機(jī)電一體化概論 1

1、跳轉(zhuǎn)到第一頁(yè) 機(jī)電一體化系統(tǒng)概論機(jī)電一體化系統(tǒng)概論 賈賈 茜茜 工工 業(yè)業(yè) 中中 心心 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 第第1章章 緒緒 論論 1.1 機(jī)電一體化的概念機(jī)電一體化的概念 1.2 機(jī)電一體化的組成機(jī)電一體化的組成 1.3 機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例 1.4 機(jī)電一體化的發(fā)展機(jī)電一體化的發(fā)展 1.5 本課程的學(xué)習(xí)方法本課程的學(xué)習(xí)方法 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1 機(jī)電一體化的概念機(jī)電一體化的概念 q“機(jī)電一體化機(jī)電一體化”的英文的英文“Mechatronics”,

2、”, 它是取自它是取自Mechanics（機(jī)械學(xué)）的前半部分（機(jī)械學(xué)）的前半部分 和和Electronics（電子學(xué)）的后半部分組合在電子學(xué)）的后半部分組合在 一起而創(chuàng)造出來(lái)的。一起而創(chuàng)造出來(lái)的。 q最早出現(xiàn)在最早出現(xiàn)在19711971年日本的年日本的機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)雜志雜志 的副刊上，后來(lái)隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展的副刊上，后來(lái)隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展 而被廣泛用而被廣泛用 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1.1 機(jī)電一體化的定義機(jī)電一體化的定義 q日本日本 1 1）學(xué)者渡邊茂提出：機(jī)電一體化是機(jī)械工）學(xué)者渡邊茂提出：機(jī)電一體化是機(jī)械工 程中

3、采用微電子技術(shù)的體現(xiàn)。程中采用微電子技術(shù)的體現(xiàn)。 2 2）法納克公司的小島利夫認(rèn)為：機(jī)電一體）法納克公司的小島利夫認(rèn)為：機(jī)電一體 化是機(jī)械學(xué)與電子學(xué)有機(jī)結(jié)合而提供的更化是機(jī)械學(xué)與電子學(xué)有機(jī)結(jié)合而提供的更 為優(yōu)越的一種技術(shù)。為優(yōu)越的一種技術(shù)。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 3 3）19831983年，日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所年，日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所 提出：機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主功能、提出：機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主功能、 動(dòng)力功能、信息與控制功能上引進(jìn)微電子動(dòng)力功能、信息與控制功能上引進(jìn)微電子 技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟技術(shù)，并

4、將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟 件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。該定義被件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。該定義被 大家普遍接受。大家普遍接受。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q美國(guó)美國(guó) 19961996年，美國(guó)電年，美國(guó)電氣氣和電子工程師學(xué)會(huì)和電子工程師學(xué)會(huì)/ /機(jī)械機(jī)械 工程協(xié)會(huì)（工程協(xié)會(huì)（IEEE/ASMEIEEE/ASME）把機(jī)電一體化定義）把機(jī)電一體化定義 為：在工業(yè)產(chǎn)品和過(guò)程的設(shè)計(jì)和制造中，為：在工業(yè)產(chǎn)品和過(guò)程的設(shè)計(jì)和制造中， 機(jī)械工程和電子與智能計(jì)算機(jī)控制的協(xié)同機(jī)械工程和電子與智能計(jì)算機(jī)控制的協(xié)同 集成。集成。 機(jī)電一體化概論 An Intr

5、oduction to Mechatronics q中國(guó)中國(guó) 1 1）廣義上：機(jī)械工程與電子工程相結(jié)合的技）廣義上：機(jī)械工程與電子工程相結(jié)合的技 術(shù)，以及應(yīng)用這些技術(shù)的機(jī)械電子裝置。術(shù)，以及應(yīng)用這些技術(shù)的機(jī)械電子裝置。 2 2）狹義上：機(jī)械的電子化或者電子機(jī)械工程）狹義上：機(jī)械的電子化或者電子機(jī)械工程 q以上說(shuō)法角度不同，側(cè)重點(diǎn)不同，但都強(qiáng)調(diào)以上說(shuō)法角度不同，側(cè)重點(diǎn)不同，但都強(qiáng)調(diào) 機(jī)與電的有機(jī)結(jié)合的思想。機(jī)與電的有機(jī)結(jié)合的思想。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性技術(shù), 是一

