机电一体化弊端范文

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中图分类号： TH-39文献标识码：A 文章编号：

随着时代的发展，科技的进步，各种机械设备也逐渐进入一个相互融合以完成有着更大难度的任务的历史时期。在这样的背景下，机电一体化逐渐的被人们所掌握，并应用在了我们的日常生活中。但是机电一体化毕竟是人工做成的一种使人们的生活更舒适的工具，这就决定了其本身就带有一定的弊端。我们在进一步探索机电一体化的过程中，必须努力去了解这些弊端之所在，然后再去克服这些弊端，使其能够更好地为我们的日常生活服务。

一、机电接口技术的内涵及其系统组成

随着科学技术的不断发展机电一体化已经成为一个必然，从而使得多个学科之间开始了不断的融合与渗透，形成了一个新的研究方向。一般讲来，机电一体化就是集合机械、计算机、监测传感、网络通讯、自动控制、系统整合等技术的一门学科，在对机电一体化进行研究设计的时候，就是对各个学科的特征，以及对这些特征参量之间的物理联系的研究。正确的处理好各学科参量之间的关系、要求以及耦合条件，并通过研究这些学科之间的耦合关系和内在联系，从而去分析和解决机电一体化产品系统设计中出现的一些具体的问题。

在研究机电一体化系统的设计中，我们往往将这一系统归结为一个统一的整体，在这个整体的基础上对其进行研究整合，综合的考虑各种因素，最终做出最优的方案，达到最完美的效果。这也是机电一体化产品系统研发的一个重要的目的。

由于机电一体化系统的重要性，国外的专家学者在对其进行研究的时候主要提出了这样的几个观点：五块论、三环论、两个系统以及三个子系统等四个观点。综合考虑这几个观点之间的不同，我们可以得出这样的结论：由于机电一体化系统具有多样性、复杂性、模糊性的特点，这就造成了机电一体化系统在设计上的难度。所以我们对于机电一体化系统的认识还需要不断的加深，彻底的掌握组成技术之间的有效关联方式，实现各组成技术之间的最优连接。

在一般的机电一体化系统中主要是由五部分子系统所组成的，这五个子系统分别是：控制系统、驱动系统、动力系统、传感系统和执行系统。在机电一体化系统中，这五个部分是相互关联的，他们通过一定的接口进行相互的连接，在彼此的配合下完成相应的任务，而他们之间的配合就是通过相应的接口将其连接在一起而实现的。这些接口将原本相互独立的子系统联系在一起，在这其中这些接口所起到的并不只是连接作用，还包括沟通各个子系统的优势和功能使之能够充分的发挥出来，同时规避各子系统的弊病，充分发挥出原子系统在其本身根本就不可能发挥出来的新的独特的功能。

而机电接口技术是一门新兴的技术，它研究的是各机电单元之间相互连接的接口问题。研究这一门技术就是为了实现机电一体化系统各组成单元之间能够进行更为有效的连接，实现各组成单元之间的最优设计。

二、机电接口的功能及其分类

在机电一体化系统中，就是为了实现各组成单元之间的有效连接，使之成为一个拥有新的特性的有机整体。在机电接口中，包括硬件和软件两部分，硬件接口主要是指人与机电之间或者各子系统之间的连接，是信息进行转化、传递、分析的物理连接；软件接口主要是指提供给个子系统之间的转换、调整的方法和过程，使各个子系统彻底的融合为一个有机的整体，从而使其在新的任务群中展现出新的功能。

从简单的人机关系到机电一体化这是一个科技发展映射在日常生活中的关于社会发展的缩略图。不管多么高深的理论在对其进行支撑，它的最终目的还是在于方便人们的生活，为人们提供给更为简洁的生活方式。

在机电一体化中，其机电接口主要分为四大类：人—机接口、机—电接口、智能接口以及动力接口。在这四类接口中，他们的功能是相互独立，但是在一定程度上他们又是紧密的结合在一起的，正是通过这四类接口之间的相互协调运作，才能保证各个子系统的功能得到最大的发挥，这样在这个新的有机整体中才有可能表现出新的之前并没有表现出来的功能。

