機(jī)電一體化概論 1

1、跳轉(zhuǎn)到第一頁 機(jī)電一體化系統(tǒng)概論機(jī)電一體化系統(tǒng)概論 賈賈 茜茜 工工 業(yè)業(yè) 中中 心心 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 第第1章章 緒緒 論論 1.1 機(jī)電一體化的概念機(jī)電一體化的概念 1.2 機(jī)電一體化的組成機(jī)電一體化的組成 1.3 機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例 1.4 機(jī)電一體化的發(fā)展機(jī)電一體化的發(fā)展 1.5 本課程的學(xué)習(xí)方法本課程的學(xué)習(xí)方法 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1 機(jī)電一體化的概念機(jī)電一體化的概念 q“機(jī)電一體化機(jī)電一體化”的英文的英文“Mechatronics”,

2、”, 它是取自它是取自Mechanics（機(jī)械學(xué)）的前半部分（機(jī)械學(xué)）的前半部分 和和Electronics（電子學(xué)）的后半部分組合在電子學(xué)）的后半部分組合在 一起而創(chuàng)造出來的。一起而創(chuàng)造出來的。 q最早出現(xiàn)在最早出現(xiàn)在19711971年日本的年日本的機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)雜志雜志 的副刊上，后來隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展的副刊上，后來隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展 而被廣泛用而被廣泛用 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1.1 機(jī)電一體化的定義機(jī)電一體化的定義 q日本日本 1 1）學(xué)者渡邊茂提出：機(jī)電一體化是機(jī)械工）學(xué)者渡邊茂提出：機(jī)電一體化是機(jī)械工 程中

3、采用微電子技術(shù)的體現(xiàn)。程中采用微電子技術(shù)的體現(xiàn)。 2 2）法納克公司的小島利夫認(rèn)為：機(jī)電一體）法納克公司的小島利夫認(rèn)為：機(jī)電一體 化是機(jī)械學(xué)與電子學(xué)有機(jī)結(jié)合而提供的更化是機(jī)械學(xué)與電子學(xué)有機(jī)結(jié)合而提供的更 為優(yōu)越的一種技術(shù)。為優(yōu)越的一種技術(shù)。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 3 3）19831983年，日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所年，日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所 提出：機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主功能、提出：機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主功能、 動(dòng)力功能、信息與控制功能上引進(jìn)微電子動(dòng)力功能、信息與控制功能上引進(jìn)微電子 技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟技術(shù)，并

4、將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟 件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。該定義被件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。該定義被 大家普遍接受。大家普遍接受。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q美國美國 19961996年，美國電年，美國電氣氣和電子工程師學(xué)會(huì)和電子工程師學(xué)會(huì)/ /機(jī)械機(jī)械 工程協(xié)會(huì)（工程協(xié)會(huì)（IEEE/ASMEIEEE/ASME）把機(jī)電一體化定義）把機(jī)電一體化定義 為：在工業(yè)產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)和制造中，為：在工業(yè)產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)和制造中， 機(jī)械工程和電子與智能計(jì)算機(jī)控制的協(xié)同機(jī)械工程和電子與智能計(jì)算機(jī)控制的協(xié)同 集成。集成。 機(jī)電一體化概論 An Intr

5、oduction to Mechatronics q中國中國 1 1）廣義上：機(jī)械工程與電子工程相結(jié)合的技）廣義上：機(jī)械工程與電子工程相結(jié)合的技 術(shù)，以及應(yīng)用這些技術(shù)的機(jī)械電子裝置。術(shù)，以及應(yīng)用這些技術(shù)的機(jī)械電子裝置。 2 2）狹義上：機(jī)械的電子化或者電子機(jī)械工程）狹義上：機(jī)械的電子化或者電子機(jī)械工程 q以上說法角度不同，側(cè)重點(diǎn)不同，但都強(qiáng)調(diào)以上說法角度不同，側(cè)重點(diǎn)不同，但都強(qiáng)調(diào) 機(jī)與電的有機(jī)結(jié)合的思想。機(jī)與電的有機(jī)結(jié)合的思想。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性技術(shù)機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的綜合性技術(shù), 是一

