機(jī)電一體化基礎(chǔ)及小車制作介紹

機(jī)電一體化基礎(chǔ)及機(jī)械電子

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

一般電機(jī)

減速電機(jī)舵機(jī)電機(jī)分類伺服電機(jī)（Servomotor）

步進(jìn)電機(jī)(steppingmotor)

特種電機(jī)（振動(dòng)電機(jī)、防

爆電機(jī)、防水電機(jī)等）2023/2/41.3直流電機(jī)（DCMotor)一般電機(jī)（一般3-12V)減速電機(jī)(最高工作電壓24V)2023/2/4舵機(jī)（金屬齒）舵機(jī)（塑料齒）1.4交流電機(jī)（AC）2023/2/4轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)軸或主軸）定子（線圈）一般交流電機(jī)伺服電機(jī)編碼器及接線端電源線步進(jìn)電機(jī)1.5電機(jī)參數(shù)轉(zhuǎn)速：電機(jī)轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)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(qū)別工作電壓）：交流電機(jī)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(jī)工作限定的電流。一般電機(jī)只有負(fù)載過大，短暫時(shí)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(guān)光電感應(yīng)開關(guān)限位開關(guān)GPS光柵尺速度計(jì)加速度類編碼器（測轉(zhuǎn)速）手機(jī)重力感應(yīng)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(dá)/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(guān)2.2傳感器功能及應(yīng)用2023/2/4光電感應(yīng)，用于限位自動(dòng)出水的水龍頭，自動(dòng)感應(yīng)門，空調(diào)的制冷，汽車的里程計(jì)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(zhǔn)？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(biāo),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(jī)器經(jīng)過一定的運(yùn)算或判斷，再執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作?？刂祁愋停喉樞蚩刂?，反饋控制，最優(yōu)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，智能控制等?？刂剖疽鈭D如下：

激勵(lì)系統(tǒng)響應(yīng)2023/2/43.2控制器分類繼電器控制單片機(jī)(MCU,micro-controllerchip微控制芯片，

簡稱單片機(jī))控制32Arm芯片控制PLC(programmablelogiccontroller)DSP(digitalsignalprocessing）計(jì)算機(jī)控制工控機(jī)(IPC,industrialpersonalcomputer)其它CPLDFPGA2023/2/43.3控制板實(shí)例2023/2/4AVR單片機(jī)（8bit)USB編程接口外接電源口數(shù)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(jìn)行比例、積分和微分運(yùn)算變換后形成的一種控制規(guī)律。ε（t）=期望輸出信號—實(shí)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(zhí)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(jī)械電子制作2023/2/42023/2/42023/2/4

五一體化的尖端產(chǎn)品和前景

車類：自動(dòng)控制類玩具四驅(qū)車AGV小車

兩輪自平衡小車

四驅(qū)電動(dòng)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(jī)械手或機(jī)器人：ABB等工業(yè)機(jī)器人用于各種生產(chǎn)制造，特別是汽車制造（焊接，噴漆，搬運(yùn)等）軍用機(jī)器人（BigDog）民用機(jī)器人（用于照顧殘疾人，家庭幫忙，照顧小孩，醫(yī)療<做手術(shù)，診斷>，服務(wù)型行業(yè)，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(guān)產(chǎn)品實(shí)例WALL-EABB機(jī)械手（用于焊接汽車架）Bigdog(美國軍用“大狗”）2023/2/4Kuka機(jī)器人六結(jié)語機(jī)電一體化在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用相關(guān)廣泛。相關(guān)產(chǎn)品，比如機(jī)器人，會越來越多的出現(xiàn)在我們的生產(chǎn)和生活中。從