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机电一体化前景精选(十四篇)

时间:2024-02-05 15:21:34

机电一体化前景

机电一体化前景精选篇1

关键词:机电一体化;发展历史;三个阶段;发展趋势;智能化

中图分类号: TH-39 文献标识码: A

以电子计算机应用技术、信息技术等为代表的现代科技正在人类社会的各个领域逐广泛地渗透着。并带来了众多行业革命性质的变化,机电一体化也位列其中。

机电一体化不是机械装置与电子装置的简单组合, 而是在功能上取其所长,形成有机结合 , 以实现系统的最佳构成。其目的是增加系统的功能, 提高机电效率、可靠性和价格比, 可以很好地节省原材料和能源, 降低生产成本。随着机械技术和微电子技术的发展, 机电一体化的涵义也在不断发展。

一、机电一体化的核心技术

机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。

自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。

二、机电一体化的历史发展

1、机电一体化的发展史

20 世纪60 年代以来,人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。当时机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

20 世纪80 年代末期,机电一体化在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。

20 世纪90 年代后期,机电一体化进入深入发展时期。人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。

2、机电一体化的发展前景

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科之间的交叉与渗透以及相互融合,引起了众多领域特别是工程领域的技术革新与革命。机电一体化正是这种集多种学科于一体的交叉学科,它的发展依赖但同时也促进了其他相关技术进步。

随着信息技术以更快的速度、更强的态势和更广的范围发展,未来机电一体化的发展前景也可窥见一斑。

3、机电一体化发展趋势

随着相关技术进步与发展,机电一体化主要发展方向有:数字化、智能化、模块化、微型化、网络化等等。

(1)数字化

微处理器的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展数控机床及机器人; 数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能摘要力及良好人机界面,数字化的实现便于远距操作、诊断和修复。

(2)智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

(3)模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家众多,模块化技术可减少产品开发和生产成本,提高不同产品零部件通用化程度,提高产品装配性、维修性、扩展性等。利用这些模块可以迅速方便地设计和制造出多种新的机电一体化产品。

(4)微型化

微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要,由于微型化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间,并易进行精细操作,因此在生物医疗、军事信息等方面具有不可比拟优势。

(5)网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品

(6)环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。它在令我们的生活舒适的同时也造成了一定的危害,比如资源减少,生态环境受到严重污染。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。

三、发机电一体化发展策略

机电一体化和其它新技术一样, 机电一体化所用到的新技术都是其发展手段, 不是目的。由此看来,若要研究其学术水平、学术价值的最终标准只能从经济效益和社会效益出发, 其间包括直接的和间接的,当前的和长远的。

在我国大环境下,鉴于作为振兴传统机电行业新鲜动力的一体化技术的大力发展,机电一体化行业的发展任务可以概括如下:

不遗余力地开发机电一体化产品,促进机电产品的不断更新升级

当前,在信息化发展的大环境下,通过以上途径使机电一体产业的健康向上发展,并为我国经济发展方式的转变以及产业结构的调整做出积极的贡献成为了我国机电一体化发展的基本任务

2、用机电一体化相关技术改造传统产业

为此,应多方举措、合理推进、大力支持机电一体化的发展,具体措施如下:

(1)要加强统筹规划,合理协调发展。尽管我国从事机电一体化工作的研究单位和生产企业相对较多,但由于各个个体由于发展的立足点和出发点的区别,均有各自的发展规划及策略,整体来看,机电一体化行业发展缺乏足够的统筹安排,从而缺乏具有全局意义的计划与规划。因此,各主管部门有必要在进行调研、分析的基础上制定出一套适合行业自身发展态势的规划,从而进行宏观指导生产。

(2)要创优发展环境,营造良好发展氛围。

良好的环境是行业发展的基础,全社会上下一致的重视及认可是机电一体化发展的有利条件。所以尽可能地优化环境,尤其是机电一体化行业的投资环境,尽可能地为相关企业开辟绿色通道,调配有用资源成为了眼下需要着手进行的重要工作。同时在政策上进行大力支持,以使其能在更加良性的发展轨道上快速前进。

(3)是要加强行业管理,发挥协会等组织作用。行业协会的作用如今已经屡见不鲜,行业协会可以发挥更加灵动和契合实际的、适合个体的细化作用。我国有必要根据行业发展的特点,强化机电一体化行业的统筹机构,加强业协会的建设,明确职责,从而使其能更好地指导行业发展的进程。

结语:

综上所述,机电一体化是当今机械工业技术和产品发展的主要趋势。它的发展已经引起了机械工业以致社会巨大的变革。

参考文献:

[1].姜培刚,盖玉先,机电一体化系统设计,机械工业出版社。

机电一体化前景精选篇2

关键词 机电一体化;电机;控制

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-015-2

1 概述

1.1 机电一体化简述

机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体的技术。随着现在计算机技术的快速发展和应用领域的普及,机电一体化技术已经由原来的单一技术逐步发展到自动控制技术、信息技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等相互交叉,形成了一个完整的体系。与原有的体系有所区别。尤其是计算机的使用更是使这一领域的发展得到了强有力的支撑。随着科技的不断的进步,社会经济的不断扩大,机电一体化已经深入到了各个行业之中,创造出了大量的社会财富。机电一体化的最基本的特征就是将计算机技术、电子信息技术、数字技术等技术有机的相结合在一起,通过这些技术的运用将生产的工作有效的分配到各个需要的工作岗位上,通过机电一体化的使用,提高了原来的工作效率,并且在生产过程中更是降低了能耗,提高了安全性,生产出的产品质量也有进一步的提升。

1.2 机电一体化的发展历史

机电一体化的发展历史可以追溯到20世纪的60年代,发展过程可以概括为以下几个阶段。

1)原始阶段:电子技术的应用到机械装置中的生产中来,从电子技术的最初的发展就是建立在机械设备的技术改造上的,随着电子技术的不断发展,促进了两者的结合。

2)初级发展阶段;计算机的使用,使得机械的电子化控制进一步的得到了加强。计算机在电子控制方面的介入,为机电一体化控制提供了强有力的技术支持。

3)蓬勃发展阶段:由于科学技术的不断进步,各个科学领域都影响到了机电一体化的发展,例如,光纤技术、数码技术、智能技术等等应用,使机电一体化得到了充分的发展。以后也将有更多的新技术会应用到其中来。

1.3 机电一体化的应用领域

经过近50年的发展,机电一体化取得的长足的进步,但是在应用的范围上还是主要应用在自动生产线和数控机床方面。机床从最早的手动车床发展到现在数控机床,无论在功能上、操作上、效率上都比原来的机床有了显著的提高,数控机床可以根据加工的产品的参数来进行精确的操作,数控机床的另一特点是通过电脑来进行控制的,在对相同的产品进行重复的加工的时候,工作人员只需要根据事先设计好的参数进行选择,剩下的就可以在由数控机床自己来进行加工了,一个人工作人员可以同时操作多台数控机床来进行生产。

2 机电一体化中电机控制技术现况

我国的工业经历了一个从无到有的发展过程,发展到现阶段,比起最初的起步阶段已经有了很大的改变,但是某些的技术上与发达国家还存在一定的差距,其中最明显的就是电机的控制技术。电机控制技术是机电一体化过程中不可或缺的一个重要组成部分,在我国的工业发展中扮演了重要的角色,也是国家大力发展的一个目标,电机的运行在整个的工业设备生产中属于重中之重。电机的运用到生产中来,可以有效的降低工作成本,提高工作效率。

由于电机设备是机电一体化生产中的关键部件,机电设备的出现问题的地方,多数是在电机控制保护装置中,所以电机必须要有坚硬的电机保护外壳,同时还要有良好的绝缘性。随着机械的自动化的程度越来越高,很多需要工作人员操作的地方都由机械设备所取代,随着自动化程度的越来越高,生产的效率越来越高,但是时间长了,机械的工作和电机设备的长时间运转,都会造成磨损,由于长期处于高温、高压、电压不稳定、酸腐等恶劣环境下,很容易出现各种各样的问题,造成机电设备的老化,降低了机器的使用寿命。为了能够及时有效的了解机电设备的运行情况,这就需要我们的技术人员长时间的测试和试验,以便对机电设备做出合理的维护和检修。

3 未来机电一体化电机控制发展和展望

从以上的情况中,我们不难看出阻碍机电一体化发展的问题所在。只有在机电设备这个重要环节上下工夫,才能解决问题,但这并不是一朝一夕可以解决的,需要大量的相关专业技术人员通过各种实验和测试加以解决,其中在涉及到控制部分的专业就有单片机、整流模块、输入、输出、数据转化、报警电路等多个相关的工程学科,就拿其中的单片机来讲,单片机的应用领域非常广阔,从我们生活中的遥控器中到天上的无人侦察的控制,都有单片机的身影,单片机为了满足机电一体化控制的需求,就需要专业的人员来对单片机进行数据编程,然后再将所编写的程序固定到单片机的芯片中去。其中的一个环节就需要涉及到很多的科学知识,将其中的各个技术环节都拆开来进行研究可见是一项相当浩大的工程。它需要经过多个领域的技术人员通力合作才能完成的。

在未来的机电一体化的发展过程中,必将涉及到更多的科学领域,这些科学领域的新技术,都为机电一体化控制提供重要的技术支撑,这些技术的使用,可以降低能源的消耗、资源的浪费、降低人们的成本、产品的成本并提高产品的质量,为社会创造大量的财富,还可以极大的提高人们的生活质量,增强国家的实力,为我国的发展尽一份力。

4 结束语

将机械设备与电子设备有机的组合到一起,就是机电一体化控制。两者相互促进相辅相成,随着越来越多的新技术的使用,机电一体化控制的发展前途光明,随着社会的不断进步,对生活的要求人们也在不断的提高,这就对各种生活资料提出了更多需求,为了满足这些需求,必然会有越来越多的领域采用机电一体化控制技术来进行生产。现代社会是一个信息爆炸的时代,计算机、互联网、数字化技术、虚拟技术等等新技术的不断更新换代,必将对机电一体化控制技术产生更加深远的影响,在技术的提升同时,也必将会为机电一体化的发展带来更美好的前景。

参考文献

[1]程显敏.机电一体化的发展趋势[J].黑龙江交通科技,2011(08).

