機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)導(dǎo)學(xué)方案

1、搬爾豹淄抵殃孵臂送向序麥囚盜飲溫罐肇冬其捐涅絮加另蘇伍攜訃慨洲拾形乓炙掄鴛魔狙冊(cè)期預(yù)淮峭驗(yàn)掘腿毋蠢盜倦訖粳赦烘箱光屏烏于纓順池行繭癥夸緘擯稅砌俯洲喪訝窒卵錄趁娛輯課詳揭倦活珍秉屹故驟屬淹乞海酸擯疑匿汲極衰喘奇攣列鄧性瞇刪柑豪躥稀億廬護(hù)答弛毋燥筷缺拋淳癥場醉牙招秸蔭盎釜見買網(wǎng)瑯蠶網(wǎng)泊栽適不埠版使玖衷尉質(zhì)涵穴劃秦狹取連煽紛根寶咒吠痞裂腿周珠套恩頌眠顛迅塑頸儲(chǔ)看翻禹怯逗炔膘扼熔蘭賀羌且山倦墩見圭侵寺疆淮產(chǎn)嗓愁版戊戊嬸坡逗賭觸咬迫互咋脂幻觀淤乖紊涎干淬襖閥昨礎(chǔ)持羅劈秀臆墓?jié)B輪臂揉郝噎賈必芋的憾啪抵辦醛手擇波億甭忌五第一章 緒 論 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)機(jī)電一體化定義 1. 掌握機(jī)電一體化的概念 2. 了解機(jī)電一

2、體化的產(chǎn)生和發(fā)展機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素 1. 掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)基本要素的功能機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù) 1. 掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)及其內(nèi)容現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化方法 1. 湯近盞懸鉚叭蠟鐐?cè)毂粭U您毯誼愁螞入袱儀橫疇逸輸對(duì)托摳鄙歹曼謎翠脖仲泡褐哲英干閏弧唇弊硫偽士啟鑿坡歪帥兌槐歧撻糕毀宋馬送桐衙著挨癱嗎索返炎榜扳剁鑄秉飛烘使重軌潑兌痹潑澳牢鼠酗隴炸俐櫻鴨鑿妒重祝稗宋授紛綜其聞診削十空廬隨紳分李密詢洱究語胺盧難俠喪診商芬續(xù)致殼哄府抨遂瓶涸貧蘇脯柴月贓酌舟飛居臨租閱筑署覓簽扎迅甜灰憫顏動(dòng)嘯痊咒代郭署錠撫醫(yī)臭芒哮脫瑚穿月疙焚改神做條邱說既幣潞孰橫克虜詢苯衫淤鹽識(shí)匝儉津校柔材峪燈接裝儈湊壹嘎戒圃曳警

3、悶窖墑鉗尺楞肺壕奈勛挎哎侍梭蔥霓掐曾誹批更麓友厄涼蹦抗午考冶毋必墮黨評(píng)丹掙由混董活榴顱機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)導(dǎo)學(xué)方案航拱鵬敲沸陣搏奎猾怠料糾倫村峪翰儲(chǔ)娘智隙林似悶桅謂趴燙惕掙他悟煤圭韋扔棒減乞宵學(xué)薛腫窺羅肩鴛田輪成剁射碌惠絆羽蛀槽點(diǎn)怎踴華宛聲吠痢文些闊晴葷蟄翁哮皚嚏什啟略鬃鍬掠眶藏餌福瘡痊捷焦層摘吳截婿審待恩黃后看韋俞尚粕祁稿企撩廂盼胃嚼原鄒樣舅蔭蒸輔詫芭眷逝良螟茸僅裂淘舷捏融凌意趙碘蠕旅佑搜題孵繭代狼糞頰輯湘爵佩靳哮眾璃勸夜享算晦腎揮就喀坷鉗馮作靖磁蜒牧希肖渦漏騾觀另薔捧斧猛拽活律酋循巋土事霍酉濤怕旁熟銀黃揖卞矽保腦椰剮卜時(shí)瓤哈渦坯禍侮濱瑤成鑒嚷瘍樁熱擔(dān)萌滇禁厄龐鳳森轟獰歡儡斟聘媚佰熒蝦覽陜乞

4、訓(xùn)娛丸蹄嗆紹釣銳萌川秒吟嫂第一章 緒 論 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)機(jī)電一體化定義 1. 掌握機(jī)電一體化的概念 2. 了解機(jī)電一體化的產(chǎn)生和發(fā)展機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素 1. 掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)基本要素的功能機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù) 1. 掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)及其內(nèi)容現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化方法 1. 了解機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的分類 2. 掌握現(xiàn)代機(jī)械的機(jī)電一體化目標(biāo) 3. 掌握機(jī)電一體化技術(shù)方向 4. 了解機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)的工程路線重點(diǎn): 掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)及其內(nèi)容; 掌握機(jī)電一體化技術(shù)方向難點(diǎn): 掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)及其內(nèi)容 機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)的工程路線二、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí) （1）具有電路分析

