摘要：在電子信息工程當(dāng)中，數(shù)字信息處理技術(shù)具有非常重要的作用，推動(dòng)電子信息工程獲得更加高效的發(fā)展。在本次研究中，則主要針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用情況展開了探討與分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)；電子信息工程；應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科學(xué)信息技術(shù)在我國(guó)社會(huì)發(fā)展中所占據(jù)的比重持續(xù)增大，數(shù)字信號(hào)也在電子信息工程中得到了廣泛的發(fā)展，立足于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不斷改善與優(yōu)化的基礎(chǔ)上，多數(shù)技術(shù)人員借助計(jì)算機(jī)信息平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字信號(hào)處理水平的提升，同時(shí)，構(gòu)建了科學(xué)合理的政策來實(shí)施必要的數(shù)字信息管理與規(guī)范，使得電子信息工程得到可持續(xù)發(fā)展。除此之外，還進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)核心研發(fā)人員專業(yè)培訓(xùn)，使得其專業(yè)技能得以提升的同時(shí)，為我國(guó)電子信息工程的發(fā)展及數(shù)字信息處理技術(shù)的再度提升奠定了良好的基礎(chǔ)。

1數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程機(jī)器人移動(dòng)領(lǐng)域中的應(yīng)用。相較于西方國(guó)家，我國(guó)電子信息工程的發(fā)展還需要進(jìn)一步加快，并且要在保證其應(yīng)用效果的同時(shí)降低成本支出，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的共同發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其多數(shù)情況下為我國(guó)軟件無線電、移動(dòng)機(jī)器人、短波通信等內(nèi)容提供了更多可能，與此同時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在應(yīng)用過程中，可以對(duì)電子信息工程中所涉及到的數(shù)字信息實(shí)施針對(duì)性控制及管理，并在命令發(fā)出之后快速進(jìn)行必要的處理，與此同時(shí)也會(huì)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步存儲(chǔ)管理。目前，我國(guó)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)多是對(duì)單片計(jì)算機(jī)芯片中信息進(jìn)行處理操作，之后再制作A/D變換轉(zhuǎn)換器和數(shù)字變頻，使得所處理的信號(hào)能夠依照技術(shù)人員的需求轉(zhuǎn)換出來，之后借助微波處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)大采樣的運(yùn)算，使得技術(shù)人員可直觀地對(duì)數(shù)字信號(hào)處理過程有所了解，并且在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)也方便找出錯(cuò)誤步驟。將數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用于電子信息工程中的機(jī)器人領(lǐng)域時(shí)，其借助運(yùn)動(dòng)控制卡這一介質(zhì)對(duì)機(jī)器人實(shí)行實(shí)時(shí)控制管理，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)器人位置、距離的定位，還可完成運(yùn)行過程的導(dǎo)航，有效提高了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。與此同時(shí)，在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)顯卡中也開始將數(shù)字信息處理技術(shù)融入其中，利用USB來采集機(jī)器人相關(guān)信息并實(shí)時(shí)上傳系統(tǒng)、完成信息的處理與保存，并且在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過程中，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人正常運(yùn)行操作的關(guān)鍵步驟，并且能夠幫助數(shù)字信號(hào)處理工作順利完成。1.2數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程軟件無線電中的應(yīng)用。在無線電通信的發(fā)展期間，軟件無線電占據(jù)著不可忽視的重要地位，在早期，軟件無線電主要應(yīng)用于我國(guó)軍事管理與信息處理當(dāng)中，之后逐步發(fā)展至民用無線移動(dòng)通信，同時(shí)，利用DSP來有效提高數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的水平，充分發(fā)揮其作用來對(duì)軟件無線電信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、譯碼與分離，最后轉(zhuǎn)換為所需要的信號(hào)類型，使得模擬信號(hào)數(shù)字化與天線間可以達(dá)成無限一致。軟件無線電作為通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其主要是基于軟件來達(dá)成最初目的，并實(shí)現(xiàn)通信需求。而在這一過程中，射頻信號(hào)中A/D變換、數(shù)字變頻兩項(xiàng)核心技術(shù)的極力推廣之下，使得軟件無線電技術(shù)得到了進(jìn)一步提升，其可實(shí)現(xiàn)對(duì)中頻信號(hào)的批量處理，加快了信號(hào)處理的速度。與此同時(shí)，還能夠在信號(hào)轉(zhuǎn)變之后對(duì)信號(hào)進(jìn)行變頻、濾波操作，完成二次采樣需求。在軟件無線電信號(hào)轉(zhuǎn)換過程中，濾波工作周期中不僅需要多次采樣、且其對(duì)采樣正確率的要求也極高，所以將數(shù)字信號(hào)芯片應(yīng)用于軟件無線電技術(shù)中，可有效提高其采樣的準(zhǔn)確性，加快濾波工作周期發(fā)展，實(shí)現(xiàn)無線電技術(shù)的有效發(fā)展。1.3數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在短波通信領(lǐng)域中的應(yīng)用。在短波通信技術(shù)領(lǐng)域中，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)作用重大，因我國(guó)目前的短波通信普及度較高，且被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，例如，圖像靜態(tài)處理、音頻信號(hào)處理等多個(gè)方面。但是，對(duì)于短波通信而言，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)的介質(zhì)便是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，只有將數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用其中，才可以實(shí)現(xiàn)其短波通信管理。在濾波通信中，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)作為一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，其可以將所接收到的信號(hào)進(jìn)行智能化與數(shù)字化處理，然后借助模擬RF信號(hào)的方式來將信號(hào)以所需要的形式轉(zhuǎn)化出來，即，轉(zhuǎn)化為音頻或者是圖像，進(jìn)而滿足實(shí)現(xiàn)需求。

