机电一体化概论
机电一体化概论
机电一体化概论机电一体化是指将机械部分和电气部分有机地结合在一起，形成一个整体的系统。
机电一体化技术的发展为工业自动化提供了强大的支撑，使得生产过程更加高效、精确和可靠。
本文将从机电一体化的定义、发展历程、应用领域以及未来发展趋势等方面进行探讨。
机电一体化是将机械和电气两个领域进行整合的一种技术。
机械部分主要涉及机械结构、动力传输、运动控制等方面，而电气部分则包括电力传输、控制系统、传感器等内容。
通过将机械和电气结合在一起，可以实现对机械运动的控制和监测，从而提高生产效率和质量。
机电一体化技术的发展可以追溯到上个世纪六七十年代。
当时，工业自动化的需求不断增加，传统的机械和电气分离的方式已经不能满足生产的要求。
机电一体化技术的出现，使得机械和电气能够更加紧密地结合在一起，实现了生产过程的自动化和智能化。
机电一体化技术已经广泛应用于各个领域。
在制造业中，机电一体化系统可以实现生产线的自动化操作，提高生产效率和产品质量。
在交通运输领域，机电一体化技术可以应用于轨道交通、航空航天等方面，提高交通工具的安全性和性能。
在医疗健康领域，机电一体化系统可以用于医疗设备的控制和监测，提高诊断和治疗的效果。
在农业领域，机电一体化技术可以应用于农机作业、温室控制等方面，提高农业生产的效率和产量。
未来，随着科技的不断进步，机电一体化技术还将得到更广泛的应用。
首先，随着人工智能、大数据和物联网等技术的发展，机电一体化系统将更加智能化和自动化。
其次，随着虚拟现实技术的成熟，机电一体化系统可以应用于虚拟仿真和培训等方面。
此外，机电一体化技术还可以与其他新兴技术相结合，如生物技术、纳米技术等，实现更多的创新和应用。
机电一体化是将机械和电气两个领域进行有机结合的一种技术。
它的出现和发展为工业自动化提供了强大的支撑，广泛应用于各个领域。
未来，机电一体化技术还将继续发展，实现更高级别的自动化和智能化。
我们期待着机电一体化技术在各个领域的更广泛应用，为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
机电一体化概论
机电一体化概论第一章机电一体化概述2•机电一体化的发展趋势:智能化，模块化，网络化，微型化,绿色化，系统化.3•机电一体化的基本含义:机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进徽电子技术，并将机核装置与电子设备以及相关软件有机结合而构成的系统总称。
5•机电一体化的相关技术：机械技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术。
6.机电一体化系统的基本要素及其功能：8•机电一体化一词最早于1971年出现在日本。
它是取机械学的前半部和电子学的后半部拼合而成，但是，机电一体化并非机械技术和电子技术的简单叠加，而是有着自身体系的新型学科。
第二章机电一体化的相关技术L机电一体化系统中的机械系统：传动部分、导向机构、执行机构、轴系、机座或机架。
2.机电一体化中机械系统的基本要求：高精度、小惯量、大刚度、快速响应性、良好的稳定性。
9•传感器的定义：传感器是一种能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用的输出信号的器件或装置。
13•常见的接近开关及其应用：电涡式接近开关（金属）、电容式接近开关（导体和非导体）、霍尔接近开关（磁性物件）、光电开关：透射型，反射型（统计产量，检测包装，精确定位等）。
16.在控制系统中根据系统信号相对于时间的连续性，通常分为连续时间系统和离散时间系统（连续系统和离散系统）。
18•计算机控制系统的类型及计算机担当的角色：操作指导控制系统（助手）、宜接数字控制系统（DDC,决策者，操作者）、监督计算机控制系统（SCC, 操作指导系统与DDC系统的综合与发展，决策人）、分级控制系统、集散控制系统（DCS）、工厂自动化（FA）系统。
