《机电一体化综合训练》总结(机械)

第一篇：《机电一体化综合训练》总结(机械)

两自由度机械臂控制系统实习总结

实习任务：

两自由度机械臂控制系统（机械部分）时间： 2009.8.10—2009.8.22 地点： 工程训练中心203 一.实习目的、任务与要求

1.1目的

1.11学习机电控制技术，了解机电一体化设备的基本结构，控制方式和工业机器人的基本控制原理。

1.12学习研究系统基础硬件构成。了解各部件名称、功能、选型依据和使用方法。了解网络系统配置及操作特点。

1.13学习研究系统基础软件，了解控制软件平台，了解示教再现控制方式及其演示软件。学习对机器人控制中两种坐标空间运动模式的操作设计。1.14通过机械臂的操作使用，了解部分控制器件的功能、使用方法和基本控制原理。了解机械臂素描绘图控制的图像处理技术。

1.15通过编程训练，学习工业机器人控制绘图语言的基本编程方法，了解机械臂绘图的基本算法。

1.2任务及要求

1.21测定机械臂结构，描述机械传动部分的结构形式、运动模式及减速器的结构原理，绘出机构运动示意图。

1.22了解机械臂控制系统电器控制部分的主要器件,绘制控制系统框图.标

注各部件的主要功能、型号及参数。

1.23学习使用鼠标、手写板和摄像头控制机械臂绘制图案文字和素描肖像。1.24学习编写控制程序。设计绘图程序，控制机械臂绘出实际图形。

二.实习环境

2.1实习设备

2.11硬件：GRB系列二自由度机械臂系统一套(GRB200）、PC 机一台、GT-400-SG-PCI/ISA型四轴脉冲型开环运动控制卡、GCB-100两轴驱动电气箱、彩色显示器、鼠标、手写板和摄像头。

2.12 软件：WindowsXP操作系统、运动控制器Windows驱动程序和运动控制动态连接库、机器人图形示教和语言编程软件。

三.实习内容

3.1 测定机械臂结构

GRB200 机器人关节1长度200mm,运动范围±100°，关节2连杆长度150mm,运动范围±50°。3.2 机械传动部分的结构形式

二自由度机械臂只有两个旋转运动关节，主要使用交流伺服电机和谐波减速器驱动。

交流伺服电机运转平稳，输出力矩恒定，过载能力强，加速性能好，可以取得很高的控制精度，以松下Panasonic 小惯量交流伺服电机为例，电机轴后端带有标准2500线增量式光电编码器，控制器内部采用了4 倍频技术，其脉冲当量为360°/（2500*4）=0.036°，控制精度远高于步进电机。交流伺服电机轴后端带有标准2500线增量式光电编码器，控制精度远高于步进电机。

谐波减速传动是一种依靠齿轮的弹性变形运动来达到传动目的的新型传动方式，它具有重量轻、结构简单、传动比大、承载力强、运转平稳和运动精度高等特点，广泛用于工业机器人关节传动领域。

关节控制轴1，2上还安置了光电式限位开关，结合电机上的增量光电编码器作为机器人控制轴的相对位置定位，并能在硬件上确保关节轴不超出其行程范围，保证了机器人本体和操作者的安全。

根据实际作业的需要可以在机器人关节2 的末端工具安装点上在第二个旋转运动关节的末端安装了笔和笔架便于验证机械臂末端的运动轨迹。

本体上引出2个关节控制轴的电机控制信号、编码器角度反馈信号和关节轴限位信号，通过连接电缆和控制器连接。本体部件采用铝合金材料加工成型，重量轻强度高，使得关节控制轴可以取得较高的控制速度和加速度。3.3 机械传动部分的运动模式

机器人的空间坐标直接由各个关节的坐标来确定，所有关节变量构成一个关节矢量。所有关节矢量构成的空间称为关节坐标空间。因此关节坐标空间运动就是直接操作各个关节的来完成机器人动作的运动。