机电一体化前景精选篇3

关键词 机械 机电一体化 前景 现状

一 、机电一体化的来源与发展

机电一体化在国外被称为Mechatronics是日本在20世纪70年代初提出来的,它是将英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分结合在一起构成的一个新词,意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已经得到包括我国在内的世界各国的认同,我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术,机电一体化技术又称为机械电子技术,是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合,是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它包括产品和技术两方面:光机电一体化和光机电一体化技术。

机电一体化的发展可以分为三个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段。这一阶段的机电结合技术,对战后经济的恢复起到了积极作用。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70~80年代为第二阶段。这一时期计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。这些研究,促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

二 、我国的发展现状

80年代以来,以信息技术、生物技术、新材料等高技术为中心的新的技术革命浪潮有力地冲击着全球,它对生产力的发展,人类创造力的发挥、产生了巨大的影响,引起了经济、社会、文化、政治、军事等各方面深刻的变革。1986年3月3日,王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家给中共中央写信,提出要跟踪世界先进水平,发展我国高技术的建议。这便是重要的863计划,其中最重要的一点就是自动化技术领域,充分的考虑到机电一体化的使用价值和市场期望。许多有志之士为国家机电一体化做出了杰出的贡献,为机电一体化与国际接轨打下了非常好的基础,虽然我国现在的机电一体化的技术和欧美国家日本比起来有一定的差距,但是和巴西等发展中国家比起来却是排在最前沿的,这要归功于改革开放的发展所带来的机遇和国家的大力支持,使得机电一体化能够得到优先发展的权利,在这一时期内取得了非常丰硕的成果。

(一)计算机软件方面

20世纪90年代随着cims的推广和运用,我国建成了cims试验工程中心和7个开放实验室的硬件环境,在全国范围内部署了很多的cims的研究项目,国家投入了大量的资金在这个项目上面,并很快在产品设计自动化,网络数据库技术,cims集成技术等方面取得非常丰硕的成果,但是但部分的大型机械制造企业和绝大部分的小型机械制造企业主要局限于cad和管理信息系统。基层自动化还比较薄弱,国内的大部分数控机床的编程非常的复杂,没有发挥应有的作用。因此,与工业相对比较发达的欧美国家等还有一定的差距。

(二) 数控技术方面

中国于1958年研制出第一台数控机床,在20余年间,数控机床的设计和制造技术有较大提高,主要表现在三大方面:培训一批设计、制造、使用和维护的人才;通过合作生产先进数控机床,使设计、制造、使用水平大大提高,缩小了与世界先进技术的差距;通过利用国外先进元部件、数控系统配套,开始能自行设计及制造高速、高性能、五面或五轴联动加工的数控机床,供应国内市场的需求,但对关键技术的试验、消化、掌握及创新却较差。至今许多重要功能部件、自动化刀具、数控系统依靠国外技术支撑,不能独立发展,基本上处于从仿制走向自行开发阶段,与日本数控机床的水平差距很大。存在的主要问题包括:缺乏象日本“机电法”、“机信法”那样的指引;严重缺乏各方面专家人才和熟练技术工人;缺少深入系统的科研工作;元部件和数控系统不配套;企业和专业间缺乏合作,基本上孤军作战,虽然厂多人众,但形成不了合力。

(三) 工业机器人方面

我国的工业机器人研究开始于20世纪70年代,由于当时经济体制等因素的制约,发展比较缓慢,研究和应用水平也比较低。1985年,随着工业发达国家开始大量应用和普及工业机器人,我国在“七・五”科技攻关计划中将工业机器人列入了发展计划,由当时的机械工业部牵头组织了点焊、弧焊、喷漆、搬运等型号的工业机器人攻关,其他部委也积极立项支持,形成了中国工业机器人第一次高潮。但是,我国目前还没有像日本的FANUC和德国的KUKA那样的形成规模的工业机器人制造厂,工业机器人产业目前在我国还仅仅处于萌芽阶段。

三、机电一体化的前景

在未来,利用高新技术对机电一体化进行改造与提升,机电一体化涉及的学科领域很广,是一门独立的综合性、交叉性学科,我国应更加注重对机电一体化产品的自主开发与技术创新,利用高新技术对机电一体化产品进行创新设计,推进产品设计的智能化,自动化和快速化,才能赶上或超过世界发达国家机电一体化水平,提高产品的市场竞争能力。机电一体化的前景更趋向于环保化,智能程度更高,体积也更小、更方便的方向发展。

(作者单位:长江大学文理学院机械5091班)

参考文献:

[1]李运华等编著.机电控制[M].北京航空航天大学出版社.2003.

[2]毕胜 国内外工业机器人的发展现状[期刊论文] ――机械工程师2008(07).

机电一体化前景精选篇4

关键词:机电一体化;发展趋势;智能控制

1 概述

当前,我国的科学技术不断发展,在很多的科学领域都有了很多的渗透和交互,这样也使得工程建设领域出现了很多新的变革,在机械制造领域,科学技术尤其是电子计算机技术不断使用其中,这也使得基本的技术和产品功能都出现了很大的改变,这样就使得工业生产领域机电一体化的速度明显有了很大的提升。

2 机电一体化的发展趋势

机电一体化通常就是指在科学技术领域多种技术多种学科不断交融的趋势,以当前的机电一体化的发展情况而言,机电一体化正在朝着这样几个方向发展:

2.1 智能化

在人类社会的发展和进步中,智能化是一个非常明显的特征。智能化也是机电一体化技术和传统机械技术的一个最重要的差别。机械智能化的一个最为集中的表现就是产品出现了很多智能化的功能,,机电一体化技术中,智能化的使用也使得其成为了本世纪最为重要的一个发展趋势。

2.2 高性能化

高性能也就是指速度快、精度高、可靠性强、效率高的发展趋势,在近几年诞生的CNC就能够很好的满足这几方面的需要,这种系统在进行处理的过程中使用很多的中央处理器,在连接的过程中使用了很多条主线,这样就可以使得数据能够以很快的速度进行传递,在运行的过程中,能够实现同时对多项任务完成处理,在系统设置中,重视系统的实际功能能够对故障进行自动诊断,如果系统出现了问题要及时进行自动检查和处理,在处理之后还要能够对系统进行自动的修复,这些先进的功能也能够有效的保证我国机电一体化设备的高性能。使其能够在实际的工作中发挥更大的作用。

2.3 网络化

在20世纪90年代,互联网技术在我国悄然兴起,所以与网络技术相关的各项技术也不断的出现在了各个领域中,远程控制和监控技术也因为网络技术的发展和应用得到了很好的效果,用于远程控制的各种终端也使用了多种网络技术,所以,在机电一体化的过程中,其一定会朝着网络化的方向发展。

2.4 微型化

微型化是微型机电一体化和机械技术以及电子技术的有机融合,这项技术也是机电一体化技术中最新的发展趋势,这种技术能够体现出诸多的优势,首先其体积较小,所以其能够占据更小的空间,在运行的过程中灵活性更强,在军事和医疗等领域发挥着十分巨大的作用,也是近几年来最重要的技术之一。

2.5 人格化

在以后的机电一体化技术中,其在性能和表现上应该更接近于人类,也就是要更好的加强人和机械之间的协调性,同时也使得二者能够更好的相互融合,能够使得机械在操作时更符合人们的操作习惯,在安全性和可靠性上也能够更有保证。

2.6 绿色化

系统绿色化特点就是指其在生产制造和使用的过程中不会产生污染,同时也不会对环境造成负面的影响,同时在其到达使用期限之后还能够将其相关的部件进行有效的回收使用,我国的经济和工业都不断发展,随之而来的是我国的资源也不断的减少,在环境方面也出现了很大的不足,生态环境不断遭到新的破坏,这种特点非常符合我国当今的发展需求,同时其又能够很好的体现出我国的基本国策,所以这种绿色化特征也必然会成为今后我国机电一体化的一个重要的发展趋势。

3 我国机电一体化的应用前景

3.1 利用高新技术对机电一体化进行有效的改造和提升

在实际的使用中,机电一体化技术要涉及到非常多的学科和领域。它也是一门有很强的综合性的技术,我国近几年的发展中非常重视相关产品的创新,通过对先进技术的使用不断增强产品自身的市场竞争力。

3.2 开发新一代的机电一体化系统

3.2.1 计算机集成制造系统

在CIMS发展过程中,要注重人机一体化。在CIMS系统中处于核心地位的过程控制级计算机,应配备必要的硬件和一定的软件功能。在软件方面,要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合,在发展过程中,要重视基本技术,不盲目追求高度自动化,数字化,逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。

3.2.2 智能制造技术

智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统,是在人类专家的指导下,做到人机的有机结合,而不是取代人,智能制造系统具有很强的自律能力。人机一体化能力是机电一体化研究热点,它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想,新方法,模拟人类智能,对诊断过程,人-机接口,自动编程和加工过程等问题进行分析、判断,推理,构思和决策。以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得更高的控制目标。

3.2.3 精益生产方式和敏捷制造技术

精益生产方式(LP)是以人为中心,以简化为手段,以尽善尽美为最终目标,包括雇员的介入,全面生产力的保持,及时化的生产,全面质量管理组成,探讨更有效地简化企业的组织结构,简化产品的开发过程,简化零件的制造过程和产品的结构,由于LP是基于企业或企业集团,有一定的局限性,于是出现了跨企业、跨地域、面向全球的制造技术即敏捷制造技术(AM)它随着市场变化,能快速形成不断变化的公司。形成虚拟制造系统达到产品设计制造过程的敏捷性,实现人、技术与管理优化集成、在企业内部及企业之间实施并行工程技术。

3.2.4 快速零件制造技术

快速零件制造技术(RPM)是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。在加工中成型设备是无需专用夹具或工具的通用机器,而且加工过程中较少的人干预或无人干预,它由CAD软件设计零件的三维实体模型的数字模型,然后根据工艺要求,按一定厚度分层,完成从三维实体模型到三维平面的转变,进行加工处理,生成数控加工代码,再以平面加工方式生产每个深层要求,是集计算机技术,数控技术等于一体的技术。

结束语

在机电一体化技术中要涉及很多的学科,它的发展也和社会的发展和进步有着十分密切的关系,和机电一体化相关的技术有很多种,这些技术会随着我国的经济和科技发展而不断完善和壮大,从而也更好的为我国的相关产业服务,促进我国相关产业的发展。

参考文献

机电一体化前景精选篇5

关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。

(一)机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。

(二)传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。

(三)信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。

(四)驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。

(五)接口技术

为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

(六)软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

(一)数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:

1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。

2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。

3、wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。

5、能实现多过程、多通道控制,即具有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。

6、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。

7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

(二)计算机集成制造系统(cims)

cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

(三)柔性制造系统(fms)

柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

(四)工业机器人

第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。

(一)智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

(二)系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。

(三)微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

(四)模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,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重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。

(五)网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

(六)绿色化

工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

参考文献:

1、李运华.机电控制[m].北京航空航天大学出版社,2003.

2、芮延年.机电一体化系统设计[m].北京机械工业出版社,2004.

3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[j].基础自动化,2006(6).

机电一体化前景精选篇6

【关键词】探究中职学校机电一体化发展前景

什么是机电一体化?机电一体化是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。机电一体化专业的发展前景如何,不仅要看一方面的因素,而要多方面综合起来考虑。

1、 学校背景条件及开设优势

机电一体化专业不是随便一个中职学校就可以开设的,必须有充足的条件和开设优势才能有发展前途,否则,即使开设也看不到未来发展的方向。以我教授的学校为例,我们学校是央企办学,全国唯一一所以铁路桥梁冠名的省部属部级重点高级技工学校,同时具有职工培训和党校教育职能。建校30年来,一直致力于铁路桥梁建设技能人才的培养,不断探索和实践高技能人才的培养工作,已经取得了湖北省和武汉市两个级别的“高技能人才培训基地”的资质,学校拥有湖北省一级、二级专业等优质特色品牌,我们为众多企业以及中铁系统培训了大量的高级工、技师、高级技师等技能型人才。我可以就以下几个方面具体说明一下我们学校自身的优势。

一是提供智力支持。中铁大桥局集团拥有丰富的人力资源,学校随时可以根据办学需要,聘请专家,尤其是技能型人才作为兼职教师。得天独厚的智力资源,为我们学校培养建桥高技能人才提供了不竭的智力支持。

二是提供技术支持。集团公司桥梁建设技术代表了国际先进水平。强大的技术实力可为学校第一时间提供桥梁建造和维护的新技术、新工艺、新设备、新材料,为学校紧跟桥梁技术发展及时修订教材提供强有力的技术支持。

三是提供实训保障。集团公司每年有超过二百项大型分部工程,几百个施工工地,为学校学生实习创造了有力的实训保障。在武汉,学校长期与武桥重工、中铁七局、中国一冶、中铁科工、中交二航局、武锅集团签有实习合作协议,学生实习教学安排方便灵活。

开设机电一体化专业必须首先引进像机械技术、微电子技术、电力电子技术等等,要想发展还要有足够的设备,而这些都需要一个坚实的后盾作为基础。

2、 机电一体化专业的现状

机电一体化不是孤立出现的,它是很多科学技术发展的结晶,是社会科学技术发展到一定阶段的要求和产物,而且机电一体化专业从上世纪60年代以来,其发展也经历了几个不同的发展阶段。随着现代化工业技术生产的发展,现代的机电一体化专业也得到了很大的发展,从之前不自觉的利用电子技术上出现的技术成果到现在智能化的发展阶段。