三、机电接口中的抗干扰措施

在机电一体化的结构系统中，会产生大量的电磁信号。这些电磁信号一般是来自于电网、强电设备、高压设备以及开关的电磁辐射。当这些电磁信号碰撞在一起的时候，就会在系统之中产生电磁感应，这样一来就会扰乱机电系统的正常运行，从轻的方面来说，就是扰乱系统的精确度，而从重的方面来说，则会造成机毁人亡的惨剧。

面对这样的问题我们就不得不采取一定的措施来防止在机电一体化系统中由于电磁信号的扰动，影响整个系统的正常运转。其实不管是在机电一体化系统中，还是在其他的系统里，最好的抗干扰方式就是治理干扰源，从源头上彻底的切断干扰信号，从而保证系统的正常、安全运行。但是这只是理想化的状态，俗话讲“理想很丰满，现实很骨感”，当在机电接口抗干扰措施中我们无法实现从源头是对其进行控制时，我们只能想一些其他的补救措施，使我们的损失尽可能的降到最低。

一般我们经常用到的控制干扰的措施包括：隔离、屏蔽、接地、滤波以及软件的处理等。其实从字面上我们就完全可以理解这些抗干扰方法以及这些方法的具体操作方法，但是我们也必须注意其中的一些细小的环节。

在图中所显示的就是屏蔽原理在同轴电缆中的应用。一般说来，屏蔽就是将干扰源或者干扰对象用导电或者导磁的材料包围起来，阻断其与外界的交流的通道，从而阻断电磁能量的传输。如图所示，在电缆线的最中轴是芯线，在其外层由一层绝缘体包裹着，在绝缘体的外面又有一层导电的导体。这样在绝缘体的作用下，就会防止内层芯线和外层导体之间的电磁交流，从而防止信号的干扰。在最外层又有一层厚厚的绝缘外皮包裹着，这样一来就彻底的将电缆线和外界分离开来，保证了电缆线传输信号的纯洁性。

所谓的隔离就是通过一定的措施将干扰源和执行系统隔离开来，在保证有用的信号正常传输的前提下，彻底的阻断无用的信号，从而达到控制干扰的目的。在隔离控制干扰中，又有一些不同的办法以达到隔离的目的，比如转换接口的隔离、变压器隔离、光电隔离以及继电器式隔离。不管怎样的隔离方法，他们的工作原理都是一样的，其目的也仅仅是为了阻断干扰源，从而保证机电系统的正常运转。

滤波就是在执行系统的周围安装一个特定的装置，该装置能够散射一些对执行系统无碍的电磁波，而这些电磁波恰恰能够很好的将干扰信号进行过滤，完全的吸收有用的电磁信号，而将无用的对执行系统阻有干扰的电磁信号彻底的阻断在执行系统之外。

软件处理就是在机电一体化系统完成以后，为了特定的目的设计的一些应用软件，以帮助机电系统更好的发挥其功能作用。用软件来处理电磁信号的干扰，就是指一些与机电接口相关联的一些软件技巧。软件抗干扰是对其他几类抗干扰方式的补充，在其他几类方式的基础上再进一步的进行抗干扰，以求达到万无一失。

结语：

在机电一体化系统中，各种干扰因素会影响着整个系统体系的正常运转，而会产生一些不必要的麻烦。为了将这些麻烦规避在襁褓之中，我们采取一些有效的措施对其进行合理的控制，保证我们的系统能够正常的运转。

参考文献：

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中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0116-01

随着社会不断发展，科学技术广泛运用到各个领域，机电一体化这个名词不仅仅是理论，更被人们熟练运用到企业发展上。按照系统科学的观点，机电一体化又可称为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件为一体的复合系统。随着机电一体化的迅速发展，它主要结合了光学、电子学、计算机技术、机械技术等领域知识，使整个机电一体化系统变得柔性化、智能化。更加合理、高效，它大幅度地推动了整个工业的生产。对社会的不断进步具有深远的意义。