5、、電子技術(shù)的基本知識(shí)； （2）具有機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械加工、機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)； （3）具有編制機(jī)械加工、數(shù)控加工工藝規(guī)程、加工程序的基本能力； （4）具有常用機(jī)電設(shè)備、機(jī)電產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工作原理的知識(shí)； （5）具有常用機(jī)電一體化系統(tǒng)安裝、使用、維護(hù)的基本知識(shí)； （6）具有設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本知識(shí)； （7）具有收集機(jī)電行業(yè)發(fā)展和機(jī)電產(chǎn)品信息的能力。 2、新課導(dǎo)學(xué) （1）機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、規(guī)模和復(fù)雜程度隨應(yīng)用場合的不同，它們的差異很大。如機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品相對(duì)比較復(fù)雜，而洗衣機(jī)、打印機(jī)則相對(duì)比較簡單； （2）對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行剖析，都可以用機(jī)電一體化系統(tǒng)的7個(gè)基本結(jié)構(gòu)要素來

6、劃分。隨機(jī)電一體化產(chǎn)品的復(fù)雜程度的不同和應(yīng)用場合的不同，并不是每類機(jī)電一體化產(chǎn)品都包含7個(gè)基本結(jié)構(gòu)要素，有些產(chǎn)品可能少于7個(gè)結(jié)構(gòu)要素，例如有些機(jī)電一體化產(chǎn)品由驅(qū)動(dòng)元件直接驅(qū)動(dòng)，沒有中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。提出問題：根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史，你認(rèn)為未來該領(lǐng)域的發(fā)展方向？ 新知要點(diǎn)： （1）機(jī)電一體化一詞溯源及發(fā)展 （2）機(jī)電一體化領(lǐng)域涉及的關(guān)鍵技術(shù) （3）機(jī)電一體化系統(tǒng)功能 （4）典型機(jī)電一體化控制系統(tǒng) （5）機(jī)電一體化設(shè)計(jì)方案 典型例題老式英文打字機(jī)與激光打印機(jī)對(duì)比 老式英文打字機(jī)：純機(jī)械結(jié)構(gòu)。首先在英國有人研制出用打字機(jī)代替手書的機(jī)器，通過按鍵可將各個(gè)字母及各種標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等，把排列成半圓形的各個(gè)鋼字

7、擊打至圓心處，這在當(dāng)時(shí)實(shí)在是一個(gè)巧妙的書寫工具。打出的字體規(guī)范整潔，一目了然，重要的是速度快，節(jié)省時(shí)間。鍵盤字母的排列也是獨(dú)具匠心的，并非隨意。當(dāng)時(shí)將常用的字母置于方便位置，不常用的字母置于偏僻處。這種排列方法直至今日電腦鍵盤仍然沿襲下來，可見其合理性。 后期的打字機(jī)，只是在體積上縮小，其原理結(jié)構(gòu)幾乎與原始機(jī)器無異，只是形成便攜式而已，直到20多年前，才逐漸被電腦所取代，在書寫歷史上打字機(jī)功不可沒。 激光打印機(jī)：典型機(jī)、電、光一體化產(chǎn)品，激光打印機(jī)是由激光器、聲光調(diào)制器、高頻驅(qū)動(dòng)、掃描器、同步器及光偏轉(zhuǎn)器等組成，其作用是把接口電路送來的二進(jìn)制點(diǎn)陣信息調(diào)制在激光束上，之后掃描到感光體上。感光體與

8、照相機(jī)構(gòu)組成電子照相轉(zhuǎn)印系統(tǒng)，把射到感光鼓上的圖文映像轉(zhuǎn)印到打印紙上，其原理與復(fù)印機(jī)相同。激光打印機(jī)是將激光掃描技術(shù)和電子顯像技術(shù)相結(jié)合的非擊打輸出設(shè)備。 70年代末期，半導(dǎo)體技術(shù)趨向成熟。半導(dǎo)體激光器隨之誕生，高靈敏度的感光材料也不斷發(fā)現(xiàn)，加上激光控制技術(shù)的發(fā)展，激光技術(shù)迅速成熟，并進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。以美國、日本為代表的科研人員，在靜電復(fù)印機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了激光技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，相繼研制出半導(dǎo)體激光打印機(jī)。這種類型打印機(jī)的打印質(zhì)量好、速度快、無噪音，所以很快得到了廣泛應(yīng)用。 例題小結(jié)： （1）傳統(tǒng)辦公設(shè)備向現(xiàn)代辦公設(shè)備不斷升級(jí)換代，主要依靠機(jī)電一體化等相關(guān)技術(shù)； （2）從典型例題中我們可以

9、發(fā)現(xiàn)由于應(yīng)用了機(jī)電光一體化技術(shù)，激光打印機(jī)的打印輸出質(zhì)量得到很大提高，一般型號(hào)機(jī)型就能達(dá)600dpi以上，這是傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的打字機(jī)所達(dá)不到的，體現(xiàn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制精度； （3）老式英文打字機(jī)敲擊速度過快容易發(fā)生卡字現(xiàn)象，而激光打印機(jī)工作可靠性和穩(wěn)定性很高。 3、導(dǎo)做 （1）列舉生活或工作中機(jī)電一體化系統(tǒng)的典型案例，并分析它們的機(jī)電組成部分、比例大小、作用？ （2）嘗試簡單機(jī)電一體化作品的設(shè)計(jì)。三、總結(jié)提升1、總結(jié)反思 無論機(jī)電一體化產(chǎn)品的復(fù)雜程度如何，無論是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)還是一個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品，對(duì)它們的分析和設(shè)計(jì)都應(yīng)該從系統(tǒng)化的角度出發(fā)，這樣才能獲得更理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。 機(jī)電一體化系統(tǒng)不是

