智能傳感與檢測技術(shù) 教案 12-1 12.1 機(jī)器人傳感器12.2 汽車傳感器

《智能傳感與檢測技術(shù)》課程教案授課章節(jié)第12章現(xiàn)代智能制造工業(yè)領(lǐng)域中的傳感器12.1機(jī)器人傳感器12.2汽車傳感器建議課時(shí)2授課方式理論知識(shí)講授+提問討論+多媒體演示所屬專業(yè)教學(xué)目標(biāo)1.熟悉機(jī)器人傳感器2.理解機(jī)器人的“大腦”和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3.熟悉汽車上常用的傳感器4.了解汽車電子控制系統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)1.機(jī)器人傳感器2.汽車上常用的傳感器教學(xué)難點(diǎn)1.機(jī)器人傳感器2.汽車上常用的傳感器參考教材《智能傳感與檢測技術(shù)》徐小華主編機(jī)械工業(yè)出版社ISBN978-7-111-76072-6教學(xué)內(nèi)容『新課導(dǎo)入』傳感器技術(shù)是世界各國競相發(fā)展的高新技術(shù)，也是進(jìn)入21世紀(jì)以來優(yōu)先發(fā)展的頂尖技術(shù)之一。傳感器技術(shù)所涉及的知識(shí)領(lǐng)域非常廣泛，其研究和發(fā)展也越來越多地和其他學(xué)科技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系。傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，具有巨大的應(yīng)用潛力和廣泛的開發(fā)空間?，F(xiàn)代智能制造工業(yè)領(lǐng)域中的大量應(yīng)用了各種各樣的傳感器。『授課內(nèi)容』12.1機(jī)器人傳感器12.1.1機(jī)器人概述國際標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義，即機(jī)器人是一種可編程和多功能的，用來搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)，或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可改變和可編程動(dòng)作的專門系統(tǒng)。機(jī)器人的技術(shù)主要包括：傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等。12.1.2機(jī)器人傳感器機(jī)器人傳感器可分為內(nèi)部檢測傳感器和外部檢測傳感器兩大類，如圖12-2所示。1.觸覺傳感器2.視覺傳感器3.聽覺傳感器4.接近覺傳感器嗅覺傳感器12.1.3機(jī)器人的“大腦”和執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.機(jī)器人的“大腦”機(jī)器人的“大腦”叫做中央處理器（CPU），如圖12-4所示。中央處理器就是一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，接收到傳感器傳回來的數(shù)據(jù)后，根據(jù)內(nèi)部預(yù)先設(shè)定好的算法程序解析各個(gè)信號(hào)所代表的真實(shí)意義。2.機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)向轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以說成有7個(gè)自由度，由此可見一個(gè)機(jī)器人自由度越多，就說明這個(gè)機(jī)器人得動(dòng)作就越靈活，如圖12-5所示。12.2汽車傳感器12.2.1汽車上常用的傳感器汽車技術(shù)發(fā)展特征之一就是越來越多的部件采用電子控制。根據(jù)傳感器的作用，可以分類為測量溫度、壓力、流量、位置、速度、氣體濃度、光亮度、距離等功能的傳感器，它們各司其職，一旦某個(gè)傳感器失靈，對(duì)應(yīng)的裝置工作就會(huì)不正常甚至不工作。因此，傳感器在汽車上的作用是非常重要的。汽車上的各類傳感器分布如圖12-8所示。1.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)用傳感器主要包括空氣流量傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、進(jìn)氣與冷卻液溫度傳感器、氧傳感器、爆燃傳感器等。圖12-9為發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)傳感器安裝位置圖。2.液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的傳感器液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中主要傳感器為安裝在方向盤柱上的轉(zhuǎn)矩傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，如圖12-10所示。3.汽車變速器上的傳感器4.安全氣囊上的傳感器5.全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)上的傳感器6.電控懸架上的傳感器7.雨量和光線識(shí)別傳感器8.光照強(qiáng)度傳感器12.2.2汽車電子控制系統(tǒng)1.汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng)汽車電腦ECU電子點(diǎn)火系統(tǒng)主要包括各種傳感器、ECU和執(zhí)行器（點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈、火花塞），如圖12-17所示。2.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)3.電控自動(dòng)變速器4.汽車ABS液壓制動(dòng)系統(tǒng)5.汽車航位推測系統(tǒng)6.汽車側(cè)翻檢測系統(tǒng)【多媒體演示】多媒體課件見教材配套教學(xué)PPT『課堂小結(jié)』汽車工業(yè)是傳感器實(shí)際應(yīng)用的最大市場，每臺(tái)汽車上都安裝有幾十個(gè)到幾百個(gè)傳感器，目前的高端汽車