其中, x：关节2 末端在直角坐标空间中的X 轴坐标值； y：关节2 末端在直角坐标空间中的Y 轴坐标值； q1 ：关节坐标空间中关节1 的坐标值； q2 ：关节坐标空间中关节2 的坐标值； l1 ：关节1 的长度，为200mm；

l2 ：关节2 的长度，为150mm（GRB400 关节2 长度为200mm）；

根据关节

1、关节2 的关节坐标值q1，q2，用运动学方程式可以计算出机器人关节2 末端，即绘图笔末端点在XY平面的位置，这是机器人运动学正解。

3.4 机械传动部分减速器的结构原理

谐波减速传动是一种依靠齿轮的弹性变形运动来达到传动目的的新型传动方式，它具有重量轻、结构简单、传动比大、承载力强、运转平稳和运动精度高等特点, 广泛用于工业机器人关节传动领域。

谐波减速传动的工作原理如图1-1所示：

图1-1 谐波减速传动的工作原理

谐波传动包括三个基本构件：波发生器、柔轮、刚轮。

三个构件可任意固定一个，其余两个一为主动、一为从动，可实现减速或增速（固定传动比），也可变换成两个输入，一个输出，组成差动传动。

当刚轮固定，波发生器为主动，柔轮为从动时：柔轮在椭圆凸轮作用下产生变形，在波发生器长轴两端处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全啮合；在短轴两端 处的柔轮轮齿与刚轮轮齿完全脱开；在波发生器长轴与短轴的区间，柔轮轮齿与刚轮轮齿有的处于半啮合状态，称为啮入；有的则逐渐退出啮合处于半脱开状态，称为啮出。由于波发生器的连续转动，使得啮入、完全啮合、啮出、完全脱开这四种情况依次变化，循环不已。

波发生器在柔轮内转动时，迫使柔轮产生连续的弹性变形，此时波发生器的连续转动，就使柔轮齿的啮入—啮合—啮出—脱开这四种状态循环往复不断地改变各自原来的啮合状态。这种现象称之错齿运动，正是这一错齿运动，作为减速器就可将输入的高速转动变为输出的低速转动。3.5 机构运动示意图

如图1-2所示：

图1-2 机构运动示意图

在PC机的控制下，程序通过一轴编码器、二轴编码器，分别驱动交流伺服电机、步进电机工作，再通过谐波齿轮减速器驱动大小机械臂转动，小机械臂带动画笔工作，当画笔间断工作时，电磁铁便工作，提起画笔，最终完成所做的任务。两自由度机械臂自由度计算：

根据机构运动示意图可知空间机构共有6个活动构件，即n=6，P5=5，P3=3。则机械臂的空间自由度为：

F=6n-(5*P5+3*P3)=6×6-(5×5+3×3)=2 故该机械臂的自由度为2，即两自由度机械臂。

四.实习总结

在这次机电一体化综合训练实习中，我们通过对两自由度机械臂控制系统的学习初步学习了机电控制技术，了解了机电一体化设备的基本结构、控制方式和工业机器人的基本控制原理。通过机械臂的操作使用，了解部分控制器件的功能、使用方法和基本控制原理和机械臂素描绘图控制的图像处理技术，并且了解各部件名称、功能、选型依据和使用方法。机械臂提供了机器人系统开发平台，由通用运动控制器提供基本的电机位置和速度控制功能，数字IO功能；由PC提供的各种功能强大应用系统软件和丰富的硬件扩展功能。采用面向对象的方法和语言来进行设计开发。

两自由度机械臂控制系统几乎涵盖了机电一体化这门课的所有知识。先前学过的课程如机械原理，机械设计，电子技术等，使我很容易理解机电一体化系统的结构形式，工作原理；以前学过的C语言程序设计知识，在学习和理解机器人绘图语言过程中起到了很大的作用，我们很快掌握了绘图语言并能够熟练应用。

持续好2周的机电一体化综合训练实习到今天终于圆满的结束了，在这个实习的过程中，学到了很多在平时书本中学不到的东西，同时也发现了自己在学习中也存在许多不足之处，现将其总结如下：

（1）巩固加深了以前所学的知识，让我们深深地感受到实践的不足，所学的理论知识必须经过实践，切实地应用到实际中，才能真正地掌握知识，学以致用；

（2）通过这次实习接触并使用了以前没有见到过的高科技产物；

（3）加强了实践能力的锻炼，认识到自身的缺陷，实践很难结合课本学到的知识，理论知识总是无法运用到实践，也发现了自己对机械的了解还不是很透彻。

本次实习的不足之处：在还没有进行机电一体化课程的前提下，进行机电一体化综合实习，我们感觉实习很盲目，很被动，不能很直观地理解其含义。虽然我们认真地实践，进行实物观察，阅读实验指导书和说明书，还是有很多知识不能完全掌握，对知识的理解不够完善，不能很系统地清晰地理解整个机电一体化系统的结构及其工作原理。

