光機電一體化實(shí)訓室設備、光機電一體化實(shí)訓裝置
光機電一體化實(shí)訓裝置培養具備機械設計基礎知識與應用能力,能在工業(yè)生產(chǎn)第一線(xiàn)從事機械制造領(lǐng)域內的設計制造、應用研究、運行管理等方面工作的應用型高級工程技術(shù)人才。
光機電一體化專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習機械設計與制造的基礎理論,學(xué)習微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和信息處理技術(shù)的基本知識,受到現代機械工程師的基本訓練,具有進(jìn)行光機電一體化產(chǎn)品設計制造及設備控制、生產(chǎn)組織管理的基本能力。
畢業(yè)生應獲得以下幾方面的知識和能力:具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎知識、較好的人文和社會(huì )科學(xué)基礎知識;較系統地掌握本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的基礎理論知識,主要包括力學(xué)、機械學(xué)、電工與電子技術(shù)、機械工程材料、機械設計工程學(xué)、機械制造基礎、光電技術(shù)基礎、自動(dòng)化基礎、計算機應用、市場(chǎng)經(jīng)濟及企業(yè)管理等基礎知識;具有本專(zhuān)業(yè)必須的制圖、計算、實(shí)驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能;具有本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內某個(gè)專(zhuān)業(yè)方向所必要的專(zhuān)業(yè)知識,了解其科學(xué)前沿及發(fā)展趨勢;具有較強的自學(xué)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng )新意識。
光機電一體化專(zhuān)業(yè)主干學(xué)科:機電工程、光電工程、力學(xué)、計算機應用;光機電一體化專(zhuān)業(yè)主要課程:畫(huà)法幾何、機械制圖及計算機繪圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、機械設計、電路分析基礎、電子技術(shù)、微機原理及接口技術(shù)、控制理論、互換性與技術(shù)測量基礎、機械制造基礎、工程光學(xué)。
機電一體化向智能化方向邁進(jìn).20世紀90年代后期,各主要發(fā)達國家開(kāi)始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,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(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地,也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實(shí)的基礎。
光機電一體化專(zhuān)業(yè)發(fā)展方向:
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴(lài)并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。未來(lái)機電一體化的主要發(fā)展方向有:
智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說(shuō)的“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(xué)、計算機科學(xué)、模糊數學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類(lèi)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。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而必要的。
光機電一體化模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠(chǎng)家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動(dòng)力單元,具有視覺(jué)、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(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴大生產(chǎn)規模。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內這方面的標準,但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定,無(wú)論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規;瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
網(wǎng)絡(luò )化,計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò )將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì )暢銷(xiāo)全球。由于網(wǎng)絡(luò )的普及,基于網(wǎng)絡(luò )的各種遠程控制和監視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品,F場(chǎng)總線(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò )化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò )(home
net)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(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè )。因此,機電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著(zhù)網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀(guān)領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱(chēng)其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動(dòng)靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù),微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類(lèi)。
綠色化:工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來(lái)了巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時(shí)代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護和人類(lèi)健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)結構。系統可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現多子系統協(xié)調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強,特別是“人格化”發(fā)展引人注目,即未來(lái)的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。機電一體化的人格化有兩層含義。一是機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理,研制各種機電一體化產(chǎn)品。