机械与电力一体化的研究目的
机械式电子学的主要研究目的是将机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合起来,实现整个系统的优化。
机械式电子学能充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术各自的优势和特点,促进机械产品的更新。机电系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。高级系统不仅有硬件,而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统更具灵活性。数控机床、加工中心、工业机器人等是典型的机械电子系统。机械电子技术不仅用于单一机器、设备或一般生产系统的技术改造,还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等。我们国家从事这个专业的大专、中专、院校近百所,教师和学生近百万。伴随着机电一体化相关技术的飞速发展,机电产品的外观更加人性化,功能更强,体积和重量更轻,可靠性更高等。与传统的机电产品相比,机电一体化产品具有以下优点: (1) 增强功能并广泛应用。 机电一体化产品最显著的特点是突破了传统机电产品单一技术和单一功能的局限性,将各种技术和功能融为一体,使其功能更加强大。并且能够适应不同的场合和不同的领域,满足用户需求的适应能力更强。(2) 精确度大大提高 机电一体化技术简化了机构,减少了传动部件,大大减少了机械磨损、配合和受力变形造成的误差。同时,由于各种干扰造成的动态误差采用计算机检测和控制技术进行补偿和校正,从而达到单纯使用机械技术无法达到的工作精度。(3) 提高安全性和可靠性 一般情况下,机电一体化产品具有自动监控、报警、自动诊断、自动保护、安全联锁控制等功能。这一功能可以避免人身伤害和设备事故的发生,提高设备的安全性和可靠性。(4) 改善操作 机电一体化产品采用计算机程序控制和数字显示,具有良好的人机界面,减少了操作按钮和手柄,提高了设备的操作性能,减少了操作人员的训练时间,从而大大简化了操作。(5) 提高柔性 我们所说的灵活性,就是可以用软件来改变机器的工作程序,以满足不同的需要。举例来说,工业机器人有更多的运动自由,手爪部分可以换成不同的工具,通过改变控制程序来改变运动轨迹和运动姿势,以满足不同的操作要求。(6) 提高生产能力和工作质量 机电一体化设计建模与仿真技术基于虚拟原型的研究 。
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