機(jī)電一體化名詞解釋

本文格式為Word版，下載可任意編輯——機(jī)電一體化名詞解釋閉式導(dǎo)軌:借助導(dǎo)軌副本身的封閉式結(jié)構(gòu)，在變化的空間位置和受力狀況下，使運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面都可能可靠接觸，從而保證運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動(dòng)。閉式導(dǎo)軌一般受溫度的變化的影響較小。

支承件靜剛度：靜剛度等于支承件產(chǎn)生的靜變形與承受的靜載荷之比、

開式導(dǎo)軌:借助于運(yùn)動(dòng)件的自重和外載荷，在一定的空間位置和受力狀況下，使運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面可靠接觸，從而保證運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動(dòng)。開式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。

直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副：支承導(dǎo)軌約束了運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的五個(gè)自由度，僅保存沿給定軸線的移動(dòng)自由度。

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副:支承導(dǎo)軌約束了運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的五個(gè)自由度，僅保存沿給定軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自由度。

軸系的熱特性：軸系的熱特性主要參數(shù)是熱源強(qiáng)度、溫升及工作部位的熱位移。其他動(dòng)壓支承：是利用空氣作用潤滑劑的一種軸承，通過空氣的彈性起支承作用，可避免固體面之間的直接接觸，在軸頸和軸瓦之間形成氣鍥

滾動(dòng)導(dǎo)軌：滾動(dòng)導(dǎo)軌的配對(duì)導(dǎo)軌面間由滾動(dòng)體隔開，導(dǎo)軌不直接接觸，運(yùn)動(dòng)時(shí)與滾動(dòng)體產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦。

1、機(jī)電一體化：其含義是機(jī)械與電子的集成技術(shù)。定義為“在設(shè)計(jì)產(chǎn)品或制造系統(tǒng)時(shí)所考慮的縝密機(jī)械工程、電子控制以及系統(tǒng)的最正確協(xié)同組合。〞

2、系統(tǒng)：從廣義上講，系統(tǒng)可以定義為兩個(gè)或者兩個(gè)以上的事物組成的相互作用、相互依存，共同完成某種特定功能或形成某種事物現(xiàn)象的一個(gè)統(tǒng)一整體的總稱。

3、機(jī)電一體化系統(tǒng)：是依照系統(tǒng)和機(jī)電一體化的定義，所有機(jī)電一體化產(chǎn)品以及這些產(chǎn)品的集成體。如：數(shù)控機(jī)床、傳真打印機(jī)等

4、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：描述決定系統(tǒng)輸入與輸出之間關(guān)系的數(shù)學(xué)方程式靜態(tài)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)輸出只與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)。

動(dòng)態(tài)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)輸出不僅與當(dāng)時(shí)的輸入有關(guān)，而且與過去的輸入和輸出有關(guān)。微分方程組線性系統(tǒng)：輸入和輸出滿足線性疊加原理的系統(tǒng)。非線性系統(tǒng)：輸入和輸出不滿足線性疊加原理的系統(tǒng)。

定常系統(tǒng)：數(shù)學(xué)模型中的所有系數(shù)都是與時(shí)間無關(guān)的常量的系統(tǒng)。時(shí)變系統(tǒng)：數(shù)學(xué)模型中含有與時(shí)間有關(guān)的系數(shù)的系統(tǒng)。確定性系統(tǒng)：在已知輸出初值和給定輸入的條件下，未來輸出可以依照數(shù)學(xué)模型唯一確定的系統(tǒng)。

隨機(jī)系統(tǒng)：在已知輸出初值和給定輸入的條件下，未來輸出不能確定的系統(tǒng)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是大量科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有好多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明?？傊?/p>

性能上：向高精度、高效率、高性能、智能化方向發(fā)展；功能上：向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展;層次上：向系統(tǒng)化、復(fù)合集成化方向發(fā)展。

機(jī)電一體化產(chǎn)品的特點(diǎn)1、體積小，重量輕2、速度快，精度高3、可靠性高4、柔性好

服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（ServoSystem）簡稱伺服系統(tǒng)，是一種反饋控制系統(tǒng)，是一種以機(jī)械位置或角

度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng)，例如數(shù)控車床等。

數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computernumericalcontrol）的簡稱，通過數(shù)字控制系統(tǒng)控制加工過程的機(jī)床。數(shù)字控制系統(tǒng)是一種利用預(yù)先決定的指令控制一系列加工作業(yè)的系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床一般由以下幾個(gè)部分組成：

●主機(jī)，他是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。他是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。

