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1、2020/9/26,机电一体化基础及机械电子制作介绍,杨杨机器人 2013.03.13,2020/9/26,报告大纲,执行器 传感器 控制及控制方式 机械电子制作介绍 一体化的尖端产品和前景 结语,2020/9/26,一 执行器,1.1执行器简介 执行器主要有电机，液压缸，气（压）缸。 电机主要是通过通电线圈在磁场中受到磁场力的牵引而旋转来工作。 eg.电风扇 水泵 液压缸主要是通过泵送的液压油来推动液压缸的活塞工作。 eg.挖掘机 气缸主要是通过压缩机输送的一定压力的空气来推动活塞，从而带动活塞杆工作。 eg.公汽通过推杆（气缸作用）的运动来开关门,2020/9/26,1.2电机(motor
2、),电机，也叫马达。在工业生产和日常生活中，用到的非常广泛。 一般电机 减速电机 舵机 电机分类 伺服电机（Servo motor） 步进电机 (stepping motor) 特种电机（振动电机、防 爆电机、防水电机等）,2020/9/26,1.3直流电机（DC Motor),一般电机（一般3-12V),减速电机(最高工作电压24V),舵机 （金属齿）,舵机 （塑料齿）,2020/9/26,1.4交流电机（AC）,转子（转动轴或主轴）,定子（线圈）,一般交流电机,伺服电机,编码器及接线端,电源线,步进电机,2020/9/26,1.5电机参数,转速：电机转子每分钟转多少转 扭矩：作用在单位长度
3、上， 输出轴能输出的扭力 T= 1.01 105 P/n (P的单位是KW,n的单位r/min,T的单位为N*mm) 额定电压 （区别工作电压）：交流电机一般220V（二相）, 也有380V（三相）,别的一些国家（像美国，日本）有用110V 。 额定电流：就是电机工作限定的电流。一般电机只有负载过大，短暂时间可以超过此电流。 额定功率=额定电压 额定电流,2020/9/26,二 传感器（sensor),2.1传感器类别介绍 位置类：接近开关 光电感应开关 限位开关 GPS光栅尺 速度计 加速度类 编码器（测转速） 手机重力感应器 声音类：超声波测距 声呐 视觉类：摄像头（CMOS , CCD)
4、 触觉类：握力传感器 气味类：烟雾传感器 颗粒检测（PM2.5) 电磁波类（包括光类） ：雷达/激光测距/光纤 其它 指纹识别，生命体征检测，核辐射探测类 (地沟油检测）,2020/9/26,P+F传感器,SICK 光电开关,2020/9/26,2.2传感器功能及应用,光电感应，用于限位,自动出水的水龙头，自动感应门，空调的制冷，汽车的里程计等等，都有传感器的身影。,你有没想过为什么地铁每次都停的那么准？ 如何测小汽车是否超速 像地沟油，核辐射，生命迹象，人的身体体征等又是如何检测？或有没有什么好的或更好的方法？,2020/9/26,三 控制及控制方式,3.1控制简介 从一般意义上说,控制是指
5、控制主体按照给定的条件和目标,对控制客体施加影响的过程和行为。受到一定的指令后，人或机器经过一定的运算或判断，再执行相应的动作。控制类型：顺序控制，反馈控制，最优控制，神经网络控制，智能控制等。控制示意图如下： 激励,系统,响应,2020/9/26,3.2控制器分类,继电器控制 单片机(MCU,micro-controller chip微控制芯片， 简称单片机)控制 32Arm芯片控制 PLC(programmable logic controller) DSP(digital signal processing ） 计算机控制 工控机(IPC,industrial personal comp
6、uter) 其它 CPLD FPGA,2020/9/26,3.3控制板实例,AVR 单片机 （8 bit),USB编程接口,外接电源口,数字I/O口,Arduino UNO R3(最新款）50元左右(13.03) arduino：http:/arduino.cc/,模拟I/O口,2020/9/26,PLC (SIMENS S7-300),CPU,电源模块，通讯模块，I/O模块等,2020/9/26,3.4 PID,PID控制，就是对偏差信号（t）进行比例、积分和微分运算变换后形成的一种控制规律。 （t）=期望输出信号实际输出的信号,PID,g(t),h(t),Ui(t),Uo(t),_,（t）
7、,2020/9/26,传感器,控制器,执行器,这里面的思维和逻辑有很多，需要思考的有很多很多。,2020/9/26,四 机械电子制作,2020/9/26,2020/9/26,2020/9/26,五 一体化的尖端产品和前景,车类：自动控制类玩具四驱车 AGV小车 两轮自平衡小车 四驱电动车 无人驾驶汽车（Google及日本，英国等都在研究中） 登月车 火星车 机械手或机器人：ABB等工业机器人用于各种生产制造，特别是汽车制造（焊接，喷漆，搬运等） 军用机器人（Big Dog） 民用机器人（用于照顾残疾人，家庭帮忙，照顾小孩，医疗，服务型行业，娱乐之用等）,2020/9/26,Segway 二轮 自平衡小车,行星探测车,相关产品实例,WALL-E,2020/9/26,ABB 机械手（用于焊接汽车架）,Big dog (美国军用“大狗”）,Kuka机器人,2020/9/26,六 结语,机电一体化在工业生产中，应用相关广泛。相关产品，比如机器人，会越来越多的出现在我们的生产和生活中。 从事相关机械，电控工作的人员，都可以学习这方面的知识，向这方面发展，为公司，甚至我们国家，贡献才智，造福整个社会。 也欢迎爱好者到群里交流：217828815,2020/9/26,2020/9/26,报 告 结 束（FIN） 谢谢,
