Ⅰ 机电一体化具体是什么技术
主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体,实现整个系统的最优化。机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点,促进机械产品的更新换代。
Ⅱ 机电一体化技术是什么
机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向发展,应用范围愈来愈广泛。
日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念,当时他们取名为“Mechatronics”,即结合应用机械技术和电子技术于一体。
研究目的
机械电子学主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体,实现整个系统的最优化。机械电子学可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点,促进机械产品的更新换代。机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。
较高级的系统不但有硬件,而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外,还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。
Ⅲ 机电一体化都有哪些关键技术
机电一体化的关键技术:
发展机电一体化技术所面临的共性关键技术包括精密机械技术、传感检测技术、伺服驱动技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、接口技术和系统总体技术等。现代的机电一体化产品甚至还包含了光、声、化学、生物等技术的应用。
1、机械技术
机械技术是机电一体化的基础。随着高新技术引入机械行业,机械技术面临着挑战和变革。在机电一体化产品中,它不再是单一地完成系统间的连接,而是要优化设计系统结构、质量、体积、刚性和寿命等参数对机电一体化系统的综合影响。机械技术的着眼点在于如何与机电一体化的技术相适应,利用其他高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上以及功能上的变更,满足减少质量、缩小体积、提高精度、提高刚度、改善性能和增加功能的要求。尤其那些关键零部件,如导轨、滚珠丝杠、轴承、传动部件等的材料、精度对机电一体化产品的性能、控制精度影响很大。
在制造过程的机电一体化系统,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。这里原有的机械技术以知识和技能的形式存在。如计算机辅助工艺规程编制(CAPP)是目前CAD/CAM系统研究的瓶颈,其关键问题在于如何将各行业、企业、技术人员中的标准、习惯和经验进行表达和陈述,从而实现计算机的自动工艺设计与管理。
2、传感与检测技术
传感与检测装置是系统的感受器官,它与信息系统的输入端相连并将检测到的信息输送到信息处理部分。传感与检测是实现自动控制、自动调节的关键环节,它的功能越强,系统的自动化程度就越高。传感与检测的关键元件是传感器。
机电一体化系统或产品的柔性化、功能化和智能化都与传感器的品种多少、性能好坏密切相关。传感器的发展正进入集成化、智能化阶段。传感器技术本身是一门多学科、知识密集的应用技术。传感原理、传感材料及加工制造装配技术是传感器开发的三个重要方面。
传感器是将被测量(包括各种物理量、化学量和生物量等)变换成系统可识别的、与被测量有确定对应关系的有用电信号的一种装置。现代工程技术要求传感器能快速、精确地获取信息,并能经受各种严酷环境的考验。与计算机技术相比,传感器的发展显得缓慢,难以满足技术发展的要求。不少机电一体化装置不能达到满意的效果或无法实现设计的关键原因在于没有合适的传感器。因此大力开展传感器的研究,对于机电一体化技术的发展具有十分重要的意义。
3、伺服驱动技术
伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置或部件,对系统的动态性能、控制质量和功能具有决定性的影响。伺服驱动技术主要是指机电一体化产品中的执行元件和驱动装置设计中的技术问题,它涉及设备执行操作的技术,对所加工产品的质量具有直接的影响。机电一体化产品中的伺服驱动执行元件包括电动、气动、液压等各种类型,其中电动式执行元件居多。驱动装置主要是各种电动机的驱动电源电路,目前多由电力电子器件及集成化的功能电路构成。在机电一体化系统中,通常微型计算机通过接口电路与驱动装置相连接,控制执行元件的运动,执行元件通过机械接口与机械传动和执行机构相连,带动工作机械作回转、直线以及其他各种复杂的运动。常见的伺服驱动有电液马达、脉冲油缸、步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机等。由于变频技术的发展,交流伺服驱动技术取得突破性进展,为机电一体化系统提供了高质量的伺服驱动单元,极大地促进了机电一体化技术的发展。
4、信息处理技术
信息处理技术包括信息的交换、存取、运算、判断和决策,实现信息处理的工具大都采用计算机,因此计算机技术与信息处理技术是密切相关的。计算机技术包括计算机的软件技术和硬件技术、网络与通信技术、数据技术等。机电一体化系统中主要采用工业控制计算机(包括单片机、可编程序控制器等)进行信息处理。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等都属于计算机信息处理技术。