●數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。

●驅(qū)動(dòng)裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。

●輔助裝置，指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭，還包括刀具及監(jiān)控檢測裝置等。

●編程及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。

工業(yè)機(jī)器人（英語：industrialrobot。簡稱IR）是另一類數(shù)控機(jī)器。它是可以編程多自由度的，用來通過一系列動(dòng)作，搬運(yùn)物料、零件、工具或者其他裝置，以實(shí)現(xiàn)給定的任務(wù)。自動(dòng)引導(dǎo)車（AutomaticGuidedVehicle，簡記為AGV），是另一種形式的移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人。能夠跟蹤編程路徑，在工廠內(nèi)將零件從一個(gè)地方運(yùn)輸?shù)搅硪粋€(gè)地方。從早期的有軌導(dǎo)由于物料的多種多樣，沒有哪一種AGV的設(shè)計(jì)可以滿足所有的要求。根據(jù)目前常見的狀況，AGV小車可以六種類型：

1）牽引車。是用途最廣的一種AGV，主要用于量大和較重的貨物，而且是從倉庫到沿途多個(gè)地點(diǎn)且路徑較長的情形。尋常采用拖車形式。目前，有的牽引AGV可以拖動(dòng)近25噸的貨物。

2）單載車。與牽引車相反，單載車沒有拖車，自身可以載重，尋常只是將貨物從一點(diǎn)送到另一點(diǎn)，路徑較短。每次運(yùn)載一個(gè)貨架，載重較小，適于空間較小且運(yùn)動(dòng)受限的情形，特別是倉庫與送貨點(diǎn)之間。

3）貨架車。貨架車與其它的AGV都不同，由于它可以手動(dòng)操作，適用于送貨點(diǎn)到物料處理地點(diǎn)。由于可以手動(dòng)操作，在處理物料時(shí)比較靈活。4）叉車。叉車型的AGV，可以將貨物升到高處或從高架上將貨物取下，并沿導(dǎo)引路徑行駛。5）輕載車。是單載車的小型車。尋常用于貨物重量在100公斤以下的貨物，適用于電子廠內(nèi)將電子元器件從庫區(qū)運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)線上。

6）裝配線車。用于裝配線上工件的沿途運(yùn)輸。最常見的是汽車裝配線，用于將引擎、變速箱、車門、和其它相關(guān)的配件和總成送到裝配線上適合的地點(diǎn)。

順序控制系統(tǒng)依照規(guī)定的順序依次完成各種操作的控制系統(tǒng)。順序控制是一種按時(shí)間順序或規(guī)律順序進(jìn)行控制的開環(huán)控制方式柔性制造系統(tǒng)（簡稱ＦＭＳ），將計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人以及自動(dòng)引導(dǎo)車連接起來的系統(tǒng)，稱為柔性制造系統(tǒng)。是一組數(shù)控機(jī)床和其他自動(dòng)化的工藝設(shè)備，由計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)和物料自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的整體

柔性制造系統(tǒng)的組成與功能系統(tǒng)的組成：(1)中央管理和控制計(jì)算機(jī)(2)物流控制裝置(3)自動(dòng)化倉庫(4)無人輸送臺(tái)(5)制造單元(6)中央刀具庫(7)夾具站(8)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)(9)隨行工作臺(tái)

系統(tǒng)的功能：1)以成組技術(shù)為核心的對(duì)零件分析編組的功能。2)以微型計(jì)算機(jī)為核心的編排作業(yè)計(jì)劃的智能功能。3)以加工中心為核心,自動(dòng)換刀、換工件的加工功能。4)以托盤和運(yùn)輸系統(tǒng)為核心的工件存放與運(yùn)輸功能。5)以各種自動(dòng)檢測裝置為核心的自動(dòng)測量、定位與保護(hù)功能

CIMS是英語ComputerIntegratedManufacturingSystem的縮寫，意思是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助規(guī)劃以及計(jì)算機(jī)輔助制造，統(tǒng)一連接成一個(gè)大系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。

CIMS大致可以分為六層：生產(chǎn)/制造系統(tǒng)，硬事務(wù)處理系統(tǒng)，技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，軟事務(wù)處理系統(tǒng)，信息服務(wù)系統(tǒng)，決策管理系統(tǒng)。

CIMS分類

從生產(chǎn)工藝方面分，CIMS可大致分為離散型制造業(yè)、連續(xù)性制造業(yè)和混合型制造業(yè)三種；從體系結(jié)構(gòu)來分，CIMS也可以分成集中性、分散性和混合型三種。