一、机电一体化技术主要运用领域

（一）在数控机床中的应用。传统数控机床及数控技术结构比较简单，性能低，操作复杂笨拙，控制精度较差。然而经过40多年的发展，机电一体化的投入，除了解决了上述传统数控技术的弊端更增添了其他的。先进的数控技术以信息为主导，其开发性设计即硬件体系结构和功能模块具有标准性、兼容性、层次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了经济效益。现代的数控技术充分结合现代科学技术，能实现多过程、多通道控制即一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

（二）在计算机集成制造系统（CIMS）中的应用。机电一体化以其发展快适用范围广的特点深受各行各业的欢迎。机电一体化技术打破原有部门之间的界限，使各分散系统最优的结合，充分做好“物流”和“信息流”之间的关系，将生产线各个环节有机的结合，大大提高各种生产要素之间的连接作用，从而生产能力得到了很大的提高，使得各种生产要素充分发挥提高企业经济效益。

（三）在现代机械制造中的应用。传统的机械制造主要依赖于企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它着重考虑的是资源的有效利用，用低成本换取高效率，以机器代替人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。然而，先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。

二、机电一体化技术的发展趋势

（一）智能化。机电一体化与传统机械的主要区别在于技术是否智能化，即使机电一体化产品具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。如传统的数控机床像个被动执行者，它只能按照事前规定好的程序去严格执行操作，而现代的只能数控机床，它被结合了人的思想与感知，它可以主动地对自己的环境和加工条件进行感知及分析，从而采取相应的措施。利用这种智能化产品，从而能够大大减少人的脑力劳动。为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

（二）系统化。机电一体化可以看成为系统结构，它主要采用开放式和模式化的总线结构。这种系统结构的组态比较灵活，在任何情况下都可以剪裁和组合，从而达到各个子系统之间的协调控制和统一管理。其次，通过机电一体化的系统化结构信息的传递功能极强，它可以使远程网络更稳定。然而，随着科技的不断发展，相信机电一体化产品还会更加完善，人类会赋予它更人性的发展，从而想着生物系统化飞跃。

（三）模块化。机电一体化的正向着模块化发展。众所周知机电一体化产品种类和生产厂家繁多，故研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而十分重要的工作。若能制作出一系列的标准件，则对后续的产品开发大大缩短了时间。由于产品的标准化和系列化，使得生产规模大大提高，非常有利于企业的发展。

（四）网络化。网络技术的兴起和飞速发展对全球都是一次巨大的变革，它带给人类一次巨大的飞跃，然而对机电一体化也具有重要的作用。网络在人类的生活中越来越普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

（五）人性化。各类产品的生产都是为了方便于人类，故机电一体化向人性化是个必然的趋势。机电一体化产品要求除了能够达到人类最基本的使用需求外还需要考虑它的外观结构包括形状及颜色等从而使产品更接近生活，让人们在使用过程中更自然，更便捷。

（六）微型化。机电一体化的新目标是向着微型化转化。机电一体化的微型化又称为微型机电一体化系统，国外对其几何尺寸定义为一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。微型机电一体化系统主要特点为具有体积小、耗能小、运动灵活等，由于微型化的特点，其可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故非常受生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域的欢迎。

（七）绿色化。人类生活的巨大改变离不开工业的发展，然而在我们个人感觉到物质丰富、生活舒适的同时资源却在大批量减少、生态环境变得极具恶化，所以急需大量开发绿色产品。机电一体化产品的绿色化最根本目标为尽最大限度地减少对生态环境的破坏。故这就要求产品从设计、制造、使用和销毁的整个生命周期中，达到符合环境保护和人类健康的要求，并使得资源的利用率提高。其产品的特点为低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。

三、结束语

随着机电一体化技术的发展，大量的产品与装置都在向着机电一体化发展，在优化整体的同时，提高了产品质量和生产效率，大大缩短开发新产品的生产准备周期，有利于加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革；同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

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现阶段，我国工业领域取得了很大的进步和发展，各种新型的工业生产技术也相继运用而生，尤其是机电一体化数控技术的出现，不仅完善了传统人工生产的弊端，节约了人工投入成本，也简化了机械设备的运行操作流程，使其在使用过程中，更为方便、更为灵活。同时，通过机电一体化数控技术的应用，煤矿机械也实现了信息化、科技化的使用功能，使其运行效率和运行效果都能获得良好的提升，为煤矿机械企业的长期发展奠定了有利的基础。

