機電一體化基礎及機械電子

制作介紹楊楊機器人2013.03.132023/2/4報告大綱執行器傳感器控制及控制方式機械電子制作介紹一體化的尖端產品和前景結語2023/2/4一執行器1.1執行器簡介執行器主要有電機，液壓缸，氣（壓）缸。電機主要是通過通電線圈在磁場中受到磁場力的牽引而旋轉來工作。eg.電風扇水泵液壓缸主要是通過泵送的液壓油來推動液壓缸的活塞工作。eg.挖掘機氣缸主要是通過壓縮機輸送的一定壓力的空氣來推動活塞，從而帶動活塞桿工作。eg.公汽通過推桿（氣缸作用）的運動來開關門2023/2/41.2電機(motor)電機，也叫馬達。在工業生產和日常生活中，用到的非常廣泛。

一般電機

減速電機舵機電機分類伺服電機（Servomotor）

步進電機(steppingmotor)

特種電機（振動電機、防

爆電機、防水電機等）2023/2/41.3直流電機（DCMotor)一般電機（一般3-12V)減速電機(最高工作電壓24V)2023/2/4舵機（金屬齒）舵機（塑料齒）1.4交流電機（AC）2023/2/4轉子（轉動軸或主軸）定子（線圈）一般交流電機伺服電機編碼器及接線端電源線步進電機1.5電機參數轉速：電機轉子每分鐘轉多少轉扭矩：作用在單位長度上，

輸出軸能輸出的扭力

T=1.01×105×P/n(P的單位是KW,n的單位r/min,T的單位為N*mm)額定電壓（區別工作電壓）：交流電機一般220V（二相）,也有380V（三相）,別的一些國家（像美國，日本）有用110V。額定電流：就是電機工作限定的電流。一般電機只有負載過大，短暫時間可以超過此電流。額定功率=額定電壓×額定電流2023/2/4二傳感器（sensor)2.1傳感器類別介紹位置類：接近開關光電感應開關限位開關GPS光柵尺速度計加速度類編碼器（測轉速）手機重力感應器聲音類：超聲波測距聲吶視覺類：攝像頭（CMOS,CCD)觸覺類：握力傳感器氣味類：煙霧傳感器顆粒檢測（PM2.5)

電磁波類（包括光類）：雷達/激光測距/光纖其它指紋識別，生命體征檢測，核輻射探測類(地溝油檢測）2023/2/42023/2/4P+F傳感器SICK光電開關2.2傳感器功能及應用2023/2/4光電感應，用于限位自動出水的水龍頭，自動感應門，空調的制冷，汽車的里程計等等，都有傳感器的身影。你有沒想過為什么地鐵每次都停的那么準？如何測小汽車是否超速像地溝油，核輻射，生命跡象，人的身體體征等又是如何檢測？或有沒有什么好的或更好的方法？三控制及控制方式3.1控制簡介從一般意義上說,控制是指控制主體按照給定的條件和目標,對控制客體施加影響的過程和行為。受到一定的指令后，人或機器經過一定的運算或判斷，再執行相應的動作?？刂祁愋停喉樞蚩刂疲答伩刂?，最優控制，神經網絡控制，智能控制等?？刂剖疽鈭D如下：

激勵系統響應2023/2/43.2控制器分類繼電器控制單片機(MCU,micro-controllerchip微控制芯片，

簡稱單片機)控制32Arm芯片控制PLC(programmablelogiccontroller)DSP(digitalsignalprocessing）計算機控制工控機(IPC,industrialpersonalcomputer)其它CPLDFPGA2023/2/43.3控制板實例2023/2/4AVR單片機（8bit)USB編程接口外接電源口數字I/O口ArduinoUNOR3(最新款）50元左右(13.03)arduino：http://arduino.cc/模擬I/O口2023/2/4PLC(SIMENSS7-300)CPU電源模塊，通訊模塊，I/O模塊等3.4PIDPID控制，就是對偏差信號ε（t）進行比例、積分和微分運算變換后形成的一種控制規律。ε（t）=期望輸出信號—實際輸出的信號2023/2/4PIDg(t)h(t)Ui(t)Uo(t)_ε（t）2023/2/4傳感器控制器執行器——這里面的思維和邏輯有很多，需要思考的有很多很多。。。四機械電子制作2023/2/42023/2/42023/2/4

五一體化的尖端產品和前景

車類：自動控制類玩具四驅車AGV小車

兩輪自平衡小車

四驅電動車

無人駕駛汽車（Google及日本，英國等都在研究中）登月車火星車機械手或機器人：ABB等工業機器人用于各種生產制造，特別是汽車制造（焊接，噴漆，搬運等）軍用機器人（BigDog）民用機器人（用于照顧殘疾人，家庭幫忙，照顧小孩，醫療<做手術，診斷>，服務型行業，娛樂之用等）2023/2/4Segway二輪自平衡小車2023/2/4行星探測車相關產品實例WALL-EABB機械手（用于焊接汽車架）Bigdog(美國軍用“大狗”）2023/2/4Kuka機器人六結語機電一體化在工業生產中，應用相關廣泛。相關產品，比如機器人，會越來越多的出現在我們的生產和生活中。從