6、門獨(dú)立是一門獨(dú)立 的交叉學(xué)科。的交叉學(xué)科。 q機(jī)電一體化是動(dòng)力、傳動(dòng)、控制、信息等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化是動(dòng)力、傳動(dòng)、控制、信息等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的 系統(tǒng)集成。簡單地說，系統(tǒng)集成。簡單地說，機(jī)電一體化就是機(jī)械技術(shù)與電子技機(jī)電一體化就是機(jī)械技術(shù)與電子技 術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是機(jī)械裝置與電子裝置的軟硬件集成術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是機(jī)械裝置與電子裝置的軟硬件集成。 機(jī)電一體化 機(jī) 械 電 子 控 制 信 息 力學(xué) 材料學(xué) 液壓與氣動(dòng) 機(jī)械制造 機(jī)械設(shè)計(jì) 生產(chǎn)工藝 電子電路 電氣工程學(xué) 微電子 光學(xué) 機(jī)器人學(xué) 測試技術(shù) 傳感技術(shù) 系統(tǒng)工程 計(jì)算機(jī)技術(shù) 信息技術(shù) 通信工程 機(jī)電一體化概論 An Introducti

7、on to Mechatronics 1.原來原來僅由機(jī)械機(jī)構(gòu)僅由機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的裝置，通過與實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的裝置，通過與 電子技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)同樣運(yùn)動(dòng)的新裝置。電子技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)同樣運(yùn)動(dòng)的新裝置。 發(fā)條式鐘表發(fā)條式鐘表 - 石英鐘表石英鐘表 手動(dòng)照相機(jī)手動(dòng)照相機(jī) - 自動(dòng)照相機(jī)自動(dòng)照相機(jī) 機(jī)械水龍頭機(jī)械水龍頭 - 電子感應(yīng)水龍頭電子感應(yīng)水龍頭 機(jī)械調(diào)速器機(jī)械調(diào)速器 - 電子調(diào)速器電子調(diào)速器 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 2.原來原來由人來判斷和操作由人來判斷和操作的設(shè)備，變?yōu)橛傻脑O(shè)備，變?yōu)橛?機(jī)器進(jìn)行判斷實(shí)現(xiàn)無人操作的設(shè)備。機(jī)器進(jìn)行判斷實(shí)現(xiàn)無人

8、操作的設(shè)備。 售貨員售貨員 - 自動(dòng)售貨機(jī)自動(dòng)售貨機(jī) 出納員出納員 - 自動(dòng)柜員機(jī)自動(dòng)柜員機(jī)(ATM) 售票員售票員 - IC卡讀卡機(jī)卡讀卡機(jī) 檢票員檢票員 - 自動(dòng)檢票機(jī)自動(dòng)檢票機(jī) 加油員加油員 -自動(dòng)加油機(jī)自動(dòng)加油機(jī) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 3.原來由人工值守操作，改為按照原來由人工值守操作，改為按照程序程序?qū)崿F(xiàn)實(shí)現(xiàn) 靈活運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。靈活運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。 人工電話接轉(zhuǎn)人工電話接轉(zhuǎn) - 程控電話程控電話 普通機(jī)床普通機(jī)床 - 數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床 q現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎都是機(jī)電一體化現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎都是機(jī)電一體化 的設(shè)備。機(jī)電一體化

9、技術(shù)使的設(shè)備。機(jī)電一體化技術(shù)使冷冰冰的機(jī)器有冷冰冰的機(jī)器有 了人性化、智能化。了人性化、智能化。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 機(jī)電一體化的應(yīng)用機(jī)電一體化的應(yīng)用 q人們生活的人們生活的吃、穿、住、用、行吃、穿、住、用、行都離不開機(jī)電都離不開機(jī)電 一體化。一體化。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 采棉機(jī)采棉機(jī) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)制造業(yè)的應(yīng)用從一般的數(shù)的應(yīng)用從一般的數(shù) 控機(jī)床、機(jī)械手，發(fā)展到智能機(jī)器人