1机电一体化数控技术在煤矿机械综合运行过程中的具体应用

据相关调查研究发现，我国煤矿企业在进行煤炭开采过程中，通常都会运用大型的电牵引采煤机设备来进行开采工作，而这些大型采煤设备在使用时，往往会增加很大的运行功率。所以，在牵引性能方面还是要遵循传统液压牵引技术原则，并在大倾角煤层采挖工作中大力引入机电一体化数控技术。这样才能从根本上完善电牵引采煤机械设备的工作性能，使其作业难度得到较大的缓解，减轻开采人员的工作任务，进而使机械设备在实际操作运行中，更为安全、更为灵活。另外，通过运用机电一体化数控技术，也帮助技术人员对机械设备的维护和保养提供了便利的处理途径，由此可见，机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用，有着至关重要的作用，其不仅满足了当下煤矿企业的发展需求，也为煤矿机械的广泛运用指引了正确的发展方向。

2机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的具体应用

在煤矿作业开采过程中，最重要的作业环节就是提升与运输，通过运用机电一体化数控技术，不但有效提高了相关机械设备的运行效率，还可以使矿井提升及带式输送机设备得到全面的改进和升级，使之成为信息化、科学化的煤矿机械，从而实现全自动运行与控制目标。由此可见，对煤矿机械设备结构进行整体优化，对煤矿事业的稳定性发展有着很实际的意义，因为，在现阶段的煤矿采掘运输过程中，最关键的机械设备就是带式输送机，其具备良好的使用性能、先进的自动化系统及较强的传输运送量，因此，机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的应用是当前各煤矿企业势在必行的发展手段。

3机电一体化数控技术在机械设备安全生产运行中的具体应用

一般情况下，煤矿机械设备在运行过程中都会存在很大的技术风险，所以，在实际作业现场，相关工作人员都要利用高科技的技术手段，对每一作业环节中机械设备的运行情况，进行实时的监测，这样才能使其相关运行参数达到一定的科学性和准确性，以免发生故障问题，影响设备的正常使用。因此，将煤矿机械设备与机电一体化数控技术有效融合，可充分运用系统的监测、收集分析及诊断等功能，对煤矿开采作业中存在的一切安全风险进行实时的跟踪和管控。然而，在运用自动化监测系统时，一定要注意其监测质量，使工作人员在任何作业环境中都能灵活的运用。因为自动检测系统主要是利用机电一体化数控技术，使其与系统主机内的数据库相连接，所以，只要通过计算机技术和数据通信技术，就可将煤矿机械设备设定成同步运行模式，并选用专业的数据通信接口，对煤矿开采的全过程进行实时的监测和了解，一旦发现煤矿机械设备或地质条件存在安全隐患，系统就会自动发出报警提示，以便于相关技术人员通过专业控制软件就可对系统自动采集的信息资料进行有效的分析和评估，从而实现煤矿机械的一体化操作功能。

4机电一体化数控技术在煤矿机械掘进过程中的具体应用

目前，在煤矿机械设备掘进过程中，最为关键的技术手段就是机电一体化数控技术的应用。而大多数煤矿企业在进行掘进工作时，都会涉及到多种先进的掘金设备，如：隔爆型压扣控制按钮、木质安全型操作箱、隔爆兼木质安全型开关箱、隔爆照明灯、隔爆型掘进机、三相异步动机及GJC4低浓度甲烷传感器等设备，因此，这些设备通过与机电一体化数控技术的有效融合，不尽完善了设备的所有使用性能，使其维护和管理工作得到有效的提升，而且也极大地减轻了作业人员的开采负担，降低了开采工作的难度，使其在工作时更为便捷、更为轻快。然而，尽管机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用取得了显著的成绩，但是仍存在很多缺陷和不足。如最为突出的问题就是，大多数机电一体化 数控系统的应用模式都十分单一，因此，为了更好的保证机械设备的安全运行，使其满足当下采矿技术的多元化发展需求，技术人员就要对现有的机电一体化数控技术进行完善和改进，使之成为具有人机交互功能的现代化采矿作业机械设备，另外，相关企业还要大力引进国外的开采技术，增大资金投入力度，不断的使用新的控制技术和生产工艺，使一体化数控技术在地质勘察以及矿物选择方面也能很好的发挥优势，最大化提高煤矿开采作业的工作效率。此外，相关技术人员还要注重机电一体化数控技术研究，提高整体作业人员的操作技术水平和作业素质，并定期开展开采技术培训活动，完善机电一体化数控技术在煤矿机械设备运行中的操作流程，使该技术在我国煤矿开采作业方面得到长期、稳定的发展。