（micro-electromechanicalsystem—MEMS）機(jī)電一體化在微型化領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了微機(jī)電系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)基本上是指尺寸在幾厘米以下乃至更小的小型裝置，是一個(gè)獨(dú)立的智能系統(tǒng)，主要由傳感順、作動(dòng)器（執(zhí)行器）和微能源三大部分組成MEMS的特點(diǎn)是

1）微型化：MEMS器件體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時(shí)間短。2）以硅為主要材料，機(jī)械電器性能優(yōu)良：硅的強(qiáng)度、硬度和楊氏模量與鐵相當(dāng)，密度類似鋁，熱傳導(dǎo)率接近鉬和鎢。

3）批量生產(chǎn)：用硅微加工工藝在一片硅片上可同時(shí)制造成百上千個(gè)微型機(jī)電裝置或完整的MEMS。批量生產(chǎn)可大大降低生產(chǎn)成本。

4）集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執(zhí)行器集成于一體，或形成微傳感器陣列、微執(zhí)行器陣列，甚至把多種功能的器件集成在一起，形成繁雜的微系統(tǒng)。微傳感器、微執(zhí)行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩(wěn)定性很高的MEMS。5）多學(xué)科交織：MEMS涉及電子、機(jī)械、材料、制造、信息與自動(dòng)控制、物理、化學(xué)和生物等多種學(xué)科，并集約了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的大量尖端成果。機(jī)械受控模塊

機(jī)械受控模塊代表系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，尋常包括機(jī)械傳動(dòng)、支座、支承等。所有的機(jī)電一體化系統(tǒng)都含有機(jī)械部分，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要功能起著支撐系統(tǒng)中其它功能單元，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用，如改變速度、遠(yuǎn)距離動(dòng)作、力的放大和反饋、速度和力的參數(shù)調(diào)理、同步傳動(dòng)和傳送物料等。與純粹的機(jī)械產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到加強(qiáng)，這就要求機(jī)械本體在機(jī)械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng)，具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點(diǎn)。機(jī)械受控模塊輸入由驅(qū)動(dòng)模塊和環(huán)境參數(shù)定義的條件一起提供。機(jī)械受控模塊輸出由測量模塊接收，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。

機(jī)械受控模塊的設(shè)計(jì)要求：除了考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性外，還必需考慮精度、慣性、阻尼、間隙、摩擦和美學(xué)要求，以符合靜平衡、動(dòng)平衡、動(dòng)量最小和外形美觀等設(shè)計(jì)原則。測量模塊

測量模塊的功能是采集有關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)和行為的信息，包括各種傳感器及其信號(hào)檢測電路（調(diào)理電路、轉(zhuǎn)換電路）。

測量模塊的輸入?yún)?shù)是機(jī)械受控模塊性能的物理變量，如強(qiáng)度、壓力、位移、速度、力（力矩）、以及變形等；測量模塊的輸出參數(shù)是被測量的特征值，如電壓、電流、相位、頻率等。

測量模塊的設(shè)計(jì)要求：不失真地反映被測物理變量的時(shí)間變化曲線。包括分辯率、精度、線性范圍、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等一系列技術(shù)指標(biāo)。驅(qū)動(dòng)模塊

驅(qū)動(dòng)模塊尋常是指由電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路組成的技術(shù)模塊。廣義的驅(qū)動(dòng)模塊則把機(jī)械傳動(dòng)和內(nèi)反饋回路以及功率源等包括在內(nèi)所組成。其作用是提供驅(qū)動(dòng)力改變系統(tǒng)包含速度和方向的運(yùn)行狀態(tài)，產(chǎn)生所希望的運(yùn)動(dòng)輸出。

驅(qū)動(dòng)模塊的輸入是由控制器的輸出指令設(shè)定，指令由所要求的運(yùn)動(dòng)形式定義。驅(qū)動(dòng)模塊的輸出由機(jī)械受控模塊接受，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變。驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)要求：在參數(shù)選擇時(shí)必需考慮運(yùn)動(dòng)形式（直線運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)等）、運(yùn)動(dòng)變量（預(yù)定速度、最大加速度等）、額定力矩、電源功率、效率等。通信模塊

通信模塊的功能是傳遞信息，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部、外部，近程和遠(yuǎn)程通信。實(shí)現(xiàn)的方法分有線和無線兩種。

