機(jī)電一體化基礎(chǔ)及小車(chē)制作介紹課件

1、機(jī)電一體化基礎(chǔ)及機(jī)械電子機(jī)電一體化基礎(chǔ)及機(jī)械電子制作介紹制作介紹楊楊機(jī)器人楊楊機(jī)器人2013.03.132013.03.132022-4-25報(bào)告大綱報(bào)告大綱1. 執(zhí)行器執(zhí)行器2. 傳感器傳感器3. 控制及控制方式控制及控制方式4. 機(jī)械電子制作介紹機(jī)械電子制作介紹5. 一體化的尖端產(chǎn)品和前景一體化的尖端產(chǎn)品和前景6. 結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)2022-4-25一一 執(zhí)行器執(zhí)行器 1.1執(zhí)行器簡(jiǎn)介執(zhí)行器簡(jiǎn)介 執(zhí)行器主要有電機(jī)，液壓缸，氣（壓）缸。 電機(jī)主要是通過(guò)通電線圈在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的牽引而旋轉(zhuǎn)來(lái)工作。 eg.電風(fēng)扇 水泵 液壓缸主要是通過(guò)泵送的液壓油來(lái)推動(dòng)液壓缸的活塞工作。 eg.挖掘機(jī) 氣缸主要是通過(guò)

2、壓縮機(jī)輸送的一定壓力的空氣來(lái)推動(dòng)活塞，從而帶動(dòng)活塞桿工作。 eg.公汽通過(guò)推桿（氣缸作用）的運(yùn)動(dòng)來(lái)開(kāi)關(guān)門(mén)2022-4-251.2電機(jī)電機(jī)(motor) 電機(jī)，也叫馬達(dá)。在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，用到的非常廣泛。 一般電機(jī) 減速電機(jī) 舵機(jī) 電機(jī)分類(lèi) 伺服電機(jī)（Servo motor） 步進(jìn)電機(jī) (stepping motor) 特種電機(jī)（振動(dòng)電機(jī)、防 爆電機(jī)、防水電機(jī)等）2022-4-251.3直流電機(jī)（直流電機(jī)（DC Motor)一般電機(jī)一般電機(jī)（一般（一般3-12V)減速電機(jī)減速電機(jī)(最高工作最高工作電壓電壓24V)2022-4-25舵機(jī)舵機(jī)（金屬齒）（金屬齒）舵機(jī)舵機(jī)（塑料齒）（塑料齒）1.

3、4交流電機(jī)（交流電機(jī)（AC）2022-4-25轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)軸或主軸）軸或主軸）定子（線圈）定子（線圈）一般交流電機(jī)一般交流電機(jī)伺服電機(jī)伺服電機(jī)編編碼碼器器及及接接線線端端電源線電源線步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)1.5電機(jī)參數(shù)電機(jī)參數(shù) 轉(zhuǎn)速：電機(jī)轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn) 扭矩：作用在單位長(zhǎng)度上， 輸出軸能輸出的扭力 T= 1.01 105 P/n (P的單位是的單位是KW,n的單位的單位r/min,T的單位為的單位為N*mm) 額定電壓 （區(qū)別工作電壓）：交流電機(jī)一般220V（二相）, 也有380V（三相）,別的一些國(guó)家（像美國(guó)，日本）有用110V 。 額定電流：就是電機(jī)工作限定的電流。一般電機(jī)只有負(fù)載過(guò)

4、大，短暫時(shí)間可以超過(guò)此電流。 額定功率=額定電壓 額定電流2022-4-25二二 傳感器（傳感器（sensor) 2.1傳感器類(lèi)別介紹傳感器類(lèi)別介紹1. 位置類(lèi)：接近開(kāi)關(guān) 光電感應(yīng)開(kāi)關(guān) 限位開(kāi)關(guān) GPS光柵尺 速度計(jì) 加速度類(lèi) 編碼器（測(cè)轉(zhuǎn)速） 手機(jī)重力感應(yīng)器2. 聲音類(lèi)：超聲波測(cè)距 聲吶 3. 視覺(jué)類(lèi)：攝像頭（CMOS , CCD)4. 觸覺(jué)類(lèi)：握力傳感器5. 氣味類(lèi)：煙霧傳感器 顆粒檢測(cè)（PM2.5) 6. 電磁波類(lèi)（包括光類(lèi)） ：雷達(dá)/激光測(cè)距/光纖7. 其它 指紋識(shí)別，生命體征檢測(cè)，核輻射探測(cè)類(lèi) (地溝油檢測(cè)）2022-4-252022-4-25P+F傳感器傳感器SICK 光電開(kāi)關(guān)光電