10、、柔性控機(jī)床、機(jī)械手，發(fā)展到智能機(jī)器人、柔性 制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)(FMS)(FMS)、無人生產(chǎn)車間和將設(shè)計(jì)、制、無人生產(chǎn)車間和將設(shè)計(jì)、制 造、銷售、管理集于一體的計(jì)算機(jī)集成制造造、銷售、管理集于一體的計(jì)算機(jī)集成制造 系統(tǒng)系統(tǒng)(CIMS)(CIMS)。 q機(jī)電一體化技術(shù)是其他高新技術(shù)發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)是其他高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)基礎(chǔ), , 機(jī)電一體化的發(fā)展機(jī)電一體化的發(fā)展依賴依賴于其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)于其他相關(guān)技術(shù)的發(fā) 展。展。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1.2 機(jī)電一體化的分類機(jī)電一體化的分類 q1. 1. 按產(chǎn)品的按產(chǎn)品的功能原理功能原理:

11、: （1 1）數(shù)控機(jī)械類）數(shù)控機(jī)械類 （機(jī)械裝置機(jī)械裝置） （2 2）電子設(shè)備類）電子設(shè)備類 （電子裝置電子裝置） （3 3）機(jī)電結(jié)合類）機(jī)電結(jié)合類 CT （機(jī)械、電子相結(jié)合機(jī)械、電子相結(jié)合） （4 4）電液伺服類）電液伺服類 （液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置） （5 5）信息控制類）信息控制類 (動(dòng)作由所接收的信息控制動(dòng)作由所接收的信息控制) ) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q2. 2. 按產(chǎn)品技術(shù)的按產(chǎn)品技術(shù)的系統(tǒng)化程度系統(tǒng)化程度: : （1 1）大型成套設(shè)備）大型成套設(shè)備 （2 2）數(shù)控機(jī)械）數(shù)控機(jī)械 （3 3）儀器儀表）儀器儀表

12、 （4 4）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)）辦公自動(dòng)化系統(tǒng) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q3.3.按產(chǎn)品的按產(chǎn)品的服務(wù)對象領(lǐng)域服務(wù)對象領(lǐng)域: : 工業(yè)生產(chǎn)類、運(yùn)輸包裝類、儲(chǔ)存銷售類、工業(yè)生產(chǎn)類、運(yùn)輸包裝類、儲(chǔ)存銷售類、 社會(huì)服務(wù)類、家庭日用類、科研儀器類、社會(huì)服務(wù)類、家庭日用類、科研儀器類、 國防武器類等。國防武器類等。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q4.4.按按機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度機(jī)電技術(shù)的結(jié)合程度: : （1 1）功能附加型）功能附加型 （2 2）功能替代型）功能替代型 （3 3）機(jī)電融合型）機(jī)電融合型

13、機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.1.3 機(jī)電一體化的特點(diǎn)機(jī)電一體化的特點(diǎn) q結(jié)構(gòu)簡單，操作方便結(jié)構(gòu)簡單，操作方便 q速度快、精度高速度快、精度高 q可靠性高可靠性高 q柔性好柔性好 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.2 機(jī)電一體化的組成機(jī)電一體化的組成 q并非有了電氣電子之后才發(fā)展了控制技術(shù)。并非有了電氣電子之后才發(fā)展了控制技術(shù)。 q機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)明應(yīng)用的同時(shí)，控制技術(shù)就產(chǎn)生了，如機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)明應(yīng)用的同時(shí)，控制技術(shù)就產(chǎn)生了，如:漏漏 壺、指南車等。壺、指南車等。 單只及多級單只及多級漏壺漏壺

