機(jī)械電子學(xué)第一章概論

1、1.4 1.4 機(jī)電一體化產(chǎn)品分類機(jī)電一體化產(chǎn)品分類1.9 1.9 怎樣正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)（了解）怎樣正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)（了解）1.10 1.10 正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（了解）正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（了解） 由于日本人用日語漢字由于日本人用日語漢字機(jī)電一體化機(jī)電一體化來表示這個(gè)來表示這個(gè)組合詞，因此在中文中常把這個(gè)組合詞譯為機(jī)電組合詞，因此在中文中常把這個(gè)組合詞譯為機(jī)電一體化（也稱為機(jī)械電子工程一體化（也稱為機(jī)械電子工程學(xué)）學(xué)）機(jī)電一體化信息科學(xué)機(jī)械學(xué)電子學(xué)n“Mechatronics” is a term coined by the Japanese to de

2、scribe the integration of mechanical and electronic engineering. The concept may seem to be anything but new, since we can all look around us and see a myriad of products that utilize both mechanical and electronic disciplines.教學(xué)目的：教學(xué)目的： 建立概念什么是機(jī)電一體化；建立概念什么是機(jī)電一體化； 開闊眼界機(jī)電一體化技術(shù)是怎樣應(yīng)用的；開闊眼界機(jī)電一體化技術(shù)是怎樣應(yīng)用的

3、； 掌握思想方法機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該怎樣掌握思想方法機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該怎樣應(yīng)用。應(yīng)用。1、市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求、市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求1）某些產(chǎn)品的功能開發(fā)受到制約）某些產(chǎn)品的功能開發(fā)受到制約2）縮短產(chǎn)品研制周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量縮短產(chǎn)品研制周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量3）針對(duì)多品種、中小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)針對(duì)多品種、中小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)2、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果一、機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能構(gòu)成一、機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能構(gòu)成二、機(jī)電一體化基本結(jié)構(gòu)要素二、機(jī)電一體化基本結(jié)構(gòu)要素二、機(jī)電一體化基本結(jié)構(gòu)要素二、機(jī)電一體化基本結(jié)構(gòu)要素n機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象主要為機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象主要為機(jī)電一體機(jī)電一體化產(chǎn)

4、品化產(chǎn)品和和機(jī)電一體化（制造）系統(tǒng)機(jī)電一體化（制造）系統(tǒng)。 機(jī)電一體化產(chǎn)品是指采用機(jī)械裝置、電機(jī)電一體化產(chǎn)品是指采用機(jī)械裝置、電子裝置或計(jì)算機(jī)等組合而成的產(chǎn)品，其主要子裝置或計(jì)算機(jī)等組合而成的產(chǎn)品，其主要目的是提高產(chǎn)品性能、增加產(chǎn)品的功能、減目的是提高產(chǎn)品性能、增加產(chǎn)品的功能、減小產(chǎn)品的外形尺寸。小產(chǎn)品的外形尺寸。1.4 機(jī)電一體化產(chǎn)品分類機(jī)電一體化產(chǎn)品分類 典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品有典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品有數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、電子化的照相機(jī)、電子手表、電機(jī)器人、電子化的照相機(jī)、電子手表、電子化的洗衣機(jī)、變頻式空調(diào)、微電腦控制子化的洗衣機(jī)、變頻式空調(diào)、微電腦控制的電冰箱、攝像機(jī)、錄像機(jī)、按鍵

5、式電話的電冰箱、攝像機(jī)、錄像機(jī)、按鍵式電話機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)、繪圖機(jī)機(jī)、繪圖機(jī)等。由以上列舉的機(jī)電一體化等。由以上列舉的機(jī)電一體化產(chǎn)品可以看出，產(chǎn)品可以看出，許多家用電器和辦公設(shè)備許多家用電器和辦公設(shè)備都屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品。都屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化（制造）系統(tǒng)機(jī)電一體化（制造）系統(tǒng) There had never been any master plan on how the integration would be done. In the past, it had been done on a case-by-case bas