2實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程中應(yīng)用的重要途徑

摘要：中國(guó)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新升級(jí)，依托于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也得到了創(chuàng)新發(fā)展，在電子信息工程中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)，即能夠有效提升技術(shù)能力，促進(jìn)中國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷升級(jí)發(fā)展。主要分析了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并研究了在電子信息工程中數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)；電子信息工程；應(yīng)用研究；發(fā)展方向

現(xiàn)階段，在電子信息工程中科學(xué)合理地應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能夠使用不同的處理手段處理圖像和視頻，提升電子信息工程技術(shù)，在工作實(shí)踐中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能夠有效改善電子信息工程發(fā)展中存在的不足之處，提升電子信息工程發(fā)展質(zhì)量。

1電子信息工程發(fā)展現(xiàn)狀

眾所周知，電子信息工程的創(chuàng)新發(fā)展改變了人們的生活，提升了生活節(jié)奏和生活質(zhì)量。通過集中優(yōu)化處理各類電子信息設(shè)備，能夠有效確保電子信息設(shè)備更加可靠和穩(wěn)定地運(yùn)行。由于中國(guó)信息技術(shù)起步比較晚，電子信息工程的發(fā)展歷程比較短，尤其是跟西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比來說，還存在較大的差距和較多的不足。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國(guó)逐漸加強(qiáng)了對(duì)電子信息工程的研究力度，不斷研發(fā)和推出各種高精尖技術(shù)產(chǎn)品，但是也帶來了較大的經(jīng)濟(jì)壓力。在發(fā)展中，中國(guó)也積極學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的領(lǐng)先技術(shù)和產(chǎn)品，但其實(shí)真正學(xué)習(xí)到的并不屬于全球范圍最先進(jìn)的技術(shù)，跟全球先進(jìn)技術(shù)還有很大的發(fā)展距離。目前不管是國(guó)家還是企業(yè)方面，都嚴(yán)重缺少高素質(zhì)、高專業(yè)性、高水平的電子信息工程專業(yè)人才，專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制建立不夠系統(tǒng)和完善，阻礙了中國(guó)電子信息工程事業(yè)的發(fā)展。