6、門獨(dú)立是一門獨(dú)立 的交叉學(xué)科。的交叉學(xué)科。 q機(jī)電一體化是動(dòng)力、傳動(dòng)、控制、信息等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化是動(dòng)力、傳動(dòng)、控制、信息等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的 系統(tǒng)集成。簡(jiǎn)單地說(shuō)，系統(tǒng)集成。簡(jiǎn)單地說(shuō)，機(jī)電一體化就是機(jī)械技術(shù)與電子技機(jī)電一體化就是機(jī)械技術(shù)與電子技 術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是機(jī)械裝置與電子裝置的軟硬件集成術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是機(jī)械裝置與電子裝置的軟硬件集成。 機(jī)電一體化 機(jī) 械 電 子 控 制 信 息 力學(xué) 材料學(xué) 液壓與氣動(dòng) 機(jī)械制造 機(jī)械設(shè)計(jì) 生產(chǎn)工藝 電子電路 電氣工程學(xué) 微電子 光學(xué) 機(jī)器人學(xué) 測(cè)試技術(shù) 傳感技術(shù) 系統(tǒng)工程 計(jì)算機(jī)技術(shù) 信息技術(shù) 通信工程 機(jī)電一體化概論 An Introducti

7、on to Mechatronics 1.原來(lái)原來(lái)僅由機(jī)械機(jī)構(gòu)僅由機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的裝置，通過(guò)與實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的裝置，通過(guò)與 電子技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣運(yùn)動(dòng)的新裝置。電子技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣運(yùn)動(dòng)的新裝置。 發(fā)條式鐘表發(fā)條式鐘表 - 石英鐘表石英鐘表 手動(dòng)照相機(jī)手動(dòng)照相機(jī) - 自動(dòng)照相機(jī)自動(dòng)照相機(jī) 機(jī)械水龍頭機(jī)械水龍頭 - 電子感應(yīng)水龍頭電子感應(yīng)水龍頭 機(jī)械調(diào)速器機(jī)械調(diào)速器 - 電子調(diào)速器電子調(diào)速器 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 2.原來(lái)原來(lái)由人來(lái)判斷和操作由人來(lái)判斷和操作的設(shè)備，變?yōu)橛傻脑O(shè)備，變?yōu)橛?機(jī)器進(jìn)行判斷實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作的設(shè)備。機(jī)器進(jìn)行判斷實(shí)現(xiàn)無(wú)人

8、操作的設(shè)備。 售貨員售貨員 - 自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)售貨機(jī) 出納員出納員 - 自動(dòng)柜員機(jī)自動(dòng)柜員機(jī)(ATM) 售票員售票員 - IC卡讀卡機(jī)卡讀卡機(jī) 檢票員檢票員 - 自動(dòng)檢票機(jī)自動(dòng)檢票機(jī) 加油員加油員 -自動(dòng)加油機(jī)自動(dòng)加油機(jī) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 3.原來(lái)由人工值守操作，改為按照原來(lái)由人工值守操作，改為按照程序程序?qū)崿F(xiàn)實(shí)現(xiàn) 靈活運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。靈活運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。 人工電話接轉(zhuǎn)人工電話接轉(zhuǎn) - 程控電話程控電話 普通機(jī)床普通機(jī)床 - 數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床 q現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎都是機(jī)電一體化現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎都是機(jī)電一體化 的設(shè)備。機(jī)電一體化