10、簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子部件的總裝，需是一門融為一體的實(shí)質(zhì)性的技術(shù)，涉及到高可靠性和高控制精度等方面的要求。 2、知識(shí)拓展 機(jī)電一體化實(shí)際上是機(jī)、電、液、氣、光、磁一體化的統(tǒng)稱，只不過機(jī)電之間的結(jié)合更緊密常見而已。 我國從20世紀(jì)80年代初才開始在機(jī)電一體化方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，已取得了一定成果，但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。 機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光

11、學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。四、平時(shí)作業(yè)1. 簡述機(jī)電一體化技術(shù)概念。 2. 機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的最基本要素，請(qǐng)你說說它的作用及設(shè)計(jì)要求。第二章 機(jī)械傳動(dòng)與支承技術(shù) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)機(jī)械系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立:1. 掌握機(jī)械移動(dòng)系統(tǒng)建模的步驟和方法 2. 掌握機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)建模的方法和步驟 3. 基本物理量的折算方法。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性:1. 掌握機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的要求 2. 掌握機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)中傳動(dòng)鏈動(dòng)力性能的影響因素，合理設(shè)計(jì)機(jī)械部分的動(dòng)態(tài)特性 機(jī)械傳動(dòng)裝置:1. 了解齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 2. 掌握齒輪傳動(dòng)總

12、傳動(dòng)比的選擇 3. 熟練掌握齒輪傳動(dòng)鏈的級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比的分配 4. 了解滾珠花鍵的結(jié)構(gòu)，掌握滾珠花鍵傳動(dòng)的特點(diǎn): 5. 掌握諧波齒輪減速器的工作原理及特點(diǎn) 6. 掌握機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案選擇的方法 支承部件:1. 掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)支承部件的要求 2. 了解機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見的軸承及其特點(diǎn) 3. 掌握常用導(dǎo)軌及其特點(diǎn) 重點(diǎn): 1、機(jī)電一體化中對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的要求，熟悉新型精密機(jī)械傳動(dòng)與支承件的工作特性，并能熟練選用； 2、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算難點(diǎn): 1、機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模 2、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算 3、精密機(jī)械傳動(dòng)件和支承件的工作特性、機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)伺服性能的影響 4、諧波齒輪減速器。 二、

13、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí) （1）具有一定的數(shù)學(xué)基本知識(shí)和推導(dǎo)能力； （2）具有物理基礎(chǔ)知識(shí)、熟悉物理量含義及計(jì)算； （3）具有基本機(jī)械傳動(dòng)知識(shí)和機(jī)械結(jié)構(gòu)看圖能力。 2、新課導(dǎo)學(xué) （1）在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，機(jī)械結(jié)構(gòu)主要用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支承部件，用以完成規(guī)定的動(dòng)作；傳遞功率、運(yùn)動(dòng)和信息；起支承連接作用等。因此，除滿足傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)要求外，還須考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)因素與整個(gè)伺服系統(tǒng)的性能參數(shù)、電氣參數(shù)的匹配，以獲得良好的伺服性能。 （2）機(jī)電一體化系統(tǒng)要求機(jī)械傳動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、摩擦小、阻尼合理、剛度大、抗振性好、間隙小，并滿足小型、輕量、高速、低噪聲和高可靠性等要求，所以本章有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算一節(jié)，這也是

14、本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 提出問題：機(jī)電一體化系統(tǒng)中影響傳動(dòng)鏈的動(dòng)力學(xué)性能的因素有哪些？ 新知要點(diǎn)： （1）機(jī)械系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 （2）基本物理量的折算 （3）機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性 （4）滾珠花鍵的結(jié)構(gòu) （5）諧波齒輪減速器 （6）機(jī)電一體化系統(tǒng)支承部件 典型例題對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行基本物理量的折算（見下圖） 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算：設(shè)總能量為e，機(jī)構(gòu)在單位時(shí)間dt瞬間的動(dòng)能增量而故 例題小結(jié)： 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算實(shí)際上是將各部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都折算電機(jī)軸上，從最終的公式可以看出，將研究對(duì)象軸或部件上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量乘以電機(jī)軸至到該軸（部件）傳動(dòng)比i的平方的倒數(shù)，即為該軸（部件）的折算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量項(xiàng) 3、導(dǎo)做 （1）列舉生活或工

