机电产品系统开发课程设计PPT课件
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机电一体化系统设计ppt课件
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3、有源接口：含有有源要素，可以主动进 行匹配的接口。如电磁离合器、放大器、 光电耦合器等
4、智能接口：带有微处理器，可以进行程 序编制或可适应性地改变接口条件。如自 动变速装置、通用输入/输出集成电路， STD总线等
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
1.2.2 机电一体化系统的功能构成
构成功能的目的：处理工业三大要素 信息、能量、物质 功能构成
1、变换（加工、处理）功能 2、传递（移动、输送）功能 3、储存（保持、积蓄、记录）功能
2.2机电一体化系统设计与现代设计方法
设计程序 ①明确设计思想 ②分析综合要求 ③划分功能模块 ④决定性能参数 ⑤调研类似产品 ⑥拟定总体方案 ⑦方案对比定型 ⑧编写总体设计论证书
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
3、信息接口：受规格、标准、法律、语言、 符号等逻辑、软件约束的接口。如RS232， GB，ISO，ASCII，FORTRAN，C++等
4、环境接口：对周围环境条件（温度、湿 度、磁场、振动、水、气、灰、火、放射） 有保护作用的接口。如防尘接头，防水开 关等
机电一体化系统设计课件(第7章)
机电一体化系统的发展趋势
总结词
机电一体化系统的发展趋势与未来展望
详细描述
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，机电一体化系统的发展趋势主要包括智能化、模块化、网络化、绿 色化等。未来，机电一体化系统将更加注重人工智能、物联网等新技术的应用，实现更加高效、智能的生产和服 务。
CHAPTER 02
对系统的各项性能指标进行测试，如速度 、精度、稳定性等。
对测试数据进行整理、分析和评估，提出 改进意见和建议，为系统的优化和完善提 供依据。
CHAPTER 06
机电一体化系统可靠性设计
可靠性分析
可靠性定义
01
产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
失效模式与影响分析
02
识别产品可能的失效模式，分析其对系统功能的影响，为可靠
THANKS
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机电一体化系统设计基础
机电一体化系统设计的基本原则
功能完整性
确保系统能够完成预定 的功能，满足用户需求
。
技术先进性
采用当前最先进的科学 技术，确保系统的性能
和效率。
经济合理性
在满足功能和技术要求 的前提下，尽可能降低
系统成本。
安全可靠性
确保系统在各种工作条 件下都能安全、稳定地
运行。
机电一体化系统的设计流程
可靠性测试与评估
可靠性试验
在模拟或实际使用条件下 测试产品的可靠性表现。
故障分析
对产品故障进行深入分析 ，找出根本原因，为可靠 性改进提供依据。
可靠性评估
根据测试数据和实际使用 情况，评估产品的可靠性 水平，为产品设计改进提 供参考。
CHAPTER 07
机电一体化系统设计案例分析
机电系统设计优秀PPT
第二章 机械系统的方案设计 与总体设计
❖ 主要内容 §2-1 机械系统的方案设计 §2-2 机械系统的总体设计
❖ 学习方法建议
理解各种设计分析方法的应用领域， 在解决具体问题上下功夫。
2020/4/28
1
§2-1 机械系统的方案设计
一﹑设计任务抽象化 二、确定工艺原理 三、确定技术过程 四、引进技术系统并确定系统边界 五、确定功能结构 六、确定设计方案
一、设计任务抽象化 这一过程不涉及具体的解决方案，只需要知道所设计 的机械产品的基本功能和主要约束条件就行了，这样就可 以突出设计中的主要矛盾。抽象过程一般用黑箱原理来表 示。
2020/4/28
3