9、技術(shù)使的設(shè)備。機(jī)電一體化技術(shù)使冷冰冰的機(jī)器有冷冰冰的機(jī)器有 了人性化、智能化。了人性化、智能化。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 機(jī)電一體化的應(yīng)用機(jī)電一體化的應(yīng)用 q人們生活的人們生活的吃、穿、住、用、行吃、穿、住、用、行都離不開(kāi)機(jī)電都離不開(kāi)機(jī)電 一體化。一體化。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 采棉機(jī)采棉機(jī) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)制造業(yè)的應(yīng)用從一般的數(shù)的應(yīng)用從一般的數(shù) 控機(jī)床、機(jī)械手，發(fā)展到智能機(jī)器人

10、、柔性控機(jī)床、機(jī)械手，發(fā)展到智能機(jī)器人、柔性 制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)(FMS)(FMS)、無(wú)人生產(chǎn)車間和將設(shè)計(jì)、制、無(wú)人生產(chǎn)車間和將設(shè)計(jì)、制 造、銷售、管理集于一體的計(jì)算機(jī)集成制造造、銷售、管理集于一體的計(jì)算機(jī)集成制造 系統(tǒng)系統(tǒng)(CIMS)(CIMS)。 q機(jī)電一體化技術(shù)是其他高新技術(shù)發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)是其他高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)基礎(chǔ), , 機(jī)電一體化的發(fā)展機(jī)電一體化的發(fā)展依賴依賴于其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)于其他相關(guān)技術(shù)的發(fā) 展。展。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1.2 機(jī)電一體化的分類機(jī)電一體化的分類 q1. 1. 按產(chǎn)品的按產(chǎn)品的功能原理功能原理:

11、: （1 1）數(shù)控機(jī)械類）數(shù)控機(jī)械類 （機(jī)械裝置機(jī)械裝置） （2 2）電子設(shè)備類）電子設(shè)備類 （電子裝置電子裝置） （3 3）機(jī)電結(jié)合類）機(jī)電結(jié)合類 CT （機(jī)械、電子相結(jié)合機(jī)械、電子相結(jié)合） （4 4）電液伺服類）電液伺服類 （液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置） （5 5）信息控制類）信息控制類 (動(dòng)作由所接收的信息控制動(dòng)作由所接收的信息控制) ) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q2. 2. 按產(chǎn)品技術(shù)的按產(chǎn)品技術(shù)的系統(tǒng)化程度系統(tǒng)化程度: : （1 1）大型成套設(shè)備）大型成套設(shè)備 （2 2）數(shù)控機(jī)械）數(shù)控機(jī)械 （3 3）儀器儀表）儀器儀表

12、 （4 4）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)）辦公自動(dòng)化系統(tǒng) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q3.3.按產(chǎn)品的按產(chǎn)品的服務(wù)對(duì)象領(lǐng)域服務(wù)對(duì)象領(lǐng)域: : 工業(yè)生產(chǎn)類、運(yùn)輸包裝類、儲(chǔ)存銷售類、工業(yè)生產(chǎn)類、運(yùn)輸包裝類、儲(chǔ)存銷售類、 社會(huì)服務(wù)類、家庭日用類、科研儀器類、社會(huì)服務(wù)類、家庭日用類、科研儀器類、 國(guó)防武器類等。國(guó)防武器類等。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q4.4.按按機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度: : （1 1）功能附加型）功能附加型 （2 2）功能替代型）功能替代型 （3 3）機(jī)電融合型）機(jī)電融合型

13、機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1.3 機(jī)電一體化的特點(diǎn)機(jī)電一體化的特點(diǎn) q結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便 q速度快、精度高速度快、精度高 q可靠性高可靠性高 q柔性好柔性好 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.2 機(jī)電一體化的組成機(jī)電一體化的組成 q并非有了電氣電子之后才發(fā)展了控制技術(shù)。并非有了電氣電子之后才發(fā)展了控制技術(shù)。 q機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)明應(yīng)用的同時(shí)，控制技術(shù)就產(chǎn)生了，如機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)明應(yīng)用的同時(shí)，控制技術(shù)就產(chǎn)生了，如:漏漏 壺、指南車等。壺、指南車等。 單只及多級(jí)單只及多級(jí)漏壺漏壺

