1、第一章第一章 概概 論論第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)電一體化的基本含義機(jī)電一體化的基本含義 *重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化概念一、日本關(guān)于機(jī)電一體化的定義 “機(jī)電一體化”這個(gè)詞是在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息與控制功能上引進(jìn)了電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子設(shè)備以及軟件等有機(jī)結(jié)合而成系統(tǒng)的總稱，它體現(xiàn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品及其技術(shù)的基本內(nèi)容和特征,所以,這是具有指導(dǎo)性的定義。目的是將機(jī)械、電子、信息處理和控制以及軟件等現(xiàn)有技術(shù)，進(jìn)行綜合集成的一種技術(shù)群體概念，體現(xiàn)了學(xué)科融合的思想。是研究怎樣將機(jī)械裝置、電子設(shè)備和軟件等組成一個(gè)功能完善的、柔性自動(dòng)化的工程系統(tǒng)，從而為人類的生產(chǎn)和生活等各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化服務(wù)。怎樣用統(tǒng)一的觀點(diǎn)和方

2、法來研究和設(shè)計(jì)這樣的機(jī)電一體化系統(tǒng)，需要深入地探討其內(nèi)在規(guī)律，這是機(jī)械電子工程學(xué)的根本任務(wù)。 第一章第一章 概概 論論第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)電一體化的基本含義機(jī)電一體化的基本含義 *重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化概念二、美國關(guān)于“現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)”的定義美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）的一個(gè)專家組，于1984年在給美國國家科學(xué)基金會(huì)的報(bào)告中，提出了“現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)”的定義：“由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的、用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械和（或）機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。目的是指多個(gè)計(jì)算機(jī)控制和協(xié)調(diào)的、高級(jí)機(jī)電一體化產(chǎn)品。第一章第一章 概概 論論第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)電一體化的基本含義機(jī)電一體化的基本含義 *

3、重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化概念三、德國的精密工程技術(shù)的定義 圖圖1-1 精密工程技術(shù)的含精密工程技術(shù)的含義義精密工程技術(shù)定義為光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)，并用圖1-1來說明其含義。它包括機(jī)械（含液壓、氣動(dòng)及微機(jī)械）、電工與電子、光學(xué)，二者相互組合電工與電子機(jī)械、光電子技術(shù)與光學(xué)機(jī)械，其核心技術(shù)為精密工程技術(shù)。目的希望在精密工程技術(shù)的工程師培養(yǎng)期間強(qiáng)化訓(xùn)練跨學(xué)科的思維能力，雖然有可能使“單一化”學(xué)科的訓(xùn)練有所削弱，但要促進(jìn)精密工程技術(shù)中各學(xué)科的相互滲透，這一觀點(diǎn)是培養(yǎng)機(jī)電一體化復(fù)合人才的關(guān)鍵。 第一章第一章 概概 論論第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)電一體化的基本含義機(jī)電一體化的基本含義 *重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化概念四、我

4、國對(duì)機(jī)電一體化的理解 機(jī)電一體化是機(jī)電一體化技術(shù)及其產(chǎn)品的統(tǒng)稱，還將柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等自動(dòng)化生產(chǎn)線和自動(dòng)化制造工程也包括在內(nèi)，這是對(duì)機(jī)電一體化含義的延拓。概括、總結(jié)了機(jī)電一體化的六大共性關(guān)鍵技術(shù)：精密機(jī)械技術(shù)（機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)），伺服傳動(dòng)技術(shù)（機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心部分），傳感檢測技術(shù)（閉環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件），信息處理技術(shù)（控制的基礎(chǔ)技術(shù)），自動(dòng)控制技術(shù)（計(jì)算機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)），系統(tǒng)總體技術(shù)（包括系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和接口技術(shù)，即用跨學(xué)科的思維能力來進(jìn)行綜合集成）。 區(qū)分機(jī)電一體化或非機(jī)電一體化的產(chǎn)品，其核心是計(jì)算機(jī)控制的伺服系統(tǒng)，其它都是與此匹配的重要部分。有

5、人認(rèn)為機(jī)電一體化產(chǎn)品是“在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上應(yīng)用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生出來的新一代的機(jī)電產(chǎn)品”，這是機(jī)械電子化的概念。實(shí)踐證明，現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的電子化，需要采用系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)和綜合集成技巧，使機(jī)械裝置、電子設(shè)備和軟件之間相互適應(yīng)和匹配，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，這是我們應(yīng)該研究的課題。第一章第一章 概概 論論第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成*重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成、原理 一、機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)（機(jī)構(gòu)）、電子信息處理系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）、動(dòng)力系統(tǒng)（動(dòng)力源）、傳感檢測系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)（如電機(jī)）等五個(gè)子系統(tǒng)組成。通過傳感器直接檢測目標(biāo)運(yùn)動(dòng)