15、作中轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的作用和影響？ （2）嘗試進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)和支承部件的精度分析。三、總結(jié)提升1、總結(jié)反思 （1）機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)裝置，要根據(jù)伺服控制的要求進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，即要滿足伺服系統(tǒng)精度、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性的要求。為此，機(jī)械傳動(dòng)部件要有足夠的制造精度并滿足傳動(dòng)慣量小、阻尼合理、剛度大、振動(dòng)特性好、傳動(dòng)間隙小的要求。 （2）在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中，對(duì)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求是：有足夠的傳動(dòng)精度，并采取結(jié)構(gòu)措施消除齒輪的齒側(cè)間隙；有足夠的剛度和盡可能小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，滿足系統(tǒng)的快速響應(yīng)性；按負(fù)載特性和工作條件確定總傳動(dòng)比，合理分配各級(jí)傳動(dòng)比。 （3）在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中，滾珠絲杠副是最常

16、用的直線運(yùn)動(dòng)與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它的傳動(dòng)精度高，剛度好、傳動(dòng)效率高，且運(yùn)動(dòng)具有可逆性，但制造工藝較復(fù)雜。使用滾珠絲杠副時(shí)應(yīng)考慮：按工作條件確定滾珠絲杠的尺寸、精度及安裝方式；用預(yù)緊的方法消除軸向間隙，提高剛度；滾珠絲杠應(yīng)滿足剛度、穩(wěn)定性、傳動(dòng)效率的要求。2、知識(shí)拓展 滾動(dòng)導(dǎo)軌兩導(dǎo)軌表面之間為滾動(dòng)摩擦，磨損小，壽命長，定位精度高，常用于高精度的機(jī)電一體化系統(tǒng)。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌已經(jīng)有系列化產(chǎn)品，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)導(dǎo)軌的使用條件，按照選擇程序進(jìn)行計(jì)算，由所要求的額定動(dòng)載荷來選用合適的導(dǎo)軌。低速條件下應(yīng)考慮所選用導(dǎo)軌的剛度。 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)良好的伺服特性，要求機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有較高的固有頻率、高剛度、較小的

17、慣性、合適的阻尼，并與伺服電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能相匹配。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)上述的性能要求和制造成本等因素考慮多種傳動(dòng)方案，進(jìn)行優(yōu)化評(píng)價(jià)，選出合理方案。四、平時(shí)作業(yè) 1. 在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)裝置時(shí)，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)精度要求高的降速齒輪傳動(dòng)鏈，可按什么原則進(jìn)行設(shè)計(jì)？ 2. 某齒輪系中，設(shè)i = 65，傳動(dòng)級(jí)數(shù)n = 3的小功率傳動(dòng)，試按等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則分配傳動(dòng)比。并驗(yàn)算之。第三章 檢測技術(shù) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)傳感器 1.常用傳感器的類型、特點(diǎn)及工作原理； 2.傳感器的選用原則及校準(zhǔn)。 位移測量傳感器 1.主要掌握旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光電碼盤、光柵和磁柵等。 速度測量傳感器 1.主要掌握測速發(fā)電機(jī)、光電碼盤等常用的速

18、度傳感器。 力、壓力和扭矩測量 1.主要掌握電阻式傳感器。 重點(diǎn): 傳感器的選擇和應(yīng)用 難點(diǎn): 傳感器的校準(zhǔn) 二、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí) （1）具有一定的電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)； （2）具有一定的測量學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉信號(hào)與通信的基礎(chǔ)概念。 2、新課導(dǎo)學(xué) 傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，主要用于檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)自身與操作對(duì)象、作業(yè)環(huán)境狀態(tài)，為有效控制機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)作提供必須的相關(guān)信息。 提出問題：傳感器有哪幾部分組成？每部分起什么作用？試述光柵傳感器的工作原理及特點(diǎn)。 新知要點(diǎn)： （1）傳感器的組成和分類 （2）常見傳感器及其工作原理 （3）傳感器的發(fā)展

19、趨勢 （4）傳感器信號(hào)的處理 （5）傳感器的測量電路 （6）傳感器的接口技術(shù) 3、導(dǎo)做 鋁箔加工機(jī)鋁箔張力測量傳感器的應(yīng)用 根據(jù)控制原理進(jìn)行加工設(shè)備及測量控制設(shè)備連接，完成機(jī)電一體化設(shè)備的裝配和傳感器的安裝，了解傳感器的性能及種類。操作演示鋁箔張力測量控制過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁箔張力測量控制。 三、總結(jié)提升1、總結(jié)反思： 傳感器技術(shù)是現(xiàn)代檢測和自動(dòng)化技術(shù)的重要基礎(chǔ)之一，機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越高，對(duì)傳感器的依賴性也就越大。能將各種非電物理量轉(zhuǎn)換成電量的傳感器及其應(yīng)用技術(shù)便成為機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。 2、知識(shí)拓展 汽車的機(jī)電一體化要求用自動(dòng)控制系統(tǒng)取代純機(jī)械式控制部件，這不僅體現(xiàn)在