25•接口的分类（1）根据接口的变换和调整功能特征：零接口、被动接口、主动接口、智能接口。
（2）根据接口的输入\输出功能的性质：信息接口、机械接口、物理接口、环境接口。
（3）按照所联系的子系统不同：人机接口、机电接口。
机电一体化概论
1.1机电一体化的定义和基本概念(2)
■ [例1-1]机械手 组织教学 建议：①参观机械手及其动作，结合讲授。 ②重点介绍机电一体化共性的各关键技术及其含义。
1.2机电一体化系统的基本结构和功能 (1)
■ 基本结构：机械部分、控制及信息处理部分、动力部分、传感检测部分、驱动部 分等五个部分(或系统)。
3.5全自动洗衣机
■ 简介： 全自动洗衣机是广泛应用于家用电器中典型的机电一体化设备。
■ 种类： 波轮式、滚筒式、搅拌式等。 洗衣基本原理 基本结构： 洗涤系统、给排水系统、脱水系统、电动机与传动系统、控制系统、箱体与支撑机构 等。
3.5全自动洗衣机
■ 新型洗衣机----模糊洗衣机 几个概念：模糊逻辑、控制原理、模糊控制推理系统、推理规则等。 组织教学 建议：在教学中尽量多结合实际例子或实物进行讲授。
2.7接口技术(1)
■ 概念： 接口----指将机电一体化系统的各部分连接起来的连接电路。 设置接口电路的原因。 接口电路的主要作用、功能。 接口电路的类型：人机接口与机电接口两大类。
2.7接口技术(1)
■ 人机接口-----指人与计算机之间建立联系、实现交换、传输信息的输入/输出设备 的控制电路。 两个任务：信息形式的转换和信息传输的控制。 机电接口---指计算机与机械装置或设备之间联系的控制电路。
■ 组织教学 建议：①结合[例1-2]平面关节型机械手，重点掌握机电一体化系统的结构。 ②结合实物----机械手，介绍机电一体化系统的结构。
1.3机电一体化产品(系统)的种类
■ 按功能来划分： 数控机械类；电子设备类；机电结合类；信息处理类；其它类。
■ 按用途来划分： 生产用类；运输、包装及工程用类；存储、销售用类；社会服务性用类；家庭用 类；科研及பைடு நூலகம்程控制用类；其它用类。 组织教学 建议：在教学中结合日常生活和工作的实际例子进行讲授。
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常用控制器：单片机、PLC、DSP、工控机、现场总线等。
单片机
PLC
DSP
5. 控制单元发展方向
（1） 20世纪40~50年代形成了经典控制理论。 （2） 20世纪60~ 70年代形成了现代控制理论。 （3） 20世纪80年代以来形成了智能控制。
2.4.2 常用控制器
1. 单片机
将微处理器、存储器、I/O接口电路集成在一片电路
PLC 接口
PLC输入端子接线示意图
PLC 输入端子实物接线图
PLC 接口
PLC输出端子接线示意图
PLC输出端子实物接线图
思考题
单片机与PLC的应用范围有何不同 ？
单片机：应用于数字采集和工业控制 PLC：应用于工业现场的自动化控制
3. DSP
DSP是数字信号处理器的简称，是一种专门用于
输出部件、电源和编程器等组成。
PLC软件部分包括系统软件和应用软件两部分。 目前PLC的标准编程语言有顺序功能图、梯形图、 功能块图、指令表和结构文本5种。现在应用最多的是 梯形图语言，形象直观、逻辑关系明显。
三相异步电动机的自锁控制梯形图。X0、X1为输入继电器， Y0为输出继电器。
PLC梯形图
芯片上，就构成了单芯片微型计算机，简称单片机。
单片机基本结构
单片机内部结构由中央处理器（CPU）、存储器、 时钟电路、I/O口和基本功能单元等组成。
单片机引脚封装 封装形式有两种： 双列直插式封装（DIP）和方形封装。
AT89C51的双列直插式封装 有40个引脚，与其他51系列单 片机引脚是兼容的。40个引脚 可分为I/O端口线、电源线、控 制线、外接晶体线四部分。
