相關設備進行檢查，盡可能地避免突發狀況出現。但是，很多企業并沒有認識到提高作業人員安保意識的重要性，導致機器不能夠得到充分保護，從而影響生產。
三、機電一體化的電機控制與保護策略
(一)注重對電流的調節
實體電機在運行過程中所需的電流不同，不同規格的電機對應的一些數據也有較大的差距。大部分情況下，電機自身所帶的規格數據都會對實體電機的電流、電壓造成一定的影響。因此，企業需要做好安全規范工作，保證電機能夠得到保護。在此基礎上，機電一體化設備在進行運行時，為了能夠更好地實現對機電的控制與保護，減少電流、電壓對其造成影響，相關工作人員就要把控一體化裝置中的額定電壓以及電流。這樣可以避免因為此類問題造成不必要的故障，保證機電一體化裝置的正常運行。[2]
(二)注重對零部件的調整
實際的機電一體化裝置中控制與保護裝置的相關零部件具有較低的靈敏性。因此，我們需要在實踐中注重對一些重要零件的靈敏性進行提升，以保證零部件能夠發揮其原有的效果，減少故障，實現對電機的控制與保護。企業要加強作業人員對相關零部件的保護，使設備能夠正常運轉，還要減少故障發生的頻率，讓機電裝置能夠在節約成本的同時，創造更多的價值。
(三)強化對相關裝置的周期性檢查
我們對裝置進行控制與保護最有效的方式就是定期檢測。定期檢查能夠讓我們了解當前設備的運行狀態，及時發現其中隱藏的一些問題。很多設備無法在第一時間發現其中存在的問題，但當問題顯現時會對其本身造成更大的損壞。因此，作業人員應當注重定期檢測，以此提高設備的使用壽命。比如，操作人員可以有針對性地進行相關檢測，以保證裝備能夠有效地運轉。在對設備進行檢測之前，作業人員要對機電一體化裝備進行整體把控，結合設備的實際狀況開展檢測工作。設備的構建涉及多種多樣的零部件，種類繁多。因此，企業應當請相關的工程師或者維修人員對設備的零部件仔細地進行檢測，以減少故障的產生，實現對電機的控制與保護。
四、結束語
綜上所述，通過本研究，我們對機電一體化在實際運用中的相關問題有了一定的了解，并對相關問題進行了分析，從中獲取了一些有價值的知識。其目的是為了讓作業人員在今后的操作中減少設備的故障。我們希望通過本論文能夠為更多的職業院校提供參考，促進我國機電一體化專業的發展。
參考文獻
【關鍵詞】光機電一體化；特征；發展趨勢
近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。
1. 光機電一體化技術特征
光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。
1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便，光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅度提高，光機電一體化系統包括激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高，傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向“軟件化”和“智能化”。
1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長，傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩檫、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，是裝置的可動部件減少，磨損也大大減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。
1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品，光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學。
1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高，光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。
2. 研究現狀和發展趨勢
2.1研究現狀，自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟適用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下良好的基礎。
