机电一体化是一门将机械技术和微电子技术紧密结合的技术。具体来说,可以从以下几个方面进行理解:
定义与起源:
机电一体化,又称机械电子学,英文为Mechatronics,由机械学和电子学结合而成。该概念最早出现在1971年日本的《机械设计》杂志副刊上,并随着技术的快速发展被广泛接受和应用。技术内容:
机械技术:是机电一体化的基础,利用高新技术更新概念,实现结构、材料、性能上的变更。计算机与信息技术:涉及信息交换、存取、运算、判断与决策,以及人工智能、专家系统、神经网络等技术。系统技术:以整体概念组织应用相关技术,将总体分解成功能单元,接口技术是实现系统各部分连接的关键。自动控制技术:在控制理论指导下进行系统设计、仿真、调试,包括高精度定位控制、速度控制等。传感检测技术:是系统的感受器官,实现自动控制、自动调节的关键环节,要求快速、精确获取信息。伺服传动技术:实现电信号到机械动作的转换,对系统动态性能、控制质量和功能有决定性影响。系统组成:
机械本体:包括机架、机械连接、机械传动等,是机电一体化的基础,起支撑和传递作用。检测传感部分:检测系统工作过程中本身和外界环境参量的变化,并将信息传递给电子控制单元。电子控制单元:系统的核心,负责处理来自传感器的信号和外部命令,发出控制指令。执行器:根据电子控制单元的指令驱动机械部件运动,通常采用电力、气压、液压等方式驱动。动力源:提供系统所需能量和动力,以电能为主,也包括气能和液压能。机电一体化技术的发展使机器更加人性化、智能化,在现代工业、农业、医疗等领域有着广泛的应用。