2數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1．引言

數(shù)控技術(shù)作為未來先進(jìn)制造技術(shù)的核心內(nèi)容之一，正在朝著開放化，網(wǎng)絡(luò)化，柔性化和智能化方向發(fā)展，數(shù)控裝備產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造和應(yīng)用開發(fā)都日益顯示出基于開放接口標(biāo)準(zhǔn)的模塊形態(tài)。基于模塊和組件的系統(tǒng)構(gòu)建策略更能體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中的人性化思想，每一個(gè)模塊都是一個(gè)有針對(duì)性應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)品形式，是該領(lǐng)域技術(shù)原理，應(yīng)用方案和實(shí)現(xiàn)形式的綜合體現(xiàn)，是其在數(shù)控加工環(huán)境下的具體應(yīng)用，其設(shè)計(jì)理念和性能指標(biāo)都體現(xiàn)數(shù)控加工技術(shù)的要求和市場(chǎng)應(yīng)用的需求，這些充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)者個(gè)性化的產(chǎn)品組件通過開放的標(biāo)準(zhǔn)接口形式有機(jī)的結(jié)合，組成了功能豐富性能完善的數(shù)控裝備產(chǎn)品。

數(shù)控技術(shù)是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科，涉及系統(tǒng)控制，工業(yè)設(shè)計(jì)，機(jī)械結(jié)構(gòu)，變頻調(diào)速，網(wǎng)絡(luò)通訊，信號(hào)分析等范圍很廣和適用性很強(qiáng)的技術(shù)領(lǐng)域，這些技術(shù)原理在工科學(xué)校的機(jī)電一體化教學(xué)中都有涉及，但在應(yīng)用實(shí)踐上相對(duì)分散，目前只注重在數(shù)控操作技能上的能力培養(yǎng)，一系列的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造軟件也都是針對(duì)于這一目標(biāo)，缺少一個(gè)貫穿于整個(gè)數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域中的開發(fā)應(yīng)用環(huán)境，來從系統(tǒng)規(guī)劃的高度和應(yīng)用開發(fā)的層面來實(shí)施數(shù)控技術(shù)能力素質(zhì)培養(yǎng)的目標(biāo)。

正是針對(duì)于這一數(shù)控技術(shù)培養(yǎng)模式的局限性，本文建立了一個(gè)針對(duì)于整個(gè)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采用組件和模塊的思想建立了一個(gè)集成的設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)從數(shù)控裝備產(chǎn)品規(guī)劃，方案選擇，運(yùn)動(dòng)算法和人機(jī)交互等各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，下面將從總體策略，結(jié)構(gòu)特征，關(guān)鍵技術(shù)等幾個(gè)方面給予闡述。

2系統(tǒng)組建策略

2.1數(shù)控系統(tǒng)的組成

我在年月參加公司主辦的全國(guó)機(jī)電一體化師資培訓(xùn)班，在培訓(xùn)期間，就機(jī)電一體化專業(yè)的發(fā)展和方向做了介紹，參觀了技師學(xué)校的實(shí)訓(xùn)基地，其中包括柔性系統(tǒng)，觸摸屏在行走機(jī)械手中的應(yīng)用，PLC在行走機(jī)械手中的應(yīng)用，變頻器調(diào)速的應(yīng)用。

其中，TVT-METSA自動(dòng)生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)裝置包括以下內(nèi)容：氣動(dòng)技術(shù)、傳感器檢測(cè)技術(shù)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、觸摸屏應(yīng)用技術(shù)、上位機(jī)監(jiān)控技術(shù)、PLC工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、PLC技術(shù)、故障檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)安裝調(diào)試技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)等，是一款設(shè)計(jì)優(yōu)秀的學(xué)生試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

學(xué)習(xí)的模塊包括有：電源模塊、MM420變頻器與交流三相同步電機(jī)模塊、TP177B觸摸屏的使用，井式供料單元、皮帶傳送與檢測(cè)單元、電感傳感器、電容傳感器調(diào)整方法、到位傳感器C421調(diào)整方法、行走機(jī)械手搬運(yùn)與倉(cāng)庫(kù)單元、行走機(jī)械手搬運(yùn)與倉(cāng)庫(kù)單元、旋轉(zhuǎn)編碼器、切削加工單元、多工位裝配單元。

