机电工程导论论文.pdfVIP

机械电子工程导论论文

班号：

学号：

一．引言

随着现代科学技术的不断发展和进步，极大地推动了不同学科的交融，机电工程领域的

技术革新也同样在不断的更新换代。由于微电子技术和计算机技术的迅猛发展及其向机械工业

的渗透所形成的机电一体化，使机械工程的技术结构、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，使工业和工程领域生产由“机械电气化”进入“机电一体化”发

展阶段。光机电一体化包括产品和技术两个方面。

二．光机电一体化技术概述

光机电一体化产品是包含光学技术。机械技术，微电子技术，计算机技术，信息技术，

自动控制技术和通讯技术的高科技产品．光机电一体化技术是指其技术原理和使用光机电一体

化产品得以实现，使用和发展的技术，光机电一体化产品具有结构简单，功能多。效率高，能

耗低等特点，它们一般由机械本体，传感器，接口，微处理器和执行机构等五部分组成，如果

把光机电一体化产品比做一个人，则计算机就是它的头脑，传感器是它的五官，软件就是使驱

体能发挥效能的手段，所以，光机电一体化产品就是具有头脑和五官，能够感知外界环境的变

化，并根据这种变化作出响应的机器或机构，机器人就是光机电一体化产品的典型代表。

三．光机电一体化产品特点

3．1体积小。重量轻。适应性强。操作更方便

光机电一体化技术的使用．使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序．频繁紧张地

进行单调重复操作的工作方式．可以灵活方便地按需要控制和改变生产操作程序．任何一台光

机电一体化装置的动作．都可由预设的程序一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

3．2功能增强．精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光．电脑等现代技术集成开发的自动化．智能化机械设备。

仪器仪表和元器件，电子技术的洒用使得控制水平大幅度提高。运算速度加快．通过电

子自动控制系统可精确按预设动作运行。其自行诊断，校正，补偿功能非常完善，可将误差降

1/5

低到最小值．达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时由于机械传动部件减少．机械

磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

3．3部分硬件实现软件化．

智能化程度提高传统机械设备一般不具有自行维修或自我诊断功能。光机电一体化技术

使得电子装置能按照人的意图进行自动控制．自动检测．信息采集及处理．调节，修正，补偿，

自诊断，自动保护直至自动记录。显示，打印工作结果等工作。

3．4产品可靠性得到提高．

使用寿命增长传统机械装置的运动部分．一般都伴随着磨损及运动部件配合所引起的动

作误差，导致可动部件的摩擦，撞击，振动等加重。严格影响

机械装置的寿命，稳定性和可靠性，而光机电一体化技术的应用．使装置的可动部件减

少，磨损也大为减小．像集成化接近开关甚至无可动作部件．无机械磨损，因此，装置的寿命

提高．故障率降低，从而会大大提高产品的可靠性和稳定性。

3．5融合多种学科新技术，衍生出更多．更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识．包括数学。物理，化学，声

学，机械工程学，电力电子学，电工学，系统工程学，光学。控制论，信息论和计算机科学等

等，例如人们很熟悉的静电复印机，彩色印像机等，就是一种由机，电。学，磁，化学等多种

学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术，传感器技术。控制技术与

机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强．性能更好的新一代技术产品和更先进的

技术装备。

3．6产品系统性增强．各部分系统问协调性要求提高光机电一体化是一门边缘的科学技

术．多种技术的综合及多个部分的组合．使得光机电一体化技术及产品更具有系统性。完整性

和科学性．其各个组成部分在综合成一个完整的系统中的相互配合有着严格的要求。这就要求

各种技术扬长避短。提高系统协调性和整体性。

四．光机电一体化的发展趋势

光机电一体化是集机械，电子，光学，控制，计算机，信息等多学科的交叉综合．它的

发展和进步领带并促进相关技术的发展和进步。因此．机电一体化的主要发展方向。

2/5

4．1数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字