2. PLC PLC是可编程序控制器的简称，是在继电器接触
机电一体化概论
机电一体化概论xx年xx月xx日contents •机电一体化概述•机电一体化的核心技术•机电一体化系统设计•机电一体化在各领域的应用•机电一体化的发展趋势与挑战•案例分析目录01机电一体化概述机电一体化是指在机械、电子、计算机和自动化等技术的有机结合下，实现机械与电子的深度融合，使得机械具备自动化、智能化、网络化等特点的一种技术手段。
定义主要包括机械设计制造技术、传感器与检测技术、计算机与信息技术、控制与传动技术、伺服驱动技术等。
内涵定义与内涵初始阶段20世纪60年代以前，主要是在军事和工业领域应用了一些简单的电子技术，如继电器、电气控制器等。
发展阶段20世纪70-80年代，计算机和微电子技术的快速发展，推动了机电一体化的进步，出现了可编程控制器、数控机床等高级机电一体化产品。
智能化阶段20世纪90年代以后，随着人工智能、物联网、云计算等技术的不断发展，机电一体化进入智能化阶段，出现了智能机器人、自动化生产线等。
智能家居如智能家电、智能照明、智能门锁等。
工业制造如数控机床、自动化生产线、工业机器人等。
交通运输如自动驾驶汽车、智能交通管理系统、自动化港口等。
服务行业如智能服务机器人、自动化服务系统等。
医疗护理如智能医疗设备、远程诊疗系统等。
02机电一体化的核心技术总结词机械设计技术是机电一体化的重要核心技术之一，主要包括机械系统的概念设计、详细设计、结构设计、工艺设计、材料选择等方面的技术。
详细描述机械设计技术是机电一体化领域的基础，涉及到机械系统的各个方面，包括机械传动系统、液压气压系统、机械执行机构、传感器和执行器等。
机械设计技术的发展趋势是向着轻量化、小型化、精密化、模块化和智能化方向发展。
机械设计技术总结词电子控制技术是机电一体化中的核心技术之一，主要涉及到微处理器、可编程控制器、传感器、执行器和信号处理等方面的技术。
详细描述电子控制技术是机电一体化的重要支撑，包括数字信号处理、模拟信号处理、传感器信号处理、控制算法等方面。
机电一体化概论
计算机辅助工程（CAE）是采用CAE技术以 及有限元分析发，可实现对质量、体积、
惯性力矩、强度等计算分析；对产品的运 动精度，动、静态特征等的性能分析；对 产品的应力、变形等的结构分析。
五、并行工程
并行工程是集成地、并行地设计产品及其 部件和相关各种过程的一种系统工作模式。
律、分析方法和自控系统的构造等。 三、机电一体化技术的特点 机电一体化技术具有以下特点： 1、体积小、重量轻
2、速度快、精度高 3、可靠性高 4、柔性好
由于机电一体化技术的上述特点，使其机 电一体化产品具有节能、高质、高效、低 成本的共性，从而产生一系列过去不可想 象的新产品。
管理信息系统（MIS）、物料需求计划（MRP） 制造资源计划(MRP)等。
从狭义上来讲，先进制造是指各种计算机辅助制 造设备和计算机集成制造系统。
生产过程中机电一体化所包括的内容： 一、计算机的辅助设计
计算机的辅助设计是在计算机硬件与软件的支撑 下，通过对产品的描述、造型、系统分析、优化、 仿真和图形处理的研究，使计算机辅助完成产品 的全部设计过程，最后输出满意的设计结果和产 品图形。
为系统提供能量和动力。使系统正常运行。 （4）传感器（检测要素） 传感器是将被测对象的状态、性质等信息
转换为一定的物理量或者化学量。 （5）计算机控制装置（控制要素） 为达到一定的目的而实行的适当的操作成
为控制。
6、接口
机电一体化系统由许多要素或子系统构成， 各子系统之间必须能顺利进行物质、能量 和信息的传递与交换，为此各要素或子系 统相接处必须具备一定的联系部件，这个 部件称为接口，其基本功能主要有三个：1、 交换，需要进行信息交换和传输之间，2、 放大，在两个信息强度相差悬殊的环节间， 经接口放大，达到能量的匹配；
机电一体化概论