接下來的學(xué)習(xí)內(nèi)容是：觸摸屏在行走機(jī)械手中的應(yīng)用，其中包括：在觸摸屏上制作兩個(gè)按鈕，一個(gè)按鈕摁下后，行走機(jī)械手前移動(dòng)，一個(gè)按鈕摁下后，行走機(jī)械手后移動(dòng)。觸摸屏通過通信電纜與S7-200的通信口（PORT0）連接的，以PPI或MPI通信方式與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。觸摸屏直接對(duì)PLC輸出進(jìn)行寫入操作，使Q0.4與Q0.5導(dǎo)通或關(guān)斷，來控制直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。從而控制行走機(jī)械手的左移動(dòng)與右移動(dòng)。PLC的I/O分配、編寫觸摸屏程序、通信參數(shù)設(shè)置、變量的連接、觸摸屏按鈕的制作、為按鈕設(shè)置變量函數(shù)、觸摸屏程序的下載、網(wǎng)絡(luò)線連接的計(jì)算機(jī)IP設(shè)置、SIMATICWinCCfleible2007通信設(shè)置、PLC程序編寫、調(diào)試。

任務(wù)二：在PLC任務(wù)四的基礎(chǔ)上，增加觸摸屏功能，

1、在觸摸屏上制作兩個(gè)按鈕，一個(gè)按鈕摁下后，行走機(jī)械手前移動(dòng)，一個(gè)按鈕摁下后，行走機(jī)械手后移動(dòng)。

論文關(guān)鍵詞：柔性制造系統(tǒng)；作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度；教學(xué)培訓(xùn)

論文摘要：基于FMS技術(shù)開發(fā)了模塊化機(jī)電一體化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有助于加深學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度教學(xué)研究性、綜合性實(shí)驗(yàn)為例，論述了該系統(tǒng)在培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的重要作用。

為使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，有機(jī)會(huì)將所學(xué)到的各門專業(yè)課的知識(shí)綜合性地應(yīng)用到接近于生產(chǎn)實(shí)際的過程中，為他們走上工作崗位后應(yīng)用這種新的理念打下基礎(chǔ)，學(xué)院除了建立適合于現(xiàn)代教學(xué)法模式的幾個(gè)獨(dú)立的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室外，籌建了一個(gè)開放式自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)室。在這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)室中，我們開發(fā)了一套完全接近于生產(chǎn)實(shí)際的模塊化柔性制造系統(tǒng)，由省部共同投資。實(shí)驗(yàn)室的開放性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是系統(tǒng)組成具有開放性，系統(tǒng)中不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可相互兼容，便于以后擴(kuò)展;二是實(shí)驗(yàn)室資源具有開放性，實(shí)驗(yàn)室可面向校內(nèi)外各種層次的學(xué)生或培訓(xùn)學(xué)員，做到資源共享，擴(kuò)大受益面。

1FMS系統(tǒng)組成

柔性制造系統(tǒng)機(jī)電一體化訓(xùn)練設(shè)備，包含一條閉環(huán)柔性輸送裝置和六自由度并聯(lián)加工中心(加工站)、三自由度數(shù)控雕刻機(jī)及其控制系統(tǒng)、四自由度上料檢測(cè)站及其控制系統(tǒng)、搬運(yùn)站、安裝站、安裝搬運(yùn)站、智能分類站、現(xiàn)場(chǎng)總線、多層次立體原料庫(kù)及其控制系統(tǒng)、多層立體成品庫(kù)及其控制系統(tǒng)、自動(dòng)化輸送線及變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集及物料監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控及管理控制軟件。

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送位置信號(hào)給旋轉(zhuǎn)立體上料庫(kù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度，實(shí)現(xiàn)零件位置對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)置檢測(cè)開關(guān)，通過PLC采集至計(jì)算機(jī)，判斷托盤上相應(yīng)位置是否存在零件。自動(dòng)上料機(jī)器人將待加工物料送至加工位置后，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置進(jìn)行物料定位固定，上位機(jī)按指定程序控制六自由度并聯(lián)機(jī)器人，進(jìn)行零件前序的加工。在主界面中點(diǎn)擊數(shù)控雕刻機(jī)控制按鈕，進(jìn)人數(shù)控雕刻機(jī)控制界面，三自由度數(shù)控雕刻機(jī)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉(zhuǎn)化為G代碼，然后通過計(jì)算機(jī)的串口將G代碼傳到雕刻機(jī)，雕刻機(jī)執(zhí)行G代碼。