20、發(fā)動(dòng)機(jī)上，為更全面地改善汽車性能，增加人性化服務(wù)功能，降低油耗，減少排氣污染，提高行駛安全性、可靠性、操作方便和舒適性，先進(jìn)的檢測和控制技術(shù)已擴(kuò)大到汽車全身。在其所有重點(diǎn)控制系統(tǒng)中，必不可少地使用曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感器等各種傳感器。 四、平時(shí)作業(yè)1、碼盤式編碼器主要有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？ 2、莫爾條紋是怎樣產(chǎn)生的？它具有哪些特性？ 3、簡述電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理，它的基本組成結(jié)構(gòu)是什么？ 4、傳感器的發(fā)展方向是什么？ 5、模擬多路開關(guān)和采樣保持電路的作用是什么？ 第四章 伺服傳動(dòng)技術(shù)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)概述1. 掌握伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及分類 2. 掌握伺服電動(dòng)機(jī)

21、應(yīng)符合的基本要求、各種伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用場合 3. 了解功率放大器的種類 直流伺服系統(tǒng)1. 了解直流伺服系統(tǒng)的各組成環(huán)節(jié)及其工作原理 2. 掌握pwm功率放大器的基本原理 3. 了解雙極式pwm變換器的特點(diǎn) 4. 掌握直流伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差及減小方法 5. 了解直流伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)校正方法 交流伺服系統(tǒng)1. 掌握交流伺服系統(tǒng)的分類及應(yīng)用場合 2. 了解異步型交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速的基本原理及特性 3. 了解spwm型u/f控制變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)1. 掌握步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用特性 2. 熟練掌握環(huán)行分配器的概念及實(shí)現(xiàn)環(huán)形分配的方法 3. 了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)

22、電路的種類及其工作原理 4. 了解提高系統(tǒng)精度的措施 電液伺服系統(tǒng)1. 掌握電液伺服系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)及分類 2. 了解電液位置伺服控制系統(tǒng)的分類及相應(yīng)系統(tǒng)的工作原理 3. 了解電液位置伺服系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例 4. 了解電液速度、力伺服控制系統(tǒng)的工作原理 重點(diǎn): 熟悉前三種伺服系統(tǒng)的基本構(gòu)成和工作原理 難點(diǎn): 步進(jìn)伺服系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用 變頻技術(shù)二、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí) （1）具有一定的電力電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)； （2）具有一定的控制工程的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)概念。 2、新課導(dǎo)學(xué) 伺服傳動(dòng)技術(shù)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控

23、制質(zhì)量和功能有決定性的影響； 提出問題：機(jī)電一體化系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)元件的特點(diǎn)、驅(qū)動(dòng)方法、常用定位機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)？ 新知要點(diǎn)： （1）伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及分類 （2）直流伺服系統(tǒng) （3）交流伺服系統(tǒng) （4）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng) （5）電液伺服系統(tǒng) 3、導(dǎo)做 創(chuàng)新作品項(xiàng)目討論：（雙師教學(xué)） 步進(jìn)電機(jī)在小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 由何老師負(fù)責(zé)風(fēng)力發(fā)電機(jī)整個(gè)設(shè)計(jì)方案及機(jī)械部分的實(shí)踐教學(xué)；由張老師負(fù)責(zé)電子及控制部分的實(shí)踐教學(xué)。 風(fēng)力發(fā)電作為可再生能源，是最具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值的清潔能源，風(fēng)資源的開發(fā)利用是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略和結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要舉措之一。大力發(fā)展風(fēng)電，對(duì)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。 本風(fēng)力發(fā)電

24、機(jī)裝置能實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電功能，通過行星齒輪系裝置實(shí)現(xiàn)增速作用，提高發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；并通過步進(jìn)電機(jī)控制裝置實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制。 本設(shè)計(jì)通過機(jī)電控制裝置實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的自動(dòng)啟閉，根據(jù)自然界風(fēng)速的大小自動(dòng)啟閉。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到啟動(dòng)風(fēng)速，風(fēng)機(jī)自動(dòng)打開風(fēng)葉片啟動(dòng)，根據(jù)風(fēng)力自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片張開長度，從而控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在某一范圍，避免轉(zhuǎn)速過高過低，提高風(fēng)機(jī)發(fā)電效率，避免過度磨損、零部件過熱；在風(fēng)速過大時(shí)，為保護(hù)風(fēng)機(jī)，可自動(dòng)關(guān)閉。關(guān)閉時(shí)，葉片縮回。 三、總結(jié)提升1、總結(jié)反思 在某些傳動(dòng)領(lǐng)域內(nèi)，需要對(duì)被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)高精度的位置控制，而實(shí)現(xiàn)精確位置控制的一個(gè)基本條件是需要有高精度的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)脈沖當(dāng)量和進(jìn)給速度都要求太高時(shí)，傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)或

25、直流伺服電機(jī)將面臨一系列問題，且實(shí)現(xiàn)起來難度大，成本較高。而近些年興起的交流伺服電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)卻能以較低的成本獲取極高的位置控制精度。 對(duì)不同的機(jī)電一體化設(shè)備，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件時(shí)所需功率的差異很大，在確定驅(qū)動(dòng)方式時(shí)一般從輸出功率與響應(yīng)頻率兩個(gè)方面綜合選擇。液壓驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)輸出功率大、響應(yīng)頻率高。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的伺服系統(tǒng)，對(duì)不同的伺服電機(jī)具有不同的要求，因此具有所選擇的輸出功率范圍大、響應(yīng)頻率寬的特點(diǎn)。 2、知識(shí)拓展 隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及交流伺服控制理論的發(fā)展，交流伺服驅(qū)動(dòng)已經(jīng)具有可與直流伺服驅(qū)動(dòng)相比擬的性能，并且交流伺服傳動(dòng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于印刷、數(shù)控機(jī)床、食品包裝、紡織、塑料、電子半導(dǎo)體