在机电一体化系统中,计算机信息处理部分指挥整个系统的运行。信息处理是否正确、及时,直接影响到系统工作的质量和效率。因此,计算机应用及信息处理技术已成为促进机电一体化技术发展和变革的最活跃的因素。
5、自动控制技术
自动控制技术范围很广,机电一体化的系统设计是在基本控制理论指导下,对具体控制装置或控制系统进行设计;对设计后的系统进行仿真,现场调试;最后使研制的系统可靠地投入运行。由于控制对象种类繁多,所以控制技术的内容极其丰富,例如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、再现、检索等。
随着微型机的广泛应用,自动控制技术越来越多地与计算机控制技术联系在一起,成为机电一体化中十分重要的关键技术。
6、接口技术
机电一体化系统是机械、电子、信息等性能各异的技术融为一体的综合系统,其构成要素和子系统之间的接口极其重要,主要有电气接口、机械接口、人机接口等。电气接口实现系统间信号联系;机械接口则完成机械与机械部件、机械与电气装置的连接;人机接口提供人与系统间的交互界面。接口技术是机电一体化系统设计的关键环节。
7、系统总体技术
系统总体技术是一种从整体目标出发,用系统的观点和全局角度,将总体分解成相互有机联系的若干单元,找出能完成各个功能的技术方案,再把功能和技术方案组成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。系统总体技术解决的是系统的性能优化问题和组成要素之间的有机联系问题,即使各个组成要素的性能和可靠性很好,如果整个系统不能很好协调,系统也很难保证正常运行。
在机电一体化产品中,机械、电气和电子是性能、规律截然不同的物理模型,因而存在匹配上的困难;电气、电子又有强电与弱电及模拟与数字之分,必然遇到相互干扰和耦合的问题;系统的复杂性带来的可靠性问题;产品的小型化增加的状态监测与维修困难;多功能化造成诊断技术的多样性等。因此就要考虑产品整个寿命周期的总体综合技术。
为了开发出具有较强竞争力的机电一体化产品,系统总体设计除考虑优化设计外,还包括可靠性设计、标准化设计、系列化设计以及造型设计等。
机电一体化技术有着自身的显着特点和技术范畴,为了正确理解和恰当运用机电一体化技术,我们还必须认识机电一体化技术与其他技术之间的区别。
(1)机电一体化技术与传统机电技术的区别。传统机电技术的操作控制主要以电磁学原理为基础的各种电器来实现,如继电器、接触器等,在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系。机械本体和电气驱动界限分明,整个装置是刚性的,不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为控制中心,在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响,整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。
(2)机电一体化技术与并行技术的区别。机电一体化技术将机械技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和检测技术在设计和制造阶段就有机结合在一起,十分注意机械和其他部件之间的相互作用。并行技术是将上述各种技术尽量在各自范围内齐头并进,只在不同技术内部进行设计制造,最后通过简单叠加完成整体装置。
(3)机电一体化技术与自动控制技术的区别。自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造等。机电一体化技术是将自动控制原理及方法作为重要支撑技术,将自控部件作为重要控制部件。它应用自控原理和方法,对机电一体化装置进行系统分析和性能测算。
(4)机电一体化技术与计算机应用技术的区别。机电一体化技术只是将计算机作为核心部件应用,目的是提高和改善系统性能。计算机在机电一体化系统中的应用仅仅是计算机应用技术中一部分,它还可以作为办公、管理及图像处理等广泛应用。机电一体化技术研究的是机电一体化系统,而不是计算机应用本身。
Ⅳ 机电一体化技术主要学些什么
机电一体化专业的学习内容有机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术,并将这些技术进行有机地结合,合理应用到实际中去。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的专业的学习对象。
机电一体化专业主要开设《电机及其应用》、《工厂电气控制设备及其应用》、《单片机控制技术应用》、《传感器技术应用》、《电力电子与电机调速技术应用》等核心课程。
机电一体化专业学生毕业后主要面向各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等工作。
Ⅳ 机电一体化都有哪些专业
机电一体化技术专业主要开设电工与电子技术、机械制造技术、液压与气动技术、机电设备控制技术、数控加工工艺与编程、微机原理及应用、可编程控制器、测试技术、数控机床故障诊断与维护等课程。
培养方向:本专业培养具备机电一体化工程基本理论与应用能力,具有机电一体化产品设计、制造、生产、维修、维护的高等应用性工程技术及管理人才。