2.2發展趨勢光電機一體化技術已經滲透到各個學科、領域、成為一種新興的的學科、并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。
機電一體化專業論文從世界科學技術的發展情況來看，光電一體化技術的未來技術熱
主要包括：
2.2.1激光技術。
（1）高單色性，利用激光高單色性精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。
（2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。
（3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千大幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。
（4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照亮、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。
2.2.2傳感檢測技術。
（1）激光準值。
（2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。
（3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險環境中，最常用的是光纖探測器。其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。
2.2.3激光快速成型技術，激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，有點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。
（1）激光快速成型技術可是新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。
（2）激光驅動技術，利用光致變性材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗證明，該制動器可能在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。
3. 結語
論文摘要：以就業為導向的高職教育“雙師型”師資隊伍建設，要求教師除了要有教育教學能力外，還必須具有實踐經驗和應用能力。高職院校要依據“雙師型”教師的內涵、素質以及特征，采取多種方法加強“雙師型”教師隊伍建設。
高等職業教育對師資的要求不同于普通高等教育，高職院校的教師除了有一定的教育教學能力外，更必須具有實踐經驗和應用能力。對于以就業為導向的高等職業教育來說，為了提高辦學質量，提升學生的職業技能，增強學生的就業競爭力，必須重視“雙師型”師資隊伍的建設。
一、“雙師型”教師的內涵
應從兩個方面來理解高職教育的“雙師型”教師:一是高職院校的“雙師型”教師首先應該是一個合格的高校教師，應取得《高等教育法》規定的教師資格，具有進行專業理論或文化知識傳授的教育教學能力。其次，高職院校“雙師型”教師還應該具有本專業在基層生產、建設、服務、管理第一線的實際工作經歷，具有指導本專業實驗、實訓、實習等實踐教學能力。
具體地說，高職院校“雙師型”教師應具有這樣幾方面的素質川:(1)應了解并掌握所授專業相對應行業的應用技術動態，能夠通過專業授課、實驗、實訓、實習，使學生掌握就業崗位所需的應用技術和職業技能。(2)應具備“三動手”—肯動手、勤動手、會動手的操作習慣和實踐修養，引領學生走“從書本到實踐，再從實踐到書本”的技能提升之路。(3)能夠教育學生形成相關行業的職業素養，如操作人員的“認真、一絲不茍”的作風，維修人員的“不怕苦、不怕臟”的品質等。(4)能夠通過應用項目的研究和應用技術的創新等活動，培養學生的技術創新、技術革新意識和能力。
二、“雙師型”教師的特征
高職教育“雙師型”教師的特征主要體現在“知識結構、素質結構和能力結構”三個方面(1)知識結構。高職教育的教師除了要熟練掌握本專業職業崗位的知識、技術、技能外，還要熟悉相關專業、行業的知識、技術、技能，并能相互滲透、融合和轉化。(2)素質結構。作為從事高等職業教育的教師，必須具有良好的道德素質和職業素質，必須具有較強的組織紀律性，必須具有與他人合作的精神，必須具有敬業精神。(3)能力結構。高等職業教育的教師應具備教學能力、操作能力、科技創新能力。