14、 指南車指南車 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 機(jī)械機(jī)械/ /氣動(dòng)氣動(dòng)/ /液壓傳動(dòng)與控制液壓傳動(dòng)與控制 機(jī)械傳動(dòng)與控制機(jī)械傳動(dòng)與控制 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 現(xiàn)代系統(tǒng)現(xiàn)代系統(tǒng) 早期系統(tǒng)早期系統(tǒng) 早期的電氣控制就是在電路當(dāng)中增加了電器開(kāi)關(guān)或繼電器等，來(lái)控早期的電氣控制就是在電路當(dāng)中增加了電器開(kāi)關(guān)或繼電器等，來(lái)控 制電機(jī)或液壓、氣動(dòng)元件的電路，使其產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。制電機(jī)或液壓、氣動(dòng)元件的電路，使其產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics

15、1.2.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成及功能機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成及功能 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (1)(1)機(jī)械單元機(jī)械單元 包括包括機(jī)械傳動(dòng)裝置機(jī)械傳動(dòng)裝置和和機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置，相當(dāng)于人，相當(dāng)于人 體的體的運(yùn)動(dòng)器官運(yùn)動(dòng)器官。主要功能：使系統(tǒng)各組成單元、零。主要功能：使系統(tǒng)各組成單元、零 部件按照一定的空間和時(shí)間關(guān)系安裝在一定位置上部件按照一定的空間和時(shí)間關(guān)系安裝在一定位置上 ，并保持特定的關(guān)系。，并保持特定的關(guān)系。 (2)(2)檢測(cè)單元檢測(cè)單元 包括各類包括各類傳感器、變送器傳感器、變送器，相當(dāng)于人體的，相當(dāng)于人體的感覺(jué)感覺(jué)

16、器官器官。主要功能：對(duì)系統(tǒng)所需的本身和外界的參數(shù)。主要功能：對(duì)系統(tǒng)所需的本身和外界的參數(shù) 及狀態(tài)進(jìn)行檢查，送給控制單元。及狀態(tài)進(jìn)行檢查，送給控制單元。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (3)(3)控制單元控制單元 包括包括微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、PLCPLC、邏輯電路、接口、邏輯電路、接口 等，是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心部分，相當(dāng)于人等，是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心部分，相當(dāng)于人 體的體的大腦大腦。主要功能：采集傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)外。主要功能：采集傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)外 部輸入信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、判斷、決策，根部輸入信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、判斷、決策，根 據(jù)處理結(jié)果向執(zhí)

17、行元件及驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指據(jù)處理結(jié)果向執(zhí)行元件及驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指 令，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。令，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (4)(4)伺服與驅(qū)動(dòng)單元伺服與驅(qū)動(dòng)單元 包括包括伺服元件及其驅(qū)動(dòng)伺服元件及其驅(qū)動(dòng)，相當(dāng)于人體的，相當(dāng)于人體的肌肉肌肉。 主要功能：根據(jù)控制信息和指令完成要求的動(dòng)作，主要功能：根據(jù)控制信息和指令完成要求的動(dòng)作， 一般可采用位置、速度和力矩三種控制方式。一般可采用位置、速度和力矩三種控制方式。 接口接口是控制單元與外部設(shè)備的連接元件，是控是控制單元與外部設(shè)備的連接元件，是控 制單元與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。

18、主要功制單元與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。主要功 能：執(zhí)行控制單元命令、返回外設(shè)狀態(tài)、數(shù)據(jù)緩沖能：執(zhí)行控制單元命令、返回外設(shè)狀態(tài)、數(shù)據(jù)緩沖 、設(shè)備尋址、信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)寬度與格式轉(zhuǎn)換等。、設(shè)備尋址、信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)寬度與格式轉(zhuǎn)換等。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.2.2 機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù) q機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù) q計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù) q傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) q軟件技術(shù)軟件技術(shù) q通信技術(shù)通信技術(shù) q驅(qū)動(dòng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù) q自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù) q系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù) 機(jī)電一體化概論 A

