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机械电子工程技术专业(专业代码:260301)

发布时间:2025-05-18 12:56


专业概况

机械电子工程技术专业创办于2024年,是广东省最先开设的职业本科专业,它依托国家示范性高等职业院校中央财政重点建设专业—机电一体化技术专业开设,该专业是机械、电子、控制、计算机等交叉融合的专业。

本专业主要学习的课程包括电工电子技术、工程力学、机械制图、机械设计基础、液压与气动传动、高级语言程序设计、电气控制系统设计、自动控制原理、PLC应用技术、机械制造技术基础、数字化设计与仿真、传感器与视觉检测技术、电机与运动控制技术、工业机器人应用技术、数控机床与应用、工业控制网络技术、自动线控制技术、数字孪生技术、机电系统集成技术、机电设备故障诊断与维修、智能装备设计与应用、智能制造系统等。同时也完成相关实验实训以及课程设计,包括金工实习实训、机械制图CAD实训、机械设计基础课程设计、自动线控制技术实训、机电系统集成技术实训、机电设备故障诊断与维修实训等。

本专业拥有一支职称、知识背景、学历、年龄结构合理专兼结合的省级优秀教学团队。其中专任教师31人,高级职称专任教师18人(正高5名,副高13名),全国轻工技术能手1人,省级教学名师1名,南粤优秀教师1名,省级技术能手2名,教师专业涉及机械电子工程、机械制造及自动化、控制理论与控制工程、机器人、自动化等学科领域;兼职教师8人,包括深圳华中数控有限公司、广州市万世德智能装备科技有限公司、北京精雕科技集团有限公司等知名公司的工程师,兼职教师中广东高层次技能型兼职教师1人、全国五一劳动奖章获得者1人、广东省青年岗位能手称号1人、广东省职业院校产业导师(团队)特聘岗位1人。

目前机械电子工程技术专业每学年开设5个班,包括3个机械电子工程技术班、1个机械电子工程技术(自动化方向)班和1个机械电子工程技术(机器人方向)班。


发展前景

随着“十四五”规划对高端装备制造的深度布局和“中国制造2025”战略持续推进,智能制造、工业互联网等新兴技术驱动传统制造业向数字化、智能化转型,机械与电子技术的融合应用越来越广泛,需要具备机械设计和电子控制能力的人才,为企业提供技术支持,推动产品的创新和升级。智能制造是当前工业发展的重要方向,而机械电子工程技术是实现智能制造的关键。因此,在传统制造向智能制造业转型升级中,具备机械电子工程相关技术技能,已成为智能制造企业新型员工不可或缺的能力。

机械电子工程技术专业坚持面向市场,服务发展,立足粤港澳大湾区,面向全国,辐射“一带一路”沿线国家,围绕高端产业、产业高端,聚焦先进制造业,对接广东省战略性新兴产业集群,打造服务广东战略性新兴产业集群“高端装备制造产业集群”的高水平机械电子工程技术专业群,提升人才适配性,可持续为粤港澳大湾区高端装备制造产业提供核心技能支撑作用,具有很好的发展前景。


培养目标和专业特色

机械电子工程技术专业面向智能制造生产线、智能装备和轻工高端装备的制造与应用产业,采用“双境培养、双师领航、双证融通、双文育人”的人才培养模式,培养具有良好的职业道德、健康的个性品质和较强的可持续发展能力素质,掌握较为系统的机械电子工程技术基础理论知识和技术技能,具备一定的技术研发与改造、工艺设计、技术实践能力,能够从事科技成果、实验成果转化,能够生产加工中高端产品、提供中高端服务、解决较复杂问题、进行较复杂操作,具备职业综合素质和行动能力,能够从事能从事智能制造生产线和智能装备的设计、制造、安装调试、维护管理、技术改造与服务和轻工高端装备研发、系统集成、售后服务、进行较复杂现场操作等工作的精操作、懂工艺、会管理、善协作、能创新的高端技能人才。


