项目一机电一体化技术概述

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1、项目一机电一体化概述项目导入通过多媒体课件，展示机器人、自动化生产线的工作过程，引入任务：这些产品设备是机械和电子的完美结合，属于机电一体化产品，是机电一体化技术的具体应用，什么是机电一体化技术？机电一体化技术的基本组成是什么？其关键技术是什么？以及机电一体化技术的发展现状和发展前景如何？项冃要求通过观看机器人工作过程以及自动化生产线的生产流程，了解机电一体化产品的主要组成及特点；通过小组讨论，分析机电一体化产品的功能组成及关键技术，在分析机电一体化系统关键技术时，引导学生分析工作过程中的物质形态的变化、能量的输入输出以及控制信号的产生、存储、传递，引入物质流、能量流和

2、信息流的概念；通过对儿代机器人的发展历程展望机器人的未来，最后以四自市度机器人作为实训项目，加深学生对机电一体化技术的认识。能力目标1.能够协作分析、讨论机电一体化设备的特点、组成及关键技术；2.能够机电一体化的发展历程展望其发展趋势。知识目标1.掌握机电一体化定义；2.常机电一体化系统的基本组成；3.理解机电一体化系统的关键技术4.了解机电一体化技术的现状和发展前景。素质冃标1.具有团队协作分析、解决问题的能力；2.动手能力、讨论合作能力。1.1机电一体化技术的基本概念现代科学技术的发展，极大地推动了不同学科的相互交义和渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程

3、领域。由于微电子技术和计算机技术的飞速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。“机电一体化”成为机械技术与其他领域的先进技术特别是微电子技术有机结合的新领域。1.1.1机电一体化的定义伴随生产活动和科学技术的快速发展，机电一体化技术的具体内容不断发展与更新，人们观察问题的角度不同，对“机电一体化”的理解也就有所差异。迄今为止，机电一体化尚没有明确的统一定义。关于“机电-•体化”概念的提法，1981年日本机械振兴协会对此做出解

4、释：“机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。”随着科学技术的发展，“机电一体化”不断被赋予新的内涵，但tl前一般可认为“机电-体化”是微电子技术向机械工业渗透过程中逐步形成的一个新概念，是从系统的观点出发,将机械技术、微电子技术、信息技术等多门技术学科在系统工程的基础上相互渗透、有机结合而形成和发展起来的一门新的边缘技术学科。1.1.2机电一体化的产生科技进步和社会需求是任何事物产生和发展的前提,机电一体化这一新事物的产生和发展也不例外。机械技术、计算机技术、微电子技术等的发展为

5、机电一体化的产生奠定了良好的基础，而人类社会对生产和生活产品在质量和品种上的要求不断提高是机电一体化蓬勃发展的动力。机电一体化经历了长期的产生和发展过程。早在机电一体化这一概念形成之自前，世界各地的科技人员已为机械与电子技术的有机结合做了大量工作，研究和开发了很多机电一体化产品，例如电子工业领域内的雷达伺服系统,机械工业领域内的数控机床、工业机器人等，这一切都为机电一体化这一概念的形成奠定了基础。1971年，日本《机械设计》杂志副刊正式提出了“Mechatronics”这一名词，它是収Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分组合

6、而成，即机械电子学或机电一体化。在日本提出这一术语后，日、美、英等国先后有一些专著问世。国际自动控制联合会(IFAC)、美国电气和电子工程师协会(IFFF)先后创办了名为Mechanics的期刊，近年来，国内也有不少教科书和期刊出版。机电一体化作为一门新兴的边缘学科，始于二十世纪八十年代，日前它已经逐渐成为机械工程的重要研究领域，代表着机械工业技术革命的前沿方向。1.1.3机电一体化的内容机电一体化包含了技术和产品两方面的内容，首先是指机电一体化技术，其次是指机电一体化产品。机电一体化技术是指包括技术基础、技术原理在内的使机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。机电一

7、体化产品是指随着机械系统和微电子系统的有机结合，被赋予新功能和新性能的产品。机电一体化技术在制造业的应用从一般的数控机床、加工中心、机械手发展到智能机器人、柔性制造系统(FMS)、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集为一体的计算机集成制造系统(CIMS),并扩展到目前的汽车、电站、仪表、化工、通信、冶金等行业。此外，对传统机电设备的改造也属于机电一体化的范畴。机电一体化产品涉及工业生产、科学研究、人民生活、医疗卫生等各个领域，如：集成电路自动生产线、激光切割设备、印刷设备、家用电器、汽车电子化、微型机械、飞机、雷达、医学仪器、环境监测