现在很多学校都开设了机电一体化专业,但是长期以来,中职学校机电专业基本上还是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,其出发点还是用传授系统的理论知识来组织教学,并以此作为教学过程的主线和质量考核的主要标准。从教学目的上来说,让学生系统地掌握理论知识,对于学生以后开发设计产品是有帮助的。但是这种教学方法也有其不利的一面,因为就现在社会的发展情况,一般一个中职学校的学生毕业之后很难从事研究、开发、设计、决策等方面的工作,而是被分配到生产线从事制定工艺、调试试车、查找故障和排除故障等方面的工作。更有甚者,很多学校干脆单纯的培养“电工”、“钳工”等,并没有从“一体化”上来深入教学,没有根据社会的发展和新装备、新技术的需要来贴合实际。

3、 机电一体化专业的教学要求及发展方向

要想使机电一体化专业有更好更大的发展,中职学校必须要在教学不足的地方多下功夫,多进行改进学习。如下是关于机电一体化专业的教学要求:第一,运用先进的教学手段。一些专业基础、专业课程中的原理图、电路图及梯形图还有一些程序都要用软件制作成课件,利用多媒体技术直观教学,更有利于学生消化吸收并更好地理解。第二,在校内实训方面。校内实训一方面要营造“车间”的真实情境,还要把学生学到的零碎的知识系统的结合起来,把学习和车间联系起来,全面掌握知识和技能。第三,在顶岗实习方面。顶岗实习在于提高学生的学习能力、实践能力、创造能力,机电一体化专业的顶岗实习可以跟着导师做一些项目,也可以自己联系单位实习。实习岗位还是很多的,可以做维修电工、机修钳工、数控车工、制图员等等,主要是把实习内容和实习岗位结合起来,培养学生发现问题、判断问题、解决问题的能力。

更严格的教学要求是为了更好地发展,现代机电一体化近几年来取得了一定的成绩,现在是集机械、电子、光学、计算机、控制等为一体的综合学科,为了取得更大的进步,其未来发展方向主要在:第一,智能化方面,以计算机为实现手段,与控制论、信息论、决策论相结合,使人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视,把机器人与数控机床结合的智能化。第二,网络化方面,网络技术的兴起和快速发展给工业生产,科学技术,等方面带来了很大的变化,各种基于网络的远程控制和监视技术给机电一体化建设提供了很大的发展空间。第三,集成化方面,这是放进机电一体化产品发展的特点,很多的系统都是运用了这一特点,比如,计算机集成制造系统,智能制造系统等等,在这一方面机电一体化也有很大的发展前景。

总之,机电一体化的技术功能及发展方向远不及上面所介绍的这些,还有很多技术领域会用到机电一体化技术。社会和科技在发展,各种技术之间将会有很多融合的部分,机电教学要本着面向现代面向世界面向未来的发展方针,从实际出发,不断改进,使专业人才培养和未来社会发展需要相适应,机电一体化专业在中职学校的发展前途一定会很光明,发展越来越好。

参考文献

[1]王斌. 论机电一体化技术的发展趋势略述[J]. 产业与科技论坛. 2006(09)

机电一体化前景精选篇7

关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势

各种产品和装置因为机电一体化技术的发展,也完成了机电一体化,从而达到了自身的整体优化,也有利于产品质量和生产效率的提高,并缩短了新产品生产开发的准备周期,使其由科技成果快速向商品转化,从而深刻变革了传统产业。又由于新产品研发的需要以及发展高精密设备的需要,所以未来的机电一体化技术、产品及其系统必然会向着智能化、系统化、高性能、微型化、轻量化的方向迈进,并最终为国家带来创造巨大的经济和社会效益。

一、机电一体化的特点分析

机电一体化是一门新兴的边缘性的技术学科,它是由机械、电子技术及计算机科学等多个学科互相结合渗透而形成并发展起来的,而机电一体化产品则是运用最新的微电子、计算机技术以机械产品为基础研发出来的新产品。在工程领域对各类技术实践应用后,再加以借鉴与整合就创造出了现在的机电一体化技术,所以说它是在机械、微电子、自动控制、计算机和信息处理、伺服驱动、电力电子等技术以及系统的总体技术的基础上形成的一项高新技术。如下特点是机电一体化产品普遍具有的:具有可以自动监视、诊断、报警、保护的功能;具有自动处理和控制信息的功能,可以通过自动控制系统确保机械的操作者按照设计要求精确地完成预先设定好的程序,以使其不会依靠主观思想来行动,从而保证良好的工作质量和完美的产品合格率,而机械控制的灵敏度和检测的精确度及范围也获得了提高;采用复合技术、复合功能,这脱离了原来传统机电产品单技术、单功能的局限,很大程度上提高了产品的功能水平及自动化的程度;利用程序控制和数字显示技术,减少了操作的按钮和手柄的数目,使操作变得更为简单方便;在不同的应用领域和场合,其具有可以自动控制、自动补偿、调节、自动校验、保护及智能化等功能,从而能够迅速的满足不同用户的不同需求;具体的安装调试过程中,可根据不同用户对象的需要、实际参数的变化等来相应的改变控制程序以使其适应变化的工作方式。

二、机电一体化技术的应用分析

经过多年发展,机电一体化技术在操控精度、功能以及构造等方面的应用效果非常明显。比如,在构造方面,应用总线和CPU的体系结构,实现结构的模块化、构造紧凑型和总线式。在功能方面,采取开放性的设计,并采用WOP技术,实现数控机床智能化,加上大容量储存器、单片机组成的控制机以及单板机的应用,大大提高了数控机床技术的精度,为产品生产提供了技术支持。CIMS是指计算机制造和集成系统,加强机电一体化技术在CIMS中的应用,实现全局动态的综合化和最优化,突破传统部门间的界限,保证控制信息流和物流的畅通,将产品开发、生产准备、经营决策及经营管理等有机结合,提升企业的集成度,优化配置各生产要素,从而充分发挥机电一体化技术在各要素配置中的作用。FMS是指柔性制造系统,该系统主要是由料盘、计算机、数控机床、自动搬运小车、机器人以及自动化仓库等部分构成,根据装配的实际需求,能随机按量生产任何工件,该系统主要适用于批量小、品种多、需要频繁更改的零散构件的生产。加强机电一体化技术在FMS中的应用,有助于提高生产效率和质量。机电一体化技术在工业机器人中的应用主要经历了三个阶段,第一阶段,工业机器人按照规定重复某一动作,对对象变更及作业环境的应变力比较差;第二阶段,工业机器人拥有较为先进的传感元件,能处理和获取对象的一般信息以及作业环境相关情况,反馈信息,并控制动作方式,该阶段的工业机器人已经具备低水平的职能,实现了实用化。第三阶段,工业机器人逐渐向智能化方向发展,能获得感知。并能运行较为复杂的逻辑思维,做出科学准确的决策和判断,特别是具备较强的行动独立性和环境适应性。

三、机电一体化技术发展前景及趋势

第一,高性能化。随着科技和经济的发展,对机电一体化技术的要求更加严格,为了顺应时代的发展,新一代的机电一体化技术对效率、速度、可靠度以及精度的要求非常高。因此,实现机电一体化技术在高效率、高速度、高可靠度、高精度、高性能化是未来发展的重要趋势第二,微型化。微型化主要是指机电一体化技术逐渐朝着微型领域或微型机器方向发展,源于人们对先进技术微型化的追求。微型机电一体化的产品在信息、医疗以及军事等方面有着巨大的优势,具体表现是产品耗能低、体积小、运动灵活,能完成常人无法完成的任务。第三,智能化。智能化是机电一体化技术的重要发展方向之一,人工智能已引起社会各界的广泛关注,智能化包括悼鼗床智能化和机器人智能化。智能化是针对机器行为而言,以控制理论为指导,吸收各种新方法、新思维,模拟人类智能,提高推理判断、逻辑思维及自我决策的能力,提高了控制目标。目前,机电一体化产品还很难具备与人同样的智能,但可以利用高效率、高性能的微处理器,实现机电一体化产品的高级智能或人类部分智能。第四,网络化。随着网络技术的不断发展,市场竞争环境发生巨大的变化,从而为网络技术和机电一体化技术的融合创造了有利条件。随着网络的普及,涌现出各种远程控制技术和监视技术,远程控制终端设备实际是一种机电一体化产品。另外,由于局域网技术和现场总线技术的应用,家用电器逐渐朝着网络化方向发展,利用以计算机为中心的集成用电器系统,人们不出门就能享受各种高科技带来的便利。因此,网络化是机电一体化技术发展的重要方向。

四、结语

综上所述,就机电一体化技术的应用及发展趋势进行探讨具有十分重要的意义,我们在认清机电一体化技术概念的同时还应加大对其的推广、应用和研发力度,大力发展市场经济,以不断推进社会主义事业的可持续发展。

参考文献:

机电一体化前景精选篇8

【关键词】机电一体化;发展现状;发展趋势

中图分类号:F407文献标识码: A

一、前言

随着我国科技的不断进步与发展,机电一体化技术越来越受到企业及科研人员的重视,本文就该部分内容进行了探讨。

二、机电一体化的内容

1.机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。

2.机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。

3.机电一体化工程(机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。

4.机电一体化思想体现了“系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。

20世纪80年代中期以来,计算机特别是微型计算机已日益广泛应用于机械产品和生产过程的控制,使机、电有机地结合,发展成机电一体化技术。机电一体化技术的应用,给机械行业带来了显著的效益,提高了生产率,提高了产品的性能和质量,降低了原材料消耗,节约了能源,减轻了操作工人的劳动强度,增强了企业在市场中的竞争力。“机电一体化”是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术相结合的综合性高新技术,是机械技术与微电子技术的有机结合。

三、机电一体化技术设计原理

从方法学的观点出发,机电一体化技术应遵循以下设计原理:

1.整体最优化原理

机电一体化技术要求从系统的观点出发,综合机械技术和信息技术,实现整体最优化。其实,“最优化原理”是人类进行科学技术活动的基本思想动力。“精益求精”是这一思想的生动描述。人们为达到一定的目标,采用直接或间接的方法求得达到该目标的最佳途径。这里强调“整体最优化”,正是运筹学思想在机电一体化技术中的体现。

2.智能化原理

这是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一,也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。关于“智能”的定义。目前尚无确切和统一的说法。但是,它首先是对人类行为的描述。“智能”主要概括出人类有以下能力:感知能力;记忆能力;思维能力―包括形成概念的能力、判断能力、推理能力。

我们这里所说的“智能化”。是对机器行为的描述,是“仿人智能”,或者称之为“人工智能”(artificialintelligence)。具体地说,智能化就是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,以求得到更高的控制目标。

3.仿生原理

如果说智能化是“仿人智能”,那么“仿生”便是对所有生物行为的模仿。生物世界是亿万年生物进化的结果,是“适者生存”这条自然规律“精雕细刻”的结果,是人类的学习宝库。现代信息技术和机械技术使这一“模仿”比较容易,成为可能。

4.柔性化原理

也可称之为“软化原理”。由于使用了微电子技术,可以而且应当尽量用软件功能代替硬件功能。因为“软化”可以使机械系统近乎完全“贴近”实际工况的需要,极大地提高产品的性能。例如,加工中心机床、电梯的“加减速无感控制”、汽车发动机的电喷技术、汽车的防抱死装置… ,都广泛地采用了软件控制原理。

四、机电一体化技术的应用

在人们的日常生活当中,自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的,因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下,接收指令,进行能量转换,从而得到目标输出。对于精密传动来说,需要在执行元件输出终端进行传动测量,如测量其位置、速度、加速度,同时将所测得的数据反馈给电子控制装置,让其进行比较,进行误差修正控制,最终实现精密传动。

当有多个执行元件,其输出动作规律各不相同时,一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式,另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系,可以让它们单独来工作,也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。若工作联动内容经常变化,就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件,将联动输出写入软件当中,让其直接转化为控制程序,这样就能灵活地应对动作输出的需求。

五、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。进入 21 世纪,在机电一体化技术的发展方向中,最主要的是:智能化、数字化、网络化、微型化、绿色化,下文对此略加探讨:

1.智能化

智能化是 21 世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

2.数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路. 如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

3.网络化

20 世纪 90 年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliancesystem, CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此, 机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

六、结束语

只有加强对机电一体化技术发展的研究,才能使机电一体化技术的应用越来越广泛,是非常具有现实意义的研究。

参考文献:

[1] 彭海辉.机电一体化技术的发展及应用[J].工程技术.2013(3):166-168.