只有具備了“知識結構、素質結構和能力結構”，才能勝任高等職業教育“雙師型”教師的重任。
三、江蘇城市職業學院機電一體化專業“雙師型”師資隊伍建設
1“雙師型”師資隊伍現狀
目前，江蘇城市職業學院“機電一體化專業”的教師，原來主要從事開放本、專科和普通專科“機電一體化專業”的教學，都是畢業于普通高校的本科生或研究生，研究生占83%，都具備講師以上職稱，還有教授和副教授，具有較強的理論學術水平和科研能力。學院成立之初，已意識到教師必須具備“雙師型”的要求，及時選派教師赴國外進修學習，或到國內示范性高職院校學習提高。經過幾年的努力，部分教師基本具備了“雙師型”教師的素質，但還有不少教師未達到要求，他們所缺乏的主要是實踐經驗與動手操作能力，這成為制約高職教育教學水平進一步提高的瓶頸，也將影響“機電一體化專業”教育教學質量的提高和高等職業教育特色的形成，對學生就業產生不利的影響。
2.“機電一體化專業”的“雙師型”師資隊伍建設
如何建立“機電一體化專業”的“雙師型”師資隊伍，盡快地幫助教師豐富實踐經驗，提高相關的動手操作能力，成為一個迫切需要解決的重要問題。
“機電一體化專業”的教師，尤其是專業課的教師，除了要具有電子技術與計算機應用基礎、機械設計與制造、信息技術與控制等三個方面的理論學術水平外，還應具有較為豐富的機電設備、機電產品、機電一體化系統等動手操作能力。
針對目前“雙師型”師資隊伍的現狀，筆者提出建設江蘇城市職業學院“機電一體化專業”的“雙師型”師資隊伍建議。
(1)鼓勵更多在職教師提升學歷層次
雖然“雙師型”教師要注重實踐和動手操作能力，但教師的理論水平還需進一步提高，這對“機電一體化專業”的教師尤為重要。學院應在政策上更加寬松，鼓勵并支持更多的在職教師提高學歷層次，在職攻讀碩士、博士學位，促進教師學歷水平和學術水平全面提高，使教師學歷結構更加合理，提升“雙師型”的含金量。
(2)選派骨干教師到國內外同類學校進修學習
針對“機電一體化專業”的培養方向，選派骨干教師去發達國家或國內示范性同類學校對口專業進修學習，學習先進的辦學理念，學習如何進行實踐環節的教學，進而形成我們自己的特色。
(3)加強崗前培訓，積極推行上崗職業資格證書制
作為高等職業院校的“雙師型”教師，理論素質是必備的條件之一，非師范院校畢業的青年教師必須參加《高等教育學》《心理學》等作為高校教師必修的四門課程的崗前培訓，以便具有一套較完整的教育理論與教學方法，更好地適應教書育人的工作要求。同時，“機電一體化專業”的“雙師型”教師還應具備與所從事的教學工作相適應的實踐工作經歷或相應的專業技術等級證書。建議新招聘來的應屆畢業生，必須到有一定規模的機床廠、自動化生產企業等對口基層實習鍛煉一年以上，以積累實踐經驗和專業技能，并在兩年內取得相應的上崗證或專業技術等級證，把獲證與實際技能鍛煉有機結合起來。 (4)直接到企業鍛煉，提高實踐能力
對未經過基層實踐鍛煉的在職青年教師，也要制定出切實可行的計劃與方案，安排他們到有一定規模的機床廠、自動化生產企業等對口基層單位進行鍛煉。要求他們和企業的技術人員一道，直接參與企業的新產品開發研制和老產品的技術改造，在生產一線進行鍛煉與培訓，提高實踐能力。同時，也必須取得相應的上崗證或專業技術等級證。
(5)利用實習、實訓機會，進行傳、幫、帶
對于“機電一體化專業”而言，實踐性環節較多，教研室可以安排已達“雙師型”要求的教師幫助未達“雙師型”要求的教師，利用實習、實訓等操作機會進行傳、幫、帶。
(6)加強校企合作，聘請工程技術、管理等一線兼職教師
隨著世界經濟、科技與教育的發展，高等職業教育與社會的合作已成為共識。通過校企合作，使教師在合作中獲取企業先進的新知識、新技術、新工藝和新方法，為實現教學目標打下良好的基礎。可以直接聘請企業中的工程技術、管理等一線人員作為兼職教師指導學生，為用人單位培養所需要的高素質應用型人才。江蘇城市職業學院“機電一體化專業”目前正在與德國西門子公司商談合作共建實驗實訓室事宜，這為提高辦學質量，培養“雙師型”教師作了積極的準備。
(7)在分配制度上給予政策傾斜
對于具備“雙師型”要求的教師，在分配制度上給予政策傾斜，如增加校內津貼等。
(8)盡快制定“雙師型”教師的職稱評審標準