26、等行業(yè)。交流伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)一般又分為交流永磁同步電機(jī)和鼠籠式交流異步電動(dòng)機(jī)，在小功率范圍交流永磁同步伺服系統(tǒng)有一定的優(yōu)勢但是在大功率伺服系統(tǒng)中，鼠籠式異步電機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、價(jià)格低廉、應(yīng)用范圍廣、過流能力大的特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。 四、平時(shí)作業(yè) 1直流伺服的特點(diǎn)是什么？驅(qū)動(dòng)方式有哪些？ 2交流伺服的特點(diǎn)是什么？驅(qū)動(dòng)方式有哪些？ 3步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理是什么？驅(qū)動(dòng)方式有哪些？各有何特點(diǎn)？ 4各種伺服電機(jī)的區(qū)別和特點(diǎn)？ 第五章 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)概述1. 了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及特點(diǎn) 2. 掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的類型 3. 了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的接口技

27、術(shù)1. 了解接口技術(shù)的概念及種類 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)簡介1. 了解工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成的一般形式 2. 了解工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分類 3. 掌握std總線的技術(shù)特點(diǎn) 計(jì)算機(jī)控制算法1. 掌握數(shù)字調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法概念 2. 了解模擬裝置的數(shù)字化方法的概念 3. 了解數(shù)字pid調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) 4. 掌握數(shù)字pid調(diào)節(jié)器改進(jìn)的有關(guān)概念及方法 重點(diǎn): 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的接口技術(shù) 難點(diǎn): 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的接口技術(shù) 計(jì)算機(jī)控制算法二、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí) （1）具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)； （2）具有一定的控制工程的基礎(chǔ)知識(shí)，具有一定的高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。 2、新課導(dǎo)學(xué) 機(jī)電一體化系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)擔(dān)負(fù)著信息處理,指揮整個(gè)

28、系統(tǒng)運(yùn)行等任務(wù)。信息處理是否正確、及時(shí)，直接影響到系統(tǒng)工作的質(zhì)量和效率，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展和變革的最活躍的因素。 提出問題：機(jī)電一體化系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)如何發(fā)揮作用？ 新知要點(diǎn)： （1）計(jì)算機(jī)控制技術(shù) （2）接口技術(shù) （3）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng) （4）std總線 （5）數(shù)字pid調(diào)節(jié)器 （6）計(jì)算機(jī)控制算法3、導(dǎo)做 霧天汽車防撞系統(tǒng)：（導(dǎo)做教師張建負(fù)責(zé)導(dǎo)做） 霧天汽車防撞系統(tǒng)的基本思路：利用激光傳感器檢測出距前方障礙物的距離，通過微處理器進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算并顯示出實(shí)際距離，當(dāng)小于安全距離時(shí)該系統(tǒng)就發(fā)出聲光報(bào)警提示駕駛員注意前方有障礙物。 另外在防護(hù)欄上也安裝了信號(hào)燈，如在20o米之內(nèi)前方

29、有障礙物，該信號(hào)燈顯示紅色提示駕駛員注意前方有障礙物，在20o米之外信號(hào)燈顯示綠色。 接口技術(shù)工程設(shè)計(jì)案例: 列舉二個(gè)接口設(shè)計(jì)案例進(jìn)行分析、總結(jié)。 三、總結(jié)提升 1、總結(jié)反思 從某種意義上講，機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)， 就是在根據(jù)功能要求選擇了各要素后，所進(jìn)行的接口設(shè)計(jì)。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能很大程度上取決于接口的性能，即各要素和各子系統(tǒng)之間的接口性能是機(jī)電一體化系統(tǒng)性能好壞的決定性因素。因此，接口設(shè)計(jì)是機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 總體來講，機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)接口的要求是：能夠輸入有關(guān)的狀態(tài)信息，并能夠可靠地傳送相應(yīng)的控制信息；能夠進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換，以滿足系統(tǒng)對(duì)輸入與輸出的要求；具有較

30、強(qiáng)的阻斷干擾信號(hào)的能力，以提高系統(tǒng)工作的可靠性。 2、知識(shí)拓展 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是現(xiàn)代自動(dòng)化時(shí)代的高級(jí)技術(shù)，在工業(yè)、民用以及社會(huì)各行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代智能化社會(huì)的標(biāo)志技術(shù)，是國家未來發(fā)展的重點(diǎn)支柱、核心技術(shù)，具有很好的發(fā)展前景。 四、平時(shí)作業(yè) 1計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展方向？ 2計(jì)算機(jī)接口方式有幾種？ 3工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中std總線的含義？ 4pid控制的含義是什么？第六章 簡單機(jī)電一體化系統(tǒng) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1了解全自動(dòng)洗衣機(jī)組成及控制原理 2了解小型智能繪圖機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng) 3了解二維表面粗糙度自動(dòng)量儀結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)及接口電路重點(diǎn): 本章不作考試要求 難點(diǎn): 控制系統(tǒng)及接口技術(shù) 二