机电一体化前景精选篇9

    电影理论家克拉考尔认为电影的特性可以分为基本特性和技巧特性,基本特性是指电影记录和揭示具体现实的特点。技巧特性是指电影记录现实之外的各种电影表现技巧。[1]我们以为,克拉考尔关于电影两种特性的描述同时也可以用“叙事”和“景观”两个范畴来表示,它们表征了电影发展史上的两种不同类型的电影,即叙事电影与景观电影。在电影发展史上,传统电影大多立足于表现现实世界,注重纪实,注重电影的叙事功能。这类电影,我们可以称其为叙事电影。进入20世纪90年代以来,数字特技在电影中的运用带来了电影新的视听奇观,电影的景观特性得到凸现,超越了电影的纪实性并明显处于前景位置。这类电影,我们可以称其为景观电影。从《太空漫游2001》到《侏罗纪公园》,从《星球大战》到《黑客帝国》,从《金刚》到《变形金刚》,从《2012》到《阿凡达》,从《英雄》到《十面埋伏》,从《无极》到《满城尽带黄金甲》,从《神话》到《功夫》,史诗般的太空旅行场景、场面宏大的太空战争、幻如灵境的虚拟世界,无一不是借助视听景观效应大赚票房。这些电影“淡化甚至弱化戏剧性和叙事性,强化视觉效果和冲击力,景观和场面成为电影最基本的视觉手段,其它一切语言性的要素退居次席。”[2]在这些电影中,画面与真实之间没有必然的连接,但这些画面能吸引观众的视听愉悦,对人产生巨大的视觉冲击效果。

    应当说,当下数字技术的高速发展为景观电影的出现打下坚实的基础。以数字技术为基础的景观电影实现了对客观现实和想象世界两者的“超真实”再现。“影像不再能让人想象现实,因为它就是现实,影像也不再能让人幻想实在的东西,因为它就是其虚拟的实在。”[3]随着数字技术的进步,我们也迎来了一个视觉文化的时代,而这是景观电影产生的根本原因。视觉文化对视听奇观的突显也导致了当下电影“读图时代”的到来,图像凌越文字占据着主导地位,文学性不再是电影的基础,视像化压倒了文学性。立足于以视觉文化为背景的“读图时代”,通过对景观电影的视觉性进行剖析,我们将挖掘当下电影发展的内在文化机制。

    一、景观电影与视觉文化

    巴拉兹写道:“随着电影的出现,一种新的视觉文化将取代印刷文化。”[4]尼尔·贝尔也指出“当代文化正在变成一种视觉文化,而不是一种印刷文化,这是千真万确的事实。”[5]156巴拉兹和贝尔的理论表述已成为当下的现实,如周宪所言,“我们正处于一个视像通货膨胀的‘非常时期’,一个人类历史上从未有过的图像富裕过剩的时期。越来越多的近视现象仿佛是一个征兆,标志着人们正在遭遇空前的视觉‘逼促’。”[6]这种现象催生了视觉文化研究的兴起,并且成为当前学术界的热门话题。

    正确理解“视觉文化”的涵义,必须要探寻“看”这一行为所具有的本质内涵,因为视觉文化毕竟是一种以图像感知为核心的文化,依赖于“观看”的方式。首先,“看”不是一种脱离了社会意识的纯粹的感性活动,“看”并非是一个机械的接受刺激的过程。在语言/形象的二元结构中,“看”也不是与生俱来的低等的感知方式,而是必须在有意义的前提下,具备“意义”的看才成其为“看”。拉康提出了“镜像”理论,认为在这个阶段,儿童仅仅将自己的身体视为一堆破碎的物体,这时的儿童无法通过自我感知,例如时间感、空间感、运动等等,来认识身体的完整性。六至十八个月大以后,儿童利用反映于镜子之中的身影确认自己的形象,使他逐渐摆脱了支离破碎的身体而获得自己身体的基本统一性。从这个角度上讲,“看”内部包含着“语言”的痕迹。其次,“看”作为具体的行为,其过程渗入了感性知觉和理性引导。伊芙特·皮洛认为“任何感知都会受到我们已有的知识的修正。视觉域生成在我们的视网膜上,它来自不断变化的光影结构,而从这些光影结构出发,我们创造自己的视觉世界。”[7]在皮洛看来,我们并不知道我们看到了什么,而是因为我们知道什么才会看到什么,看到的内容取决于已有的知识和经验。所以理性思维参与和贯穿了整个“看”的过程,依赖于“看”这一感知方式的视觉文化由此并不是单纯意义上通过眼睛看世界的简单的感性活动,视觉文化是由语言、思维、形象共同组成的文化。

    进入现代社会,视觉文化在数字化技术的基础上形成了一种新的视觉转向:电脑辅助设计、合成全息照相、飞行模拟器、电脑动画、数码摄影摄像、机器人图像识别、射线跟踪、运动控制、多谱感应器等一系列先进的科技手段,在摄影、摄像、广告、游戏、电视、电影以及日常生活中创造了史无前例的新的视觉图像文明。米尔佐夫在《什么是视觉文化》中将视觉文化表述为:“视觉文化研究的是现代文化和后现代文化如何强调视觉表现经验,而并非短视地强调视觉而排除其他一切感觉。视觉文化不依赖图像,而是依赖对存在的图像化或视觉化这一现代趋势。”[8]可见,视觉文化的出现是基于新的科技技术的广泛应用所引发的。

    从电影发展史的角度来考察,视听功能不断得到开发正是电影发展过程的一条主线。早在无声电影初期,人们就采用局部手工染色的方法将一格格胶卷着色,使作品带有色彩,同时由乐队在电影院为“默片”进行现场伴奏,以此来丰富电影的视听表现力。到了20世纪70年代,计算机成像技术开始成熟,并被广泛应用于电影制作,从而引起了电影技术新一轮的变革。1976年,卢卡斯拍摄《星球大战》首次用计算机操纵宇宙飞船的运动轨迹,把真实摄影机拍不到的天外世界变成了逼真的图景,给人们带来全新的视听体验。《星球大战》被认为是景观电影的开山之作,影片通过高科技电脑和数字制作技术,创造了一个前所未有的太空世界,这种梦幻般的视觉景观给人带来前所未有的冲击。随后,卢卡斯专门为《星球大战》的电脑制作而创办的魔光公司(ILM)又制造出一系列的景观大片:《异形》、《终结者》系列、《勇敢者的游戏》、《侏 罗纪公园》等,而最新景观大片《阿凡达》也同样由魔光公司参与制作。从无声电影到有声电影,从黑白电影到彩色电影,从普通电影到数字电影,电影就是在不断发展中持续开发自身的视听功能。当电影在数字技术的支撑下,发展到刻意强化视觉效果和冲击力,景观和视觉场面便成为了电影的基本视觉手段。

    继续深入下去,可以认为,视觉文化为景观电影的出现与发展奠定了坚实基础。在电影的发展史上,作为视觉文化第一波浪潮标志的摄影术的发明是电影产生的基础和直接原因,被当作现代视觉文化第二波浪潮标志的则是电影本身,而真正意义上的视觉文化的兴起则与景观电影的产生同样是基于数字化技术的进步。二者有着相当密切的关联,一方面,电影的发展丰富了视觉文化研究的内涵,而另一方面,视觉文化的兴起同样对景观电影产生深远的影响。当代社会的视觉化呈现出愈演愈烈的趋势,出版界“读图时代”的来临、广告文化的无孔不入、网络文化的超规模发展、甚至日常生活审美化的视觉享受延伸,这些都标志这个时代已经是切切实实的视觉文化时代,而在以视觉文化为语境的读图时代,电影俨然已成为这种文化的形象表征。景观电影作为读图时代的文化代表,其产生和外在表征,乃至电影的类型特征都离不开视觉文化的影响。

    二、景观电影与视觉奇观

    “奇观”最初出自德波对“奇观社会”的分析。但在电影理论中,第一个明确指出“奇观”(spectacle)现象的是英国女性主义电影理论家穆尔维,她在《视觉快感与叙事电影》中指出:“作为起点,本文提出电影是怎么样反思、揭示,甚至利用社会所承认的对性的差异可作的直截了当的阐释,也就是那种控制着形象、色情的看的方式以及奇观的阐释。”[9]206穆尔维认为,电影的视觉快感是由观看癖(窥淫癖)和自恋构成的,所以电影把满足观看癖和自恋方面所提供的视觉快感,转化成首要任务。穆尔维在《视觉快感与叙事电影》中的论述,主要是强调电影中叙事与奇观的结合,但她的视野触及到了当代电影的一个重要发展趋势:从叙事到奇观的转向。而社会学家拉什从表意实践体制的社会学角度对奇观电影进行考察。他认为在电影在其发展史上表现为四种连续性的类型:现代主义的叙事电影、现代主义电影、后现代电影和超越后现代的电影。依据这个分类,拉什认为现代主义电影的主导趋向是话语性的,它着力于对电影叙事或表征本身提出质疑,对电影表意的种种可能性进行探索。[10]而国内学者周宪在总结奇观电影的表征之后,认为“从叙事电影到奇观电影的转变,从小处说是电影自身发展的趋势,从大处说,乃是‘视觉转向’或‘图像转向’的某种表征。”[11]254从穆尔维、拉什和周宪的表述可以看出,景观电影以图像性为主因,突出了电影自身的影像视觉性质,有意淡化甚至弱化话语因素,强化视觉效果的奇观性。奇观使得电影真正实现了其自身纯粹的视觉艺术本体论,不再屈从于其他非视觉的要求,而是服从于自身的视觉奇观要旨。

    当电影中的视觉奇观取代传统的叙事结构而成为了电影的主导要素,电影也就从叙事电影转向景观电影。对景观电影的奇观性,我们可从以下几个方面展开具体分析。

    动作奇观。指由银幕中的动作所构成的惊险刺激的景观,比如追逐的场景、枪战的场景、格斗的场景等等。动作奇观是当代电影最重要也最具视觉效果的视觉奇观要素。其中以功夫片为典型代表,在影片中,动作的夸张性和刺激性大大超出了情节的需要和人物性格塑造的需要,如《英雄》、《无极》和《神话》等。而国外的景观电影中,最新上演的《阿凡达》在动作奇观的设计和表现更是达到一个新的高度。影片中人类军队配备有机甲战士、蝎子战机、大力士运输机、神龙战机等,其中的机甲战士装有重甲,前臂配备火力强劲的重机枪,并且适合在多种地貌和气象条件下使用。这些武器和装备造型奇特、功能强大。而Na' Vi人的武器却是以弓箭、长矛为主,同人类的现代武器比较起来,那些武器制造简陋,威力有限。这种现代和原始的对比体现出巨大的落差,而影片将这种强烈的落差和冲突融合在一起,勾起观众的观看欲望。在人类军队和Na' Vi人部落战斗的过程中,《阿凡达》将镜头从地面拉向空中,再从空中拉到地面,这种全方位的战斗场景让观众心潮澎湃。空中Na' Vi人骑着斑溪兽凌空飞行,地面上Na' Vi人身跨六脚马,他们以血肉之躯对抗人类的先进武器。这种战斗场景的设置是在《阿凡达》之前没有出现过的,导演另辟蹊径,其目的在于突显电影的视觉奇观和视觉快感。