6、并進(jìn)行反饋控制的系統(tǒng)為全閉環(huán)系統(tǒng)；而通過傳感器檢測某一部位（如伺服電機(jī)等）運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行反饋、間接控制目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)為半閉環(huán)系統(tǒng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本特征是給“機(jī)械”增添了頭腦（計(jì)算機(jī)信息處理與控制），因此是要求傳感器技術(shù)、控制用接口元件、機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制軟件水平較高的系統(tǒng)。其運(yùn)動(dòng)控制不僅僅是線性控制，還有非線性控制、最優(yōu)控制、學(xué)習(xí)控制等各種各樣的控制。 第一章第一章 概概 論論第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成*重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成、原理二、機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成系統(tǒng)內(nèi)部必須具備圖1-2所示的五種內(nèi)部功能，即主功能、動(dòng)力功能、檢測功能、控制功能、構(gòu)造功能。

7、1、主功能、主功能（目的功能）是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目的的功能，是對(duì)輸入的物料、能量和信息進(jìn)行預(yù)處理的變換（加工、處理）功能；傳遞（移動(dòng)、輸送）功能；儲(chǔ)存（保持、積蓄、記錄）功能。其主要參數(shù)有：系統(tǒng)誤差、外擾、廢棄輸出、變換效率。圖圖1-2 系統(tǒng)內(nèi)部功能系統(tǒng)內(nèi)部功能第一章第一章 概概 論論第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成*重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成、原理二 機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成1、主功能、主功能 以物料搬運(yùn)、加工為主以物料搬運(yùn)、加工為主，輸入物質(zhì)（原料、毛坯等）、能量（電能、液能、氣能等）和信息（操作及控制指令等），經(jīng)過加工處理，主要輸出改變了位置和形態(tài)的物質(zhì)的系統(tǒng)

8、（或產(chǎn)品），稱為加工機(jī)。例如：各種機(jī)床（切削、鍛壓、鑄造、電加工、焊接設(shè)備、高頻淬火等）、交通運(yùn)輸機(jī)械、食品加工機(jī)械、起重機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、輕工機(jī)械等。以能量轉(zhuǎn)換為主以能量轉(zhuǎn)換為主，輸入能量（或物質(zhì)）和信息，輸出不同形式能量（或物質(zhì)）的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱為動(dòng)力機(jī)。其中輸出機(jī)械能的為原動(dòng)機(jī)，例如電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。 以信息處理為主以信息處理為主，輸入信息和能量，主要輸出某種信息（如數(shù)據(jù)、圖像、文字、聲音等）的系統(tǒng)（或產(chǎn)品），稱為信息機(jī)。例如各種儀器、儀表、電子計(jì)算機(jī)、電報(bào)傳真機(jī)以及各種辦公機(jī)械等。第一章第一章 概概 論論第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成

9、*重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成、原理二 機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成2、動(dòng)力功能、動(dòng)力功能是為系統(tǒng)提供所需動(dòng)力、讓系統(tǒng)得以運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。 其主要參數(shù)有：輸入能量、能源3、檢測功能、檢測功能的作用是檢測系統(tǒng)內(nèi)部信息和外部信息。 其主要參數(shù)有：精度4、控制功能、控制功能的作用是根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部信息和外部信息對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，使系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)施“目的功能”。 其主要參數(shù)有：控制輸入輸出口個(gè)數(shù)、手動(dòng)操作5、構(gòu)造功能、構(gòu)造功能是將組成系統(tǒng)各要素組合起來，進(jìn)行空間匹配，形成一個(gè)統(tǒng)一整體。 其主要參數(shù)有：尺寸、重量、強(qiáng)度第一章第一章 概概 論論第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成*重

10、點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成、原理三、機(jī)電一體化產(chǎn)品的五大要素綜上所述，機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大要素及其相應(yīng)的五大功能如圖1-3所示。（a） （b）圖1-3 機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大要素與功能動(dòng)力源動(dòng)力源執(zhí)行執(zhí)行元件元件 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)傳感器傳感器機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu)動(dòng)動(dòng) 力力操操 作作控控 制制計(jì)計(jì) 測測構(gòu)構(gòu) 造造第一章第一章 概概 論論第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成*重點(diǎn)介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成、原理三、機(jī)電一體化產(chǎn)品的五大要素表1-1 機(jī)電一體化系統(tǒng)要素與人體要素的對(duì)應(yīng)關(guān)系機(jī)電一體化系統(tǒng)要素功能人體要素控制器（計(jì)算機(jī)等）控制（信息存儲(chǔ) 處理 傳送）頭腦檢測傳感器計(jì)測（信