系統(tǒng)各模塊間總線

遠(yuǎn)距離傳輸光纜或無線通信車間防干擾紅外線通信

制造系統(tǒng)中局域網(wǎng)通信

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)和解調(diào)器通信微計(jì)算機(jī)模塊

微計(jì)算機(jī)模塊在系統(tǒng)中負(fù)責(zé)處理由測量模塊和接口模塊提供的信息。

微計(jì)算機(jī)模塊的輸入?yún)?shù)包括被測量的反饋量和與系統(tǒng)運(yùn)行有關(guān)的設(shè)定參數(shù)，如行程和工作速度等；微計(jì)算機(jī)模塊的輸出一部分決定驅(qū)動(dòng)模塊的工作狀態(tài)，另一部分是提供給接口的信息，反映系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)。

對(duì)微計(jì)算機(jī)模塊的設(shè)計(jì)要求取決于原始的系統(tǒng)功能，例如，控制機(jī)器人手臂、監(jiān)控機(jī)器性能等。

軟件模塊

軟件模塊包括系統(tǒng)的操作指令和預(yù)定義的各種算法，它負(fù)責(zé)控制微計(jì)算機(jī)模塊的工作。軟件模塊的特性和形式與所選用的微計(jì)算機(jī)模塊密切相關(guān)。軟件的質(zhì)量對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的柔性和智能化有著巨大的影響。

軟件編程有匯編語言和高級(jí)語言，或者兩種語言混合編程。輸入/輸出接口子程序---匯編語言--運(yùn)行速度快系統(tǒng)軟件高級(jí)語言--開發(fā)周期短

七、接口模塊

接口模塊在系統(tǒng)內(nèi)主要用于各級(jí)之間的信息傳遞。最高級(jí)--人機(jī)接口--用戶信息

設(shè)備級(jí)-輸入/輸出接口--傳感器信息

輸入/輸出接口的形式與所傳遞的信息特性有關(guān)，如模擬量用ADC和DAC，規(guī)律電平用并行I/O口，計(jì)數(shù)量用可編程計(jì)數(shù)器等。

上述通信模塊、微計(jì)算機(jī)模塊、軟件模塊和接口模塊總合為控制模塊?？刂颇K的功能是處理測量模塊提供的信息，生成控制指令，輸出給驅(qū)動(dòng)模塊的執(zhí)行部件電動(dòng)機(jī)。

機(jī)電一體化系統(tǒng)是由大量要素或子系統(tǒng)構(gòu)成，各要素或子系統(tǒng)之間必需能順利進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的傳遞與交換，因此，在相互聯(lián)接要素的交界面上必需具備一定的聯(lián)系條件，這些

聯(lián)系條件就稱為“接口〞

廣義的接口功能有兩種，一種是輸入/輸出功能，另一種是變換調(diào)整功能。1.按接口的輸入/輸出功能分

（1）機(jī)械接口：對(duì)機(jī)械的輸入/輸出部分進(jìn)行幾何上（形狀、尺寸、協(xié)同、精度等）的匹配，如管接頭，法蘭盤，聯(lián)軸節(jié)，減速器等。（2）電氣接口（物理接口）：對(duì)電氣物理參數(shù)（電壓，電流，阻抗等）進(jìn)行匹配，如變壓器等。

（3）信息接口（軟件接口）：對(duì)軟件的I/O進(jìn)行語言、格式、標(biāo)準(zhǔn)、符號(hào)等的規(guī)定。如GB，ISO，ASCII，TCP/IP，各種程序語言等。

（4）環(huán)境接口：對(duì)周邊的環(huán)境條件（溫度，濕度，電磁場，振動(dòng)，水份，粉塵等）的保護(hù)作用和隔絕作用，如防塵過濾器，防水連接器，防爆開關(guān)等。

2.按輸入/輸出的變換與調(diào)整功能分

（1）零接口：不進(jìn)行任何參數(shù)變換和調(diào)整，輸出即輸入的接口。如機(jī)械接口中的管接頭，法蘭盤，聯(lián)軸節(jié)等，但減速器不屬于此類。

（2）無源接口：僅對(duì)無源要素的參數(shù)進(jìn)行變換和調(diào)整，一般不改變參數(shù)的性質(zhì)，如齒輪減速器，變壓器，可變電阻器以及光學(xué)透鏡等。

（3）有源接口：含有有源要素，能與變換或調(diào)整的參數(shù)主動(dòng)匹配，可以改變參數(shù)的性質(zhì)，如電磁離合器，光電耦合器，A/D，D/A轉(zhuǎn)換器等。

（4）智能接口：含有微處理器，可通過程序編制適應(yīng)性地改變接口條件，如通用I/O芯片8255，Z80-PIO，RS232串行接口，STD總線等。

對(duì)任何一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)依據(jù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)大體應(yīng)包括以下幾個(gè)方面。一、系統(tǒng)功能

任何系統(tǒng)都是供給最終用戶使用的，首先要明