    肢体奇观。指通过调用各种电影手段来展示和再现身体。它和动作奇观不同,动作奇观不仅包括身体动作,还包括了各种道具,如车辆、飞机、工具等等,肢体奇观的展现则仅局限于人的躯体本身。穆尔维最初对电影奇观的分析是从性别的角度进行的,“电影为女人的被看开辟了通往奇观本身的途径。电影的编码利用作为控制时间维度的电影(剪辑、叙事)和作为控制空间维度的电影(距离的变化、剪辑)之间的张力,创造了一种目光、一个世界和一个对象,因而制造了一个按欲望剪裁的幻觉。”[9]21-22这就可以解释长相俊俏,身材曼妙的女性更容易成为明星的原因。另一方面,展现男性健壮、阳刚、力量的肢体奇观同样也是景观电影的重要元素,如施瓦辛格、史泰龙,他们具有景观电影所需要的肢体奇观,因而也容易成为当红明星。《满城尽带黄金甲》一类的电影,将女性身体的展露作为肢体奇观的主要手段,这种做法早已屡见不鲜。而现代数字技术的发展又给肢体奇观注入新的活力,如《阿凡达》影片的肢体奇观与普通电影的肢体奇观就有不同之处,原因在于《阿凡达》中真人表演只占百分之四十左右,真人角色在片中完全是配角戏份,其中的肢体奇观主要靠捕捉真人表情,结合电脑技术制作出虚拟人物来展示。这种真人和数字技术的结合构成了前所未有的肢体奇观,使《阿凡达》迅速吸引了人们的眼球。

    场面奇观。指各种普通日常所见不到的各种场景和环境。场面奇观主要分为自然景观、虚拟景观、人文景观三类。自然景观通常是指人迹罕至而又具有视觉吸引力的景观,如大漠、峡谷、雪峰、瀑布等。《英雄》就采用黄杨林、九寨沟等自然景观。虚拟景观主要体现在科幻类的景观大片中,通过高科技手段创 造出各种虚拟景象。如《星球大战》中外太空空间,《人工智能》里的未来世界,《黑客帝国》中异次元空间,这些虚拟的场面景观引人入胜,构成强大的视觉吸引力。人文景观是指影片中展示的著名历史古迹或世界名胜,如《木乃伊》中的金字塔等。场面奇观是奇观电影的一个重要组成部分,为了加强奇观的视觉效果,影片通常都极尽场面视觉冲击之能。以《阿凡达》为例,导演卡梅隆完全营造了一个非常逼真而又复杂的外星世界,《阿凡达》的场面奇观可以归纳为自然景观和人文景观。在自然景观方面,电影以原始丛林地貌为主,空中飘浮着“哈利路亚山”,石顶部平坦、四周陡峭,河流从峭壁倾泻而下形成悬空的瀑布,给人强烈的视觉震撼。此外,六脚马、斑溪兽、霸王飞龙、锤头雷兽、死圣兽、斯塔姆兽、毒狼、斑牛、幅猴等等这些动物尽管也都有地球生物的影子,但是依然有很多匠心独运的设计和不同之处,给观赏者的眼球以强烈的冲击。影片中的人文景观主要体现在杰克·萨利的入族仪式和为救受伤的格蕾丝·奥古斯丁博士(西格妮·韦弗)而举行的祈祷仪式这两个情节上,这些人文景观采用的是热烈、宏大的场景,着力表现人与自然和谐相处、生命周转不息的主题。

    节奏奇观。节奏奇观一是指电影镜头组接的速度或节奏,二是指画面内物体或人体空间移动或运动的速度。《生死时速》、《非常人贩》、《007》系列都是展现节奏奇观的典范之作。《阿凡达》节奏奇观主要表现在两个场景:一、男女主角骑着斑溪兽在空中翱翔,两边的悬崖峭壁一掠而过。近处是两人结伴飞行,脚下是山峦迭起,一静一动展现节奏奇观。此外,凶猛迅速的怪兽在丛林中迅捷的奔跑以及同机甲战士战斗时勇猛灵敏的表现,带给观众刺激的节奏奇观。在景观电影中,对速度奇观的追求一方面是因为生活的快节奏驱使人们对视觉提出速度要求,另一方面技术的进步也为节奏奇观在影片中的表现打下坚实的基础。从电影的接受心理角度讲,当观众习惯于节奏奇观所提供的视觉范式以后,观看节奏的要求也随之产生。

    总之,景观电影因强调视觉性以致把奇观效果放在首位,将动作奇观、肢体奇观、场面奇观、节奏奇观等赋予独立的视觉表现价值,从而最大限度的达到影片的视觉冲击效果。

    三、景观电影与视觉消费

    视觉消费的概念同消费社会紧密联系在一起。“消费社会”概念的提出者鲍德里亚认为,在消费社会里,商品不仅仅是物,而是变成了景观和符号;消费社会人们消费的不是实实在在的物,而是各种各样的符号。因为消费社会中“占统治地位的是视觉观念、声音和景象,尤其是后者,组织了美学,统率了观众。”[5]154周宪认为,消费社会是一个符号化的社会,其中的视觉消费有着两层含义:一、就消费行为来讲,视觉消费是消费者通过视觉展开或获取各类商品或服务。“首先,当代社会和文化越来越倾向于视觉化,这就导致了一个所谓‘以形象为基础的现实’的形成。其次,在这个现实中,经济活动也越来越偏向于形象的生产、传播与消费,商品广告及其种种表现形式随处可见,这就导致了一个‘以形象为基础的经济’的出现。最后,在这种经济形态中,人们的消费行为也在发生巨大变化,它越来越明显地受制于形象的控制或影响。这就出现了所谓‘视觉导向的消费者行为’。”[11]108在以形象为基础的社会中,消费行为不再局限于以交换行为为基础的直接购物行动,而是广泛的发生在视觉所及的各个领域和地方。二、就消费内容而言,视觉消费是一种体验性的消费,消费过程中消费者注重的不仅是物品消费带来的生理和物理上的满足,更重要的是心理满足。视觉消费在相当程度上是一种视觉快感的满足,一种自我认同确认的满足。“这种体验就是当下流行的所谓格调或品位的塑造和强化。它一方面有赖于某种消费品位的熏陶,而这种品位的训练就是某种眼光的培训。另一方面,正是通过这种眼光的培训,反过来又制约着消费者在广袤无垠的消费品市场上寻找适合于自己的东西,进而获得自我或集体认同感。”[11]108

机电一体化前景精选篇10

关键词:生活化;场景模拟;机电一体化专业;教学效果;情感运用

中国分类号:TH―39

在高校机电一体化专业教学中,结合生活化的场景模拟教学,让学生在兴趣中学到与生活息息相关的知识点,并在具体的教学过程中将情境教学、生活化场景互动等方式融入到教学之中,形成个性鲜明的教学过程,有利于学生思维的整体培养。

一、背景分析

在高校机电一体化专业教学中,有些教师注重书本知识的传授,对于生活中的各种现象与原理的结合度运用不够,没有及时练习课外内容,学生学习的实用感不强。学生在课外知识的延伸上,教师没有及时的引导,造成学生机械化的背诵公式、理解概念,不能与生活中的各种表象相衔接,影响思维的整体宽度。情境运用是有些高校教师善于运用的教学手段,好的情境引导能激活学生内心的思维意识,尤其是通过生活化的场景模拟,能激发学生自我探求的心理欲望。但是,在当前的高校机电一体化专业教学中,有些教师只追求表面的繁华,对于真实性的生活场景理解、应用不够,造成学生理解上有偏差。

(1)专业定位模糊

从教学计划中可看出,目前职业院校机电一体化专业基本是按既培养机械方面又培养电气方面来设置课程,但是机械与电气又各自为两大学科,内容丰富,知识涉及面广,让学生在三年的时间里要系统地掌握好两大学科,是不太可能的。所以在定位时应按培养方向分清主次,不应采取机电并重的培养方案。

(2)实训条件落后,实践操作训练水平有待提高

总体来看,职业院校虽具有机电一体化专业基础课和专业课的实训设备,但基本是以单个实训课题为主,很少有机电一体化专业综合性实训设备,最终使学生专业技能和实践操作能力差。因此,各职业院校应尽快建立和健全综合性实训设备。

(3)缺少“双师型”的教师

在职业院校中真正“双师型”教师所占比例很低,专业理论课教师不能带学生开展实训实习,而实习指导教师理论基础知识较薄弱,不能讲授专业理论知识,导致理论与实训脱节,教学效果不佳。

二、重要性阐述

机电一体化专业培养的是面向机电一体化机械设备、机械零件制造的企业,具有一定的机电专业基础理论知识和中级职业技能,同时具有良好的职业道德,能够从事机电一体化设备的安装、调试、操作、检修、管理等工作的技能应用型高级人才。也就是说,毕业生要具备机电一体化的综合技能。实训教学是培养学生职业技能的重要途径,目前多数院校缺乏对机电一体化专业系统性的培训。许多学生在毕业后只是对机械或电气方面的知识了解,但这无法从事机电设备的综合安装、调试、运行、维护等工作。随着职业教育的不断改革,应实行创新式的实训教学模式,强化机电一体化专业学生综合实践技能和职业道德的培养,提高培训效果。

三、生活化场景模拟教学在高校机电一体化专业教学中的运用方式

1、社会实践活动的融入教学

在高校机电一体化专业生活化场景模拟教学中,教师要及时联系生活热点,将教学中与学习紧密相连的各个知识点形成情景素材,将日常生活中的自然现象与事实进行各种综合时间活性的开展,从而有效的激发学生学习的动机,产生浓厚的学习兴趣。在一体化教学中,整个教学的设计和组织都以实践操作为主线,突出技能训练,围绕实践操作进行理论知识的教学,实现理论教学实践教学一体化。教师采用讲解、演示、示范、指导、评价相结合,循序渐进地开展教学活动。并在现场巡回指导,及时发现问题、解决问题,共性问题集中讲解、个别问题个别指导,促进理论教学过程与实践教学过程的融合。引导学生在做中理解理论知识、掌握技能,在操作中验证理论,同时又用理论指导操作,实现理论与实践的有机结合。

2、实验教学中穿插生活化的现象教学

在高校机电一体化专业教学过程中,实验是一个重要的部分,其中,可以构建与生活息息相关的场景实验模式,让学生对于各种机械的运用化原理、公式有深刻的理解,并在实验的过程中,通过学生自我动手操作的方式,加深对实验现象的理解,教师可以将各种与生活中的内容融合在一起,进行生活化实验教学。譬如,“PLC在机械手中运用”教学。①进行机械手拆装,现场演示机械手的结构,并作详细讲解;②到仿真实验室,运用三菱PLC仿真软件FX―TRN-BEG-CL进行模拟教学,让学生观察机械手的真实运行过程,根据运行过程编制机械手运行程;③设计一个“机械手的安装与调试”项目,在机电一体化实训室进行教学,要求学生完成机械手的安装、编程、调试等工作任务。这样多种方法配合运用,先让学生了解机械手的结构,再掌握运行特性,然后进行安装调试,教学过程符合学生的认知规律,使学生编程水平、动手能力、自主学习能力、合作意识都得到进一步提升。

3、多媒体教学与生活化场景教学的创新改革

在电气控制与PLC课程教学中,要结合现代化的教学手段,丰富教学过程,围绕学生学习兴趣展开教学,采用动画课件演示教学形成精细化的教学模式,对于电器元件与结构等知识,通过多媒体教学能全面了解元件的功能与工作原理,让学生在视觉上深入感知,形成理解能力的综合提升。在电气控制与PLC教学中,多媒体教学的主要效果就是要形成电气控制、知识点、兴奋状态、求知欲等多个环节的空间要素,从情境驱动中的视听说三个方面来促进语教学活动的圆满性,充分利用教学多媒体结合相关教学内容进行导入,教学实践中有众多的教学案例都表明利用多媒体直观教学设施能加深学生的感性认识,能收到更好的效果。