6、is.( Hunt V. Daniel, Mechatronics: Japans newest threat )中新網(wǎng)12月29日電 日本共同社報(bào)道，日本一個(gè)研究小組27日宣布，該小組已經(jīng)成功研制出一種直徑僅1.5毫米，長(zhǎng)9.4毫米用金屬玻璃制成的帶有減速器的微型馬達(dá)。 這一成就刷新了由瑞士制造商開發(fā)的塑料馬達(dá)所創(chuàng)造的最小直徑記錄(1.9毫米)。該馬達(dá)可望在醫(yī)療器材的小型化等方面發(fā)揮作用。由于其超小型機(jī)身上還配有齒輪，因而還能用于小型照相機(jī)的變焦機(jī)能。日本研制出世界上最小的鐘表齒輪日本研制出世界上最小的鐘表齒輪 新華網(wǎng)新華網(wǎng)2月月17日專電日專電:日本信州大學(xué)教授遠(yuǎn)藤守日本信州大學(xué)教授遠(yuǎn)藤守

7、信和三家企業(yè)合作，研制成功世界上最小尺寸的鐘表信和三家企業(yè)合作，研制成功世界上最小尺寸的鐘表用齒輪，直徑僅有用齒輪，直徑僅有0.2毫米。毫米。 據(jù)日本據(jù)日本日刊工業(yè)新聞日刊工業(yè)新聞日前報(bào)道，這一齒輪是日前報(bào)道，這一齒輪是使用直徑為使用直徑為80納米到納米到100納米的碳纖維納米的碳纖維(VGCF)和和樹脂樹脂(尼龍尼龍12)混合而成的復(fù)合材料制作的，共有混合而成的復(fù)合材料制作的，共有6個(gè)個(gè)輪齒，直徑輪齒，直徑0.2毫米，在實(shí)驗(yàn)中，它能夠與其它齒輪毫米，在實(shí)驗(yàn)中，它能夠與其它齒輪組合起來，驅(qū)動(dòng)秒針走動(dòng)。組合起來，驅(qū)動(dòng)秒針走動(dòng)。 與現(xiàn)有的材料相比，這種含有碳納米材料的復(fù)合與現(xiàn)有的材料相比，這種含有

8、碳納米材料的復(fù)合材料不僅節(jié)省加工時(shí)間，降低制造成本，而且耐磨性材料不僅節(jié)省加工時(shí)間，降低制造成本，而且耐磨性提高了提高了10倍，防止帶電和熱傳導(dǎo)等性能也良好倍，防止帶電和熱傳導(dǎo)等性能也良好 。1.9 1.9 怎樣正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)怎樣正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù) 機(jī)電一體化是一門不同于傳統(tǒng)技術(shù)的新技術(shù)，因而從技術(shù)、機(jī)電一體化是一門不同于傳統(tǒng)技術(shù)的新技術(shù)，因而從技術(shù)、思想方法、思想觀念、知識(shí)結(jié)構(gòu)等方面都有別于其它技術(shù)。思想方法、思想觀念、知識(shí)結(jié)構(gòu)等方面都有別于其它技術(shù)。 一、技術(shù)上趨向更多學(xué)科交叉一、技術(shù)上趨向更多學(xué)科交叉 首先，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該與生產(chǎn)工藝相結(jié)合。首先，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該與生產(chǎn)工

9、藝相結(jié)合。 其次，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該與管理科學(xué)相結(jié)合其次，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該與管理科學(xué)相結(jié)合 客觀地說，只要適應(yīng)市場(chǎng)需要和技術(shù)發(fā)展需要，機(jī)電一體化客觀地說，只要適應(yīng)市場(chǎng)需要和技術(shù)發(fā)展需要，機(jī)電一體化技術(shù)擴(kuò)展到更多學(xué)科的交叉和結(jié)合是合理的。技術(shù)擴(kuò)展到更多學(xué)科的交叉和結(jié)合是合理的。 二、思想方法上注重整體性二、思想方法上注重整體性 所謂整體性是一種系統(tǒng)思想，整體性主張人們不要把一個(gè)系所謂整體性是一種系統(tǒng)思想，整體性主張人們不要把一個(gè)系統(tǒng)分解成許多孤立的部分，然后把這些部分機(jī)械地相加。統(tǒng)分解成許多孤立的部分，然后把這些部分機(jī)械地相加。 整體性要求把系統(tǒng)作為有機(jī)整體來考察，從整體與部分、部整體性要求把