5、開(kāi)關(guān)2.2傳感器功能及應(yīng)用傳感器功能及應(yīng)用2022-4-25光電感應(yīng)，光電感應(yīng)，用于限位用于限位自動(dòng)出水的水龍頭，自動(dòng)感應(yīng)門(mén)，空調(diào)的制冷，汽車(chē)的里程計(jì)等等，都有傳感器的身影。1. 你有沒(méi)想過(guò)為什么地鐵每次都停的那么準(zhǔn)？2. 如何測(cè)小汽車(chē)是否超速3. 像地溝油，核輻射，生命跡象，人的身體體征等又是如何檢測(cè)？或有沒(méi)有什么好的或更好的方法？三三 控制及控制方式控制及控制方式 3.1控制簡(jiǎn)介控制簡(jiǎn)介 從一般意義上說(shuō),控制是指控制主體按照給定的條件和目標(biāo),對(duì)控制客體施加影響的過(guò)程和行為。受到一定的指令后，人或機(jī)器經(jīng)過(guò)一定的運(yùn)算或判斷，再執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。控制類(lèi)型：順序控制，反饋控制，最優(yōu)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

6、，智能控制等?？刂剖疽鈭D如下： 激勵(lì)系統(tǒng)響應(yīng)2022-4-253.2控制器分類(lèi)控制器分類(lèi) 繼電器控制 單片機(jī)(MCU,micro-controller chip微控制芯片， 簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī))控制 32Arm芯片控制 PLC(programmable logic controller) DSP(digital signal processing ） 計(jì)算機(jī)控制 工控機(jī)(IPC,industrial personal computer) 其它 CPLD FPGA2022-4-253.3控制板實(shí)例控制板實(shí)例2022-4-25AVR 單片機(jī)單片機(jī) （8 bit)USB編編程接口程接口外接電外接電源口源口數(shù)

7、字?jǐn)?shù)字I/O口口Arduino UNO R3(最新款）最新款）50元左右元左右(13.03) arduino：http:/arduino.cc/ 模擬模擬I/O口口2022-4-25PLC (SIMENS S7-300) CPU電源模塊，電源模塊，通訊模塊，通訊模塊，I/O模塊等模塊等3.4 PID PID控制，就是對(duì)偏差信號(hào)（t）進(jìn)行比例、積分和微分運(yùn)算變換后形成的一種控制規(guī)律。 （t）=期望輸出信號(hào)實(shí)際輸出的信號(hào)2022-4-25 PID g(t)h(t) Ui(t)Uo(t)_（t）2022-4-25傳感器傳感器控制器控制器執(zhí)行器執(zhí)行器這里面的思維和邏輯有很多，需要思考的有很多很多。四四

8、 機(jī)械電子制作機(jī)械電子制作2022-4-252022-4-252022-4-25五五 一體化的尖端產(chǎn)品和前景一體化的尖端產(chǎn)品和前景 車(chē)類(lèi)：自動(dòng)控制類(lèi)玩具四驅(qū)車(chē) AGV小車(chē) 兩輪自平衡小車(chē) 四驅(qū)電動(dòng)車(chē) 無(wú)人駕駛汽車(chē)（Google及日本，英國(guó)等都在研究中） 登月車(chē) 火星車(chē) 機(jī)械手或機(jī)器人：ABB等工業(yè)機(jī)器人用于各種生產(chǎn)制造，特別是汽車(chē)制造（焊接，噴漆，搬運(yùn)等） 軍用機(jī)器人（Big Dog） 民用機(jī)器人（用于照顧殘疾人，家庭幫忙，照顧小孩，醫(yī)療，服務(wù)型行業(yè)，娛樂(lè)之用等） 2022-4-25Segway 二輪二輪自平衡小車(chē)自平衡小車(chē)2022-4-25行星探測(cè)車(chē)行星探測(cè)車(chē)相關(guān)產(chǎn)品實(shí)例相關(guān)產(chǎn)品實(shí)例WALL-EABB 機(jī)械手（用于機(jī)械手（用于焊接汽車(chē)架）焊接汽車(chē)架）Big dog (美國(guó)軍用美國(guó)軍用“大狗大狗”）2022-4-25Kuka機(jī)器人機(jī)器人 六六 結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ) 機(jī)電一體化在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用相關(guān)機(jī)電一體化在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用相關(guān)廣泛。相關(guān)產(chǎn)品，比如機(jī)器人，會(huì)越來(lái)越廣泛。相關(guān)產(chǎn)品，比如機(jī)器人，會(huì)越來(lái)越多的出現(xiàn)在我們的生產(chǎn)和生活中。多的出現(xiàn)在我們的生產(chǎn)和生活中。 從事相關(guān)機(jī)械，電控工作的人員，都可從事相關(guān)機(jī)械，電控工作的人員，都可以學(xué)習(xí)這方面的知識(shí)，向這方面發(fā)展，為