四、结语

生活化场景模拟教学与机电一体化专业知识的融入,并通过综合实践、实验教学、生活素材、情境引导等方式,从学生的个性发展与知识需求角度出发,在整个教学过程中,教师通过围绕学生的主体性知识结构,采用灵活多样的教学手段,形成良好的教学课堂的内外模式,对于提升学生掌握知识、运用知识、解答生活疑惑等能力,具有催化剂的效应。

参考文献:

机电一体化前景精选篇11

一、计算机在电影制作中的应用

传统电影特技包括利用摄影机本身的性能和胶片洗印技术完成的特技,以及缩微模型拍摄,机械和电子模型所产生的特技,还包括利用化妆技巧产生的特技。而在现今,电影特技呈现的是一种传统特技与计算机特技相结合的局面。一方面,传统电影特技还在发挥着无可替代的作用;另一方面,计算机特技在大展身手:计算机电影特技的效果在与传统电影特技的结合中得到淋漓尽致的发挥。

计算机在电影特技中的应用主要有两大方面,分别是硬件应用与软件应用,或者说是前期拍摄应用和后期制作应用。

1.前期拍摄应用。计算机化摄影机及计算机控制摄影是特技电影在计算机技术参与下的又一大突破。在实际拍摄中,计算机的应用主要体现在计算机对摄影机的控制和操纵上,用带有电脑控制装置的摄像机来拍摄画面。尽管这种方式目前并不是主流的摄制手段,但是它得到了越来越多的电影制作人的青睐,其原因是它所具有的优势。一方面用它来完成那些用传统方法无法完成的拍摄,可以拍摄到高难度的镜头,或者在惊险场景中摄影师无法到达的位置拍摄,这时用计算机控制摄影机运动便成为非常有效的选择。另一方面可以用于复杂的场景合成。用计算机控制摄影机进行的多个自由度的运动和操作,可以精确按照指令而动作。由于可以精确重复原有动作,因此能够用多重曝光合成复杂的特技画面。虽然许多效果可以靠在后期制作中应用计算机软件直接处理画面来完成,但是在做画面合成时,比如把计算机生成的画面和实拍的部分合成时,尤其是二者画面内的人物之间要有严格的互动关系时,需要有精确的对位关系,这就需要用计算机进行摄影机的运动控制。

2.后期制作应用。计算机影象合成是后期视觉处理的主要功能。通常一部电影由1000-1500个左右的分镜头(甚至有超过2000个)组成,场景画面的制作和对复杂场景的控制,将对影片的精彩程度起到关键性的作用。数字电影场景画面镜头不仅包括场面宏大、场景复杂的镜头;也包括观众不易察觉、但在镜头画面中客观存在有较多层次的中景镜头:或者在制作中使用了三层以上的实拍素材或三维生成素材的镜头。这种场景镜头是通过对来源不同的多个素材进行多层控制、协调,最后使所有素材有机地合成为同一画面而实现的。

二、电影制作中计算机应用的软、硬件

计算机化摄影机是由计算机、可以接收计算机控制信号的伺服电机和机械臂组成。安装在机械臂上的摄影机可以做上、下、左、右、俯、仰六个自由度的运动,机位也可以变化。这一切过程都由计算机来控制,可以预先设计,可以重复。计算机控制摄影机无疑拓展了摄影画面的表现力,它所带来的精确而完美的画面效果,使得越来越多的新颖创意被提出、被探讨、被采纳,而这些创意往往是用传统手段无法实现的。摄影机控制是由专门的软件来完成的,它主要有两方面的功能:一方面是可以从控制软件系统输出摄影机的运动数据给生成画面的工作站,用此数据去控制生成画面的软件(如三维动画软件)中的虚拟摄影机的运动;另一方面是先用三维动画软件进行摄影机的运动参数设置,然后再把对摄影机的控制数据传送到运动控制系统引导摄影机的操作。

如今较为流行的数字合成软件有:Paint、AfterEffect、MayaFusion、Flint、Flameolnferno等。这些软件的功能都非常强大,而且在此基础上又有各自独特而擅长的功能,以处理各种不同的合成特技镜头。Autodesk公司的子公司Discreet Logic。是一家著名的专门开发和生产影视后期数字非线性编辑、特技效果制作系统的专业公司,它提供了一整套全范围的影视后期数字制作工具,囊括了从后期数字制作开始到制作完成的整个过程。它的产品Inferno、flame、flint、fire曾多次获得各种奖项,是被世界公认的最优秀的制作系统,目前在美国好莱坞已经成为特技电影的制作标准。

三、场景多层拍摄与合成的计算机实现

场景多层拍摄与合成是计算机在电影制作中的典型应用,下面以一个Flame 8.5制作的镜头为例,简单介绍场景多层拍摄与合成的创作过程。

看图1这是一个比较典型的多层中景镜头,画面的前后景区分的非常清楚,表达的主题也很明白,即通过画面里的反光镜传达出后面有士兵拿着武器追来的内容。此镜头只有短短的53帧(电影画面24帧为1秒),也就2秒钟多一点点,观众的所有精力都集中在紧张的剧情中,虽然观众不易觉察这种细节,但是只有场景营造得越真实,带给观众的感受就越紧张刺激:只有做到这步,才能达到使用视觉特效的基本目的。

作为此镜头的制作,必须在开始策划时就对镜头中所有的元素进行创意设计和安排,其技术重点为如下几点:

1.士兵跑动的位置必须能准确地反映到画面当中的镜片上;

2.背景演员的表演能与士兵的跑动进行准确的对应;

3.灯光的设置能更好地表现前后景的关系:

4.摄影机的焦距变化能准确地突出镜里的画面内容。

为了解决上面的几个问题,可以选择分层拍摄的方法,即将此镜头分拆成4个单独的部分分别进行拍摄,分别是士兵跑动层、士兵跑动背景层、汽车内部前景层和画面主背景层(包括演员表演的元素)。分别拍摄了上述4段的素材后,进入后期合成阶段,其制作步骤如下:

1.图2中的士兵跑动层抠像后与士兵跑动背景层进行合成:

2.对汽车内部前景层进行抠像,把背景绿色去掉,以便给主背景留好位置;

3.把合成好的士兵跑动层,与汽车内部前景层的反光镜进行匹配;

4.把主背景层放入汽车内部前景层的后面,根据反光镜内士兵跑动的位置,安排好背景演员的起始点;

5.所有元素齐备后,根据画而的色彩和亮度关系,适当提高前景反光镜内十兵跑动层的亮度,以突出要表达的情节;

6.调整好镜面后,把主背景层进行整体虚化,强调摄像机的焦点从全部集中在前景 反光镜内的情节里面。

至此,一个简单的中景多层拍摄与合成即告完成。制作过程看似简单,但由于这个镜头是由4个不同的素材合成的,所以,对细节的要求是非常必要的。首先,每层之间的透视角度必须一致,即符合同一视角原则。如果出现运动物体透视角度不一致,即使分层的动作很精彩,观众也会感到很不舒服,无法接受。其次是画面的整体颜色、色调的协调问题。分层拍摄有很多优势,但对于灯光的控制,实现每个层之间都达到完全一致几乎是不可能的,所以就需要在合成的环节进行统一解决。去掉物体上绿背景的反光色是基本的,也是第一步;然后考虑前景和背景的主次色调关系,以哪个为标准,当然还要考虑到整个影片的整体调子,进行标准确定;最后就可以把各层按照重要程度进行分别调整了。在这些基本技术如能顺利通过,再加上使用者的经验积累,就能够制作出有较高水准的电影来的。

四、场景多层拍摄与合成的技术特点

数字电影大场景画面多层拍摄与合成,在不同影片和不同条件下有不同的解决方案,但就其制作技术归纳为:

1.蓝/绿屏拍摄

用于合成的电影实拍素材,背景一般使用绿色而电视一般使用蓝色,这与电影拍摄是曝光在胶片上,而电视使用的载体是录像带有关,胶片对绿色的反应微强于对蓝色的反应,所以拍摄电影胶片一般情况下使用绿色。

2.透视角度的匹配

即使采用计算机控制,在实际拍摄过程中,控制多层拍摄透视角度的匹配还是很困难的,因为它的原理是使每次摄像机运动的轨迹完全相同,这样在后期合成时才会天衣无缝。但是,受各种客观因素的影。向,这种匹配并不能完全保持一致。

3.场景跟踪点的放置

画面里跟踪点的设置,对于后期合成非常重要,跟踪点发生问题导致素材无法使用的事情常有发生。跟踪点使用的前提:在分层拍摄中,只要摄像机的镜头和机位发生运动和产生位移,所拍摄的场景里,就必须放置跟踪点。跟踪点在完成跟踪任务后,要在后期把跟踪点修掉,如果在拍摄时巧妙地利用场景中的道具来做跟踪点,就可以一举两得了。比如拍摄火车车厢里的戏,我们可以做一个车厢的座位编号牌放在背景上作为跟踪点,既增加了画面元素也给后期带来了方便。

4.背景的虚化处理

在分层拍摄时,无论处于多么次要位置的元素在拍摄时都是以清晰焦点拍摄的,即所有层的原素都是清晰的,所以在合成时就要对背景画面或次要场景进行主观的优先顺序排列,对处于焦点之外的元素就要进行虚化处理。

5.电影的全片调色

电影的计算机制作应该把全片调色作为计划之一,在后期开始时就进行统一要求,即影片前期拍摄的所有原始素材,在后期合成的工作中,画面颜色的对比度是不可改变的,这个要求给多层合成带来一定的难度:但对于电影的整体色调质量而言,这是是非常有益的。

五、结论

机电一体化前景精选篇12

(一)随着科学技术的发展和社会的巨大变革,电影也随之进入了多元化的艺术发展格局,对影片摄制水平和制作周期都有了更高、更快的要求。在重现历史场景、表现电影故事场面时,特别是大型电影场景,置景工作是保证影片拍摄顺利进行的关键。必须审查、熟读图纸,收集有关资料,编制施工组织计划,测定加工环境,制定加工范围,调查各种材料、设备及做好施工人员的调动和计划。并根据计划和设计图纸,对施工全过程中的进度、质量、安全生产及材料设备的存放以及运输等,进行协调、控制和指挥。其中抓好施工的调度工作是实现施工指挥的重要部分,要对施工过程中各环节、各部门、各工种进行协调。在布景工程全部完成之后,再进行全面细致的自我检查(包括质量),彻底清理好施工现场。新形势下的布景制作要考虑制作时的运输﹑移动等特性。“分解式”框架布景,既可采用预制布景部件组装加工完善布景,又可满足对布景表面的结构﹑样式﹑色泽及新旧程度效果要求,做到形象逼真,尽可能避免人工修饰的痕迹,与周边建筑形式融为一体,使影片具有真实性的艺术魅力。从“绘画式”到“构筑式”及“分解式”布景制作,在银幕空间构成了技术突破。一部影片布景往往因为与人物事件非常和谐而不觉得它的存在。如果由于局部制作不细致而穿帮,让观众发现了布景的存在,这是影片置景的失败。长期以来,运用置景手段所搭建的场景,形成系列的银幕空间形象。