如图2－1所示，用黑色 的方框框住待设计的技术系 统，具体如何，我们不去管 它，因为它已经用黑箱框住， 看不见内部结构，所要表示 清楚的就是系统的输入、输 出以及系统与环境的连接。
2020/4/28
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12
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13
对于我们前面介绍的自走式谷物收割机这类比较复杂 的机械系统甚至像石油钻机这种更为复杂的机械系统，它 们本身有许多子系统组成，如收割系统、脱粒系统、清粮 系统、行走系统、传动系统、控制系统、输送系统、支承 系统。要是把这些系统的功能结构都详细地绘在一张 图上，不仅绘制困难，而且很乱，这时可以分别做出各子 系统的功能结构图。并在做图过程中，与功能相当的一系 列机械，如收割机、脱粒机、拖拉机、汽车等的相应系统 进行比较，以取得最佳的功能结构。
2020/4/28
6
三、确定技术过程 也就是按照选定的工艺原理确定转化所需的程序及其顺 序，如图2－3为技术过程的一般模式。 在一般模式中，包括有各种类型的作业，像信号的检测、 调节、控制，物料的输入、输出、能量的转化等等，其中只 有根据工艺原理所进行的作业对象的转化，为技术过程的主 流程，如状态1经过一系列转化变为状态2，在整个工作过程 中，主流程不断得到物料流、能量流、信息流的支持和补充。 自动式谷物联合收割机的技术过程的主流程（谷物由进 给至分离输出的过程）如图2－4所示。谷物先被切割刀扶持， 然后被切断送至脱粒系统脱粒，脱粒后长茎杆直接输出，谷 粒、断穗、短茎杆，轻混合物等进入清粒系统，经振动，气 流将谷粒、短茎杆、轻混合物（颖壳、灰尘）分离，清选输 出，而一些断穗等还有许多颗粒，丢弃很可惜，收获率低。
❖ 主要内容 §2-1 机械系统的方案设计 §2-2 机械系统的总体设计
❖ 学习方法建议
理解各种设计分析方法的应用领域， 在解决具体问题上下功夫。
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§2-1 机械系统的方案设计
一﹑设计任务抽象化 二、确定工艺原理 三、确定技术过程 四、引进技术系统并确定系统边界 五、确定功能结构 六、确定设计方案
一、设计任务抽象化 这一过程不涉及具体的解决方案，只需要知道所设计 的机械产品的基本功能和主要约束条件就行了，这样就可 以突出设计中的主要矛盾。抽象过程一般用黑箱原理来表 示。
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如图2－1所示，用黑色 的方框框住待设计的技术系 统，具体如何，我们不去管 它，因为它已经用黑箱框住， 看不见内部结构，所要表示 清楚的就是系统的输入、输 出以及系统与环境的连接。
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对于我们前面介绍的自走式谷物收割机这类比较复杂 的机械系统甚至像石油钻机这种更为复杂的机械系统，它 们本身有许多子系统组成，如收割系统、脱粒系统、清粮 系统、行走系统、传动系统、控制系统、输送系统、支承 系统。要是把这些系统的功能结构都详细地绘在一张 图上，不仅绘制困难，而且很乱，这时可以分别做出各子 系统的功能结构图。并在做图过程中，与功能相当的一系 列机械，如收割机、脱粒机、拖拉机、汽车等的相应系统 进行比较，以取得最佳的功能结构。
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三、确定技术过程 也就是按照选定的工艺原理确定转化所需的程序及其顺 序，如图2－3为技术过程的一般模式。 在一般模式中，包括有各种类型的作业，像信号的检测、 调节、控制，物料的输入、输出、能量的转化等等，其中只 有根据工艺原理所进行的作业对象的转化，为技术过程的主 流程，如状态1经过一系列转化变为状态2，在整个工作过程 中，主流程不断得到物料流、能量流、信息流的支持和补充。 自动式谷物联合收割机的技术过程的主流程（谷物由进 给至分离输出的过程）如图2－4所示。谷物先被切割刀扶持， 然后被切断送至脱粒系统脱粒，脱粒后长茎杆直接输出，谷 粒、断穗、短茎杆，轻混合物等进入清粒系统，经振动，气 流将谷粒、短茎杆、轻混合物（颖壳、灰尘）分离，清选输 出，而一些断穗等还有许多颗粒，丢弃很可惜，收获率低。
