机电一体化的相关技术

电子

机电一体化系统由机械装置、执行装置、能源、传感器、计算机5个要素构成，几点呢一体化的相关技术就是与这5个要素相关的硬件及软件（控制）技术。
1）机械技术
机械技术就是关于机械的机构以及利用这些机构传递运动的技术。下面以机器人为例进行分析。如图1.3所示，多关节机器人的手臂就是要实现人类手臂的同样的功能。机器人就是将实现人类的腰、肩、大肩、小肩、手腕、手以及手指的运动的机械组合起来，构造成能够传递像人类一样运动的机械。机械技术就是实现这种运动机构的技术。

2）执行装置技术
要使机构运动，必须有动力源。这种动力源就是执行装置。执行装置有利用电动机（包括直流电机、交流电机、步进电机和直线电机等）以及利用液压能量和气压能量的液压驱动装置和气动装置等。
随着电子技术的发展，驱动电机的电力控制系统的体积越来越小，控制也越来越方便，对直流电机和交流电机能够简单地实现高精度控制。可实现高速精度控制使电机的一个重要特点。
气动执行装置利用工厂内的气源，是一种结构简单、使用方便的执行装置。要用这种装置实现高精度控制比较困难，但适用于对较轻的物体进行推拉等简单操作。
液压执行装置在修路工地上可以经常见到，推土机上驱动力铲的装置就是液压执行装置，在机器人的手臂驱动装置中也经常采用。虽然需要也要站系统，但可以由简单的结构实现大功率驱动。
3）传感器技术
传感器按测试原理结合被检测的物理量可以分许多种类。机械运动量主要有位移、速度、加速度、力、角度、角速度、角加速度、距离等，这些物理量可以装换成两级间的电容量、应变引起的电阻变化、磁场强度与磁场频率变化、光与光的传播、声音的传播、Co-riolis力等其它物理量，最终转换成电压或者频率信号。
传感器的主要指标是分辨率和精度，同时还要求在任何环境下能够可靠的工作。
4）计算机技术
由传感器检测的机械运动信号一般都转换成与机械运动成比例的连续电压信号，这种连续信号称为模拟信号。模拟信号无法直接输入计算机。计算机内部能够处理的信号是数字信号，来自传感器的模拟信号必须经过A/D（模拟/数字）转换器转换成数字信号才能够输入计算机。另一方面，要将计算机内的信号转换成模拟信号时，必须采用D/A（数字/模拟）转换器。图1.4所示的是计算机与传感器个执行装置的连接框图。

在计算机内部，以传感器信号为基础，采用计算机语言来编制处理程序。计算机的通用程序语言有汇编语言和编译语言（例如C语言等）、在机器人和数控床上一般采用专用的程序语言。
5）控制技术
上诉3个要素主要是关于硬件方面的技术，而控制技术可以说只要是软件方面的技术。但控制技术不是计算机语言及其管理方面的技术，而是考虑如何根据传感器信号使执行装置和机械装置很好的运动吗，并编制出能够实现这种目标的计算机程序的技术。
控制方法可以分为如下两大类：
① 顺序控制通过开关或继电器触点的接通和断开来控制执行装置的启动或停止，从而对系统依次进行控制的方式。
② 反馈控制被控制量为位移、速度等连续变化的物理量，在控制过程中不断调整被控制量使之达到设定值的控制方式。

来自海洋兴业仪器http://www.hyxyyq.com

林宝 · 2020-1-11 18:31:10

好好学习，天天向上~~

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