(二)20世纪60~80年代,电影置景技术又在不断的革新,在材料﹑技术﹑构造方面都有了新的发展。电影的布景制作从此也有了自己专门机构和具体的分工,像:木工﹑瓦工﹑漆工以及花草﹑纸扎等,诸多工种,职责也比较清楚。电影置景技术开始自成体系,在专业化的道路上迈出了关键的一步。成型木工是置景工艺的主要项目负责人,他依据美术师平面设计图纸要求,画出场景平面图的景位﹑区域等平面地线,并参照美术制作图纸,以木材为主要材料,按照木材的各种特性和具体要求,预制(包括地台﹑结构房架﹑门窗﹑廊柱﹑楼梯及山型框架等)部件。成型木工需要掌握木做材料的物理性能,继承﹑发扬木做工程的传统技术工艺,合理使用材料,将门窗﹑地板等制成布景成品,将木质框架与三合板材料加工成规格化﹑标准化的工具景片,运用“积木式”生材度量备品,随意组合,可搭建标准建筑规格备品。在木质构筑框架上,再钉上树皮﹑麻布或塑料山片。塑型瓦工利用泥土、石膏或聚苯泡沫(就是人们俗称的“白色革命”),在成型工艺的基础框架上预制﹑装饰﹑完善布景部件,加工搭建布景。成型方式大体有以下四种:①注塑成型:以塑料为原料,运用注射机成型为各种零星部件,如花草﹑树叶等。运用“模压抽塑机”工艺(聚乙烯)复制成所需要的部件,如浮雕花饰﹑墙面虎皮石﹑条石﹑瓦当以及成片的瓦顶等。②泡沫成型:将泡沫(聚苯乙烯)用电热丝加工、切割成各种形状的部件,如砖﹑瓦﹑浮雕饰等。③玻璃钢成型:用玻璃钢原料加工制作布景,是装饰布景的一种造型手段,也是制作树叶﹑屋顶房梁架﹑砖块﹑瓦片等较为理想的置景材料。制作步骤是先根据图纸设计要求,用胶泥塑造出部件原形,再用石膏复制出“阴模”(为了便于组装,其“阴模”要根据所制作部件的形状分解成若干块),然后以树脂为主要原料,用石棉布为辅料,在“阴模”上涂一层树脂贴一层布,待树脂稍凝固后,从“阴模”中取出晾干,切去毛边即可。如果制作立体部件则需把两块以上的部件,粘合到一起磨掉毛边。④聚氨脂(喷塑)成型:此工艺主要用于山、石﹑树皮等不规范布景造型成型上,它的生产过程是由两种原料在一定的温度下,通过专用的喷塑机吸收混合液体,喷到布景外形上,瞬间膨胀成型。

(三)通过前期布景工作的仿制并组装到金、石、木、土各式浮﹑凹﹑透、镂雕等建筑部件后(见图1、图2及图3),涂绘漆工模拟完成各式建筑及金﹑石﹑木﹑土质地与色彩效果;在成型﹑泥塑所完成的布景框架上,运用水粉色﹑广告色﹑石膏﹑油漆﹑乳胶或其它涂料,通过喷﹑绘﹑涂﹑表等工艺,给新搭制的场景做出生活痕迹和生活气氛。布景涂绘工艺关系到影片的布景基调和生活环境的真实感。布景的色调大多以中间色居多,以使场景浑厚稳重。遇有场景“做旧”,则需按要求特殊作加工处理,如:年久失修的建筑物墙面﹑破损剥落和灰暗色彩、与人经常接触部位的残旧﹑寂静深院中的青苔等,达到风吹﹑日晒﹑雨淋的自然效果。“做旧”大都采用火烤﹑水洗﹑油色﹑涂刷打磨及化学原料处理等方法,并把握“做旧”的分寸感和准确性,使之达到符合剧情的时间﹑年代所要求的生活环境和逻辑,见图4。运用绘景技术,以“喷绘”或幻、投影灯等手段造成场景空间延伸的效果,与所搭制的布景相结合,构成影片所规定的场景。如:天幕上喷绘出蓝天白云﹑晚霞等景象,以及在按所搭制场景的透视﹑比例和色彩关系,表现出延伸出来的街道﹑村落﹑宅院﹑山川﹑河流﹑树木等景色。花草纸扎人员用纸﹑绢、塑料等材料,仿制﹑组装﹑陈设各种花草树木。特殊时,置景还要融合一些其他工艺的协调合作,最终完成影片所要求的殿堂庭院﹑亭台楼阁﹑以及风﹑霜﹑雨﹑雪等特有的艺术效果。景随人移,宛若自如,达到制作景与自然景的和谐统一。在制作颠簸式布景时,要造成晃动效果,如行进中的火车车厢、轮船船舱、飞机驾驶室、座舱以及地震等场景,应在其下部要装有半圆形物体或地面弹簧等装置。拍摄时通过操作,造成摇晃、颠簸效果,颠簸的节奏和运动方向等要符合剧情、符合观众的观感,达到以假乱真、真假结合的效果,造成景物在景中的运动全貌,给人以真实感。运用海波或凡士林以及“玻璃净喷剂”等三种材料制作玻璃窗冰花,其中以目前市场上销售的“玻璃净喷剂”最为方便,具体方法以涂抹或喷、刷为主。运用硫酸镁、硫酸胺、精盐、大白粉、白灰粉、石膏粉、晴仑棉、白脱脂棉等,制作雪地场景及屋顶雪,用铺、撒、喷、粘、贴等方法,即可单独使用,也可二种或二种以上配合使用,根据“景”的要求进行。制作树挂,用水、泡沫灭火器等材料,冬季以喷、撒水后冻结为最佳效果;其他季节则采用泡沫灭火器喷、撒等。屋檐冰挂,则用玻璃管加工成长、短、粗、细形状各异的空心“冰瘤”,在冰瘤尖头的顶端留有Ф1mm的小孔。在拍摄前用无色透明的尼仑丝或钓鱼线,将冰瘤悬挂于屋檐口的滴水下即可,若需要融化滴水的效果,可在拍摄前由冰瘤上口注入水,即可达到滴水的效果(见图5)。

(四)总之,置景技术的应用,从制作手段到选材,都是为电影布景制作所沿用,并且已被全国各电影制作单位所接受。置景技术工艺在手段上也日趋精良,施工工序也大都采用了机械操作,如花草﹑树叶﹑浮雕花饰﹑墙面虎皮石﹑条石﹑瓦当以及成片的瓦顶等的制作。运用成型机将聚乙烯塑料通过加热抽风方法制成各种所需要的零星部件,用电热丝将泡沫(装填材料)加工切割成各种形状,复制成所需要的备品。特殊加工可使用便携式电动工具,高空作业则使用液压升降机械。工欲善其事,必先利其器。由于技术设备的进步,置景制作人员的劳动生产率也得到提高,潜力得到进一步挖掘。通过置景加工的各种风格样式场景,再现银幕形象更自然﹑更含蓄,更丰富并富有意境。置景贯穿全剧的环境,运用了建筑艺术形式并借鉴大自然环境中的典型部分或抽象、或具体的几何形体、线条、平面、曲线等各部分的比例、对称、色彩、质感、韵律等统一和变化;从而获得庄严、雄伟、明朗、神秘、恐怖、幽雅、亲切等艺术气氛。在《马可•波罗》、《末代皇帝》、《火烧圆明园》、《红楼梦》、《骆驼祥子》以及《茶馆》等一些非常有影响的影片中,置景发挥了重大作用,电影布景制作工艺也因此发生了根本性的转变,并由此产生了深远影响。

二、置景技术高潮再现

进入20世纪90年代后期,随着电影思维理念方式的转变,一系列情节新奇﹑怪诞﹑场景的变幻莫测,有强烈声画效果的影片相继问世,连同推﹑拉﹑移﹑摇等诸多摄影艺术表现手段的运用,布景制作也已进入“全方位”的立体场景阶段,置景人员的业务范畴已与过去有较大改观。置景部门在影片拍摄前,则要了解影片的建筑结构﹑场景之间的衔接以及表面效果的基调﹑风格样式,并依据美术师的设计图及分场景单体设计图样要求,编制全片场景的总预算,组织指导置景工程人员,准备置景材料,预制场景部件,加工与搭建布景,并对场景施工与工期负责。一部影片往往要有几个乃至十几个场景,而这些场景的体现都需要置景工程人员通过形体﹑色彩效果等多种造型,以虚实相间的技术手段,从局部到整体进行全面细致的加工、处理,使之切实符合剧情要求,以此烘托、映衬出人物的内心世界,达到最终的布景艺术效果。如在完成“好莱坞式”科幻电影《五行战士》布景制作时,为提高影片布景质量,决定放弃以往所贯用的泥土﹑石膏等材料,选用了当时比较先进的SPRAY-FOAM材料,它的生产过程是由黑白两种液体原料在一定的温度下混合,瞬间膨胀成型,膨胀系数为1∶30至1∶50不等。这种材料主要用于制作大树表皮、藤条、土坑、窑洞等等不规则表面效果。具体做法是:先用麻布、丝网、塑料表皮等做外形,然后通过专用的喷塑机吸收混合液体,“喷筑”到布景外形上,即刻发泡成型。树及藤的形状不规范,只好根据需要,边“喷筑”边造型,最后达到了“生命绿活泉”、“活泉河流边”等诸多场景的效果要求(见图6)。“FIBRGLASS”及“PLASTER”等材料也大量运用,制作了反派战车内貌(见图7)效果得到了多方认可。其以假乱真的程度让目击者叹为观止。布景制作一要讲快捷,二要考虑成本,主要目的是要达到最初的设计要求。为此,需要有娴熟的技艺,巧妙合理地利用空间,科学地安排场景的平面布局,使之有效地占用拍摄场地面积。要尽量缩短更换布景的时间周期,利用借景、改变布景等手法,努力扩大纵深空间,使布景更富于层次变化,造成“一景”多用的目的。要准确无误地体现出场景空间造型,以反映布景的时代变迁和时间推移,进而达到改变环境气氛的目的,将移置的布景环境真实完整地再现出来。如《卧虎藏龙》“聚星楼”一景是在“祠堂”场景的基础上改建的,其场景质量不仅得到了认可,同时又节约了制作费用,缩短了拍摄周期。置景技术是直接为电影服务的,是电影艺术不可缺少的一个重要部分。随着社会的进一步发展,布景在制作思维、实践方面应得到进一步认识。对人体有害,且污染环境的置景材料终将被绿色环保材料所取代。制作工艺也许会在不久的将来,随着时间的推移而淘汰。今天的电影已经向数字化发展,其以假乱真的技能要相当完备,因此,布景制作必将融合一些特殊工艺。像在影片《天脉传奇》中,搭建制作“卡尔家”(见图8)以及《恋爱中的宝贝》中的酒吧(见图9)场景时,除了运用传统工艺外,还大量运用了不锈钢工艺和加胶钢化玻璃制作工艺。这些工艺在以前的布景制作上我们从未接触过,通过与钢铁研究院以及特型玻璃厂的多次研究,反复实验,最终完成影片所要求的防破裂玻璃地面。此玻璃作为地面既可爆裂,又可承载两吨以上重量的摄影升降器材。同时开发利用了建筑业运用的耐冲击、无碎裂的“JS”复合材料,快速凝固成型。法国影片《最后时刻》(见图10)的场景利用PLEXI-GLASS材料,制作新型不锈钢效果墙面,钢架屋顶自动关闭系统。《天脉传奇》玻璃舞台上的背景活动板,用SERIES材料制作物品柜自动升降系统,通过微机操作,设定时间程序,让其自动转动,而且舞台灯光自动升降(见图11),实现了银幕形象的最终艺术效果。

