机电一体化基础及小车制作介绍

机电一体化基础及机械电子

制作介绍杨杨机器人2013.03.132023/2/4报告大纲执行器传感器控制及控制方式机械电子制作介绍一体化的尖端产品和前景结语2023/2/4一执行器1.1执行器简介执行器主要有电机，液压缸，气（压）缸。电机主要是通过通电线圈在磁场中受到磁场力的牵引而旋转来工作。eg.电风扇水泵液压缸主要是通过泵送的液压油来推动液压缸的活塞工作。eg.挖掘机气缸主要是通过压缩机输送的一定压力的空气来推动活塞，从而带动活塞杆工作。eg.公汽通过推杆（气缸作用）的运动来开关门2023/2/41.2电机(motor)电机，也叫马达。在工业生产和日常生活中，用到的非常广泛。

一般电机

减速电机舵机电机分类伺服电机（Servomotor）

步进电机(steppingmotor)

特种电机（振动电机、防

爆电机、防水电机等）2023/2/41.3直流电机（DCMotor)一般电机（一般3-12V)减速电机(最高工作电压24V)2023/2/4舵机（金属齿）舵机（塑料齿）1.4交流电机（AC）2023/2/4转子（转动轴或主轴）定子（线圈）一般交流电机伺服电机编码器及接线端电源线步进电机1.5电机参数转速：电机转子每分钟转多少转扭矩：作用在单位长度上，

输出轴能输出的扭力

T=1.01×105×P/n(P的单位是KW,n的单位r/min,T的单位为N*mm)额定电压（区别工作电压）：交流电机一般220V（二相）,也有380V（三相）,别的一些国家（像美国，日本）有用110V。额定电流：就是电机工作限定的电流。一般电机只有负载过大，短暂时间可以超过此电流。额定功率=额定电压×额定电流2023/2/4二传感器（sensor)2.1传感器类别介绍位置类：接近开关光电感应开关限位开关GPS光栅尺速度计加速度类编码器（测转速）手机重力感应器声音类：超声波测距声呐视觉类：摄像头（CMOS,CCD)触觉类：握力传感器气味类：烟雾传感器颗粒检测（PM2.5)

电磁波类（包括光类）：雷达/激光测距/光纤其它指纹识别，生命体征检测，核辐射探测类(地沟油检测）2023/2/42023/2/4P+F传感器SICK光电开关2.2传感器功能及应用2023/2/4光电感应，用于限位自动出水的水龙头，自动感应门，空调的制冷，汽车的里程计等等，都有传感器的身影。你有没想过为什么地铁每次都停的那么准？如何测小汽车是否超速像地沟油，核辐射，生命迹象，人的身体体征等又是如何检测？或有没有什么好的或更好的方法？三控制及控制方式3.1控制简介从一般意义上说,控制是指控制主体按照给定的条件和目标,对控制客体施加影响的过程和行为。受到一定的指令后，人或机器经过一定的运算或判断，再执行相应的动作。控制类型：顺序控制，反馈控制，最优控制，神经网络控制，智能控制等。控制示意图如下：

激励系统响应2023/2/43.2控制器分类继电器控制单片机(MCU,micro-controllerchip微控制芯片，

简称单片机)控制32Arm芯片控制PLC(programmablelogiccontroller)DSP(digitalsignalprocessing）计算机控制工控机(IPC,industrialpersonalcomputer)其它CPLDFPGA2023/2/43.3控制板实例2023/2/4AVR单片机（8bit)USB编程接口外接电源口数字I/O口ArduinoUNOR3(最新款）50元左右(13.03)arduino：http://arduino.cc/模拟I/O口2023/2/4PLC(SIMENSS7-300)CPU电源模块，通讯模块，I/O模块等3.4PIDPID控制，就是对偏差信号ε（t）进行比例、积分和微分运算变换后形成的一种控制规律。ε（t）=期望输出信号—实际输出的信号2023/2/4PIDg(t)h(t)Ui(t)Uo(t)_ε（t）2023/2/4传感器控制器执行器——这里面的思维和逻辑有很多，需要思考的有很多很多。。。四机械电子制作2023/2/42023/2/42023/2/4

五一体化的尖端产品和前景

车类：自动控制类玩具四驱车AGV小车

两轮自平衡小车

四驱电动车

无人驾驶汽车（Google及日本，英国等都在研究中）登月车火星车机械手或机器人：ABB等工业机器人用于各种生产制造，特别是汽车制造（焊接，喷漆，搬运等）军用机器人（BigDog）民用机器人（用于照顾残疾人，家庭帮忙，照顾小孩，医疗<做手术，诊断>，服务型行业，娱乐之用等）2023/2/4Segway二轮自平衡小车2023/2/4行星探测车相关产品实例WALL-EABB机械手（用于焊接汽车架）Bigdog(美国军用“大狗”）2023/2/4Kuka机器人六结语机电一体化在工业生产中，应用相关广泛。相关产品，比如机器人，会越来越多的出现在我们的生产和生活中。从