5结束语

综上所述，机电一体化技术是新时期的一种科技产物，目前，在我国煤矿开采作业方面得到广泛的推广和使用，并取得了十分显著的成绩，随着近年来人们对矿物质需求的不断增加，机电一体化数控技术在煤矿机械设备使用过程中的应用也在不断成熟和完善，不仅创新出新的开采工艺和开采技术，也在一定程度上增大了煤矿企业的资金投入力度，大力引进先进的开采设备，为实现煤矿开采的智能化、信息化发展目标创造了良好的条件。

作者:付克祥 单位:益阳职业技术学院

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关键词： 信息化远程教育；机电一体化；实践教学

Key words： informationalized remote education；mechanical and electrical integration；practice teaching

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）02-0250-02

0 引言

信息化远程教育作为一种全新的教学模式，一直延续到到多媒体、计算机网络、卫星通信、电视直播、电子黑板等现代教学媒体及设备，用新的教育理念将教学信息资源共享、共建、共开发。一般而言，围绕教学活动为中心开展的信息化远程教育平台，学习任务可以不局限于教室内进行，随时随地都可以进行学习活动，对于教师而言还可以在平台上教学课件，实时更新学习内容，补充学生的知识容量，同时还可对学生的学习进行实时跟踪、检查、考核评估。对于学生而言，可以不局限于示教空间的学习，还能及时与老师在平台上沟通解惑。以下是一个远程培训课程的过程：

信息化教育远程平台是描述了一个完整的教育信息化系统。该平台以“纵横交错”的逻辑关系支撑整个教育信息化系统的平稳运行。所谓“横”指的是基础设施系统、应用集成，信息交换平台、教育信息化应用系统、电子校园信息门户，模块间相互关联，形成平衡的整体业务能力；而“纵”则指开发工具、安全管理，运营维护，提供了系统安全，管理和开发的能力。

1 信息化远程教育对“机电一体化技术”课程的教学构建

1.1 教学方法的改变 机电一体化技术是一门综合理论性、实践性很强的课程，涉及知识面广、容量大。传统的教学方法都是按照机电一体化系统的组成功能，将机电一体化系统分为若干个功能模块，逐一进行讲解，例如分别讲解机械本体功能模块，传感检测功能模块，自动控制技术、单片机技术、电气控制与PLC、传感器技术、液压与气压传动技术中央控制功能模块等等，传统的教学方法是将这些模块分割教学，割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系，从而造成了学生学不能用，用不知所用等弊端。就教师而言，由于课程综合性强，对教师的整体知识贯通面要求较高，而模块分割的实践教学模式化，不能有机地衔接与贯穿，教学内容缺乏对学生的吸引力；就学生而言，学生认为本课程的学习是对前面所学课程知识的复习，缺乏机电一体化技术综合运用的能力。信息化远程教育采用远程实时多点双向交互式多媒体仿真系统，实现跨越时间和空间的信息传递过程，有效地结合各种教育资源的优势，让平台教学服务，更生动、更大质量的传递教师所要讲授的内容。因此，特别适合于在机电一体化教学中的应用。例如，在进行自动化流水线的教学中，可结合信息化远程教育中的共享课件资源展示企业自动化流水线生产的全过程，从自动上料、传输、加工、检测和入库等各环节了解机电一体化运用环境、机电一体化的分类、工作状态和系统组成，从情景上让学生认知机电一体化技术的学习领域，使学习过程具体化，克服传统教学中抽象化的描述，促进学生对机电一体化专业的学习热情。