五.展望

通过这次机电一体化实习，使我认识到在纯机械技术较为完善的基础上，增强与电子信息技术的融合，使机械与电子技术完美有机结合，才能更好地实现机电一体化系统的高附加价值化目标，即多功能化、高效率化、高可靠化、节省材料和能源。

以下是我对此次实习的一点建议，不对的地方希望老师批评指正。

我认为本次实习的优点:具有一套两自由度机械臂控制系统供我们进行实物分析，并有PC机一台及相应的机器人图形示教和语言编程软件，能够编写自己的绘图程序，充分发挥了同学们这方面的主观能动性。

存在的不足之处是：首先，此次实习的两自由度机械臂服务器没有开启，同学们不能进行实际的机械绘图来验证程序；其次，同学们只能观察机械臂的外部结构形状，但其内部具体结构不能进行观察，因此提出建议：在老师的指导下对两自由度机械臂进行简单的拆装，搞清楚每一部件的具体结构，工作原理及它们之间的相对位置关系等，同时希望老师进行适当的讲解。

第二篇：机电一体化 机械臂部分总结

1机械臂设备的工作原理

研究所使用的机械臂设备是固高科技(深圳)有限公司自行研究、开发的一款高性能二自由度串联机械臂系统(GP．8．200．sv)，它可进行简单的二维图形的绘制，机械臂实体图如图1所示。该机械臂采用交流伺服电机作为驱动源，通过行星齿轮减速器直接驱动两个运动关节，与电机耦合的增量式光电编码器对机械臂的两个控制轴进行位置定位。该机械臂使用基于DSP的运动控制器作为底层实时控制设备，PC机作为上层的控制系统，整个机械臂系统的控制结构框图如图2所示。

始于原点的控制轴为关节1，与其相连接的为关节2。机械臂通过控制这2个关节的协调运动带动安装在关节2末端的绘笔完成绘图任务。机械臂接收到绘制曲线的指令后，以当前位置的直角坐标为绘图的起始点，根据所要绘制曲线的参数方程及绘制精度均匀取曲线上的H个点，获得完成绘图任务所需的H个目标位置，然后利用运动学反解公式，将这些目标点转化为2个关节相对应的关节坐标，再将关节坐标系下的目标位置、最大速度、加速度等参数转换成伺服驱动器能够识别的脉冲量，输入到运动控制器中驱动伺服电机运动。机械臂关节位置的反馈信息由增 量式光电编码器获得，先将所得到的脉冲量转换为关节坐标值，再进行运动学正解，就可以得到当前机械臂绘笔位置的直角坐标。图3二自由度机械臂在平面直角坐标系中的投影图 根据图3，直接应用平面几何的知识，即可得到 关节2末端坐标的运动学正解与反解的公式㈣。

当机械臂的绘笔在画纸上进行实际绘图时，观察到以下问题。首先，机械臂实际绘出的图形与光电编码器反馈数据还原后的图形有较大差异，表明反馈信息并不能真实反映实际输出，而这个偏差是由于电机与机械臂关节之间存在传动部件的耦合松动。其次，机械臂的绘笔在不同的位置、沿不同的方向绘出的图形也有比较明显的差别，而这往往是因为关节转动所固有的机械特性。此外，绘出的图线有小锯齿状，不平滑，仔细观察后发现，绘图过程中机械臂有轻微的 抖动，这可能是由于关节运动速度过快等原因造成的。图5就是机械臂在画纸上绘制四叶玫瑰线的实际图形。因为无法改变机械臂关节转动过程中的机械特性，于是仅针对在一个确定的起始位置、沿一个确定的方向的绘图过程进行补偿，如果起始点更换到其他

位置，补偿思想不变。当机械臂的关节l处于60。同时关节2处于80‘的位置时，关节2末端的绘笔刚好

位于绘图板的中部，因此以下的研究均以这个位置作 为绘图的起始位置。

图5机械臂实际绘制的四叶玫瑰线

Fig．5 Four-leafrose practically drawn by robot ann 由于光电编码器反馈回的数据与实际输出有较

大差距，为获得较好的实际结果，所以根据实测的间 隙值设定其补偿量，对运动控制器的参考输入进行修 正。以改进图5为例，进行简单的常数补偿。四叶玫 瑰线的中心点坐标为‰，yo)，可以看到X