10、系統(tǒng)作為有機(jī)整體來考察，從整體與部分、部分與部分之間相互依賴、相互結(jié)合、相互制約的關(guān)系中揭示系統(tǒng)分與部分之間相互依賴、相互結(jié)合、相互制約的關(guān)系中揭示系統(tǒng)的特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。的特征和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 三、思想觀念要更新三、思想觀念要更新 1 1實(shí)用性第一實(shí)用性第一 機(jī)電一體化技術(shù)本身是一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，在應(yīng)用中主要以其應(yīng)機(jī)電一體化技術(shù)本身是一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，在應(yīng)用中主要以其應(yīng)用效果為評(píng)判的依據(jù)，而不過多地強(qiáng)調(diào)理論的系統(tǒng)性和高深程度。用效果為評(píng)判的依據(jù)，而不過多地強(qiáng)調(diào)理論的系統(tǒng)性和高深程度。 2 2拿來主義拿來主義 機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)是本身基本沒有基礎(chǔ)理論，主要機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)是本身基本沒有基礎(chǔ)理論

11、，主要通過合理運(yùn)用其它學(xué)科成熟的理論、技術(shù)或元器件，組成新的產(chǎn)通過合理運(yùn)用其它學(xué)科成熟的理論、技術(shù)或元器件，組成新的產(chǎn)品或制造系統(tǒng)。品或制造系統(tǒng)。 3 3信息化概念信息化概念 機(jī)電一體化技術(shù)是在系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上建立起來的應(yīng)用學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)是在系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上建立起來的應(yīng)用學(xué)科。 系統(tǒng)理論解決問題時(shí)，把任何通訊系統(tǒng)和控制系統(tǒng)看作一個(gè)系統(tǒng)理論解決問題時(shí)，把任何通訊系統(tǒng)和控制系統(tǒng)看作一個(gè)信息的傳輸、加工處理系統(tǒng)，認(rèn)為正是由于系統(tǒng)內(nèi)部存在的信息信息的傳輸、加工處理系統(tǒng)，認(rèn)為正是由于系統(tǒng)內(nèi)部存在的信息流才使系統(tǒng)維持正常的、有目的性的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而把任何實(shí)踐活動(dòng)流才使系統(tǒng)維持正常的、有目的性的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而把任

12、何實(shí)踐活動(dòng)簡(jiǎn)化為三股流：人流、物流、信息流。其中信息流起著支配的作簡(jiǎn)化為三股流：人流、物流、信息流。其中信息流起著支配的作用，它調(diào)節(jié)著人流和物流的數(shù)量、方向、速度、目標(biāo)，駕馭人和用，它調(diào)節(jié)著人流和物流的數(shù)量、方向、速度、目標(biāo)，駕馭人和物作有目的、有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。物作有目的、有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。 4 4服務(wù)意識(shí)服務(wù)意識(shí) 在從事機(jī)電一體化技術(shù)的工作中，始終要樹立用戶第一的為在從事機(jī)電一體化技術(shù)的工作中，始終要樹立用戶第一的為用戶服務(wù)的意識(shí)，為用戶提供最好的產(chǎn)品和最好的服務(wù)。用戶服務(wù)的意識(shí)，為用戶提供最好的產(chǎn)品和最好的服務(wù)。 在為用戶服務(wù)的過程中：在為用戶服務(wù)的過程中： 從技術(shù)開發(fā)的角度考慮怎樣為用戶提供最