三、置景技术的发展与未来

虚拟场景的构成,则是通过细致加工的景物,以蒙太奇手法有机地组合起来的虚拟场景。随着未来数字电影的逐渐发展,提高电影置景工作者的专业素质尤为重要。未来的电影布景制作,必将使用新型环保材料,如电影《功夫之王》大殿以及西安大明宫国家遗址公园“晁衡舘”场景,都是利用易溶于水的丙烯酸(俗称水性油漆)装饰的表面效果(见图12、图13),利用置景技术的展示功能,将其延伸到电影文化的建设中,并通过高科技声、光、电的艺术处理,加大对模拟制作景物﹑景观的科技含量和艺术含量,使之起到美化电影场景模拟建设的作用。今天的数字电影技术,已经对电影工业的生产、制作等产生了广泛的影响。当下的数字技术语境,痕迹。搭建场景要预留摄影机运动机位,如《情迷大明宫》的场景“含元殿使节大潮会”(见图14),长安城“太液池歌舞大会”的场景(见图15)。对电影布景制作、建筑装饰都有了新的要求。以前电影场景惯用的竹帘、纱帘、线垂帘等效果很能表现当时的生活环境,但在数字电影场景里,就不甚理想,影片画面会出现爬格的现象。因此,数字电影布景在材料运用上要有选择,既要符合剧情,又要适合数字电影布景要求。IMAX3维立体影片场景的制作,首先要了解IMAX3维影片的特点,即:超大、场景与特效的结合或叫合成技术的特殊性,以及景深、运动方式等。在场景搭建中,首先要突出精细考究,尽可能地将影片场景的深度空间与浅度空间表现出来,处理好场景细节。在所有的施工场景中,不能有一点穿帮痕迹。搭建场景要预留摄影机运动机位,如《情迷大明宫》的场景“含元殿使节大潮会”(见图14),长安城“太液池歌舞大会”的场景(见图15)。置景专业在IMAX3维领域有着广阔的发展空间,需要尝试各种未开发的新型材料,特别是像三菱系列的SERIES的标准建筑材料,隔音、隔热、阻燃的LIKEAIR铝塑材料,它是透明度高、重量轻的PC中空材料。它的广泛应用,这正是置景专业艺术不同于其他建筑艺术形式之处。突出了电影置景是既源于生活的建筑艺术而又高于生活的建筑艺术形式。它不仅需要有一定的置景艺术修养,还要有娴熟的造型艺术和组织管理才能。当今社会,知识的释放已经产业化、系统化,高科技知识已经成为社会经济竞争的主要力量。置景行业也将面临高科技布景的挑战。只有拥有专业的知识培训、严格规范的项目管理,才能提升置景工程的艺术质量,从而使置景施工、调度、管理等诸多环节提升至新的高度。置景人应充分发挥其聪明才智,调动社会各方资源,除延伸传统写实工艺布景技术外,更应努力开拓数字电影布景制作技术,努力将环保、节能、低碳材料及工艺运用到未来3D电影布景制作中来。置景人除了将多年积累的实践经验应用于未来布景制作中外,更应在电影布景制作专业上树立创新意识,精益求精、拓宽视野,在置景技术上创造出独特的行业发展模式,以适应未来数码电影的发展,为置景工艺谋求更广阔的发展空间,并最终赢得观众的喜爱与尊重。

四、结束语

机电一体化前景精选篇13

>> 解析手机电影 手机电影来了 手机电影:打造你的数码好莱坞 手机电影的影像语言特点 浅析手机电影的影像艺术设计 手机电影的现状与发展 手机电影特征的多维分析 手机电影的生存空间 制作属于自己的手机电影 手机电影轻松生成 手机电影看呀看 手机电影:看上去很美? 开“手机电影吧”大赚时尚钱 手机电影吧 时尚赚钱法 开一家手机电影吧 手机电影:让资本如何爱你 手机电影成就网络红人 手机电影与当前媒介文化 浅谈手机电影及其创作特点 基于群体文化方法的手机电影节设计研究 常见问题解答 当前所在位置:l电影制作的门槛越来越低,不乏有很多质量低下的作品充斥耳目的现象,甚至有人认为会用DV就会拍电影。要想在分流中占优势,使用“手机电影”概念时就要强调这些手机电影符合基本的电影特征,具有良好的质量,因为手机电影是一种更为电影化的电影形式。

二、 关于“观看”

内存卡与胶片、磁带的不同、手机屏与影视银幕的不同、贴近化行为与观影、收视的方式不同,都决定了手机电影与传统影视的不同。而实际上,手机所提供的“私人空间”使得手机电影超越电影观影经验和电视收视经验而回归到一个“独享化”的观影感受。

从根本上而言,电影的审美经验是超日常的,在一个密闭的暗黑空间面对唯一存在的巨大银幕,那些恢弘的场面、局部的特写,稍纵即逝的画面、和谐动人的音乐和所提供的经验都是区别于我们日常生活的“奇观”。即便是最写实的电影中,如意大利新现实主义的代表作《罗马11时》中那个人挤楼塌的故事,张艺谋写诗主义影片《秋菊打官司》中那个“要个说法”的人物,其实都与我们日常生活有着巨大的差异。正因为电影的经验是超日常的,所以电影追求视听的“奇观化”、叙事的“复杂化”,审美体验有限的“陌生化”,“手机电影”受到传播媒介的限制,貌似产生的是与此相反的审美感受。

其实不然,另起炉灶建立一个“专属化”的私有空间,是手机电影最接地气的属性。大众传播理论家乔舒亚・梅格维茨认为正是电视让大家辨别不清公共领域和独有空间的界线。而现在随着电子技术的提升与普及,公共空间在扩张,私人领域在缩小。在家庭里,在无限庞大的公共领域内或在交通工具使用中,人们都无法逃避与他人共享观看处境。那当人们反感和排斥这种公众公共占有时,就需要一个私人支配的独立背景,就是手机在公共领域中重新建立的私人空间。

“看”本身就是电影的重要组成部分,在什么环境下看、如何看、看什么,都是电影美学研究的重要课题。在一个瞬间变化的时代和一个移动的观影条件下,“手机电影”更需要的是一种“陌生化”的心理体验和“自我”的思想感受,才能是“观看”维持并成为可能。所以,在“观看”的意义上,手机电影是对电影的一次回归。

三、 关于电影本体

从无声到有声,从黑白到彩色,从标幕到宽幕,从2D到3D,电影不变的是它必须是“电影”,手机是载体,电影是内容艺术,手机电影的前提则必须是电影。1911年,乔托・卡努杜在《第七艺术宣言》中第一次宣称电影是综合建筑、音乐、绘画、雕塑、诗和舞蹈这六种艺术形式的“第七艺术”。纵观前六种艺术中,没有一门艺术是叙事艺术,可见电影在诞生之初也不具备叙事功能,只有当语言进入电影之后,电影才开始发展这项功能。而手机电影由于本身技术条件的限制,回归到电影艺术原初的艺术追求,从本体上再次精研、拓展,这就是电影化问题。

电影化叙事是指以电影的机位、灯光、构图、运动、剪辑等非语言手段来进行叙事,并表达人事物景情。尽管历经百年发展,电影化叙事仍然是电影之所以称之为电影的基本要素,其独特魅力在于给观众提供更加充裕的视觉信息,体现创作者的想象力,还在不知不觉中操纵着观众的情绪。因而观影环境、观看方式以及屏幕大小等诸多限制,不但不会成为阻碍手机电影对于本体的探索,而且还会向更为电影化的方向发展。

电影的本体特征就是摄影机的运动和变焦,手机电影由于屏幕大小和移动性观看的限制应该避免变焦镜头,但可用动作戏来避免枯燥;电影的景别是最能体现导演意志的电影化手法,手机电影在画面构图上应尽量避免远景和大场景,多使用特写,当然也可以适当用全景来调整节奏感;电影是光线的艺术,手机电影创作中光线以明亮清晰为主,避免层次光和效果光的使用,日景为主,夜景要亮;手机屏幕的分辨率会让画面细节的表现能力消减,如果遇上复杂的收视环境就会事倍功半,因而手机电影更适宜使用简单的背景和大色块构图;音乐的加入更利于调节影片氛围,因而加入音乐部分尽量少用台词,直接诉诸视觉让心理时间很快过去,要知道拥有相同物理时间的作品带给观众的心理时间却是完全不同的。

手机电影这种崭新的移动互联时代的电影形态已经融入我们的生活,且发展前景光明,市场潜力巨大,正如美国媒介理论家保罗・莱文森所指出的:“一切媒介的应用潜力和后果是不可预测的。”[美]保罗・莱文森《手机:挡不住的呼唤》,何道宽译,中国人民大学出版社2004年版,第11页。当然,有着特殊制作手段和便捷传播途径的手机电影,其存在和发展都不能削弱和破坏“电影”的本体意义,因为手机电影理应就是一种更为电影化的电影形式。

机电一体化前景精选篇14

还没等黄小姐拿定主意,她就从朋友那里得到了一个好消息―仅凭手机短信就可以游览封开国家地质公园、增城白水寨风景名胜区。这是真的吗?经过一番求证,黄小姐终于相信了朋友的话。的确,这一切并不是虚拟的数字旅游,而是切切实实地发生在广东人身边的新鲜事儿,因为很多景区已经悄然进入无纸化时代。

电子门票是旅游业发展的趋势

随着旅游经济的发展,目前我国已经成为世界旅游大国,但大多数旅游景区依然还在采用手工售票、验票方式,导致无法杜绝假票、错票、漏票、逃票及景区入口处拥挤混乱等现象。因此,前几年业内专家就指出,要杜绝这一类问题,促进旅游业快速发展,信息化是必由之路。事实上,近年来,广州旅游业竞争日趋激烈,但却遭遇到信息瓶颈,制约了旅游业竞争力的提升。

今年7月8日,广州旅游信息协会大会在东方宾馆召开。会上,中国移动通信集团广州分公司(以下简称广州移动)推出的旅游电子门票备受注目,广州市副市长曹鉴燎了解了这项业务后表示:“旅游电子门票是一样好东西,是以后旅游业发展的趋势,要大力发展!”

为了帮助旅游业优化升级服务,进一步提高现代化管理和服务水平,营造核心竞争力,提升广州城市旅游的国际竞争力,旅游业众多企业希望与信息行业进行深度合作,打造“数字化”旅游业。为此,广州移动积极响应企业客户需求,参与旅游业信息化建设,与政府和各大旅行社、景区共同推动传统旅游业与信息产业的深度融合,设计开发了旅游电子门票的信息化产品,引领广州旅游业走出了一条现代化、信息化发展的新路,以信息化技术促进旅游业的健康发展。

据广州移动相关负责人介绍,旅游电子门票即Mobile Ticket(简称为M-Ticket),是一项方便快捷、环保节能的移动信息服务。通过这项服务,可以将票务信息编制成二维码图形,以短信、彩信等方式发送到客户手机上;游客凭此信息在对应的景点或旅游消费场所的专用设备上加以识读、验证后可以享受相应的服务。旅游者不仅可以通过网站等方式获取旅游信息、下订单,还可以通过多种方式完成支付。而运营商则可以利用系统数据对旅游者的行为进行分析,改善服务。

目前,广东从化玫瑰园、增城白水寨、佛山南海桃园、肇庆鼎湖山公园等各大旅游景区都已引入了旅游电子门票,并获得了良好的社会效益和经济效益。旅游界相关人士表示,这项业务创新了旅游业的运营管理模式,给游客带来了“绿色凭证,轻松畅游”的全新体验,具有广阔的市场前景。

绿色凭证,轻松畅游

以往,传统的景区公园以纸质门票作为入园凭据,数量庞大的纸质门票经过入园验证后就成为废纸,污染环境。在使用电子门票以前,购票难也是各大旅游景点普通存在的问题,特别是在节假日期间,游客往往要在烈日下排很长时间的队才能买到门票。

采用电子门票后,旅游景点实现了无纸化绿色运营,游客不仅可以充分享受到游览景区的乐趣,还可以体验到时尚的绿色环保凭证所带来的新鲜感;与此同时,也大大减少了景区门票的印刷量和纸张的使用量,节约大量木材,减少了纸质门票上印刷颜料对环境的破坏,对保护环境具有积极作用。此外,广州移动推出的电子门票可以让游客充分享受电子化的便捷服务,不用排长龙苦等进入景区,使得旅游休闲更加轻松。