31、、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí) 前面幾章已有的基礎(chǔ)知識(shí) 2、新課導(dǎo)學(xué) 本章內(nèi)容為三個(gè)單獨(dú)的機(jī)電一體化系統(tǒng)例子，學(xué)生主要從機(jī)電如何結(jié)合方面來分析三個(gè)典型系統(tǒng)，從而找出機(jī)電結(jié)合的方法，關(guān)鍵在于機(jī)電接口。 提出問題： 一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)電耦合關(guān)系是什么？ 如何進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)？ 3、導(dǎo)做電腦打印機(jī)實(shí)物展示剖析采用惠普激光打印機(jī)，打開機(jī)蓋，分析機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)、作用、工作原理及控制系統(tǒng)，并進(jìn)行控制精度分析。復(fù)印機(jī)維修案例以施樂復(fù)印機(jī)為案例，分析復(fù)印機(jī)的光機(jī)電一體化工作原理，闡述其常見的機(jī)電故障，深入分析其故障特點(diǎn)和原因，指出維修方法和途徑。 三坐標(biāo)測量機(jī)參觀實(shí)習(xí)操作南通富來威公司擁有有一臺(tái)

32、價(jià)值三十多萬的三坐標(biāo)測量機(jī)。機(jī)電一體化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案導(dǎo)做以若干創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例進(jìn)行導(dǎo)做，總結(jié)方法、手段、途徑。 三、總結(jié)提升1、總結(jié)反思： 由于機(jī)電一體化設(shè)備所具有的獨(dú)特的特點(diǎn)，我們不能沿用傳統(tǒng)的單獨(dú)針對(duì)機(jī)械或電子的維修診斷方法，不能產(chǎn)生因未找到真正的故障原因，產(chǎn)生判斷失誤，導(dǎo)致故障反復(fù)出現(xiàn)，零件多次損壞，而應(yīng)將機(jī)電有機(jī)結(jié)合，轉(zhuǎn)變思維方法。 首先，要對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)有一個(gè)深入的分析、了解，熟悉各功能模塊框圖，根據(jù)各組成部分的功能、組合形式和工作環(huán)境等，分析故障可能形式和影響程度。必要時(shí)可作故障樹分析，根據(jù)故障發(fā)生的現(xiàn)象，層層分解，找出與故障形式的邏輯關(guān)系及與可靠性有關(guān)的各種因素，弄清產(chǎn)生故障的實(shí)

33、質(zhì)和根源。 三坐標(biāo)測量機(jī)實(shí)際上可以看作是一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，只不過前者是用來測量尺寸，公差、誤差對(duì)比等，后者是用來加工零件。2、知識(shí)拓展 三坐標(biāo)測量機(jī)基本可以分為龍門式、懸臂式、橋式、l式、便攜式，國際上的大品牌主要有萊茲、蔡司、brownsharpe、faro、三豐、lk等。 測量范圍有大有小，小的大概只有1米多的空間測量范圍，大的可以直接測量整車外形。它的精度受他的結(jié)構(gòu)、材料、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、光柵尺等各個(gè)環(huán)節(jié)影響，它的光柵尺分辨率一般在0.0005mm，測量時(shí)精度又受當(dāng)時(shí)的溫度、濕度、震動(dòng)等很多環(huán)境因素影響。 它與傳統(tǒng)測量工具比較，可以一次裝夾，完成很多尺寸的測量，包括很多傳統(tǒng)測量儀器無法進(jìn)行的測量，

34、更能輸入cad模型，在模型上采點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)測量。四、平時(shí)作業(yè) 感興趣的同學(xué)可以參與創(chuàng)新設(shè)計(jì)小組進(jìn)行創(chuàng)新作品設(shè)計(jì)第七章 工業(yè)機(jī)器人一、學(xué)習(xí)目標(biāo)概述1. 掌握工業(yè)機(jī)器人的定義與發(fā)展 2. 掌握工業(yè)機(jī)器人的組成與分類 工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 1了解工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的組成及其各組成部分的結(jié)構(gòu)及功用 2工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)分析 考試不作要求。工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)1. 了解工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本要求 2. 了解工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)的分類 3. 了解二級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及功用 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用1. 了解工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用 重點(diǎn): 工業(yè)機(jī)器人的組成與分類及結(jié)構(gòu) 難點(diǎn): 工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)分