19、n Introduction to Mechatronics 1.3 機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例 1.3.1 自控式恒溫箱自控式恒溫箱 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.3.2 電子燃油噴射系統(tǒng)電子燃油噴射系統(tǒng) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q針對(duì)針對(duì)降低燃料費(fèi)用和減少?gòu)U氣降低燃料費(fèi)用和減少?gòu)U氣排放而開(kāi)發(fā)應(yīng)排放而開(kāi)發(fā)應(yīng) 用的用的發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹進(jìn)行介紹。 q 空氣空氣燃料比的

20、控制燃料比的控制 q當(dāng)空氣燃料比增大時(shí)，燃料稀薄，點(diǎn)火困難當(dāng)空氣燃料比增大時(shí)，燃料稀薄，點(diǎn)火困難 ；反之，由于氧氣不足，所排放的氣體中沒(méi)；反之，由于氧氣不足，所排放的氣體中沒(méi) 有充分燃燒的碳化氫（有充分燃燒的碳化氫（HCHC）和一氧化碳（）和一氧化碳（COCO ）含量增加，既浪費(fèi)燃料又污染環(huán)境。因此）含量增加，既浪費(fèi)燃料又污染環(huán)境。因此 ，將空氣燃料比控制在最佳狀態(tài)非常重要。，將空氣燃料比控制在最佳狀態(tài)非常重要。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖 廢氣廢氣 再循再循 環(huán)環(huán) 機(jī)電一體化概論

21、 An Introduction to Mechatronics q從各個(gè)傳感器得到的模擬電壓信號(hào)和從發(fā)從各個(gè)傳感器得到的模擬電壓信號(hào)和從發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出軸得到的脈沖信號(hào)都輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)輸出軸得到的脈沖信號(hào)都輸入發(fā)動(dòng)機(jī) 控制單元（控制單元（ECUECU）。以這些信息為基礎(chǔ)，在）。以這些信息為基礎(chǔ)，在 ECUECU內(nèi)對(duì)最佳空氣燃料比、點(diǎn)火時(shí)間、排氣內(nèi)對(duì)最佳空氣燃料比、點(diǎn)火時(shí)間、排氣 再循環(huán)率等進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果作為控制再循環(huán)率等進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果作為控制燃料燃料 噴射閥噴射閥和和點(diǎn)火裝置點(diǎn)火裝置等的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。等的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronic

22、s 1.3.3 ETC1.3.3 ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)不停車收費(fèi)系統(tǒng) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 電子標(biāo)簽讀寫天線通電子標(biāo)簽讀寫天線通 過(guò)過(guò)RS232RS232串口電纜連串口電纜連 接到位于收費(fèi)亭的車接到位于收費(fèi)亭的車 道計(jì)算機(jī)上。其他設(shè)道計(jì)算機(jī)上。其他設(shè) 備如自動(dòng)欄桿、費(fèi)額備如自動(dòng)欄桿、費(fèi)額 顯示器、車道通行燈顯示器、車道通行燈 等則通過(guò)車道控制器等則通過(guò)車道控制器 與車道計(jì)算機(jī)連接。與車道計(jì)算機(jī)連接。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics qETCETC系統(tǒng)工作流程系統(tǒng)工作流程 (1)(1)車輛進(jìn)

23、入通訊范圍，首先壓到車輛進(jìn)入通訊范圍，首先壓到觸發(fā)線圈觸發(fā)線圈，啟，啟 動(dòng)讀寫天線；動(dòng)讀寫天線； (2)(2)讀寫天線讀寫天線與電子標(biāo)簽通訊與電子標(biāo)簽通訊，判別車輛電子標(biāo)，判別車輛電子標(biāo) 簽是否有效，有效則進(jìn)行交易；無(wú)效則報(bào)警簽是否有效，有效則進(jìn)行交易；無(wú)效則報(bào)警 并保持車道封閉，直到車輛離開(kāi)電子線圈；并保持車道封閉，直到車輛離開(kāi)電子線圈； (3)(3)如如交易成功交易成功，系統(tǒng)控制欄桿抬升，通行信號(hào)，系統(tǒng)控制欄桿抬升，通行信號(hào) 燈變綠，費(fèi)額顯示牌上顯示交易信息；燈變綠，費(fèi)額顯示牌上顯示交易信息； 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (4)(4)車輛