机电系统详细设计PPT课件
左X2
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0 1 1 1 1
左X1
右Y2
右Y1
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第16页/共33页
控制算法-避障
• 选型：HC-SR04超声波模块。 • 参数：测距范围为2~450cm，测距精度可达到 2ｍｍ • 传感器的排布
第17页/共33页
控制算法-避障
• 超声波测距模块的处理流程图 • 超声波模块的时序图
第10页/共33页
传感器
• 漫反射式红外光电管 • 功能：用于避障，利用红外线可被白色地面漫反射，而会被
黑色轨迹吸收的原理来探测黑线轨迹，将光信号转变为电信 号，传给主控板，从而控制直流电机运动状态（转弯过程） • 引脚： ➢ VCC 外接3.3V-5V电压（可以直接与3.3v单片机相连） ➢ GND 外接GND ➢ OUT 小板数字量输出接口（0和1），可以单片机IO接口直 接相连 • 基本参数：有效距离范围2～30cm，工作电压为3.3V-5V • 尺寸：
平5V，低电平0V，感应角度不大于15度，探测距离 2cm-450cm，高精度可达0.2cm，盲区只有2cm
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供电系统
• 电源需求：系统需要5V作为工作电压给各个传 感器，驱动板，电机供电；也需要3.3V给主控 板供电
• 电源选择：综合考虑容量，电压需求，电压电 流稳定性等众多因素，决定选用7.4V 18650 锂电池（2块）作为电源
第18页/共33页
控制算法-避障
超声波测距模块程序框图
第19页/共33页
控制算法-避障
机电一体化系统设计课程设计课件
设计软件介绍
SolidWorks
三维机械设计软件，用于建立三维模型、进行运动分析和优化设计。
AutoCAD
二维绘图软件，用于绘制平面图、电路图和布局图等。
MATLAB/Simulink
仿真软件，用于系统建模、分析和优化。
LabVIEW
虚拟仪器软件，用于数据采集、处理和控制等。
设计经验分享
经验一
注重系统整体性
设计要求
明确课程设计的要求，包括技术指标、性能参数、安全性能等方 面。
设计优化
在设计过程中注重优化，提高系统的性能、稳定性和可靠性。
设计成果评价
评价标准
制定合理的评价标准，对设计成果进行评价 。
评价方法
采用多种评价方法，如专家评审、实验测试 等，确保评价结果的客观性和准确性。
反馈与改进
根据评价结果，及时反馈设计中的不足之处 ，并进行改进和完善。
01
课程设计任务与要 求
设计任务书解读
任务书内容
01
详细解读课程设计任务书，明确设计目标、要求、限制条件和
预期成果。
任务书分析
02
对任务书中的各项内容进行深入分析，理解设计的重点和难点
。
任务书实施计划
03
根据任务书要求，制定合理的设计实施计划，确保按时完成设
计任务。
设计要求与规范
设计规范
掌握机电一体化系统设计的基本规范和标准，确保设计符合行业 要求。
实时性、稳定性、可扩展性
传感检测系统设计
设计内容
传感器选型、信号处理电路、数据采 集与传
设计要点
准确性、可靠性、抗干扰能力
01
机电一体化系统设 计实践
设计案例分析
机电产品系统开发课程设计PPT课件
本组项目成绩。
第 组 填表人:______ 注：学生本人的分数也填写
可选题目
机床（通用、专用）； 机械手、机器人… 发球机； 核桃剥皮机； 山药收割机； 莲藕收割； 菠萝削皮； 喷灌机； 太阳能利用； 节水设备； 水处理设备；
医疗康复； 餐厅设备；（自动售卖、清洗、…） 外墙清洗、玻璃清洗； 地板清洗；（宾馆、教室、机房…） 清洗玻璃杯； 各种工具的改良、改进、创新设计；