13、好的產(chǎn)品和服務(wù)；從技術(shù)開發(fā)的角度考慮怎樣為用戶提供最好的產(chǎn)品和服務(wù)； 提倡換位思考，即要從用戶的角度考慮問題，確定什么才提倡換位思考，即要從用戶的角度考慮問題，確定什么才是用戶真正需要的產(chǎn)品和服務(wù)。是用戶真正需要的產(chǎn)品和服務(wù)。 Give the customer what he wants, not what you think he wants. 5 5市場(chǎng)決定一切市場(chǎng)決定一切 機(jī)電一體化產(chǎn)品和制造系統(tǒng)的使用效果如何，最終取決于在機(jī)電一體化產(chǎn)品和制造系統(tǒng)的使用效果如何，最終取決于在市場(chǎng)中的地位和處境。市場(chǎng)中的地位和處境。 但市場(chǎng)也不是一成不變的，市場(chǎng)實(shí)際上包括成熟市場(chǎng)和潛在但市場(chǎng)也不是一成不

14、變的，市場(chǎng)實(shí)際上包括成熟市場(chǎng)和潛在市場(chǎng)：市場(chǎng)： 成熟市場(chǎng)要盡可能多占市場(chǎng)份額；成熟市場(chǎng)要盡可能多占市場(chǎng)份額； 潛在市場(chǎng)則需要進(jìn)行培育，即引導(dǎo)消費(fèi)者認(rèn)識(shí)和接受新產(chǎn)品。潛在市場(chǎng)則需要進(jìn)行培育，即引導(dǎo)消費(fèi)者認(rèn)識(shí)和接受新產(chǎn)品。 四、知識(shí)結(jié)構(gòu)要廣度與深度結(jié)合四、知識(shí)結(jié)構(gòu)要廣度與深度結(jié)合 毫無疑問，從事機(jī)電一體化技術(shù)的人員必須具有較寬的專業(yè)毫無疑問，從事機(jī)電一體化技術(shù)的人員必須具有較寬的專業(yè)知識(shí)面。知識(shí)面。 但是，如果沒有在某一技術(shù)方面從事較深入研究工作的經(jīng)歷，但是，如果沒有在某一技術(shù)方面從事較深入研究工作的經(jīng)歷，他對(duì)工程技術(shù)的規(guī)律和研究開發(fā)工作的特點(diǎn)很難有深刻認(rèn)識(shí)和理他對(duì)工程技術(shù)的規(guī)律和研究開發(fā)工作的特

15、點(diǎn)很難有深刻認(rèn)識(shí)和理解，對(duì)研究開發(fā)工作的困難估計(jì)不足，對(duì)出現(xiàn)的復(fù)雜情況不能妥解，對(duì)研究開發(fā)工作的困難估計(jì)不足，對(duì)出現(xiàn)的復(fù)雜情況不能妥善處理。善處理。 在在研究開發(fā)工作中，觸類旁通的效果不可低估。研究開發(fā)工作中，觸類旁通的效果不可低估。 因此，要提倡知識(shí)結(jié)構(gòu)要廣度和深度結(jié)合。因此，要提倡知識(shí)結(jié)構(gòu)要廣度和深度結(jié)合。 五、要防止三種傾向五、要防止三種傾向 1.1.重計(jì)算機(jī)，輕工藝技術(shù)重計(jì)算機(jī)，輕工藝技術(shù) 2.2.重軟件，輕硬件重軟件，輕硬件 3.3.重技能技巧，輕思想方法重技能技巧，輕思想方法1.10 1.10 正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn) 從原則上講，是否正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，首先要看生產(chǎn)從原則上講，是否正確應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，首先要看生產(chǎn)的產(chǎn)品或系統(tǒng)在市場(chǎng)上是否受到顧客的歡迎。這是最具有說服力的產(chǎn)品或系統(tǒng)在市場(chǎng)上是否受到顧客的歡迎。這是最具有說服力的最終結(jié)果。的最終結(jié)果。