在图5的基础上进行补偿后，机械臂已经能够绘

制出比较准确的曲线，但其平滑度还不够理想。下面 针对关节的运动速度进行分析，期望通过降低速度来 消除曲线上的抖动，以获得更好的绘图效果。机械臂 的控制轴按照梯形速度曲线模式运动，即运动关节从 当前位置点运动到下一个目标点的过程中经历3个阶 段，第l阶段速度根据设定的加速度值从零加速到最 大速度，第2阶段加速度为零，速度保持已达到的最 大速度运行，第3阶段速度再按设定的负向加速度减 速到零．并且此时到达要求的目标位置。写入运动控 制器的每一条指令都含有目标位置、最大速度和加速 度这3个参数。加速度在系统初始化时已设定。而最

1一一I 大速度被定义为V=—Iv-—1"01STEP TIME，其中内和p分别J。i 表示当前点位置和下一目标点位置，STEP TIME是时 间参数。很显然，当图形轨迹的离散点完全确定以后． STEP TIME就决定着最大速度的取值，其系统默认值 为0 000 8。增大STEP TIME．则2个关节的运动速 度会相应减小。图6显示了补偿之后取STEP TIME= 0．001 1时的实际绘图结果，可以看出．曲线形状已经 比较标准，且抖动被消除。

第二章机械臂控制系统概述

2．1二自由度机械臂运动学分析

2．1．1机械臂工作空间分析

机械臂的工作空间定义为：机械臂正常运行时，机械臂末端连杆上的工具原点在空

间的最大范围。工作空间一般是一块或多块空间体积，它们具有一定的边界曲面，边界 曲面上的点对应的操作机的位置和姿态称为机械臂的奇异位形，与这些奇异位形对应的

机械臂的速度雅可比矩阵是奇异的。由于硬件设计上的限制，该二自由度机械臂的工作 空间被限制在如图2—1所示的空问内，空间段近似为(弧AB+弧BCD+弧DE+直线EF+弧FPG +直线GA)所围成的封闭平面，验证实验也必须限制在这个空间内完成。

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第二章机械臂控制系统概述

2．1．2机械臂运动学解

机械臂通常具有两种运动方式：关节空间运动和直角坐标运动。关节空间运动模式

是指机械臂的运动直接由各个关节的运动坐标来确定，所有关节变量构成一个关节矢量。所有关节矢量构成的空间称为关节空间。所谓关节空间运动模式，就是直接操作各个关 节的运动来完成机器人的运动。直角坐标运动模式是指机械臂术端工具的位置和方位通 常是在直角坐标空间中描述。直角坐标空间运动模式通过指定机械臂术端工具在直角坐 标空间中的运动来完成机械臂操作任务。

机械臂的实际运行是通过对关节运动轴的伺服控制来实现的，也就是最终的机械臂 的控制是在关节坐标空间进行的，但是对操作者来说，直角坐标空间更容易让人理解和 接受，操作者对机械臂的操作一般是在直角坐标空间中进行的，这样就需要建立一种关 节坐标空间和直角坐标空间的对应关系。也就是说，如果已知机械臂各个关节的坐标参 数，就需要求解机械臂木端在直角坐标空间中的坐标；反过来如果已知机械臂末端在直 角坐标空间的坐标就需要求解各个运动关节的坐标参数。前一个问题称为机械臂的运动 学正解，后一个问题称机械臂的运动学反解。

设机械臂的关节坐标空问中的变量记为q；【ql，q2⋯，吼】，机械臂木端工具在直角坐标 空间中的坐标记为x—k，Y，z，0⋯】，关节变量和直角坐标空间坐标存在如下运动学约束：，@，口)一0(2．1)这是一个隐式方程。如果能够从式(2．1)求解出： x一，(g)(2．2)即由关节坐标变量表示的直角坐标变量，这就是机械臂的运动学J下解。一般地，可以得 到机械臂运动学的惟一正解。如果能够从式(2．1)求解出： q=g(x)(2．3)也就是已知机械臂末端工具的直角坐标参数，求解出对应关节坐标空间中的各个关节变 量，这就是运动学的反解。通常，难以得到解析的运动学反解，而且运动学反解一般不 是唯一的，实际应用中通常采用几何机械臂的运动学解。1．二自由度机械臂运动学正解