简答题1.什么是机电一体化？什么是机电一体化技术？机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术并将机械装置与电子设备以及相关软件有机结合而构成的系统总称。
机电一体化技术是机电一体化技术基础、技术原理在内，使机电一体化系统得以实现、使用发展技术2.通过列举生活中的实例来说明机电一体化的组成要素。
数车【骨骼（工作台）动力（电源）大脑（芯片）执行（伺服电机）五官（传感器）】3.机电系统控制微机的种类主要有哪些？①单片机②普通PC机③工业控制PC机④STD标准总线控制⑤可编程控制器（PLC）4.单片机扩展的主要类型有哪些？各举一个例子说明①总线74LS373 ②ROM EPROM ③RAM 6174 ④输入/输出口74LS2445.信号传输时为什么要采用统一标准信号？①在信号传输线中，直流不受交流感应的影响，干扰问题易于解决；②直流不受传输线路的电感、电容及负荷性质的影响，不存在相应位移的问题，使接线简单；③直流信号便于A/D转换，因而巡回检测系统都是以直流信号作为输入信号。
6如何控制步进电机的转角位移量及转速？步进电机驱动电路接受从控制系统发来的脉冲指令，进行功率放大，从而控制步进电机的正反转和转速大小。
每输入一个脉冲指令，步进电机就转动一定的角度（步距角），相应的工作台就移动一个距离。
所以控制系统发出的脉冲数目决定了工作台移动的距离，脉冲频率决定了工作台移动的速度。
7.简述PWM原理？利用大功率晶体管的开关作用，将恒定的直流电源电压斩成一定频率的方波电压，并加在直流电机的电枢上，通过对方波脉冲宽度的控制，改变电枢的平均电压控制电机的转速。
8.为什么测量放大器能进行精密检测？测量放大器由两个同相放大器和一个差动放大器组成，差动放大器能抑制共模电压干扰信号，传输精度高，抗干扰能力强。
填空1.机电一体化中的机械系统要求具有较高的定位精度、响应要快、稳定性要好。
2.机电一体化系统中传动机构的主要功能是传递转矩和转速。
机电一体化概论课件
这种闭环控制系统一般用于精度要求很高的数控机床，如数 控铣床、数控坐标镗床等。 机电一体化概论
（3）半闭环控制数控机床 在半闭环控制方式下，检测装置不对工作台的实际位置进行
测量，而是通过测量伺服电机的转角推算出工作台的实际位移量。 将推算出的位移量与指令值相比较，得到的误差信号作为控制量 去控制工作台的运动。由于反馈量取自伺服电机的转角，而不是 工作台的实际位移，即工作台位移未包括在反馈环内，因而称为 半闭环控制系统。
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2．数控装置 接受控制介质输入的信息，将代码加以识别、储存、运算， 输出相应的指令（脉冲）给伺服系统。 数控装置一般属于专用计算机，其核心元器件是CPU，但 其配置远低于市面上流行的台式微机，运算速度和内存都非常 低。目前有用普通台式微机的开放式数控系统。
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3．伺服系统
把来自数控装置的脉冲信号转换为设备运动的系统。
最初的伺服系统是由步进电机加相应的齿轮传动装置组成。 数控装置发出一个脉冲，电机转动一个步距角，通过脉冲数量来 控制电机的转角，从而实现对设备运动的控制，数控技术由此而 得名。
目前常用的伺服系统也采用直流伺服电机或交流伺服电机。
4．数控设备
完成对被加工对象作业的设备（如机床、绘图机和坐标测量
CNC
DNC
DNC
CNC（计算机数控机床）
DNC（Direct Numerically Controlled Machine Tool） 群控（或直接控制）数控机床
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DNC（Distributed Numerically Controlled Machine Tool） 分布式数控机床
机电一体化概论
