机电一体化与机器人设计课程论文

机电一体化与机器人设计课程论文 撰写人：周晶

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一 、对机电一体化系统的认识

1、学科简介

机电一体化技术是将机械技术、电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。中国机电设计迈入PLM全新阶段，正面临着前所未有的、不可预测的难题，科技精英们正携手共同开拓机电设计领域的新篇章。 CAMEL VIEW作为机电一体化设计系统，从产品的概念设计到产品性能的测试、验证、通过都是一体化的，流程化的、规范化的，在满足用户设计的前提下，数值实验的仿真与结果的验证无不精确化，支持复杂环境下，多工况，多耦合场设计．

机电一体化技术的目标和功能主要是实现物质流、能量流、信息流的时空互换（处理、传递、移动、存储、记录），物质是能量和信息的载体。因此地球表面上各种运输设备和升降装卸设备以及自动化仓库等储藏设备都有机电一体化技术的用武之地，太空探索更是非机电一体化技术不行。

机电一体化技术发展终极目标就是实现柔性化与智能化，像动物一样动作灵活，象人一样思考判断。人就是现代机电一体化技术最好的参考模仿物。通俗一点，以人作参照，机电一体化监测与控制系统由传感器（五官）、控制器（大脑神经系统）、执行器（四肢肌肉）、支撑器（躯干骨架）和动力源（内脏消化呼吸）以及一些附属可选反馈装置和安全保障装置（排泄）等部分组成。

对人而言，在人体外壳与运动表象下，内部的能量流是人体血液循环，信息流是人体神经循环。机电一体化系统各个部分之间存在电流、磁流、液流、气流、力流循环，存在满足各种流幅度、速度协调转换适配用机械接口、电气接口、信息接口、机电接口、人机接口和环境接口。

机电一体化系统一般有五大组成要素：机械结构单元、动力单元、执行单元、传感测试单元以及信息控制单元。这五个基本组成要素可以与人体的五大要素进行对比。

1）机械结构单元的作用类似于人体的骨骼，一般包括工作模块以及装备所有功能元素的机械支持结构以及机身、框架、连接等。由于机电一体化产品技术性能、水平和功能的提高，机械机构要在结构、材料、加工装配检测工艺性以及几何尺寸等方面适应机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能、小型、轻量、美观等要求。

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