1.2 构建新的教学模式 “机电一体化技术”知识面宽泛，在内容的选取上应紧紧围绕工作任务完成的需要展开，以技术应用能力的培养为核心，体现“做中学，学中做”的教学理念，将所有知识贯穿于子任务中。以工作任务为中心，以网络模拟仿真与实际操作为载体，让理论知识穿针引线，帮助学生掌握知识、技能、方法。融“教、学、做”于一体，提高学生的实践能力和动手能力，与社会接轨成为实用的职业技术人才。例如，在工业机器人子任务中，先从资源库中调取工业机器人在自动化流水线上的工作过程，从不同的行业了解机器人的种类；从机械手的运动轨迹分析机械手的自由度，熟悉机械手的结构；了解机械手的机械传动和电气驱动；传感器的类型及人机交互系统等，在此基础上用三维动态图像展示机器人的整个组装环节，这个时候教师使用一个称为“黑板”（Blackboard）的网络辅助教学工具平台提出子任务，分析说明任务中的技能要求目标，让学生在远程资源平台上找资料，小组间用BBS互相讨论，并且及时与教师在线交流，探讨方案，做出工作计划，教师审核通过。具体设施时学生用信息化远程平台上共享的仿真系统，通过仿真模拟再现完成整个任务的全过程，教师还可以通过仿真系统中的故障设置排除模块对学生进行考核，然后提交电子档的实验报告，自测，评估。实践证明这种教学模式激发了学生动手组装机器人的欲望，提高了到手能力。

2 拓展视野体会乐趣

机电一体化技术传统教学模式中为了加深学生对专业知识的理解，常在结束课之前布置作业，或者老师在最后做小结。而远程教育资源可以利用“声像并茂”的模拟仿真视频更能使学生加深对机电一体化技术课程的理解。如在机器人课题完成之后，让学生实时在线观看校企合作共同构建的网络传输视频，现场再现师兄师姐们进入企业的工作情况，便于学生理解自己所完成的课题在实际运用工作中的重要性，也加深了对课题中出现问题的掌握和理解。同时，在这个网络平台上，开放教学大纲、教学日历、讲义教案、习题、多媒体课件和图片视频等课程资料，学生可以随时上网查阅和下载。积极开展课程试题库和项目库建设，不断丰富和完善课程习题、试题、项目文档、项目图片和最新发展动态等学习素材，通过多种模式使学生深入了解课程具体内容，并通过网络实现师生互动，在BBS论坛上与同学老师共同探讨，用模拟仿真系统软件验证设想，提交电子版作业，老师对学生提交的作业进行检查和答疑，提高了效率和针对性。网络资源的丰富资料使学生可以充分利用课余时间自主学习，提高学生的自学能力，同时使学生了解机电一体化的最新发展情况，扩大学生的知识面，使学生真正吸收课程内容，掌握机电一体化领域知识和技能。

3 结束语

建设好信息化远程教学，且与传统知识讲授有机结合并融为一体，能有效地节约教学资源，提高教师的工作效率，充分调动学生的学习自主性和创新精神，提高学习效率和效果，实现工学一体化的培养目标。

参考文献：

[1]何龙，祁传琦.项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J].成都航空职业技术学院学报，2005（4）：40-41.

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1机电一体化系统的应用意义

1.1提高监控水平

在一体化系统中，电子监控属于其重要内容之一，不仅可对机械设备运行情况进行多角度监督，还具有报警装置；如设备在运行中出现故障，监控系统将在最快的时间响起警报，并精准判断故障之处，将针对性的维修措施传达给相关部门，便于维修人员尽快制定修复方案，在较短的时间内使系统故障得以解决，安全隐患得到有效消除。

1.2提高机械生产效率

与以往传统机械设备相比，一体化系统的应用可节约更多的能源，电控系统可提高设备运行中能源利用效率。在设备生产过程中，充分发挥电子控制技术的作用和优势，根据实际需求调节能源供给量，使机械生产效率得到显著提升，还有助于节约更多的能源。