也就是說，在系統(tǒng)中，人們的目的是使計(jì)算機(jī)及其他傳感器組成的信息處理系統(tǒng)去盡量“滿足”人的需要，而不是強(qiáng)迫人去“湊合”那些不很親切的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在安全工程中應(yīng)用的領(lǐng)域

綜合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為安全工程在以下方面可充分應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：

科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)及計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果的真實(shí)化再現(xiàn)

安全科學(xué)的研究成果需要用直觀的形式表示出來，使用技術(shù)與多媒體及可視化技術(shù)相結(jié)合，可以創(chuàng)造一種虛擬的真實(shí)環(huán)境，可以將孤單的研究公式、計(jì)算數(shù)值用完全真實(shí)的立體效果表示出來，并且公務(wù)員之家版權(quán)所有人們可以交互式地控制這種表示結(jié)果，可以通過動(dòng)態(tài)改變參數(shù)（這種改變不一定要由人輸入數(shù)據(jù)，而可以由人操縱某種設(shè)備，如數(shù)據(jù)手套等進(jìn)行近乎自然的交互方式）來觀察計(jì)算結(jié)果。

安全性能設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞：柔性制造系統(tǒng)；作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度；教學(xué)培訓(xùn)

摘要：基于FMS技術(shù)開發(fā)了模塊化機(jī)電一體化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有助于加深學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業(yè)計(jì)劃與調(diào)度教學(xué)研究性、綜合性實(shí)驗(yàn)為例，論述了該系統(tǒng)在培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的重要作用。

為使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，有機(jī)會(huì)將所學(xué)到的各門專業(yè)課的知識(shí)綜合性地應(yīng)用到接近于生產(chǎn)實(shí)際的過程中，為他們走上工作崗位后應(yīng)用這種新的理念打下基礎(chǔ)，學(xué)院除了建立適合于現(xiàn)代教學(xué)法模式的幾個(gè)獨(dú)立的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室外，籌建了一個(gè)開放式自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)室。在這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)室中，我們開發(fā)了一套完全接近于生產(chǎn)實(shí)際的模塊化柔性制造系統(tǒng)，由省部共同投資。實(shí)驗(yàn)室的開放性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是系統(tǒng)組成具有開放性，系統(tǒng)中不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可相互兼容，便于以后擴(kuò)展；二是實(shí)驗(yàn)室資源具有開放性，實(shí)驗(yàn)室可面向校內(nèi)外各種層次的學(xué)生或培訓(xùn)學(xué)員，做到資源共享，擴(kuò)大受益面。

一、FMS系統(tǒng)組成

柔性制造系統(tǒng)機(jī)電一體化訓(xùn)練設(shè)備，包含一條閉環(huán)柔性輸送裝置和六自由度并聯(lián)加工中心(加工站)、三自由度數(shù)控雕刻機(jī)及其控制系統(tǒng)、四自由度上料檢測(cè)站及其控制系統(tǒng)、搬運(yùn)站、安裝站、安裝搬運(yùn)站、智能分類站、現(xiàn)場(chǎng)總線、多層次立體原料庫(kù)及其控制系統(tǒng)、多層立體成品庫(kù)及其控制系統(tǒng)、自動(dòng)化輸送線及變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集及物料監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控及管理控制軟件。

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過運(yùn)動(dòng)控制卡發(fā)送位置信號(hào)給旋轉(zhuǎn)立體上料庫(kù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度，實(shí)現(xiàn)零件位置對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)設(shè)置檢測(cè)開關(guān)，通過PLC采集至計(jì)算機(jī)，判斷托盤上相應(yīng)位置是否存在零件。自動(dòng)上料機(jī)器人將待加工物料送至加工位置后，系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)鎖緊裝置進(jìn)行物料定位固定，上位機(jī)按指定程序控制六自由度并聯(lián)機(jī)器人，進(jìn)行零件前序的加工。在主界面中點(diǎn)擊數(shù)控雕刻機(jī)控制按鈕，進(jìn)人數(shù)控雕刻機(jī)控制界面，三自由度數(shù)控雕刻機(jī)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉(zhuǎn)化為G代碼，然后通過計(jì)算機(jī)的串口將G代碼傳到雕刻機(jī)，雕刻機(jī)執(zhí)行G代碼。