已知：关节1连杆长度‘，关节变量为ql(关节控制轴l角度位置)；关节2连杆长 度L，关节变量为q，(关节控制轴2角度位置)。

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第二章机械臂控制系统概述

求解：关节连杆末端工具安装点在直角坐标空间的坐标x=b，Y】。

运动学所研究的主要问题包括两个方面：正向运动 学，即给定机器人各关节角度，计算机器人末端的 位置与姿态；逆向运动学，已知机器人末端的位置 与姿态，来计算机器人对应这个位置与姿态的全部 关节角，运动学方程是实现机器人运动控制的数学 基础。

利用D．H方法对每一个连杆建立

坐标系如图l所示，根据图l所建立的坐标系，得到 各连杆的D—H参数和关节变量(表1)。各连杆之 间的齐次变换矩阵为，一般表达式为：

第三篇：机电一体化综合训练实习报告 第三站

机电一体化综合训练实习报告

机电一体化是将机械、电子与信息技术进行有机的结合，以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种新技术。机电一体化是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势，也是我国机械工业发展的必由之路。

模块化生产系统融机械、气动、传感、电气及计算机技术于一体，提供机电一体化综合训练平台，它既接近于工业生产实际设备，又便于学生实际操作训练，其模块式单元结构，提供了设计创新的平台。

模块化生产系统的实验目的是熟悉机电一体化系统的基本结构要素，学习相关技术，提高实际能力，促发创新精神。

一、实习任务及要求

 剖析模块生产系统中各机械部分的工作原理及功能、机械结构和传动方式，绘制工作原理图、主要部件图及其装配图，并在此基础上加以改进。

 剖析模块生产系统的气压传动过程，熟悉气压传动的基本元件和回路，绘制各工作站气压传动回路工作原理图，在理论分析的基础上能正确的选择各组成元件；了解各种传感器的基本结构、工作原理、特性及应用。

 测试、分析模块生产系统的电气控制电路，绘制电路控制原理图和电气控制原理框图。

 运用可编程序控制器编程软件，核对各站控制程序及控制端口，剖析原设计编程原理，论述控制过程。

 运用可编程序控制器编程软件，设计新的控制方式，编制新的控制程序并能实现 机构的合理运动。

 剖析模块生产系统的结构和控制程序，论述该设计的优缺点，提出新的设计方案。

二、实习内容

本次实习我们小组负责加工站，此站的工作是在接收前站的信息后，回转台将工件在四个工位间转换，钻孔单元打孔，检测单元检测被加工的工件正、次品，并产生成品或废品信息，通知下站。

三、实习过程

我们第三小组成员先是共同完成了机械部分的内容，包括各个工作站的运动原理分析、机构运动简图的绘制、本站加工站的装配图及零件图的绘制。之后分工完成了气动、传感器、PLC及电气控制部分。其中我负责了气动部分，包括了气压回路的原理分析及示意图的绘制。

 机械部分

系统的组成： 该模拟生产线是由独立的六个工作站相互连接而成。由总线控制方式完成各站间的通信。这六个站分别为上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。这六个站连接成生产线后可完成工件类别的检测、加工、搬运、安装和分类将大工件按顺序排好后提升传送。1.上料检测站

回转上料台将工件依次送到检测工位 提升装置将工件提升并检测工件颜色 2.搬运站

将工件从上站搬运至下一站 3.加工站

用回转台将工件在四个工位间转换 钻孔单元打孔

检测单元检测正、次品 4.安装站

选择要安装工件的料仓 将工件从料仓中推出 将工件安装到位 5.安装搬运站

正品：将上站正品工件拿起放入安装工位

将安装好工件拿起放下站

次品：将上站次品工件拿起放人堆放次品处 6.分类站

按工件类型分类 将工件推入库房

原理说明：

上料检测站将大工件按顺序排好后提升传送，搬运站将大工件从上料检测站搬至加工站，加工站将大工件加工并检测被加工的工件，产生成品或废品信息，通知下站，安装搬运站将成品送至安装工位，安装站再将小工件装入大工件中，最后，由安装搬运站再将安装好的工件送至分类站，分类站将工件按类送入相应的料仓并统计工件的数量和总量，如加工站有废品产生，则安装搬运站将废品直接送入废品收料站。