机电一体化概论一．机电一体化的基本概念及主要特性1，机电一体化的基本概念机电一体化是微电子技术向传统机械工业渗透过程中逐渐形成的一个新概念，是机械技术、微电子技术相互融合的产物，如图8—1所示。
机电一体化打破了传统的机械工程、电子工程、化学工程、建筑工程、信息工程、控制工程等旧模块的划分，形成了融机械技术、微电子技术、信息技术等多种技术为一体的一门新兴的交叉学科。
在1971年，日本《机械设计》杂志提出了”MECHA TRONICS”这个新英文名词，它是由英文单词“MECHANICS”(机械学)的前半部分和“ELECTRONIS”(电子学)后半部分组合@成的。
用汉子表达即为“机电一体化”。
目前对“机电一体化”的涵义有各种各样的认识。
即使在最早提出这一概念的日本也有众多说法。
例如，“机电一体化是机械工程中采用微电子技术的体现”;“机电一体化就是利用微电子技术，最大限度地发挥机械能力的一种技术”；“机电一体化是考&事物的一种方法”。
总之，由于各自的出发点和着眼点不尽相同，在加上“机电一体化”本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展被赋予新的内容，因@，目前较为人们普遍接受的涵义是：“机电一体化乃是机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子设备以及相关软件有机结合@构成系统的总称”。
机电一体化技术不是机械技术和电子技术的简单叠加，@是将电子设备的信息处理功能和控制功能“揉和”到机械装置中去，从而达到扬长避短、互为补充的目的，使机电一体化产品更具有系统性、完整性和科学性。
“机电一体化”具有“技术”与“产品”两方面的内容。
“机电一体化技术”主要是指其技术原理和机电一体化系统（或产品）得以实现、得已实现、使用和发展的技术。
而“机电一体化产品”是机电一体化技术的物化结果。
机电一体化产品主要指机械系统和微电子系统有机结合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品。
2，机电一体化产品的主要特征机电一体化是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术。
《机电一体化概论》课件
能量转换
驱动部分是用于将电能或其他形式的能源转换成机械能，以驱动系统的执行机构产生所需的动作。它通常包括电动机、液压缸、气动马达等。
VS
指挥中心
控制部分是机电一体化系统的指挥中心，它根据传感部分获取的信息和系统设定的参数，通过逻辑运算、比较、分析和处理，产生控制指令，驱动执行机构产生相应的动作，实现系统的各种功能。控制部分通常由控制器、调节器、微处理器等组成。
综合性
机电一体化技术通过整合各个领域的技术，实现整个系统的最优化。
技术优势互补
各种技术的有机结合，可以充分发挥各自的优势，提高整个系统的性能和效率。
跨学科性
机电一体化涉及到机械、电子、计算机等多个学科的知识。
工业机器人是机电一体化技术的典型应用，它可以自动化地完成生产线上的各种任务，提高生产效率和产品质量。
《机电一体化概论》ppt课件
目录
contents
机电一体化概述机电一体化技术基础机电一体化系统组成机电一体化核心技术机电一体化应用实例
01
机电一体化概述
定义
机电一体化是一门跨学科的综合性技术，它将机械技术、电子技术、计算机技术等多个领域的知识融合在一起，实现各种技术之间的优势互补，从而提高整个系统的性能和效率。
自动化生产线的发展趋势是智能化、模块化、定制化，未来将更加注重生产过程的柔性化和个性化。
自动化生产线通常包括输送设备、加工设备、检测设备等，能够实现从原材料到成品的连续加工和生产。
02
01
04
03
智能制造系统是机电一体化在制造业中的高级应用，通过集成各种先进技术和设备，实现生产过程的智能化和自适应控制。
智能制造系统的发展趋势是数字化、网络化、智能化，未来将更加注重人工智能和机器学习等技术的应用。
