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《机电一体化》课程教学大纲执笔者：审核人：编写日期：2008-12-30课程编号课程性质课程类别适应专业学时数学分0810102必修课职业技术课数控技术机电一体化总学时数:44理论:36实践:83一、课程的性质、任务和作用《机电一体化技术》课程是“机电一体化技术”专业的一门核心专业课，着重培养学生机电一体化技术的综合应用能力，为后续毕业实习和毕业设计奠定系统专业理论知识和实践能力。同时，该课程具有培养学生职业技能和职业素养的目的，为学生获取机电类职业技能岗位证书提供相应的应知、应会知识和技能。该课程先修知识和技能为机械制图、机械设计、机械控制工程基础、电工电子技术和单片机技术等。课程的基本任务是通过本课程的学习，使学生掌握机电一体化的基本理论、基本方法和基本技能，为后续专业课程的学习打下基础。二、课程教学目标（一）知识目标本课程的教学目标是使学生对机电工程技术有一个全面、系统的认识，为学习有关专业课程并直接从事工程实践打下必要坚实的基础。通过本课程的学习，学生应了解机电设备在工农业生产中的应用，掌握机电设备的电-液-气控制及基本控制原理,熟悉机电设备的综合应用技术，使学生的综合素质得到提高，培养继续学习的能力和严谨认真的工作态度。1、机电一体化的基本概念、基本组成、理论基础与关键技术；机电一体化产品的现状与发展前景。2、机电一体化机械技术3、机电一体化传感检测技术4、机电一体化伺服驱动技术5、机电一体化控制及接口技术6、机电一体化系统设计7、典型机电一体化系统之机器人技术8、典型机电一体化系统之自动化生产线系统（二）能力目标本课程主要培养学生以下七个方面的能力：1、了解机电一体化技术的系统思维体系，学会用系统的观点分析问题的能力。2、了解机电一体化前沿技术，学会探索性学习和终身学习的方法。3、了解自动化制造设备各组成环节的静、动态性能对设备性能参数的影响。4、掌握机电一体化产品中相关技术的联系和接口关系，了解产品开发的方法。5、掌握模块化机电一体化产品装配、调试、维护、维修的基本理论和基本方法。6、具备机电一体化设备拆装、调试和操作的基本技能。7、掌握机电一体化技术行业操作规范，具有良好的职业素养。（三）职业素养目标掌握成人教育学生的心理特征，有针对性的引导学生端正学习态度，明确学习目的，以培养学生的创造能力，分析解决实际问题的能力及动手能力。三、课程基本内容与要求（注：★重点掌握；☆一般掌握；◇了解。）第1章机电一体化概述1.1机电一体化的基本概念☆1.1.1机电一体化的定义☆1.1.2机电一体化的产生☆1.1.3机电一体化的内容☆1.1.4机电一体化的特点1.2机电一体化系统的基本组成◇1.2.1机电一体化系统的功能组成◇1.2.2机电一体化系统的构成要素☆1.2.3机电一体化系统接口概述1.3机电一体化技术的理论基础与关键技术☆1.3.1理论基础☆1.3.2关键技术1.4机电一体化产品☆1.4.1按产品功能分类☆1.4.2按机电结合程度和形式分类☆1.4.3按产品用途分类1.5机电一体化的现状与发展前景☆1.5.1机电一体化的发展现状☆1.5.2机电一体化的发展趋势第2章机电一体化机械技术2.1概述★2.1.1机械运动与机构★2.1.2机电一体化中的机械系统及其基本要求2.2机械传动机构☆2.2.1齿轮传动☆2.2.2带传动☆2.2.3齿轮齿条传动机构★2.2.4螺旋传动◇2.2.5其他传动结构2.3机械导向结构★2.3.1滑动摩擦导轨★2.3.2滚动摩擦导轨2.4机械支承结构☆2.4.1机械支承结构应满足的基本要求☆2.4.2支承件的材料★2.4.3支承件的设计原则2.5机械执行机构◇2.5.1微动机构◇2.5.2定位机构◇2.5.3数控机床回转刀架第3章机电一体化传感检测技术