11、息收集與變換）感官執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)（操作）肌肉動(dòng)力源提供動(dòng)力（能量）內(nèi)臟機(jī)構(gòu)構(gòu)造骨骼 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成四、機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素的聯(lián)接（廣義接口）接口技術(shù)：接口技術(shù)：機(jī)電一體化系統(tǒng)由許多要素或子系統(tǒng)構(gòu)成，各要素和子系統(tǒng)之間必須能順利進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的傳遞與交換，為此，各要素和各子系統(tǒng)相接處必須具備一定的聯(lián)系條件，這些聯(lián)系條件就可稱為接口（interface），如圖1-4所示。接口是物質(zhì)、能量和信息的輸入輸出功能和參數(shù)變換與調(diào)整功能兩部分組成。從系統(tǒng)外部看，機(jī)電一體化系統(tǒng)的輸入輸出是與人、自然及其它系統(tǒng)之間的接口；從系統(tǒng)內(nèi)部

12、看，機(jī)電一體化系統(tǒng)是由許多接口將系統(tǒng)構(gòu)成要素的輸入輸出聯(lián)系為一體的系統(tǒng)。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于接口的性能，各要素和各子系統(tǒng)之間的接口性能就成為綜合系統(tǒng)性能好壞的決定性因素。機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng)，其構(gòu)成要素或子系統(tǒng)之間的接口極為重要，在某種意義上講，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是接口設(shè)計(jì)。廣義的接口功能有兩種，一種是輸入輸出；另一種是變換、調(diào)整。 圖圖1-4系統(tǒng)內(nèi)部與外部接口系統(tǒng)內(nèi)部與外部接口 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成四、機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素的聯(lián)接（廣義接口）根據(jù)接口的變

13、換、 調(diào)整功能，可將接口分成以下四種：（1）零接口，不進(jìn)行任何變換和調(diào)整、輸出即為輸入，僅起連接作用的接口，稱為零接口。例如：輸送管、插頭、插座、接線柱、傳動(dòng)軸、導(dǎo)線、電纜等。（2）無源接口，只用無源要素進(jìn)行變換、調(diào)整的接口，稱為無源接口。例如：齒輪減速器、進(jìn)給絲杠、變壓器、可變電阻器以及透鏡等。（3）有源接口，含有有源要素、主動(dòng)進(jìn)行匹配的接口，稱為有源接口。例如：電磁離合器、放大器、光電耦合器、DA、AD轉(zhuǎn)換器以及力矩變換器等。（4）智能接口，含有微處理器，可進(jìn)行程序編制或可適應(yīng)性地改變接口條件的接口， 稱為智能接口。例如：自動(dòng)變速裝置，通用輸入輸出LSI（8255等通用IO LSI）、GP

14、-IB總線、STD總線等。 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成四、機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素的聯(lián)接（廣義接口） 根據(jù)接口的輸入輸出功能，可將接口分為以下四種：（1）機(jī)械接口，由輸入輸出部位的形狀、尺寸、精度、配合、規(guī)格等進(jìn)行機(jī)械聯(lián)接的接口。例如：聯(lián)軸節(jié)、管接頭、法蘭盤、萬能插口、接線柱、插頭與插座及音頻盒等。（2）物理接口，受通過接口部位的物質(zhì)、能量與信息的具體形態(tài)和物理?xiàng)l件約束的接口，稱為物理接口。例如：受電壓、頻率、電流、電容、傳遞扭矩的大小、氣體成分（壓力或流量）約束的接口。（3）信息接口，受規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、法律、語言、符號(hào)等邏輯、軟件約束的

15、接口，稱為信息接口。例如：GB、ISO、ASC碼、RS232C、FORTRAN、C、C等。（4）環(huán)境接口，對(duì)周圍環(huán)境條件（溫度、濕度、磁場、火、振動(dòng)、放射能、水、氣、 灰塵）有保護(hù)作用和隔絕作用的接口，稱為環(huán)境接口。例如：防塵過濾器、防水聯(lián)接器、防爆開關(guān)等。 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成五、機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)的價(jià)值通常用表1-2所示的方法來評(píng)價(jià)，但是，機(jī)電一體化的目的是提高系統(tǒng)的附加價(jià)值，所以附加價(jià)值就成了機(jī)電一體化系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要評(píng)價(jià)內(nèi)容如圖1-5所示。如果系統(tǒng)的目的功能未定，那么其具體的評(píng)價(jià)項(xiàng)目也不好