1.3提高机械作业精度

将电子控制系统应用到机械设备中，不仅可提高机械设备的精准度，还可实现设备自动化运行。在以往的机械生产中，主要以人力操纵完成生产工作，精度难以得到有效提升，而机电一体化系统的应用则可克服这一弊端，使机械作业整体精度得到显著提升。

2机电一体化系统在农业机械工程中的应用

机电一体化系统作为一种新型技术，由多种技术有机集成而成，可为机械工程发展提供设备支持；通过特定软件发挥该系统的作用和价值，在农业机械工程中得到广泛应用。

2.1监控技术应用

在农业生产过程中，操作者应经常对农机各项数据进行查看，根据参数情况进行设备调整，为机械正常运行提供保障。为了便于操作者实时查看数据，传感器、仪表等机电监控技术被陆续应用到农机工程之中。通过使用传感器，可精准获取设备当前的运行状态，并在仪表中将各项数值显示出来；操作者可将仪表显示信息与正常情况下数据信息进行对比，以此来判断农机设备是否处于正常工作状态。此外，操作者还可根据画面来操作设备，根据实际需求灵活调整农机设备，使农业生产效率得到显著提升。

2.2CAD技术应用

CAD技术是计算机辅助设计技术的简称，属于计算机图形、数据库、网络通信等多种知识相结合的综合技术。与其他设计工作相比，农业机械的设计较为复杂，内部结构较为繁琐，需要进行大量的计算和测试。如单纯依靠传统手工计算方式，设计效率较低，难以充分满足当前农业对现代机械的需求。CAD技术则可充分利用网络构图，通过三维图形系统构建数学模型，在网络与丰富数据的支持下，不仅可使农机设备的设计效率得到显著提升，还可为设计者的技术创新提供更有效的支持。

2.3电子信息技术应用

现阶段，农业机械逐渐朝着现代化、智能化的方向转型，与电子信息技术之间的融合日渐紧密，与高效农业、节能农业、集约农业的发展趋势相符合。通过使用电子信息技术，对于设计者来说，可为其提供大量的关于农机设备的资料信息；对于操作者来说，可远程查看设备、操作设备，使生产运行更加精准；对于制造者来说，可通过自动流水线使生产效率得到显著提升。

2.4GPS系统应用

该系统主要采用GPS差分技术、超声波、传感器等，借助计算机软件为农机虚拟仪表提供生产活动所需的三维模型、三维坐标等。对于大型农业生产场来说，在大部分农机的集群运行过程中，通过广泛应用该系统，充分发挥其精度较高的性能优势，及时准确提供作业现场、机器、设备的实时坐标，从而为生产管理者现场调度、策划等提供诸多便利。

3机电一体化系统未来的应用前景

从上述研究可知，机械工程发展离不开机电一体化系统的应用，在未来机电一体化系统拥有十分广阔的发展前景。

3.1高智能化

在科技时代背景下，各行各业的智能化水平逐渐提升，这已经成为时展潮流之一。机电一体化也应朝着高智能化的方向发展，使机械工程获得更加稳健的发展。同时，高智能化也是机电一体化系统发展的根基，在未来的发展中应将更多智能化技术引入其中，带动机械工程发展。此外，随着人工智能的发展，机械设备可自动进行故障识别和排除，工作参数得以优化，甚至可在无人值守的情况下自动运行，这也是机电系统未来发展的主要趋势。

3.2绿色环保

工业化的发展虽然使人们生活质量得以提升，但其带来的环境问题却日益严峻。目前，我国大力提倡节能环保，机电一体化的发展也应积极响应国家号召，走绿色环保道路；在满足机械工程生产需求的同时，在产品使用、生产运行中加入更多的环保元素，提高能源利用效率，推动机械工程朝着绿色节能的方向发展。

3.3光机电一体化

目前，机电一体化作为先进科技逐渐得到普及，在未来的发展中，光机电一体化将成为新的发展潮流。借助光学技术的力量，将其与机电一体化技术相结合，可使系统中传感器的作用发挥到最大，信息处理、动力系统等功能也得到进一步完善，显著提升农机工作效率和精度。

3.4轻量型