小组答辩；
整体+个人
项目总结（小组+个人）
细节决定成败：
勿以善小而不为， 勿以恶小而为之；
进度安排
Typical Product Design Process
The design process is achieved by following 10 stages:
1-Identify the problem/product innovation opportunity 2-Define the constraints/goals 3-Research and gather data 4-Function Analysis 5-Brainstorm / generate creative ideas 6-Analyze potential solutions 7-Develop and test models 8-Make the decision 9-Communication and specify 10-Implement and commercialize
现代设计的趋势
智能化 集成化 信息化 自动化 全生命周期 创新
▲静态的 动态的 ─如机器结构动力学计算； ▲定性的 定量的 ─如有限元计算； ▲确定量 随机量 ─如可靠性设计； ▲可行性设计 优化设计 ─如优化设计； ▲串行设计 并行设计 ─如并行设计； ▲宏观的 微观的 ─如微－纳米摩擦学设计； ▲分部处理法 系统工程法 ─如系统工程； ▲人工设计 自动化设计 ─如计算机辅助设计。
第 组 填表人:______ 注：学生本人的分数也填写
可选题目
机床（通用、专用）； 机械手、机器人… 发球机； 核桃剥皮机； 山药收割机； 莲藕收割； 菠萝削皮； 喷灌机； 太阳能利用； 节水设备； 水处理设备；
医疗康复； 餐厅设备；（自动售卖、清洗、…） 外墙清洗、玻璃清洗； 地板清洗；（宾馆、教室、机房…） 清洗玻璃杯； 各种工具的改良、改进、创新设计；
小组答辩；
整体+个人
项目总结（小组+个人）
细节决定成败：
勿以善小而不为， 勿以恶小而为之；
进度安排
Typical Product Design Process
The design process is achieved by following 10 stages:
1-Identify the problem/product innovation opportunity 2-Define the constraints/goals 3-Research and gather data 4-Function Analysis 5-Brainstorm / generate creative ideas 6-Analyze potential solutions 7-Develop and test models 8-Make the decision 9-Communication and specify 10-Implement and commercialize
现代设计的趋势
智能化 集成化 信息化 自动化 全生命周期 创新
▲静态的 动态的 ─如机器结构动力学计算； ▲定性的 定量的 ─如有限元计算； ▲确定量 随机量 ─如可靠性设计； ▲可行性设计 优化设计 ─如优化设计； ▲串行设计 并行设计 ─如并行设计； ▲宏观的 微观的 ─如微－纳米摩擦学设计； ▲分部处理法 系统工程法 ─如系统工程； ▲人工设计 自动化设计 ─如计算机辅助设计。
机电一体化系统设计(最终版)ppt课件
2020/4/11
电力拖动
22
第三节 机电一体化的相关技术
机械技术（精密机械技术）
是机电一体化的基础。机电一体化的机械产 品与传统的机械产品的区别在于：机械结构 更简单、机械功能更强、性能更优越。
机械技术的出发点在于如何与机电一体化技 术相适应，利用其他高新技术来更新概念， 实现结构、材料、性能以及功能上的变更。
现代机械：以力学、电子学、计算机学、控制 论、信息论等为理论基础，以经验、机、电、 计算机、传感与测试等技术为实践基础。
机械：强度高、输出功率大、承载大载荷；实 现微小复杂运动难。
电子：可实现复杂的检测和控制；但无法实现 重载运动。