机电一体化概论
机电一体化概论一、机电一体化的基本概念机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。
初级的机电一体化产品是指采用微电子技术代替和完善机械产品中的一部分，以提高产品的性能；而高级的机电一体化产品是利用机电一体化技术使机械产品实现自动化、数字化和智能化，使产品性能实现质的飞跃。
因此，机电一体化是在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术，并将机械装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总称。
机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。
近年来，随着微电子技术和计算机应用技术的快速发展，机电一体化技术领域在不断地扩大和完善。
目前机电一体化的研究和开发主要包括计算机数控系统、机器人、计算机辅助设计／辅助制造系统、柔性制造系统和计算机集成制造系统等。
机电一体化产品和系统的特点是产品和系统功能的实现是机构中所有部分功能共同作用的结果，这与传统机电设备中机械与电子系统相对独立，可以分别工作具有本质的区别。
随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化产品有逐步取代传统机电产品的趋势，这完全取决于机电一体化技术所存在的优越性和潜在的应用性能。
与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。
（1）使用安全性和可靠性提高。
机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。
在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
机电一体化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性，产品的故障率低，寿命得到了提高。
机电一体化概论
机电一体化概论机电一体化是指将机械、电子、自动控制等多学科技术融合在一起，形成一种综合性的技术体系。
它是现代工程技术领域的一个重要发展方向，对于提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量具有重要意义。
机电一体化技术的发展源远流长。
早在19世纪，工业革命时期，机械与电气技术的结合就出现了。
而到了20世纪，随着电子技术和自动控制技术的迅速发展，机电一体化逐渐成为一个独立的学科领域。
机电一体化技术的出现，使得各个领域的技术得以相互融合，形成了跨学科的综合性技术体系。
机电一体化技术的应用范围广泛。
在制造业中，机电一体化技术可以应用于各种生产设备和生产线的设计与制造中。
例如，机电一体化技术可以用于自动化生产线的设计和控制，实现生产过程的自动化和智能化。
在农业领域，机电一体化技术可以用于农机的设计与制造，提高农业生产效率。
在交通运输领域，机电一体化技术可以应用于交通工具的设计与制造，提高交通运输的安全性和效率。
机电一体化技术的优势明显。
首先，机电一体化技术可以实现设备的智能化控制，提高生产效率。
其次，机电一体化技术可以减少人力投入，降低生产成本。
再次，机电一体化技术可以提高产品的质量稳定性和一致性。
此外，机电一体化技术还可以提高设备的可靠性和运行稳定性，延长设备的使用寿命。
然而，机电一体化技术的应用也面临一些挑战。
首先，机电一体化技术的应用需要跨学科的综合能力和团队合作精神。
其次，机电一体化技术的应用需要大量的投资和高水平的技术支持。
再次，机电一体化技术的应用需要关注环境保护和资源利用的可持续性。
为了推动机电一体化技术的发展，需要加强相关领域的研究与开发。