目前，學院還沒有較為完善的高等職業教育“雙師型”系列的教師職稱評審標準，職稱仍用“普通本科標準”。其實，這僅僅適合于對教師學術水平的評價，對高職教師怎樣才算具有較高的應用能力和實踐能力，卻沒有一個令大家滿意的標準。如不能妥善解決這個問題，勢必影響“雙師型”師資隊伍的建設。學院可以根據教育部高教司做出的許多相關指示和規定，從經濟發展趨勢對高級應用型人才的要求，組織制定適合自身情況的、可操作的“雙師型”教師職稱評審標準。
(9)樹立終身學習、終身培訓的理念
科學技術的飛速發展，對生產、建設、管理、服務第一線的高級應用型人才的要求也不斷變化。高等職業院校要培養出能適應社會、經濟、技術不斷發展要求的合格學生，教師必須及時更新專業知識，提升能力，掌握最新實踐技能，不斷拓寬知識面，保證知識的先進性、前瞻性。而要實現和達到這一目標，教師必須樹立終身學習、終身培訓的理念，當專業課程發生變化時，才能勝任新任務的要求。
2016年6月2日，中國正式成為《華盛頓協議》成員國，這將對中國工程教育質量的提高發揮極大的督促作用，促進中國按照國際標準培養工程師，提高工程技術人才的培養質量[1]。國際上廣泛應用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學聯合研究提出的[2]。它主要由構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)四部分組成，目的是通過產品研發到產品運行整個過程的鍛煉培養學生理論聯系實際的能力[3]。按照CDIO的培養模式，工程畢業生的能力被分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層次，并通過12條標準來衡量學生的培養質量，這與中國工程教育專業認證的12條標準有異曲同工之處。
我校機械電子工程專業目前雖然已經制定了較合理的專業培養目標和培養方案，培養了結構合理的師資隊伍，形成了較好的理論和實踐教學模式，但是與CDIO工程教育標準的要求相比，在培養方案、教學體系、教師隊伍建設及教學效果評價機制等方面，仍然存在一定的差距。現有機電專業課程體系存在專業特色不明顯、不同課程之間存在重復或相互沖突的地方等缺點，因此要依據CDIO工程教育理念，借助校企合作平臺，全面地進行機電專業人才培養模式的探討，建立符合CDIO工程教育標準的機械電子工程專業實踐教學體系。
1.我校機械電子工程專業課程體系情況
目前的專業培養方案里包括的核心課程為：機械制圖、理論力學、材料力學、模擬電子技術、數字電子技術、C語言程序設計、單片機原理及應用、自動控制原理、機電傳動控制、傳感技術、機械原理、機械設計、機械工程測試技術、機電一體化系統設計、互換性、工程材料等;主要實踐環節為：社會實踐調查、金工實習、電子電路實訓、工程制圖實踐、創新實踐、生產實習、畢業實習、畢業設計(論文)、PLC與組態技術綜合實驗、測試技術與傳感器綜合實驗、單片機綜合實驗、自動化生產線認知實踐、機械設計基礎課程設計和機電專業綜合課程設計等。
2.CDIO模式下的機電專業教學體系
根據CDIO工程教育標準的要求和我校辦學特色，為適應煤炭行業和地方經濟對機電專業高級技術人才的需求，結合重實踐、重創新的培養目標設計新的課程體系。廣泛吸取企業專家建議，深入探討和修訂機電專業課程體系，強化實踐環節，構建國際化的課程體系和教學模式，從而保證面向工程的課程體系能夠培養學生的實踐能力與創新思維。依據CDIO工程教育理念，選擇典型的工程實踐項目，采取“做中學”的方式，通過在項目中反復訓練鍛煉學生自主學習的能力，這樣不僅可以促進學生對基礎知識的掌握，還可以提高學生解決工程實踐問題的能力，從而使學生綜合素質和能力能達到CDIO標準的要求，增強人才培養對企業的適應性[4]。近年來，主要通過以下措施進行教學體系的改革：
(1)基于CDIO的工程教育理念，構建了“一個核心、兩個方向、四個階段”的工程教學體系。
“一個核心”是以礦業領域的機電一體化系統設計、研發為主，覆蓋了多學科交叉領域，主要涉及機械設計、機械傳動、機械制造、機電傳動控制、PLC、單片機、控制工程、機電一體化系統設計等多種技術;“兩個方向”是指機械設計與制造、電氣控制系統，選修課中增添“煤礦機電設備”、“工業控制網絡與現場總線技術”等課程;“四個階段”是指根據CDIO理念的構思、設計、實現、運行四階段指導，學生要經歷認知實習、基礎課程實驗、專業課程設計與綜合實驗及畢業設計、創新大賽等綜合實訓，才能更好地掌握本專業的工程應用技術。從第三學期開始，每學期均安排工程實踐環節，按照核心知識點和要求來設定每個工程實踐項目，在課程設計與畢業設計過程中企業參與。