24、通過(guò)車輛通過(guò)抓拍線圈抓拍線圈時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍；時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍； (5)(5)車輛通過(guò)車輛通過(guò)落桿線圈落桿線圈后，欄桿自動(dòng)回落，通行后，欄桿自動(dòng)回落，通行 信號(hào)燈變紅色；信號(hào)燈變紅色； (6)(6)系統(tǒng)保存交易記錄，并將其上傳至收費(fèi)站服系統(tǒng)保存交易記錄，并將其上傳至收費(fèi)站服 務(wù)器中，等待下一輛車進(jìn)入。務(wù)器中，等待下一輛車進(jìn)入。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.4 機(jī)電一體化的發(fā)展機(jī)電一體化的發(fā)展 1.4.1 1.4.1 機(jī)電一體化的發(fā)展歷史機(jī)電一體化的發(fā)展歷史 1 1初級(jí)階段（初級(jí)階段（19601960年以前）年以前） 2 2蓬勃發(fā)展

25、階段（蓬勃發(fā)展階段（1970198019701980年）年） 3 3智能化階段（智能化階段（19901990年至今）年至今） 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.4.2 1.4.2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)電一體化是機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)機(jī)電一體化是機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì) 算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉融合算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉融合, ,它的發(fā)展和進(jìn)它的發(fā)展和進(jìn) 步依賴于也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此步依賴于也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此 , ,機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向?yàn)橹悄芑?、模塊化機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向?yàn)橹悄?/p>

26、化、模塊化 、網(wǎng)絡(luò)化、人格化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化。、網(wǎng)絡(luò)化、人格化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.5 本課程的學(xué)習(xí)方法本課程的學(xué)習(xí)方法 1.5.1 本課程的本課程的目的目的 本課程之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了很多專業(yè)課程：數(shù)控本課程之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了很多專業(yè)課程：數(shù)控 加工技術(shù)、數(shù)控原理與系統(tǒng)、機(jī)床電氣與加工技術(shù)、數(shù)控原理與系統(tǒng)、機(jī)床電氣與PLCPLC、單、單 片機(jī)等等。這些課程都是針對(duì)某一非常具體的技片機(jī)等等。這些課程都是針對(duì)某一非常具體的技 術(shù)，是實(shí)際應(yīng)用的不同方面。術(shù)，是實(shí)際應(yīng)用的不同方面。 本課程是以各學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性

27、課程。它本課程是以各學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性課程。它 從從系統(tǒng)的角度系統(tǒng)的角度分析研究生產(chǎn)實(shí)際中的機(jī)電一體化分析研究生產(chǎn)實(shí)際中的機(jī)電一體化 設(shè)備及設(shè)計(jì)方法。從而使大家從系統(tǒng)的層面對(duì)機(jī)設(shè)備及設(shè)計(jì)方法。從而使大家從系統(tǒng)的層面對(duì)機(jī) 電一體化設(shè)備及設(shè)計(jì)方法有整體而深刻的認(rèn)識(shí)。電一體化設(shè)備及設(shè)計(jì)方法有整體而深刻的認(rèn)識(shí)。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.5.2 1.5.2 本課程的任務(wù)本課程的任務(wù) 引領(lǐng)讀者引領(lǐng)讀者 n了解機(jī)電一體化系統(tǒng)組成及其基本功了解機(jī)電一體化系統(tǒng)組成及其基本功能能 n掌握掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)基本原理、總體布局、各組機(jī)電一體化系統(tǒng)基本原理、總體布局、各組 成單元及接口、機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。成單元及接口、機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.5.31.5.3課程的