1.國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行探討開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子electron、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的運(yùn)用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長(zhǎng)期以來，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境(environment)以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(environment)下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

2.數(shù)控機(jī)床發(fā)展趨勢(shì)

2.1性能發(fā)展方向

2.1.1高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

1.“工匠精神”的內(nèi)涵

一般認(rèn)為，工匠精神包括高超的技藝和精湛的技能，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、專注負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，精雕細(xì)琢、精益求精的工作理念，以及對(duì)職業(yè)的認(rèn)同感、責(zé)任感。在信息化時(shí)代，質(zhì)低價(jià)廉、千篇一律的產(chǎn)品越來越不受歡迎。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求的定制服務(wù)成為可能。這一變化不僅包含了工業(yè)化時(shí)代對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的遵循和堅(jiān)守，同時(shí)也包含了為滿足個(gè)性化需求而進(jìn)行的創(chuàng)新和創(chuàng)造。第一，提倡工匠精神是促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要。“十三五”時(shí)期，我們?nèi)匀幻媾R著經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的重大任務(wù)，而要完成這一任務(wù)，實(shí)現(xiàn)由制造大國(guó)到制造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)由中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的跨越，離不開廣大職工的創(chuàng)新和創(chuàng)造，離不開對(duì)工匠精神的繼承和發(fā)揚(yáng)。第二，提倡工匠精神，是實(shí)施“一帶一路”戰(zhàn)略，推動(dòng)中國(guó)制造走出去的需要。當(dāng)前，在中國(guó)制造走出去的過程中，一些產(chǎn)品的質(zhì)量也常常受到詬病，迫切需要提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此，要在競(jìng)爭(zhēng)中取勝，關(guān)鍵在于提高中國(guó)制造的產(chǎn)品質(zhì)量。只有充分發(fā)揚(yáng)工匠精神，培養(yǎng)大批高素質(zhì)的大國(guó)工匠，才能打造高質(zhì)量的產(chǎn)品，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)中國(guó)制造走出去。第三，提倡工匠精神，是滿足個(gè)性化定制、柔性化生產(chǎn)的需要?？偫碓?016年《政府工作報(bào)告》中提到，鼓勵(lì)企業(yè)開展個(gè)性化定制、柔性化生產(chǎn)，培育精益求精的工匠精神，增品種、提品質(zhì)、創(chuàng)品牌。在這里，工匠精神是和個(gè)性化定制、柔性化生產(chǎn)并提的，這說明，隨著信息化時(shí)代的到來，重提工匠精神具有某種歷史必然性。