(2)依托產學研合作背景，通過專業綜合實訓和企業頂崗實習等環節提高學生工程實踐能力。
我校機械工程學院已經建立了電子創新設計實驗室、慧魚模型創新設計實驗室、機電控制技術實驗室、虛擬儀器綜合實驗室、動態測試技術實驗室等實踐創新平臺，與淮南礦業集團、皖北煤電集團、淮南萬泰電子股份有限公司、淮南潤成科技股份有限公司、平安開誠智能安全裝備有限責任公司、凱盛重工有限公司、淮南階梯電子科技有限公司等開展了長期的產學研合作，從而可以保證給學生提供校內、外實踐實習基地。通過單片機和PLC綜合實驗、課程設計、畢業設計、實訓檢驗學生電工電路、單片機、PLC綜合開發的能力，往往借助典型機電案例(如斜井跑車防護裝置、皮帶機集控系統、立井提升系統過卷過放保護系統等)，讓學生經歷“構思—設計—實現—運行”四階段的完整實訓。與此同時，讓學生積極深入到到校企合作的實習基地中，在相關機電系統中頂崗鍛煉，進一步提高學生的理論聯系實踐的能力，縮短學生個人能力與企業要求的差距。
(3)通過創新團隊建設、學科競賽和大學生科研項目培養學生工程實踐創新能力。
為進一步拓展學生科技創新能力，借助學院設置的創新團隊、學科競賽活動、大學生科研項目的平臺，在日常的教學管理中，融入緊密聯系工程實際的大學生課外科技創新能力培養模式，鼓勵學生積極參加“全國大學生機械創新大賽”、“全國大學生機器人大賽”、“全國大學生電子設計競賽”、“全國大學生節能減排大賽”等各種賽事，鼓勵學生撰寫學術論文和申請專利。
3.結語
CDIO工程教育模式與中國工程教育專業認證的標準是高度統一的，只有堅持以CDIO工程教育模式為指導，依據校企合作背景，不斷創新改革機電專業的課程教學模式，才能進一步提高學生的工程實踐應用能力，為國家和企業培養出能在機電行業及相關領域從事機電一體化產品和系統的設計制造、研究開發、工程應用和運行管理工作的復合型工程技術人才，達到國際標準的要求。
【論文摘 要】機械電子工程是機械、電子、計算機和自動控制等技術有機結合的一門復合技術，常被稱為機電一體化技術，它代表著機械工程技術革命的前沿方向。其發展基礎是要有
1.創新人才培養模式的內涵和要求
所謂創新人才培養模式，是指在新的教育思想和新的教育理論指導下，以培養具有創新能力的全面發展復合型人才為基本取向的教育教學內容和方法體系的總稱。按照人才培養模式的內涵，創新人才培養模式在培養目標、專業設置、課程體系、教學方法等方面有其特有的要求。
1.1培養目標要求
培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高的高級專門人才，重點突出培養學生的創新意識、創新精神和創新能力。
1.2專業設置要求
按照“厚基礎、寬專業”的要求，厚實公共基礎、專業基礎、人文社會科學基礎，設置大學科、寬口徑的專業，從根本上改變傳統的專業面過窄的局面。
1.3課程體系要求
按照“拓寬基礎、淡化專業、增強實踐”的要求，辯證地處理好基礎課、專業課、實踐教學的關系，重視學生實踐能力和研究能力的提高。與此同時，要增開跨學科、跨專業的課程，拓寬學生知識面，開闊學生視野，培養學生的創新思維，提高創新能力。
1.4教學方法要求
著力體現教學方法的創新，確立學生在教學活動中的主體地位，充分調動學生的學習積極性和創造性，發展學生的個性。
2.機械電子工程創新教育的現狀分析
首先，從學生的角度看，參加創新活動常常出現這樣的現象，剛開始參與時一哄而上，人數眾多，且熱情高漲，但往往善始者繁，克終者寡，五分鐘熱血的情況屢見不鮮。也有很多機電類學生從事課外科技活動粗枝大葉的多，小打小鬧的多，起點較低。大多數學生參加課外科技活動僅是靠短時間的突擊來完成，追求短、平、快，缺少明確的學習目的和端正態度，達不到知識的積累和實踐 經驗總結的目的。這顯示了我國創新教育的差距。創新理念遠未能得到有效的貫徹，學生缺乏學習的目標和動力，說明高校在創新理念的貫徹與培養上還是欠缺力度，做得還是不夠。
其次，從參與創新活動的學生所具備的基礎知識與實踐能力上看，當前機械電子工程專業的學生的專業素養有下降的趨勢，主要體現在以下方面：一是設計與繪圖能力不足。學生基礎理論學習盲目，導致基本功底不扎實，同時對傳統機械方面的知識有排斥心理，一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業；二是新技術、新手段、新方法應用不夠。學生往往只知道那些教科書或老師講授過經典的設計方法與案例，相關領域新的思想與理念很淡薄；三是學生動手能力較弱，實驗能力較差。