首先，需要加强机电一体化技术的理论研究，深入探索机电一体化技术的内在规律。
其次，需要加强机电一体化技术的应用研究，探索机电一体化技术在各个领域的具体应用。
再次，需要加强机电一体化技术的人才培养，培养一批高水平的机电一体化技术专业人才。
机电一体化是一种综合性的技术体系，具有广泛的应用前景和重要的意义。
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《机电一体化技术基础》课程标准
一、课程概述
1、课程性质
本课程是高等职业教育机电一体化专业《机电一体化技术》模块中的核心课程之一。
通过本课程的学习，使学生了解本专业所需的专业知识、机电一体化的本质及发展方向，通过介绍各种机电一体化仪器、设备的组成及其工作原理，让学生了解机电一体化仪器、设备在企业中的应用。
为学生今后进一步学习机电一体化专业的其他课程铺好路。
2、课程基本理念
根据本课程在专业教学中的作用，围绕本专业的培养目标，“以就业为导向，以能力为本位”的教学理念为指导，注重与实践相联系，以实用为主、够用为度展开设计。
3、课程设计思路
课程结构与内容根据高职教育特点，面向机电类企业，围绕常用的机电设备的结构原理及应用展开，可操作性强。
课程主要内容包括：机电一体化技术的发展，系统的组成及其原理，机械和电子技术基础知识，自动控制理论简介，数控机床，工业机器人，自动生产线等。
课程教学把提高学生的职业能力放在突出的位置，与实践密切相联，注重新知识、新技术的介绍，为学生今后的专业学习和发展服务。
二、课程目标
1、总目标
使学生对所学习的专业有个总体了解和掌握，明确机电一体化专业的概念和内容，为学生后续的学习和将来的工作打好基础。
2、具体目标
1）通过介绍和观察体会，懂得“机电一体化”的内涵，它是“机”与“电”的有机融合，不同于传统的“机”和“电”。
2）掌握“机电一体化”系统的组成及其工作原理。
3）了解“机电一体化”技术中包含的机械、自动控制、电机等技术基础知识。
4）了解机电一体化系统的控制方式及其应用特点。
5）了解“机电一体化”技术人员的主要任务及所应具备的基本技能。
三、课程内容与要求
第一章导论
教学目标：掌握机电一体化的概念、技术体系的组成及其发展前景。
考核方式：采用教师评价和学生自评的评价方法。
第一节概述
知识要点：掌握机电一体化的基本概念，了解机电一体化系统的构成以及机电一体化的发展前景，掌握机电一体化概论的学习方法。
第二节机电一体化的技术体系
知识要点：了解机电一体化技术体系的组成，掌握各组成部分的主要涵盖内容、应用、发展和工作原理。
第三节机电一体化的发展前景
知识要点：通过和其它的机械设备相比较，了解机电一体化产品的特点及发展机电一体化产品的重要意义；了解机电一体化技术的发展前景。
第二章机械基础知识
教学目标：对机械的相关基础知识进行了解、掌握。
考核方式：采用教师评价和学生自评、互评的评价方法。
第一节平面连杆机构
知识要点：掌握平面连杆机构的组成原理，了解并能判断连杆机构的类型、铰链四杆机构的基本形式以及演化，掌握平面连杆机构的特点。
第二节凸轮
知识要点：了解凸轮机构的类型及应用场合，了解各类凸轮机构的优缺点。
掌握凸轮机构在工作过程中的有关名称和术语，从动件的常用运动规律。
第三节轮系
知识要点：了解齿轮机构的类型和应用，掌握平面齿轮机构的齿廓啮合基本定律。
了解渐开线齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮的传动特点。
了解轮系的作用，掌握定轴轮系的组成原理和应用。
第三章传感器基础知识
教学目标：基本会使用各种传感器。
考核方式：采用教师评价的方法
第一节传感器概述
知识要点：了解传感器的功能、信息检测和变换，掌握传感器的定义，熟悉传感器的使用方法。
第二节检测系统及传感器的特性与性能指标
知识要点：了解检测系统的组成，检测系统的特性与性能指标，掌握传
感器的特性与性能指标。
第三节各种各样的传感器