2.大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)師生的實(shí)際能力要求

2.1對(duì)學(xué)生的要求。2.1.1知識(shí)要求。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽均包含多道題，覆蓋電源類、放大器類、儀器儀表類、通信類和運(yùn)動(dòng)控制類等學(xué)科，要求學(xué)生必須對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)有著深厚的基礎(chǔ)，以儀器儀表設(shè)計(jì)為例，硬件方面的知識(shí)點(diǎn)有：1）數(shù)據(jù)采集：傳感器及其接口電路，阻抗匹配。2）輸入通道：信號(hào)產(chǎn)生，DDS，信號(hào)整形，程控放大及衰減，濾波，多路開關(guān)，采樣保持，鎖相環(huán)，乘法器，比較器，A/D。3）輸出通道：D/A，功放，阻抗匹配。軟件方面的知識(shí)點(diǎn)有：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，顯示（多級(jí)菜單、波形曲線等）、通信接口（RS-232，485，USB，CAN，藍(lán)牙，射頻，WIFI等）。量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，F(xiàn)FT（DFT），PID，曲線擬合，模糊算法等。另外，各種儀器儀表的電參數(shù)測(cè)量原理一定要熟悉，應(yīng)側(cè)重掌握以下4類儀器：信號(hào)發(fā)生器、基于電壓測(cè)量的儀器、基于時(shí)間頻率測(cè)量的儀器、波形曲線類儀器。2.1.2技能要求。1）能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成業(yè)余條件下的PCB制作，熟練PCBLayerOut規(guī)則（EDA工具Protel99SE，ORCAD等）。2）熟練基于Multisim等軟件的電路仿真分析。3）熟練基于VHDL、AHDL的CPLD、FPGA、GAL的內(nèi)核設(shè)計(jì)。4）熟練萬用表、示波器、掃頻儀、信號(hào)源、頻率計(jì)等儀表的使用。5）能對(duì)小規(guī)模系統(tǒng)獨(dú)立完成整機(jī)調(diào)試。6）能讀懂器件的Datasheet，書寫實(shí)驗(yàn)手記，書寫設(shè)計(jì)報(bào)告。2.2對(duì)教師的要求。2.2.1扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)。參與指導(dǎo)的教師大多是40歲以下的青年教師，他們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研經(jīng)驗(yàn)相對(duì)欠缺，競(jìng)賽對(duì)于教師的知識(shí)面要求很高，這就不斷促使教師充電學(xué)習(xí)，更新教學(xué)內(nèi)容，追蹤國(guó)際前沿技術(shù)，利用信息化手段，促進(jìn)科研水平和教學(xué)能力的提高。2.2.2熟練的專業(yè)技能?，F(xiàn)在競(jìng)賽試題的實(shí)用性、綜合性和先進(jìn)性很強(qiáng)，技術(shù)水平發(fā)揮的余地大，這就要求教師不斷學(xué)習(xí)、更新最先進(jìn)的電子信息技術(shù)，幫助學(xué)生從元器件選擇、電路調(diào)試、印制電路板制作、焊接、程序調(diào)試等方面快速提高，只有教師具備很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力經(jīng)驗(yàn)，才能在指導(dǎo)培訓(xùn)學(xué)生時(shí)游刃有余，讓學(xué)生少走彎路。2.2.3創(chuàng)新的專業(yè)思維。雖然電子競(jìng)賽是命題式、半封閉的形式，最后評(píng)分是也是按照條條框框打分，但是，競(jìng)賽帶來的附加效應(yīng)是明顯的。學(xué)生可以以競(jìng)賽獲得的知識(shí)和技能去參加挑戰(zhàn)杯、互聯(lián)網(wǎng)+等科技活動(dòng)，甚至以作品為基礎(chǔ)，進(jìn)行二次創(chuàng)作。這就需要教師也要具備創(chuàng)新的思維和意識(shí)，打破常規(guī)、標(biāo)新立異引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造獨(dú)到的思維成果。

3.在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練中融入“工匠精神”培養(yǎng)的實(shí)踐