16、定，此時(shí)系統(tǒng)的高性能化就成為主要評(píng)價(jià)項(xiàng)目。高可靠性化和低價(jià)格化當(dāng)然是對(duì)系統(tǒng)整體而言的。 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成五、機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)表1-2系統(tǒng)的內(nèi)部功能與系統(tǒng)的價(jià)值 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成五、機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)圖圖1-5機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)內(nèi)容機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)內(nèi)容機(jī)電一體化系統(tǒng)的一大特點(diǎn)是由于機(jī)電一體化系統(tǒng)的微電子裝置取代了人對(duì)機(jī)械的絕大部分的控制功能，并加以延伸和擴(kuò)大，克服了人體能力的不足和弱點(diǎn)。另一大特點(diǎn)是節(jié)省能源和材料消耗。這些特點(diǎn)正是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體

17、化系統(tǒng)高性能化、智能化、省能省資源化及輕薄短小化的重要原因，也正是對(duì)工業(yè)三大要素（物質(zhì)、能量和信息）的具體貢獻(xiàn)，如圖1-6所示、機(jī)電一體化的三大效果是與我國工業(yè)發(fā)展方向相一致的，也是我國機(jī)電一體化技術(shù)革命發(fā)展的重要原因。 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成五、機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)圖圖1-5機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)內(nèi)容機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)內(nèi)容 第一章第一章 概概 論論 第二節(jié)第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成五、機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)圖圖1-6工業(yè)三大要素與機(jī)電一體化三大效果工業(yè)三大要素與機(jī)電一體化三大效果第一章第一章 概概

18、論論第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類 到目前為止，機(jī)電一體化產(chǎn)品還在不斷地發(fā)展，很難進(jìn)行正確地分類。下面按其用途和功能兩個(gè)方面進(jìn)行粗略地分類，就可看到機(jī)電一體化產(chǎn)品的概貌。 一、按機(jī)電一體化產(chǎn)品的用途分類 1.產(chǎn)業(yè)機(jī)械 指用于生產(chǎn)事業(yè)的電子控制機(jī)械。如數(shù)控機(jī)床、數(shù)控鍛壓設(shè)備、微機(jī)控制的焊接設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、電子控制的食品包裝機(jī)械、塑料成型機(jī)械、皮革機(jī)械、紡織機(jī)械以及自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)（AGVS）等。 2.信息機(jī)械 用于信息處理、存儲(chǔ)等的電子機(jī)械產(chǎn)品。如電報(bào)傳真機(jī)、電子打字機(jī)、自動(dòng)繪圖機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、辦公室自動(dòng)化設(shè)備等。 3.民生機(jī)械 用于人民生活領(lǐng)域的電子機(jī)械產(chǎn)品或機(jī)械電子產(chǎn)

19、品。如收錄機(jī)、電冰箱、 錄像機(jī)、影碟機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)、電子照相機(jī)、汽車電子化產(chǎn)品和醫(yī)療器械等。第一章第一章 概概 論論第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類 二、按機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能分類 1.在原有機(jī)械本體上采用微電子控制裝置 這樣就可實(shí)現(xiàn)高性能和多功能。如產(chǎn)業(yè)機(jī)械的電子化產(chǎn)品、工業(yè)機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、裝有微處理器的洗滌機(jī)等。 2.用電子裝置局部取代機(jī)械控制裝置 如電子縫紉機(jī)、自動(dòng)售貨機(jī)、無刷電動(dòng)機(jī)、電子控制的針織機(jī)和汽車電子化等。 3.用電子裝置取代原來執(zhí)行信息處理功能的機(jī)構(gòu) 如石英電子鐘表、電子計(jì)算機(jī)、電子計(jì)費(fèi)器、電子秤、字符處理機(jī)、電子交換機(jī)和按鈕式電話機(jī)等。 4.

20、用電子裝置取代機(jī)械的主功能 如電加工機(jī)床、 激光加工機(jī)和超聲波縫紉機(jī)等。 5.信息設(shè)備和電子裝置有機(jī)結(jié)合的信息電子機(jī)械設(shè)備 如電報(bào)傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、錄像機(jī)、錄音機(jī)和辦公室自動(dòng)化設(shè)備等。 6.檢測裝置、電子裝置和機(jī)構(gòu)有機(jī)結(jié)合的檢測用電子機(jī)械設(shè)備 如自動(dòng)探傷機(jī)、形狀識(shí)別裝置、CT掃描診斷儀以及生物化學(xué)自動(dòng)分析儀等。在以上各種產(chǎn)品中，應(yīng)根據(jù)前述日本機(jī)電一體化定義來判斷是否屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品。否則，可稱為以機(jī)械裝置為主體的機(jī)械電子產(chǎn)品，或以電子裝置為主體的電子機(jī)械產(chǎn)品。這樣一來，機(jī)電一體化產(chǎn)品的含義就進(jìn)一步延拓，其產(chǎn)品就會(huì)包羅萬象了。 第一章第一章 概概 論論第四節(jié)第四節(jié) 機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢機(jī)電