各站连成一模拟生产线后，相互之间要进行通讯，把加工过程中所产生的数据如工件颜色、装配信息、废品信息等，送至下站。

本站的机构运动简图：

（其他站的机构运动图及原理分析见目录指示）

这是整个生产线的核心部分。用电机带动回转台旋转，将工件在四个工位间（工件在转盘上的凹槽内）转换。主要是给工件转孔，检测工件的质量（正品还是次品）。转盘的转动靠电磁感应器控制，检测质量是通过光电传感器进行的。在加工过程中主要由PLC控制，通过气缸执行。

 气动部分

1)气压回路示意图如下

2)气压回路过程的说明

压缩气体经过空气过滤器过滤后,由三个三位四通电磁换向阀控制着活塞杆的水平、上下运动，从而带动刀具、检测传感器和固定臂作往复运动。

其中换向阀是借助于阀心与阀体之间的相对位置变化，是阀体相连的各通道之间实现接通或断开来改变流体流动方向的阀。本站使用的是三位四通电磁换向阀，它是利用电磁铁吸力推动阀心来改变阀的工作位置。

3)气压回路的特点

气压系统的气体压力能由静音气体压缩机提供，压缩气体经过储气罐和过滤器一系列的过滤除杂处理之后，分别到达不同的电磁换向阀。换向阀控制着气体运动的方向，即压力的方向，使气缸的活塞向不同的方向伸出，从而使模拟生产线完成生产工作。气压传动与液压传动一样是一种传动形式，也是一种能量转换装置，它利用压缩空气作为工作介质来实现能量的转换、从而进行能量的传递和分配；与机械传动相比，气压传动有许多优点：

(1)气压传动使用空气作为工作介质，空气可以从大气中取之不尽，无介质供应困难和介质费用支出，用过的空气可直接排人大气而较少污染环境，因此可以简化管路设备。

(2)气压传动反应快，动作迅速，一般只需O．02～ 0．03 S就可以建立起需要的压力和速度。

(3)空气的粘度很小，在管道中流动时的压力损失较小，故压缩空气便于集中供应和长距离输送。

(4)空气的性质受温度的影响小。高温下不会发生燃烧和爆炸，使用安全；温度变化时，其粘度的变化极小，不会影响传动性能。

(5)气动元件维护使用方便，管路不易堵塞，也不存在介质变质、补充和更换等问题。

四、总结

在这次实习之前，机电一体化及模块化生产系统对我来说是相当模糊的概念，理论与实际完全衔接不上。而当看到生产线模型的时候，我觉得那工作运行的过程虽然看似很简单，但深入研究工作流水线后，各个环节都有其独特的功能及要求，并且相互的有所联系，它们的原理以及设计理念都是为了得到最终的产品。

首先熟悉了模块生产系统的基本结构要素，进行实际参观操作，掌握了模块生产系统各部分的功能、结构、工作原理和设计方法将以前学习的机械理论知识加以运用，得到各个工作站的基本运动原理，并将其联系起来，组成一个完整的生产线。接下来在分析我们小组负责的工作站的过程中，进行了机械的测绘、制图，进一步熟悉和运用了以前学习的CAD制图。最后对其各个部分进行了相关的知识查阅，获得了气动、传感器、电气控制和PLC技术等方面的新知识，有了更深的认识和理解，学会了其基本应用。通过这次实习，提高了我们的实际能力，同时也加强了我们的团队合作精神。

五、展望

随着现代科学技术的不断发展，企业对于生产技术更加系统化的要求越来越高，机电一体化作为工业生产不可或缺的一部分，其重要性越来越突出，相关的机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的综合运用的技术也必须不断的提高。

而机械电子工程，这门实用性较强的学科，使得我这名该专业的学生，必须要在熟练掌握专业知识及其相关知识的基础上，多将理论跟实际联系起来，尽可能的参与实践活动中，培养自己的实际工作能力，能够具备分析电子设备和信息系统的基本能力，并逐步掌握初步的设计、管理能力。目前我们的实习机会不是很多，希望在以后的实习过程中，能够不断的培养相应的能力，能够“吃深、吃透”，努力使自己成为一个有发展前景的专业人才。或许我们在机械设计能力上比不上机制的学生，在设备控制上比不上电气的学生，但我们同样有机会成为复合型人才，发挥我们的应能的作用。