研究方向

1.机电液智能控制技术及装备开发

围绕高端装备制造中的机、电、液智能控制需求,运用机电液一体化技术,面向工程机械、铝型材挤压设备、陶瓷机械、海洋装备开展教学研究、理论研究及其应用研究,主要包括:液压伺服控制系统、铝型材挤压机液压系统优化设计、陶瓷压机的智能控制、船用型材自动折弯机折弯理论及装备设计等。

    铝型材挤压机            陶瓷压机    



2.VR遥操作协作机器人

本研究基于Franka Emika协作机械臂平台,开展虚拟现实(VR)遥操作关键技术研究。针对传统机械臂示教编程效率低、人机交互不直观等问题,构建了沉浸式VR遥操作系统架构。通过开发高精度运动映射算法,实现操作者手部动作与机械臂末端执行器的实时位姿同步;利用力反馈手套与机械臂关节力矩传感器的信息融合,建立双向力觉反馈通道,增强操作临场感。重点突破时延补偿、运动约束虚拟化等关键技术,解决遥操作过程中的稳定性与安全性问题。研究成果可应用于远程医疗、危险环境作业等需要高精度人机协作的领域,为智能工厂的人机共融操作提供新范式。


3.独轮机器人的控制

针对双陀螺独轮机器人系统,建立其多体动力学方程。该系统的核心平衡机构采用对称双陀螺配置,其自转角速度大小相等、方向相反,通过精确调节陀螺进动力矩实现机器人的侧向动态平衡控制。针对该系统表现出的强非线性耦合、参数敏感性和模型复杂性等特性,所做研究重点突破基于动态解耦的静态平衡控制与抗扰控制问题,并通过分析转弯角与多自由度间的动力学耦合关系,建立系统的欠驱动控制模型;进而研究在欠驱动约束条件下的转弯控制策略,解决系统在静态平衡维持与动态转向过程中的控制优化问题。

4.电流环驱动器开发

本研究创新性地开发了一种基于电流环实时检测的机器人关节力矩智能驱动器。通过高精度电流采样电路和动态参数辨识算法,建立了电机电流与输出力矩的精确映射模型,实现关节力矩的实时估计。采用自适应卡尔曼滤波消除谐波减速器非线性影响,集成温度补偿模块确保全工况测量稳定性,为高动态力控作业提供了新一代关节级解决方案。


教科研成果

机械电子工程技术专业教学团队教科研成果突出,建有2省级高水平科研平台-广东省表面热功能结构制造设备工程技术研究中心和华数工业机器人制造与应用产教融合创新平台,1个省级科研团队-面向轻工行业的机器人化智能制造团队,近3年承担省部级科研项目4项,累计到账科研经费7.5万元;横向技术服务项目49个,到账经费942万元;专利授权14项(发明专利授权4项,实用新型授权10项)。教材获得国家规划教材(十三五、十四五)4部,省级规划教材1部,课程获得国家级精品课程(精品资源共享课)2项、省级精品在线课程2项,教师获得省级教学成果奖3项(全国机械行业职业教育教学成果二等奖1项、中国轻工业职业教育教学成果二等奖1项、广东省教育教学成果一等奖1项)、省级教改项目3项、省级教学能力比赛1项。指导学生技能竞赛获奖39项,其中国际级银奖1项、国家级一等奖2项、国家级二等奖1项,省级一等奖11项,多位教师获得“优秀指导教师”称号。


学生参加技能竞赛获奖

2022年全国职业院校技能大赛高职组一等奖     2023年全国职业院校技能大赛高职组一等奖

    

2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛银奖


教科研成果展示

2017年全国机械行业职业教育教学成果奖     2022中国轻工业职业教育教学成果奖


2020年广东省教育教学成果奖(职业教育)     广东高校最具转化价值知识产权奖


教师获奖

全国职业院校技能大赛优秀指导教师      全国职业院校技能大赛优秀指导教师


机械电子工程技术首届本科专业的建设实践

构建厚基础、精技术、强实践、重创新的课程体系

构建“双境培养、双师领航、双证融通、双文育人”的人才培养模式