3.1传感器及其组成与分类☆3.1.1传感器的组成☆3.1.2传感器的分类3.2典型常用传感器☆3.2.1位置传感器★3.2.2位移传感器☆3.2.3速度和加速度传感器3.2.4温度传感器☆3.2.5红外线传感器3.3传感器的选择方法3.4传感器数据采集及其与计算机接口第4章机电一体化伺服驱动技术4.1概述☆4.1.1伺服驱动系统的种类及特点☆4.1.2执行器及其选取依据☆4.1.3输出接口装4.2典型执行元件◇★4.2.1电气执行元件★4.2.2液压执行元件★4.2.3气动执行元件4.3执行元件功率驱动接口☆4.3.1功率驱动接口的分类和组成形式☆4.3.2电力电子器件☆4.3.3开关型功率接口第5章机电一体化控制及接口技术5.1控制技术概述☆5.1.1机电一体化系统的控制形式◇5.1.2控制系统的基本要求和一般设计方法◇5.1.3计算机控制系统的组成及常用类型5.2可编程序控制器技术☆5.2.1PLC技术基础★5.2.2PLC编程技术★5.2.3PLC技术应用5.3人机接口技术★5.3.1输入接口技术★5.3.2输出接口技术5.4机电接口技术◇5.4.1信息采集接口技术◇5.4.2控制量输出接口技术第6章机电一体化系统设计6.1机电一体化系统设计方法☆6.1.1机电一体化传统设计方法☆6.1.2机电一体化系统现代设计方法6.2机电一体化系统的建模与仿真☆6.2.1机电一体化系统的建模☆6.2.2机电一体化系统的仿真6.3机电一体化抗干扰技术☆6.3.1干扰的定义☆6.3.2形成干扰的三个要素☆6.3.3干扰源☆6.3.4抗供电干扰的措施☆6.3.5软件抗干扰设计第7章典型机电一体化系统之机器人技术7.1机器人概述◇7.1.1机器人的发展◇7.1.2机器人的作用◇7.1.3机器人的发展趋势7.2机器人传感器◇7.2.1机器人传感器的分类◇7.2.2外部信息传感器在电弧焊工业机器人中的应用7.3机器人的驱动与控制◇7.3.1机器人控制系统◇7.3.2电动驱动系统7.4典型机器人的应用7.4.1工业机械手7.4.2足球机器人第8章典型机电一体化系统之自动化生产线系统8.1自动线与MPS模块化生产加工系统概述★8.1.1自动机与自动线的构成★8.1.2模块化生产加工系统（MPS）8.2MPS送料检测站★8.2.1结构与功能★8.2.2气动控制回路★8.2.3电气接口地址★8.2.4程序控制8.3MPS搬运站★8.3.1结构与功能★8.3.2气动控制回路★8.3.3电气接口地址★8.3.4程序控制8.4MPS安装搬运站★8.4.1结构与功能★8.4.2气动控制回路★8.4.3电气接口地址★8.4.4程序控制8.5MPS加工站★8.5.1结构与功能★8.5.2气动控制回路★8.5.3电气接口地址★8.5.4程序控制四、学时分配表序号内容讲授实验小计1机电一体化的基本概念222机电一体化机械技术663机电一体化传感检测技术664机电一体化伺服驱动技术4265机电一体化控制及接口技术4266机电一体化系统设计447典型机电一体化系统之机器人技术2248自动化生产线系统426合计36844说明：带*的内容，根据不同专业要求，可适当调整。五、课内实践项目表序号实验名称学时1实验一：机电一体化系统（MPS）演示实验22实验二：人机接口技术实验*23实验三：步进电机控制实验24实验四：机器人控制实验*2合计8说明：带*的内容，根据不同专业要求，可适当调整。六、有关说明（一）先修课程《可编程控制器》；《机械设计基础》；《单片机原理与应用》、《机床电气控制》《液压传动》。（二）教学建议1.该课程需要配套的电子商务实验专用软件。2.对于三年制，宜安排在第四或第五学期。（三）教学参考书1.《机电一体化实用技术》，徐志毅编著，上海科学技术文献出版社出版；2.《机电一体化技术》，邱士安主编，西安电子科技大学出版社出版；3.