一荡西、“ 機(jī)電一體化”?它的來(lái)源是什么? “機(jī)電一體化”在國(guó)外被稱(chēng)為Mechatronics是日本人在20世紀(jì)70年代初提出來(lái)的册灾,它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個(gè)新詞,意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合杏住。 這一名稱(chēng)已得到包括我國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)的承認(rèn)厨杆,我國(guó)的工程技術(shù)人員習(xí)慣上把它譯為機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)又稱(chēng)為機(jī)械電子技術(shù)卫跺,是機(jī)械技術(shù)表季、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。 二钥忌、機(jī)電一體化技術(shù)基本概念 機(jī)電一體化技術(shù)是在微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)虏淤、信息技術(shù)迅速發(fā)展,向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透虏爸,機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上舶惕,綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)角雅、信息技術(shù)饶几、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)材光、電力電子技術(shù)暮态、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),從系統(tǒng)理論出發(fā)谍椅,根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)误堡,以智力古话、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)锁施、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)陪踩,對(duì)各組成要素及其間的信息處理,接口耦合沾谜,運(yùn)動(dòng)傳遞膊毁,物質(zhì)運(yùn)動(dòng),能量變換進(jìn)行研究基跑,使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成婚温,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)媳否,在高功能栅螟、高質(zhì)量、高精度篱竭、高可靠性力图、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。 三厘乱、機(jī)電一體化技術(shù)五大組成要素與四大原則: 1雅跺、五大組成要素: 一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素潭女、運(yùn)動(dòng)組成要素枕篡、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成捍秃。(請(qǐng)參考機(jī)電之家機(jī)電一體化頻道) 機(jī)械本體(結(jié)構(gòu)組成要素) 是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)生香,一般包括有機(jī)身、框架印洒、支撐藐病、聯(lián)接等。 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分(動(dòng)力組成要素) 依據(jù)系統(tǒng)控制要求瞒谱,為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行赏庙。 測(cè)試傳感部分(感知組成要素) 對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),并變成可識(shí)別的信號(hào)镊鹊,傳輸給信息處理單元填抬,經(jīng)過(guò)分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息隧期。 控制及信息處理部分(職能組成要素) 將來(lái)之測(cè)試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)赘娄、分析仆潮、加工處理后宏蛉,按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行性置。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)(運(yùn)動(dòng)組成要素) 根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令拾并,完成規(guī)定的動(dòng)作和功能。 2鹏浅、機(jī)電一體化四大原則: 構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合嗅义、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則隐砸。 接口耦合:兩個(gè)需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間之碗,由于信息模式不同(數(shù)字量與模擬量,串行碼與并行碼季希,連續(xù)脈沖與序列脈沖等)無(wú)法直接傳遞和交換褪那,必須通過(guò)接口耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)。而兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間既芯,也必須通過(guò)接口耦合后喷围,才能匹配。變換放大后的信號(hào)要在兩個(gè)環(huán)節(jié)之間可靠职涛、快速码杆、準(zhǔn)確的交換、傳遞揖们,必須遵循一致的時(shí)序磁应、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范才行,因此接口耦合時(shí)就必須具有保證信息的邏輯控制功能化威,使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞班跟。 能量轉(zhuǎn)換: 兩個(gè)需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無(wú)法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流肪误,必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換板径,能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器,驅(qū)動(dòng)器和他們的不同類(lèi)型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理郎闹。 信息控制:在系統(tǒng)中疾捍,所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元,在軟栏妖、硬件的保證下乱豆,完成信息的采集、傳輸吊趾、儲(chǔ)存宛裕、分析、運(yùn)算论泛、判斷揩尸、決策蛹屿,以達(dá)到信息控制的目的。對(duì)于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識(shí)獲得岩榆、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識(shí)驅(qū)動(dòng)功能错负。 運(yùn)動(dòng)傳遞:運(yùn)動(dòng)傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化勇边。 三犹撒、自動(dòng)化技術(shù): 所謂自動(dòng)化技術(shù),是指人類(lèi)利用各種技術(shù)手段和方法來(lái)代替人去完成各種測(cè)試畴垃、分析栈站、判斷和控制工作,以現(xiàn)實(shí)預(yù)期的目標(biāo)采散、功能胡傅。一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常由多個(gè)環(huán)節(jié)要素組成,以完成信息的獲取猩琳、信息的傳遞母烘、信息的轉(zhuǎn)換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能侈兄,最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行目標(biāo)惨侵。
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