机电一体化产业覆盖面很广，既要抓住传统产业的电子信息技术改造，使机械与电子技术结合；又要在新产品设计之初，统一考虑机械与电子的融合，使生产出来的新产品真正做到机电一体化。应对一些技术含量低、污染大、耗能高的产品实施技术改造，替代为质量高、功能强、性能好、成本低的机电一体化产品，是传统机械工业更有光明的发展前途。

第四篇：mechatronic(机电一体化)机械专业英语

Mechatronic

1.Introduction

Mechatronics is a design process that includes a combination of mechanical engineering, electronic engineering, material engineering, chemical engineering and industrial engineering.Mechatronics is a multidisciplinary field of engineering, that is to say, it rejects splitting engineering into separate disciplines.Nowadays, with the increasing of economy, Interdisciplinary research becomes an irreversible tendency.Which means mechatronic is facing unprecedented challenges.The old mechanics cannot catch the pace of new world, so they need to be changed.In order to stand steady from the competition, they must provide high value by being innovative during the process of transformation and upgrading.2.Mechatronic system application

Mechatronics are useful on so many fields, such as Machine vision, Automation and robotics, Servo-mechanics and so on.Mechatronic system apply to Machine vision(MV)

Mechatronic make the possibilities of MV, technology and methods used to provide imaging-based automatic inspection and analysis for such applications as automatic inspection, process control, and robot guidance in industry, came true.Mechatronic system apply to Automation and robotics

Imagine that just push some simple bottoms lightly can you control a huge, smart, intelligent robots.Is it only dreamed? No, it is reality.When mechatronic system applies to automation and robotics we can meet that easily.Mechatronic system apply to Servo-mechanics

Common type of servo provides position control.Servos are commonly electrical or partially electronic in nature, using an electric motor as the primary means of creating mechanical force.Other types of servos use hydraulics, pneumatics, or magnetic principles.Whatever type it is, it can be separate as feedback system, transducer system and control system.And all of it cannot be kept in functional order without mechatronic system engineering.3.Future challenges

Mechatronic products--products that blend mechanical, electrical and software technologies--have exploded far beyond such industries as high-tech, aerospace and consumer product goods.That means more and more product development teams that once may have been comprised of mechanical engineers and electrical engineers are now adding software to the mix.Multiple engineering disciplines are being challenged to work together in mechatronic product development, such as on this printed circuit board assembly created in PTC's Pro/Engineer.Additional challenges of mechatronic product development noted by PTC include MCAD changes not reaching electrical engineers quickly enough, ECAD designers working ahead of the mechanical engineer and failing to relay that information, and software development largely removed from the product development change management process.

第五篇：《机电一体化》综合练习题

机电一体化 练习题

第一章 概论 名词解释

机电一体化技术：综合应用了机械技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术、检测技术、电力电子技术、接口技术及系统总体技术等群体技术，以系统为出发点的最佳功能价值的系统工程技术。

填空：

在机电一体化中传感器输出电信号的参量形式可以分为:（电压输出）（电流输出）（频率输出）三种形式。

选择

在机电一体化系统中，通过传感器检测某一部位运动位移并进行反馈、间接控制目标运动的系统为（B）。A 开环系统 B 半闭环系统 C 闭环系统

在机电一体化系统中，通过传感器直接检测目标运动并进行反馈控制的系统为（C）。A 开环系统 B 半闭环系统 C 闭环系统

伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（D）等个五部分。

A 换向结构 B 转换电路 C 存储电路 D检测环节

以下哪一项，不是工业三大要素（C）。A 物质 B 能量 C 资源 D 信息

把产品的设计、制造及其相关过程作为一个有机整体进行综合协调的工作模式称为（A）A 并行模式

B 快速响应设计模式 C 反求设计 D 绿色设计

PLC指的是（D）。A.机器人 B.计算机集成系统 C.脉宽调制 D.可编程逻辑控制器

第二章 机械系统部件的选择与设计 填空：

滚珠丝杆中滚珠的循环方式：（内循环）（外循环）。

判断：

直线运动导轨是用来支承和引导运动部件按给定的方向作往复直线运动。（√）

问答：

滚珠丝杠副的轴向间隙对系统有何影响？如何处理？

答：如果滚珠螺旋副中有轴向间隙或在载荷作用下滚珠与滚道接触处有弹性变形，则当螺杆反向转动时，将产生空回误差。为了消除空回误差，在螺杆上装配两个螺母1和2，调整两个螺母的轴向位置，使两个螺母中的滚珠在承受载荷之前就以一定的压力分别压向螺杆螺纹滚道相反的侧面，使其产生一定的变形，从而消除了轴向间隙，也提高了轴向刚度。常用的调整预紧方法有下列三种。垫片调隙式 螺纹调隙式 齿差调隙式