21、一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢 一、機(jī)電一體化技術(shù)體現(xiàn)在產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、制造以及生產(chǎn)經(jīng)營管理諸方面的特點(diǎn) （一）簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高精度 在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，通常采用調(diào)速電機(jī)來驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)，從而縮短甚至取消了機(jī)械傳動(dòng)鏈，這不但簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，而且減少了由于機(jī)械摩擦、磨損、間隙等引起的傳動(dòng)誤差。并且，可以用閉環(huán)控制來補(bǔ)償機(jī)械系統(tǒng)的誤差，從而提高了系統(tǒng)精度。 （二）易于實(shí)現(xiàn)多功能和柔性自動(dòng)化 在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，不但取代其它的信息處理和控制裝置，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制、自動(dòng)診斷和保護(hù)，還可自動(dòng)顯示、記錄和打印等。此外，計(jì)算機(jī)硬件和軟件結(jié)合就能實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化，并具有很大的靈活

22、性。（三）產(chǎn)品開發(fā)周期縮短、競爭能力增強(qiáng) 機(jī)電一體化產(chǎn)品可以采用專業(yè)化生產(chǎn)的、 高質(zhì)量的機(jī)電部件，通過綜合集成技巧來設(shè)計(jì)和制造，因而不但產(chǎn)品的可靠性高，甚至在使用期限內(nèi)無需維修，從而縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，增強(qiáng)了產(chǎn)品在市場上的競爭能力。 第一章第一章 概概 論論第四節(jié)第四節(jié) 機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢 一、機(jī)電一體化技術(shù)體現(xiàn)在產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、制造以及生產(chǎn)經(jīng)營管理諸方面的特點(diǎn) （四）生產(chǎn)方式向高柔性、綜合自動(dòng)化發(fā)展 各種機(jī)電一體化設(shè)備構(gòu)成的FMS和CIMS，使加工、檢測、物流和信息流過程融為一體，就可形成人少或無人化生產(chǎn)線、車間和工廠。近10年來，日本有些大公司已采用所謂“靈活

23、的生產(chǎn)體系”，即根據(jù)市場需要，在同一條生產(chǎn)線上可分時(shí)生產(chǎn)批量小、型號(hào)或品種多的“系列產(chǎn)品家族”，如計(jì)算機(jī)、汽車、摩托車、肥皂和化妝品等系列產(chǎn)品。 （五）促進(jìn)經(jīng)營管理體制發(fā)生根本性的變化 由于市場的導(dǎo)向作用，產(chǎn)品的商業(yè)壽命日益縮短。為了占領(lǐng)國內(nèi)、外市場和增強(qiáng)競爭能力，企業(yè)必須重視用戶信息的收集和分析，迅捷作出決策，迫使企業(yè)從傳統(tǒng)的生產(chǎn)型向以經(jīng)營為中心的決策管理體制轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、 經(jīng)營和管理體系的全面計(jì)算機(jī)化。 第一章第一章 概概 論論第四節(jié)第四節(jié) 機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢 二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍廣、覆蓋面寬。主要應(yīng)用領(lǐng)域有：工廠自動(dòng)化（FA），

24、其中典型的研究課題為計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)（CIS）、機(jī)器人、靈巧（SMART）精密機(jī)器、機(jī)器視覺和自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)（AGVS）等。辦公室自動(dòng)化（OA），其中的課題為信息處理、字符與圖形處理、通信以及數(shù)據(jù)與信息產(chǎn)品等。家庭或住宅自動(dòng)化（HA），其中的課題為安全、能量控制、娛樂及家庭辦公等。 第一章第一章 概概 論論第四節(jié)第四節(jié) 機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢 近幾年來，由于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場競爭的加劇，機(jī)電一體化不但向商業(yè)、 銀行、 醫(yī)療和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域拓展，而且，在機(jī)械產(chǎn)品、工廠自動(dòng)化領(lǐng)域中涌現(xiàn)出不少新概念和高新技術(shù)。如微機(jī)械或毫機(jī)械（Micromachine，Millimachine）、智能機(jī)械或靈巧機(jī)械、快速原型或零件制造（RPMRapid Prototype or Part Manufaturing）、并行工程或同步工程（Comcurrent Engineering or