知识要点：了解传感器的分类，掌握各种类型的传感器的工作原理和组成，了解传感器的信号的输入和输出。
第四章计算机控制及接口技术
教学目标：了解计算机在工业中的用途，掌握其接口技术的相关原理。
考核方式：采用教师评价和学生自评的评价方法
第一节计算机控制系统简介
知识要点：了解计算机控制系统的组成，计算机在控制系统中的应用方式，了解典型的机电一体化控制系统。
第二节工业控制计算机
知识要点：了解工业控制计算机的特点及要求，掌握单片微型计算机和可编程序控制器的工作原理及应用。
第三节计算机接口技术
知识要点：了解接口的概念及其功能，掌握计算机和外部的通信方式。
了解I /O控制方式，掌握D/A、A/D转换器的工作原理及其应用。
第五章控制原理知识
教学目标：了解常见设备的控制原理，能设计简单的控制系统。
考核方式：采用教师评价和学生互评的评价方法。
第一节自动控制系统概述
知识要点：掌握自动控制的有关名词的定义，了解控制系统的数学模型，掌握传递函数和状态方程。
掌握自动控制的基本原理，了解一些常用的控制系统的控制原理和控制过程。
第二节机电控制系统概述
知识要点：掌握机电控制系统的基本原理，了解机电控制系统的作用，掌握伺服系统的工作原理。
第三节简单装置的控制
知识要点：了解控制的基本方法，掌握一些简单的装置的控制方式和控制原理。
第六章伺服控制系统
教学目标：了解伺服电动机的工作原理及应用。
考核方式：采用教师评价的方法
第一节概述
知识要点：了解伺服系统的结构组成和分类，掌握伺服系统的技术要求，了解伺服系统在工业中的应用。
第二节直流伺服电动机
知识要点：了解直流伺服电动机的分类，掌握直流伺服电动机的基本结构及工作原理。
了解直流伺服系统的应用。
第三节交流伺服电动机
知识要点：了解交流伺服电动机的种类、结构和工作原理，了解交流电动机的变频调速的控制方法及其应用。
第四节步进电动机
知识要点：了解步进电动机的工作原理和结构，步进电动机的特性，掌握步进电动机的控制与驱动方式。
第七章机电一体化技术的应用
教学目标：了解一些工业中常用的机电一体化产品及其应用概况。
考核方式：采用学生自评、互评的评价方法
第一节数控技术
知识要点：掌握数控技术的基本原理和基础知识，了解数控技术的产生与发展趋势，掌握数控机床的工作原理与分类，了解数控机床的检测装置和典型的机械结构。
第二节工业机器人及其应用
知识要点：了解工业机器人的发展概况、控制技术和编程技术，掌握工业机器人的组成和分类，了解其在工业生产中的应用。
第三节自动生产线
知识要点：了解自动生产线系统的形成、发展、分类和特点，掌握自动生产线系统的组成、工作原理及作用。
四、课程教学建议
（一）教学建议
（1）本课程教学标准适用于机电一体化专业五年一贯制教学。
（2）本课程最好由具有“双师型”资格的教师任教。
（3）在教学过程中要采用多媒体的教学模式，并应配有大量的图片和教学短片。
（4）在讲解过程中，所涉及到的理论内容要为今后所学的专业课做好铺垫。
（二）考核评价建议
（1）改革传统的学生评价方法，采用过程性评价，目标评价等。
（2）实施评价主体的多元性，采用教师评价和学生自评、互评的评价方法。
（3）具体的评价手段可以采用观测、答辩、开卷测试等方法。
（4）评价重点为学生对相关领域的知识能从整体上进行把握、阐述。
（三）试验实训设备配置建议
（四）课程资源开发与利用建议
1、文字教学资源
教师应该根据学生实际和当地环境，从大量的教学资源中精选适当的教学内容。
学校图书馆应该基本满足学生课外阅读的需要。
2、多媒体教学资源
收集学生难以见到的、能够展示科学技术发展的实况录像，收集课堂上难以完成的实验录像资料。
此外，还可以利用投影片、挂图等进行辅助教学。
3、实验室资源
学校和教师应该充分利用实验室现有的器材并购置所需的设备，根据标准的要求安排足够的学生实验和演示实验。
（五）其他
如有需要，可带领学生到当地的相关企业进行参观学习。
附：学时分配建议。