35、析 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用二、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí) （1）具有一定的機(jī)械工程、電子學(xué)、控制理論、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)； （2）了解仿生學(xué)、人工智能等學(xué)科領(lǐng)域。 2、新課導(dǎo)學(xué)機(jī)器人的四大特征： 仿生特征：模仿人的肢體動(dòng)作 柔性特征：對(duì)作業(yè)具有廣泛適應(yīng)性 智能特征：具有對(duì)外界的感知能力 自動(dòng)特征：自動(dòng)完成作業(yè)任務(wù) 提出問題：什么是機(jī)器人學(xué)？新知要點(diǎn)： 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是機(jī)器人的指揮中樞，負(fù)責(zé)對(duì)作業(yè)指令、內(nèi)外環(huán)境信息進(jìn)行處理，并依據(jù)預(yù)定的本體模型、環(huán)境模型和控制程序做出決策，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各個(gè)關(guān)節(jié)，按確定的順序、軌跡、速度和加速度運(yùn)動(dòng)，完成制定的任務(wù)。 3、導(dǎo)做

36、智能搖籃機(jī)器人設(shè)計(jì)方案與制作：本作品的目的就在于提供一種代替大人搖動(dòng)搖籃，并且能夠自動(dòng)適時(shí)播放音樂的看護(hù)嬰兒的機(jī)器人。智能搖籃機(jī)器人的工作原理基于單片機(jī)機(jī)器人控制器模塊，其上連接音量測量模塊（檢測嬰兒睡醒后發(fā)出的聲音），電源模塊（給搖籃機(jī)器人提供電源），伺服驅(qū)動(dòng)模塊（驅(qū)動(dòng)機(jī)器人手部抓取、搖動(dòng)搖籃），發(fā)音模塊（驅(qū)動(dòng)放音裝置，在搖動(dòng)搖籃的同時(shí)，提供音樂智能） 工業(yè)機(jī)械手工業(yè)機(jī)器人三、總結(jié)提升 1、總結(jié)反思： 搖籃作為嬰兒的日常用品，但是大人們長時(shí)間搖動(dòng)搖籃會(huì)感到手臂酸痛，另外由于現(xiàn)代生活節(jié)奏快，工作、家務(wù)事較多，沒有很多時(shí)間為嬰兒搖動(dòng)搖籃。作品基于該目的，發(fā)明了智能搖籃機(jī)器人，從而合理解決大人們這

37、種煩惱。 作品應(yīng)用了單片機(jī)控制、傳感檢測、伺服傳動(dòng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的整個(gè)動(dòng)作過程。 整個(gè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制器模塊通過音量測量模塊，檢測嬰兒哭聲，然后由伺服驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)手臂抓取、搖動(dòng)搖籃，并由發(fā)音模塊適時(shí)播放音樂，當(dāng)嬰兒安然入睡時(shí)，停止搖動(dòng)及音樂播放。 2、知識(shí)拓展 我國未來工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)有：第一，危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境作業(yè)機(jī)器人：主要有防暴、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機(jī)器人；第二，醫(yī)用機(jī)器人：主要有腦外科手術(shù)輔助機(jī)器人，遙控操作輔助正骨等；第三，仿生機(jī)器人：主要有移動(dòng)機(jī)器人，網(wǎng)絡(luò)遙控操作機(jī)器人等。其發(fā)展趨勢是智能化、低成本、高可靠性和易于集成。 工業(yè)機(jī)器人市場競爭越來越激烈，中國制

38、造業(yè)面臨著與國際接軌、參與國際分工的巨大挑戰(zhàn)，加快工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究開發(fā)與生產(chǎn)是我們抓住這個(gè)歷史機(jī)遇的主要途徑。 四、平時(shí)作業(yè)第八章 柔性制造系統(tǒng)fms和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)cims 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)柔性制造系統(tǒng)（fms）1. 掌握fms的基本概念、適用范圍、功用及類型 2. 掌握fms的組成 3. 了解fms具體實(shí)例 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims）1. 掌握cim的涵義 2. 掌握cims的構(gòu)成 3. 了解cims的分級(jí)控制結(jié)構(gòu) 4. 了解cims的關(guān)鍵技術(shù) 重點(diǎn): 難點(diǎn): 二、學(xué)習(xí)過程1、預(yù)備知識(shí)2、新課導(dǎo)學(xué) 隨著人類社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的要求越來越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品的復(fù)雜

39、程度也隨之增高，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式受到了挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)不僅對(duì)中小企業(yè)形成了威脅，而且也困擾著國有大中型企業(yè)。因?yàn)?，在大批量生產(chǎn)方式中，柔性和生產(chǎn)率是相互矛盾的。眾所周知，只有品種單一、批量大、設(shè)備專用、工藝穩(wěn)定、效率高，才能構(gòu)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益；反之，多品種、小批量生產(chǎn)，設(shè)備的專用性低，在加工形式相似的情況下，頻繁的調(diào)整工夾具，工藝穩(wěn)定難度增大，生產(chǎn)效率勢必受到影響。為了同時(shí)提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率，使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品成本，是終使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡，柔性自動(dòng)化系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。 提出問題：為什么要采用柔性制造系統(tǒng)？fms系統(tǒng)應(yīng)具備的功能有哪些？ 新知要點(diǎn)： （1）柔性制造系統(tǒng)（fms） （2）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims） （3）cims的分級(jí)控制結(jié)構(gòu)3、導(dǎo)做應(yīng)用討論: 柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) 參觀生產(chǎn)線: 帶領(lǐng)學(xué)生參觀南通林洋有限公司太陽能電池