第三章 执行元件的选择与设计 填空：

根据使用能量的不同，执行元件可划分为（电动式）（液动式）（气动式）等几种类型。

微型计算机对步进电机进行控制有（串行）（并行）两种方式。键盘的工作方式有（编程扫描方式）（定时扫描方式）（中断扫描方式）三种。

选择

1.步进电动机，又称电脉冲马达，是通过（B）决定转角位移的一种伺服电动机。

A 脉冲的宽度 B 脉冲的数量 C 脉冲的相位 D 脉冲的占空比

简单

1.简述直流伺服电机两种控制的基本原理。

答：直流伺服电动机的控制方式主要有两种：一种是电枢电压控制，即在定子磁场不变的情况下，通过控制施加在电枢绕组两端的电压信号来控制电动机的转速和输出转矩；另一种是励磁磁场控制，即通过改变励磁电流的大小来改变定子磁场强度，从而控制电动机的转速和输出转矩。采用电枢电压控制方式时，由于定子磁场保持不变，其电枢电流可以达到额定值，相应的输出转矩也可以达到额定值，因而这种方式又被称为恒转矩调速方式。而采用励磁磁场控制方式时，由于电动机在额定运行条件下磁场已接近饱和，因而只能通过减弱磁场的方法来改变电动机的转速。由于电枢电流不允许超过额定值，因而随着磁场的减弱，电动机转速增加，但输出转矩下降，输出功率保持不变，所以这种方式又被称为恒功率调速方式。

2.简述光电隔离电路的作用。

计算题：

1.三相变磁阻式步进电动机，转子80个齿。

(1)要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电，输入脉冲频率为多少?(2)要求电动机转速为100r/min，单拍制通电，输入脉冲频率为多少? 2.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。(1)该电动机为几极，空载转差率是多少?(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?(3)空载时，定子、转子绕组电势频率各为 解：1.1)K=2;M=3, Z=80;α=360/2*3*80=0.75º

f=480Hz 2)K=1;M=3, Z=80;α=360/1*3*80=1.5º

f=400Hz 2.三相交流感应电动机，电源频率50Hz，空载转速为1450r/min。(1)4极，空载转差率n=(1500-1450)/1500=3.3%(2)50Hz(3)50Hz 16.5 Hz

第四章 微机控制系统的选择及接口设计 填空：

程序设计语言分为（机器语言）、（汇编语言）、（高级语言）三大类。在计算机和外部交换信息中，按数据传输方式可分为 ： 串行 通信和 并行 通信。

选择：

其指令用“0”“1”符号所组成的代码表示，能够直接解释与执行的指令体系是（A）。A 机器语言 B 汇编语言 C 高级语言

下列哪个引脚，是8086的时钟输入信号（D）。A ALE B RESET C INTR D CLK

下列哪种单片机产品，使用时必须配置外部的程序存储器（C）。A 8051 B 8751 C 8031

七段LED显示块中通常有（C）个发光二极管。A 4 B 7 C 8

判断：

ROM是能够将程序和数据读出和写入的存储器。（错误）

8086/8088CPU的最小工作模式允许系统中包括两个或多个微处理器一起工作。（错误）

8087是一种专用于数值运算的处理器。（正确）

问答题：

简述机电一体化系统对检测传感器的基本要求？ 传感器的选用原则及注意事项？

第五章 问答：

1.在对传统机械加工机床进行机电一体化改造之前，首先要选择机床的哪些性能指标？

2.在对传统机械加工机床进行机电一体化改造之前，对进给系统必须作怎样的设计计算？

第六章 填空：

工业机器人按照坐标形式可分为（直角坐标型）（圆柱坐标型）（极坐标型）（SCARA型）（多关节型）五类。

问答：

工业机器人的主要性能指标有哪些？

答：握取重量、运动速度、自由度、定位精度和程序编制与存储容量。