14、 指南車指南車 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 機(jī)械機(jī)械/ /氣動(dòng)氣動(dòng)/ /液壓傳動(dòng)與控制液壓傳動(dòng)與控制 機(jī)械傳動(dòng)與控制機(jī)械傳動(dòng)與控制 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 現(xiàn)代系統(tǒng)現(xiàn)代系統(tǒng) 早期系統(tǒng)早期系統(tǒng) 早期的電氣控制就是在電路當(dāng)中增加了電器開關(guān)或繼電器等，來控早期的電氣控制就是在電路當(dāng)中增加了電器開關(guān)或繼電器等，來控 制電機(jī)或液壓、氣動(dòng)元件的電路，使其產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。制電機(jī)或液壓、氣動(dòng)元件的電路，使其產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics

15、1.2.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成及功能機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本組成及功能 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (1)(1)機(jī)械單元機(jī)械單元 包括包括機(jī)械傳動(dòng)裝置機(jī)械傳動(dòng)裝置和和機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置，相當(dāng)于人，相當(dāng)于人 體的體的運(yùn)動(dòng)器官運(yùn)動(dòng)器官。主要功能：使系統(tǒng)各組成單元、零。主要功能：使系統(tǒng)各組成單元、零 部件按照一定的空間和時(shí)間關(guān)系安裝在一定位置上部件按照一定的空間和時(shí)間關(guān)系安裝在一定位置上 ，并保持特定的關(guān)系。，并保持特定的關(guān)系。 (2)(2)檢測單元檢測單元 包括各類包括各類傳感器、變送器傳感器、變送器，相當(dāng)于人體的，相當(dāng)于人體的感覺感覺

16、器官器官。主要功能：對系統(tǒng)所需的本身和外界的參數(shù)。主要功能：對系統(tǒng)所需的本身和外界的參數(shù) 及狀態(tài)進(jìn)行檢查，送給控制單元。及狀態(tài)進(jìn)行檢查，送給控制單元。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (3)(3)控制單元控制單元 包括包括微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、PLCPLC、邏輯電路、接口、邏輯電路、接口 等，是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心部分，相當(dāng)于人等，是機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心部分，相當(dāng)于人 體的體的大腦大腦。主要功能：采集傳感器數(shù)據(jù)，對外。主要功能：采集傳感器數(shù)據(jù)，對外 部輸入信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、判斷、決策，根部輸入信息進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、判斷、決策，根 據(jù)處理結(jié)果向執(zhí)

17、行元件及驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指據(jù)處理結(jié)果向執(zhí)行元件及驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送控制指 令，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。令，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (4)(4)伺服與驅(qū)動(dòng)單元伺服與驅(qū)動(dòng)單元 包括包括伺服元件及其驅(qū)動(dòng)伺服元件及其驅(qū)動(dòng)，相當(dāng)于人體的，相當(dāng)于人體的肌肉肌肉。 主要功能：根據(jù)控制信息和指令完成要求的動(dòng)作，主要功能：根據(jù)控制信息和指令完成要求的動(dòng)作， 一般可采用位置、速度和力矩三種控制方式。一般可采用位置、速度和力矩三種控制方式。 接口接口是控制單元與外部設(shè)備的連接元件，是控是控制單元與外部設(shè)備的連接元件，是控 制單元與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。

18、主要功制單元與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。主要功 能：執(zhí)行控制單元命令、返回外設(shè)狀態(tài)、數(shù)據(jù)緩沖能：執(zhí)行控制單元命令、返回外設(shè)狀態(tài)、數(shù)據(jù)緩沖 、設(shè)備尋址、信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)寬度與格式轉(zhuǎn)換等。、設(shè)備尋址、信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)寬度與格式轉(zhuǎn)換等。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.2.2 機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù) q機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù) q計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù) q傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) q軟件技術(shù)軟件技術(shù) q通信技術(shù)通信技術(shù) q驅(qū)動(dòng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)技術(shù) q自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù) q系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)技術(shù) 機(jī)電一體化概論 A

