机械工程导论第七讲解读.ppt

第 讲 七 六、机电一体化的发展趋势 第 讲 七 六、机电一体化的发展趋势 第 讲 七 六、机电一体化的发展趋势 第 讲 七 机电一体化技术 1、掌握机电一体化的基本概念、基本原理和基本知识。 3、初步掌握系统设计原理和综合集成技巧，了解机电一体化总体方案的分析和设计。 2、了解典型机电一体化系统（产品）的构成、原理、性能和使用。 机电一体化技术 第 讲 七 机电一体化技术 第 讲 七 机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得了前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术。 机电一体化，Mechatronics，是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是将英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已经得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。 机电一体化技术 第 讲 七 本 章 主 要 内 容 第 讲 七 一、机电一体化技术的发展史 二、机电一体化技术与其它技术的区别 三、机电一体化系统的组成 四、机电一体化技术的关键技术 五、机电一体化产品的设计 第 讲 七 六、机电一体化的发展趋势 一、机电一体化技术的发展史 第 讲 七 机电一体化技术的发展大体上可分为三个阶段 20世纪70年代至80年代为第二阶段——“蓬勃发展阶段” 从20世纪90年代后期开始为第三阶段——“智能化阶段” 20世纪60年代以前为第一阶段——“萌芽阶段” 一、机电一体化技术的发展史 第 讲 七 六十年代，日本通产省为扩大机械功能，在机械上采用电气和电子技术，曾结合数控机床做过不少实验，但未能获得成功。 七十年代，微电子技术成熟，微机商品化，大规模集成电路问世，构成微机的基本单元CPU、ROM、RAM和接口电路已经模块化，机电一体化得以现实。 1971年，日刊工业新闻社发行《机电一体化入门》和《机电一体化》月刊，专门刊载机电一体化新产品。 1976年，机电一体化，Mechatronics，由日本人命名。 1971到1978年日本政府颁发“机电法”和“机信法”，对机电一体化的发展起到积极推动作用。 八十年代，在“机信法”指导下，机电一体化的产品如雨后春笋不断涌现。 九十年代，集成度提高，价格下降，机电一体化技术在世界范围内得到迅猛发展，机电一体化技术遍及社会各个领域。全盛时期开始。 一、机电一体化技术的发展史 第 讲 七 机电一体化的定义在日本多种多样。但最具有指导性的 定义是日本机械振兴协会经济研究所提出的。 1、日本关于Mechatronics的定义 机电一体化这个词乃是在机构的主功能、动力功能、信息与 控制功能上引进了电子技术，并将机械装置与电子设备以及 软件等有机结合而成的系统的总称。 一、机电一体化技术的发展史 第 讲 七 美国是机电一体化产品开发和应用的最早的国家。如世 界上第一台数控机床(1952）、第一个工业机器人（1962）。 2、美国关于现代机械系统的定义 “由计算机信息网络协调与控制的,用于完成包括机械力、 运动和能量流等动力学任务的机械和机电部件相互联系的系 统” 。 美国机械工程师协会的一个专家组于1984年在给美国国家 科学基金会的报告中，提出了现代机械系统的定义。 一、机电一体化技术的发展史 第 讲 七 3、我国对机电一体化的理解 机电一体化是机电一体化技术及其产品的统称,还将柔性制造系统(FMS)(Flexible Manufacturing System)和计算机集成制造系统(CIMS)(Computer Integrated Manufacturing System)包括在内。 机电一体化是在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术,并将机械装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总称。 第 讲 七 二、与其它技术的区别 1、机电一体化技术与传统机电技术的区别 传统机电技术的操作控制主要是通过具有电磁特性的各种电器来实现，在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系；机械本体和电气驱动界限分明，整个装置是刚性的，不涉及软件和计算机控制。 机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。 2、机电一体化技术与并行工程的区别 机电一体化技术将机械技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和检测技术在设计和制造阶段就有机地结合在一起，十分注意机械和其他部件之间的相互作用。 并行工程将上述各项技