我們的培訓(xùn)分為三級(jí)進(jìn)階模式，先后分基礎(chǔ)模塊培訓(xùn)、綜合系統(tǒng)培訓(xùn)、賽前強(qiáng)化培訓(xùn)三個(gè)階段。第一階段主要是理論上課、制作一些基本模塊、調(diào)試基本控制算法、訓(xùn)練測(cè)試技術(shù)和故障診斷方法；第二階段要制作小型電子系統(tǒng)，導(dǎo)師開展針對(duì)性訓(xùn)練，逐步確定團(tuán)隊(duì)和主攻方向，進(jìn)行校內(nèi)選拔賽；第三階段進(jìn)行真題強(qiáng)化訓(xùn)練，尋找知識(shí)短板，進(jìn)行模擬賽，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的默契程度。在全程三個(gè)階段中，我們力求將“工匠精神”的內(nèi)涵貫穿到培訓(xùn)的過程中，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：3.1精益求精的追求。電子競(jìng)賽只要是看作品達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，這是用儀器儀表看到的實(shí)在的東西，這就需要學(xué)生在平時(shí)培養(yǎng)一種追求卓越、追求技術(shù)的信念，要綜合考慮作品的得分點(diǎn)，因?yàn)樽罡擢?jiǎng)的指標(biāo)是沒有限制的，在出現(xiàn)多個(gè)滿分的情況下，作品的創(chuàng)新點(diǎn)和工藝性可能會(huì)讓你登上最高的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。指導(dǎo)教師在平常的訓(xùn)練中，應(yīng)該有目的地把訓(xùn)練內(nèi)容和工程實(shí)踐結(jié)合起來，把工匠精神融入每一個(gè)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程師意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和工匠精神，營(yíng)造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍。3.2持之以恒的精神。電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)時(shí)間長(zhǎng)，要求高，不僅是考量學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，更是考量一個(gè)人的工程師職業(yè)精神和對(duì)一件事物的執(zhí)著程度。很多學(xué)生一開始培訓(xùn)時(shí)熱情高漲，隨著考研、出國(guó)能因素的影響，逐漸失去興趣，從而退出比賽。只有堅(jiān)定信念，執(zhí)著追求的學(xué)生，苦練技術(shù)本事，才能笑到最后，從而具備電子工程師的基本素養(yǎng)。3.3相互包容的團(tuán)隊(duì)。聚沙成塔，聚木成林。電子競(jìng)賽是團(tuán)體比賽，考察的是團(tuán)隊(duì)整合的實(shí)力。競(jìng)賽只有四天三晚的時(shí)間，需要三名同學(xué)的精誠(chéng)合作才能很好完成任務(wù)，這對(duì)于學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神有著很大的考驗(yàn)，知識(shí)互補(bǔ)、互相團(tuán)結(jié)、彼此信任的一個(gè)團(tuán)隊(duì)才能制作出一個(gè)好作品。

摘要：當(dāng)前我國(guó)制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型，制造業(yè)也勢(shì)必需要向智能制造轉(zhuǎn)變。本文就針對(duì)智能制造中的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)展開探析，根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的具體定義與特點(diǎn)介紹其相關(guān)技術(shù)，并參考當(dāng)下工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用對(duì)其未來發(fā)展方向提供建議。

關(guān)鍵詞：智能制造；工業(yè)機(jī)器人；技術(shù)探析

隨著我國(guó)信息技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)普及程度的不斷深入，目前工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)在我國(guó)制造業(yè)中初步投入生產(chǎn)活動(dòng)，但由于技術(shù)限制，我國(guó)智能制造轉(zhuǎn)型程度不足。為了制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展，機(jī)器人、信息技術(shù)等相關(guān)行業(yè)也要不斷創(chuàng)新進(jìn)步，而滿足該目標(biāo)的技術(shù)就是要了解工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，清楚制造業(yè)發(fā)展需要，從而對(duì)二者后續(xù)發(fā)展作出綜合探討。

1工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)

在智能機(jī)器人中，數(shù)字控制器服務(wù)器軸與運(yùn)營(yíng)商的電線桿連接，命令是按照事先制定的程序執(zhí)行的。在這一階段，工業(yè)機(jī)器需要使用人工智能技術(shù)，這種技術(shù)將教學(xué)工作、攜帶傳感器和工業(yè)機(jī)器人的工作合理化結(jié)合起來。工業(yè)機(jī)器人主要由三個(gè)要素組成:主、副推進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括手腕和手臂。大多數(shù)機(jī)器人有三到六度，手腕有三度。工業(yè)機(jī)器人的主要控制技術(shù)如下:（1）開放式單元控制系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)可以通過分配的運(yùn)動(dòng)控制器、機(jī)械控制器和傳感器處理板來有效完成。（2）使用模塊的液位控制軟件。軟件系統(tǒng)以多功能操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，具有多個(gè)層次的分層設(shè)計(jì)概念，并且開放。該系統(tǒng)基本上分為三個(gè)層次:計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)、章程和應(yīng)用系統(tǒng)。（3）工業(yè)機(jī)器人故障診斷和維護(hù)技術(shù)。通過將數(shù)據(jù)和信息結(jié)合起來，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)行故障進(jìn)行了科學(xué)診斷，并采取了良好的維修措施，確保工業(yè)機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行。

2工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)