19、n Introduction to Mechatronics 1.3 機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例 1.3.1 自控式恒溫箱自控式恒溫箱 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.3.2 電子燃油噴射系統(tǒng)電子燃油噴射系統(tǒng) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics q針對針對降低燃料費(fèi)用和減少廢氣降低燃料費(fèi)用和減少廢氣排放而開發(fā)應(yīng)排放而開發(fā)應(yīng) 用的用的發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹進(jìn)行介紹。 q 空氣空氣燃料比的

20、控制燃料比的控制 q當(dāng)空氣燃料比增大時(shí)，燃料稀薄，點(diǎn)火困難當(dāng)空氣燃料比增大時(shí)，燃料稀薄，點(diǎn)火困難 ；反之，由于氧氣不足，所排放的氣體中沒；反之，由于氧氣不足，所排放的氣體中沒 有充分燃燒的碳化氫（有充分燃燒的碳化氫（HCHC）和一氧化碳（）和一氧化碳（COCO ）含量增加，既浪費(fèi)燃料又污染環(huán)境。因此）含量增加，既浪費(fèi)燃料又污染環(huán)境。因此 ，將空氣燃料比控制在最佳狀態(tài)非常重要。，將空氣燃料比控制在最佳狀態(tài)非常重要。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)原理簡圖汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)原理簡圖 廢氣廢氣 再循再循 環(huán)環(huán) 機(jī)電一體化概論

21、 An Introduction to Mechatronics q從各個(gè)傳感器得到的模擬電壓信號(hào)和從發(fā)從各個(gè)傳感器得到的模擬電壓信號(hào)和從發(fā) 動(dòng)機(jī)輸出軸得到的脈沖信號(hào)都輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)輸出軸得到的脈沖信號(hào)都輸入發(fā)動(dòng)機(jī) 控制單元（控制單元（ECUECU）。以這些信息為基礎(chǔ)，在）。以這些信息為基礎(chǔ)，在 ECUECU內(nèi)對最佳空氣燃料比、點(diǎn)火時(shí)間、排氣內(nèi)對最佳空氣燃料比、點(diǎn)火時(shí)間、排氣 再循環(huán)率等進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果作為控制再循環(huán)率等進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果作為控制燃料燃料 噴射閥噴射閥和和點(diǎn)火裝置點(diǎn)火裝置等的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。等的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronic

22、s 1.3.3 ETC1.3.3 ETC不停車收費(fèi)系統(tǒng)不停車收費(fèi)系統(tǒng) 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 電子標(biāo)簽讀寫天線通電子標(biāo)簽讀寫天線通 過過RS232RS232串口電纜連串口電纜連 接到位于收費(fèi)亭的車接到位于收費(fèi)亭的車 道計(jì)算機(jī)上。其他設(shè)道計(jì)算機(jī)上。其他設(shè) 備如自動(dòng)欄桿、費(fèi)額備如自動(dòng)欄桿、費(fèi)額 顯示器、車道通行燈顯示器、車道通行燈 等則通過車道控制器等則通過車道控制器 與車道計(jì)算機(jī)連接。與車道計(jì)算機(jī)連接。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics qETCETC系統(tǒng)工作流程系統(tǒng)工作流程 (1)(1)車輛進(jìn)

23、入通訊范圍，首先壓到車輛進(jìn)入通訊范圍，首先壓到觸發(fā)線圈觸發(fā)線圈，啟，啟 動(dòng)讀寫天線；動(dòng)讀寫天線； (2)(2)讀寫天線讀寫天線與電子標(biāo)簽通訊與電子標(biāo)簽通訊，判別車輛電子標(biāo)，判別車輛電子標(biāo) 簽是否有效，有效則進(jìn)行交易；無效則報(bào)警簽是否有效，有效則進(jìn)行交易；無效則報(bào)警 并保持車道封閉，直到車輛離開電子線圈；并保持車道封閉，直到車輛離開電子線圈； (3)(3)如如交易成功交易成功，系統(tǒng)控制欄桿抬升，通行信號(hào)，系統(tǒng)控制欄桿抬升，通行信號(hào) 燈變綠，費(fèi)額顯示牌上顯示交易信息；燈變綠，費(fèi)額顯示牌上顯示交易信息； 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics (4)(4)車輛