学生毕业后可在机械、电子、轻工、纺织、食品、化工、建筑等行业从事机电一体化产品设计与制造,从事机电设备的安装、调试、操作、维护及生产管理,也可从事企业管理及产品营销。
Ⅵ 机电一体化技术包括哪些领域
机电一体化技术 即结合应用机械技术和电子技术于一体。
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术,应用范围愈来愈广。
机电一体化技术具体包括以下内容:
(1) 机械技术 机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。
(2) 计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
(3) 系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。
(4) 自动控制技术
其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
(5) 传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。
(6) 伺服传动技术 包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
培养掌握机械自动化技术、设备维护和调试、具备专业继续提升能力,服务于生产第一线的技术应用型人才。
主干课程:机械制图与CAD、机械设计基础、液压与气动、机械制造技术、数控机床编程与操作、电工与电子技术、可编程控制器、机床电气控制、机电一体化系统设计、设备安装与维修
Ⅶ 机电一体化的6个主要相关技术是什么
机电一体化产品是由多种技术以及相关的组成部分构成的综合体,而机电一体化技术是由多种技术相互交叉、相互渗透形成的一门综合性边缘技术,它所涉及的技术领域非常广泛。概括起来,机电一体化设计的关键技术包括下述6个方面:
(1)精密机械技术。机械技术是机电一体化技术的基础,因为机电一体化产品的主功能和构造功能大都以机械技术为主来得以实现。在机械传动和控制与电子技术 相互结合的过程中,对机械技术提出了更高的要求,如传动的精密性和精确度的要求与传统机械技术相比有了很大的提高。在机械系统技术中,新材料、新工艺、新 原理以及新结构等方面在不断地发展和完善,以满足机电一体化产品对缩小体积、减轻重量、提高精度和刚皮以及改善工作性能等方面的要求。
(2)信息处理技术。信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中,与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息的交换、存取、运算、判断和决策分析 等。在机电一体化产品中,实现信息处理技术的主要丁且是计算机。计算机技术包括硬件和软件技术、网络与通信技术、数据处理技术和数据库技术等。在机电一体 化产品中,计算机信息处理装置是产品的核心,它控制和指挥整个机电一体化产品的运行,因此,计算机应用及其信息处理技术是机电一体化技术中最关键的技术, 它包括日前广泛研究并得到实际应用的人工智能技术、专家系统技术以及神经网络技术等。
(3)检测与传感器技术。在机电一体化产品中,工作过程的各种参数、工作状态以及与工作过程有关的相应信息都要通过传感器进行接收,并通过相应的信号检测 装置进行测量,然后送人信息处理装置以及反馈给控制装置,以实现产品工作过程的白动控制。机电一体化产品要求传感器能快速和准确地获取信息并且不受外部 工作条件和环境的影响,同时检测装置能不失真地对信息信号进行放大和输送以及转换。
(4)自动控制技术。机电一体化产品中的自动控制技术包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、校正、补偿等。机电一体化产品中自动控制功能的不断扩 大,使产品的精度和效率都在迅速提高。通过自动控制,机电一体化产品在工作过程中能及时发现故障,并自动实施[切换,减少了停机时间,使设备的有效利用率 提高。由于计算机的广泛应用,自动控制技术越来越多地与计算机控制技术结合在一起,它已成为机电一体化技术中十分重要的关键技术。该技术的难点在于现代控 制理论的工程化和实用化,控制过程中边界条件的确定,优化控制模型的建立以及抗干扰等o
(5)伺服驱动技术。伺服驱动技术主要是指机电 体化产品中的执行元件和驱动装置设计中的技术问题,它涉及设备执行操作的技术,对所加丁产品的质量具有皇接的影响。机电一体化产品中的执行元件有电动、气 动和液压等类型,其个多采用电动式执行元件,驱动装置主要是各种电动机的驱动电源电路,目前多为电力电子器件及集成化的功能电路构成。执行元件一方面通过 接口电路与计算机相连,接受控制系统的指令,另一方面通过机械接口与机械伦动和执行机构相连,以实现规定的动作。因此,伺服驱动技术直接影响着机电一体化 产品的功能执行和操作,对产品的动态性能、稳定性能、操作精度和控制质量等具有决定性的影响。
(6)系统总体技术。系统总体技术是从整体目标出发,用系统的观点和方法,将机电一体化产品的总体功能分解成若干功能单元,找出能够完成各个功能的可能技 术方案,再把功能与技术方案组合成方案组进行分析、评价,综合优选r9适宜的功能技术方案。系统总体技术的主要目的是在机电一体化产品各组成都分的技术成 熟、组件的性能和可靠性良好的基础上,通过协调各组件的相互关系和所用技术的一致性来保证实现产而经济、可靠、高效率和操作方便等。系统总体技术是最能体 现机电一体化设计特点的技术,也是保证其产品工作性能和技术指标得以实现的关键技术。(这是网上找到的)。