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机电一体化和自动化工程新兴领域

发布时间:2021-08-09 14:48:19点击量:

  机电一体化一词是由日本工程师Ko Kikuchi于1969年发明的。它是术语“机械”(“mecha”的意思是机制,即“移动”机器)和“电子”的组合。该术语反映了该领域的基本性质,将电气和机械系统集成到单个设备中。

  

机电一体化

  机电一体化是一个多学科的工程领域,包括机械工程、机器人、电子、计算机工程、电信工程、系统工程和控制工程的组合。机电一体化专注于设计、制造和维护具有机械和电子元件的产品。

  

  机电一体化可以通过多种方式定义。这里有几个关键点:

  

  (1)将电子融入机构

  (2)机械与电子相结合,计算机智能控制

  (3)利用机械、电子和计算机技术的协同集成,生产增强型产品或系统

  (4)复杂决策在物理系统运行中的应用

  (5)为机械设计添加智能或用智能电子解决方案替代机械设计

  (6)机械工程、电子工程、软件工程的协同组合

  

  机电一体化的最终目标是开发有用的产品和更经济、可靠和通用的系统。例如,机电一体化系统包括机器人、安全气囊系统、数码相机和飞机巡航控制。

  

  机电一体化也被称为机电工程:

  

  机电工程是一个新兴领域,但它已经以一种或另一种形式存在了一段时间。机电工程师巧妙地伪装成以下许多人:自动化工程师、控制系统工程师、数据记录工程师、仪器工程师、项目工程师、软件工程师、系统工程师和服务工程师。

  

  机电一体化、机器人和自动化工程重叠:

  

  机器人技术被认为是机电一体化的一个子集,因为几乎所有机器人都是机电一体化,但并非所有机电一体化系统都是机器人。

  

  机器人是机电系统的一个很好的例子。大多数机器人以协作的方式集成软件、电子和机械设计(意味着各个组件以这样一种方式协同工作,即组合效果强于每个组件的单个效果之和)。

  

  机电一体化的其他例子是数字恒温器和防抱死制动系统。两者最初都是作为机械系统设计的,后来通过与电子控制和数字计算组件的集成进行了改进。

  

  与机电一体化工程一样,机械与自动化工程的结合是将机械系统与电子、控制和计算机技术相结合的跨学科领域的一个例子。此外,在机械和自动化工程中,除了机械系统设计和分析外,还侧重于过程控制、网络、计算机接口和软件。

  

  机械和自动化工程课程的一些例子是机械和材料、热流体、动力学和控制、电子学、机器人学、设计和制造。


  机电一体化领域的需求性:


  在当今世界,很难找到完全属于电子、电气或机械性质的产品。这意味着今天的产品融合了不同的工程学科。机电一体化工程是不同工程学科的融合,因此对机电一体化工程师的需求越来越大。

  

  机电一体化已成为现代全球经济的核心。根据美国国家仪器公司的一项研究,世界各地的机器制造商报告说他们必须制造越来越复杂的机器,但将这些机器推向市场的时间越来越少。为了应对这种压力,大多数设计公司和制造商越来越依赖机电一体化。根据技术智囊团Aberdeen Group的说法,最成功的公司是那些使用机电一体化或类似协作流程的公司。

  机电一体化和自动化工程新兴领域(图2)

  大多数面向工程的商业和工业部门现在都专注于机电一体化工程,因为它在这些领域有多种应用。随着这些行业越来越倾向于先进技术,不仅大型跨国公司而且小型创新公司都在招聘机电一体化工程师。

  

  机电一体化工程专业的毕业生可以在机器人、纳米技术、自动化、飞机工程、海洋学、石油和天然气、生物医学系统、交通运输和计算机辅助设计等多个行业找到就业机会。机电一体化在工业任务的自动化中非常有用。

  

  机电一体化工程师采用尖端技术设计、开发、维护和管理工程系统。机电一体化工程在设计、研发、销售、生产管理、安全和质量等领域发挥着关键作用。

  

  今天的机械设备由电气、软件和机械部件组成。这些类型的设备由机电一体化工程师设计和制造。机电一体化产品的同义词是智能产品,是电气、电子、机械、计算机科学与软件工程相结合的产物。

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