24、通過車輛通過抓拍線圈抓拍線圈時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍；時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行圖像抓拍； (5)(5)車輛通過車輛通過落桿線圈落桿線圈后，欄桿自動(dòng)回落，通行后，欄桿自動(dòng)回落，通行 信號(hào)燈變紅色；信號(hào)燈變紅色； (6)(6)系統(tǒng)保存交易記錄，并將其上傳至收費(fèi)站服系統(tǒng)保存交易記錄，并將其上傳至收費(fèi)站服 務(wù)器中，等待下一輛車進(jìn)入。務(wù)器中，等待下一輛車進(jìn)入。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.4 機(jī)電一體化的發(fā)展機(jī)電一體化的發(fā)展 1.4.1 1.4.1 機(jī)電一體化的發(fā)展歷史機(jī)電一體化的發(fā)展歷史 1 1初級階段（初級階段（19601960年以前）年以前） 2 2蓬勃發(fā)展

25、階段（蓬勃發(fā)展階段（1970198019701980年）年） 3 3智能化階段（智能化階段（19901990年至今）年至今） 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.4.2 1.4.2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢 機(jī)電一體化是機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)機(jī)電一體化是機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì) 算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉融合算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉融合, ,它的發(fā)展和進(jìn)它的發(fā)展和進(jìn) 步依賴于也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此步依賴于也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此 , ,機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向?yàn)橹悄芑⒛K化機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向?yàn)橹悄?/p>

26、化、模塊化 、網(wǎng)絡(luò)化、人格化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化。、網(wǎng)絡(luò)化、人格化、微型化、系統(tǒng)化、綠色化。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.5 本課程的學(xué)習(xí)方法本課程的學(xué)習(xí)方法 1.5.1 本課程的本課程的目的目的 本課程之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了很多專業(yè)課程：數(shù)控本課程之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了很多專業(yè)課程：數(shù)控 加工技術(shù)、數(shù)控原理與系統(tǒng)、機(jī)床電氣與加工技術(shù)、數(shù)控原理與系統(tǒng)、機(jī)床電氣與PLCPLC、單、單 片機(jī)等等。這些課程都是針對某一非常具體的技片機(jī)等等。這些課程都是針對某一非常具體的技 術(shù)，是實(shí)際應(yīng)用的不同方面。術(shù)，是實(shí)際應(yīng)用的不同方面。 本課程是以各學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性

27、課程。它本課程是以各學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性課程。它 從從系統(tǒng)的角度系統(tǒng)的角度分析研究生產(chǎn)實(shí)際中的機(jī)電一體化分析研究生產(chǎn)實(shí)際中的機(jī)電一體化 設(shè)備及設(shè)計(jì)方法。從而使大家從系統(tǒng)的層面對機(jī)設(shè)備及設(shè)計(jì)方法。從而使大家從系統(tǒng)的層面對機(jī) 電一體化設(shè)備及設(shè)計(jì)方法有整體而深刻的認(rèn)識(shí)。電一體化設(shè)備及設(shè)計(jì)方法有整體而深刻的認(rèn)識(shí)。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.5.2 1.5.2 本課程的任務(wù)本課程的任務(wù) 引領(lǐng)讀者引領(lǐng)讀者 n了解機(jī)電一體化系統(tǒng)組成及其基本功了解機(jī)電一體化系統(tǒng)組成及其基本功能能 n掌握掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)基本原理、總體布局、各組機(jī)電一體化系統(tǒng)基本原理、總體布局、各組 成單元及接口、機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。成單元及接口、機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。 機(jī)電一體化概論 An Introduction to Mechatronics 1.5.31.5.3課程的