還有，教師和學生是創新教育的兩個主體，而教育體制是創新教育的基礎。近些年老師壓力陡增，大都面臨著科研、教學雙重任務，面對教學評估、項目經費任務等已經焦頭爛額，而指導學生的工作量評價較低，這導致指導學生在一定程度上成為了老師的負擔；對學生而言，舊有的教學模式，重書本重理論，輕實踐輕動手，導致學生在專業學習上浮躁，基本功和實踐能力差；面臨越來越大的競爭和就業的壓力，也顯得無所適從。一個良好的體制環境是創新教育朝著健康方向發展的土壤。
3.機械電子工程人才培養模式的改革與創新
近年來，通過廣泛調研就業崗位群工作范圍和技術領域，分析人才知識、能力和素質結構，以社會人才市場現實與未來發展對人才的有效需求為導向、以職業崗位(群)能力需求為依據，從而確定畢業生綜合技術應用能力結構和應有的知識、能力、素質結構，形成了“四層兩段一貫穿”的課程結構體系，構建了“相互平行、融合交叉的理論和實踐教學體系”，創建了“核心技術一體化”的教學模式。
（1）“四層兩段一貫穿”的課程結構機械電子學科是基于機械、電子、計算機技術發展起來的新學科，所以加強理論體系和教學體系的研究具有重大的現實意義。課程結構體系分為基礎教學、專業教學、專長教學、畢業設計與專業實習四個層面；基礎學習和主體學習兩個階段。在整個三年教學時問內，專業技能實踐培訓模塊貫穿始終。以機電一體化專業為例，“四層兩段一貫穿”的課程結構的基礎學習階段為第一、二兩個學期，學生除進行公共課學習之外，主要學習專業基礎理論課程。專長學習是專業能力培養的深化，學生將學習到該專業中最新、最具特色的專業知識和技能。專業學習和專長學習中，學生將利用相關的實訓設備進行專門化技能實訓模塊的培訓，這些模塊包含了機電一體化領域內的最新應用技術，大量采用“實例”和“真實環境”方式培訓。學生動手、動腦相結合，專業能力培養和素質培養相結合，獨立思考、獨立探索能力培養同集體協作、共同交流能力培養相結合。
（2）相互平行、融合交叉的理論和實踐教學體系開展課外制作活動是培養大學生創新精神和實踐能力的最佳實踐活動之一，特別是對機電專業學生來說，是開展專業知識綜合應用能力訓練的最佳平臺。"。將課程進行有機整合，形成了上下貫通的理論和實踐教學體系，兩個教學體系相互平行，融合交叉，把技術的綜合應用能力、實踐能力和創新能力培養作為交叉點和教學重點。相互平行，是指兩套體系的教學計劃相互平行，課程流程相互平行；相互融合，是指課程知識內容與技術、技能培養相互融合，理論和實踐教學場所相互融合；相互交叉，是指兩套體系的功能相互交叉，知識、技術和技能培養的落腳點相互交叉。
（3）“核心技術一體化”教學模式“是以技術應用能力培養為中心，以核心技術綜合應用能力培養為重點，將理論與實驗、實訓相結合，以課堂與實驗(實訓)室、實習車間、工廠車間四點為交叉網絡的一體化教學模式。在本專業的課程體系中，嘗試構建“可編程控制技術”、“驅動技術”、“傳感技術”等核心技術。為了突出對學生在這些反映工業自動化技術最具代表性和先進性的技術綜合應用能力培養，我們構建了針對這些核心技術的一體化教學模式。理論教學與學生上機編程、調試相結合，動腦與動手相結合，使學生能夠較完整地掌握plc的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術。該課程設置使學生既掌握了plc基本知識和程序操作，同時在相關專業課中又涉及到plc在不同場合的應用，而在相關實訓模塊課中學生將plc技術綜合應用到各種不同的生產環境中去。在每個實訓室都有一種主要技術單元，同時，還有其它技術單元出現，賓主相擁，多次重復，但角度不同，強調的應用領域和水平不同。
4.結語
機電一體化技術是國民經濟發展所急需的優勢學科方向。要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢，準確定位，嚴謹制定人才培養計劃，使教學緊跟機電一體化技術發展變化的趨勢，為培養出符合機電一體化技術崗位實際需要的、高素質、強能力的合格人才而不懈努力。
【參考文獻】
［1］周剛毅，李國平．加強校企合作探索機電模具人才的創新培養模式[j]．理工高教研究，2007，26(3)：105．
［2］邱自學，姚興田，王君澤．機械電子工程專業人才培養模式及其課程群建設[j]．機電工程，2005，22(12)：60．