202的定义
机电一体化是在以机械、电子技术和计算 机科学为主的多门学科相互渗透、相互结 合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴 边缘技术学科。
2020/4/11
电力拖动
39
第四节 机电一体化系统的 基本功能要素
接口
将各要素或子系统连接成为一个有机整体， 使各个功能环节有目的地协调一致运动， 从而形成机电一体化的系统工程。
其基本功能主要有三个：变换、放大、传 递
2020/4/11
电力拖动
40
第五节 本课程的目的和要求
本课程的目的和要求
第三节 机电一体化的相关技术
自动控制技术
自动控制技术的目的在于实现机电一体化 系统的目标最佳化。 机电一体化系统中的自动控制技术主要包 括位置控制、速度控制、最优控制、自适 应控制、模糊控制、神经网络控制等。
2020/4/11
电力拖动
26
第三节 机电一体化的相关技术
伺服驱动技术
伺服驱动技术就是在控制指令的指挥下， 控制驱动元件，使机械的运动部件按照指 令要求运动，并具有良好的动态性能。 常见的伺服驱动系统主要有电气伺服和液 压伺服。
机电系统设计方法PPT课件
5.1.3 系统评价
(1) 降维法
目标：把多目标问题转化成单目标问题求解 ，从而解出 最优解。
方法：用一个起主要作用的指标作为目标函数，而将其 它优化指标转化为约束条件。
5.1.3 系统评价
(2) 顺序单目标法
目标：把多目标问题转化成单目标问题求解 ，从而解出最优 解。
方法：首先对各优化指标按重要程度排序，按单目标优化方 法依序求出每个指标所对应的最优解，然后对这些单目标 优化解进行折衷处理，从而得到整体最优解。
5.1 机电系统设计基础
三、系统评价 1.评价指标 2.评价方法 四、机电系统的现代设计方法 1.并行工程 2.绿色设计 3.反求设计 4.虚拟设计 5.快速响应设计
5.2 可靠性设计
一、可靠性指标和计算方法 1.无故障性指标 (1) 可靠度 (2) 失效率 (3) 平均无故障工作时间 2. 耐久性指标 (1) 有效度 (2) 耐久性系数
辅助设计，是在基于多媒体的、交互的渗入式或侵入式的 三维计算机辅助设计环境中，设计者不仅能够直接在三维 空间中通过三维操作、语言指令、手势等高度交互的方式 进行三维实体建模和装配建模，并且最终生成精确的产品 模型，以支持详细设计与变型设计，同时能在同一环境中 进行一些相关分析，从而满足工程设计和应用的需要。
编写技术文件、资料
结束
5.1 机电系统设计基础
三、系统评价 1.评价指标 2.评价方法
5.1.3 系统评价
1.评价指标
对机电产品的优劣进行评价，必须要有定量的 指标作依据，这些指标应该是能够用来衡量产品性能 和结构质量的参数指标，一般分为基本指标、优化指 标和寻常指标三类 。
5.1.3 系统评价
提出的指标等。
5.1.3 系统评价
机电一体化系统设计课件
机械传动系统设计
选择合适的传动方式
根据工作需求和条件，选择合适的传 动方式，如齿轮传动、带传动、链传 动等。
确定传动装置的参数
根据机械系统的功率、转速和运动特 性，确定传动装置的参数，如齿轮模 数、带轮直径等。
优化传动装置的结构
在满足功能和可靠性的前提下，优化 传动装置的结构，降低制造成本和维 护成本。
控制系统的基本概念是指通过一定的 控制手段，使被控对象根据设定的目 标进行运作的系统。
控制系统的组成
控制系统的分类
根据不同的分类标准，控制系统可以 分为开环控制系统和闭环控制系统、 连续控制系统和离散控制系统等。
控制系统通常由控制器、受控对象、 执行机构和反馈回路等部分组成。
控制系统设计方法
系统工程方法
考虑传动装置的安装和维修
在设计传动装置时，应考虑其安装和 维修的便利性，以确保机械系统的长 期稳定运行。
机械结构设计
确定机械结构的基本布局 根据机械系统的功能和使用要求 ，确定合理的机械结构基本布局 。
进行结构优化 在满足功能和可靠性的前提下， 对机械结构进行优化，降低制造 成本和维护成本。
设计关键零部件
数控机床的机电一体化设计特点
数控机床的机电一体化设计主要体现在数字化控 制技术的应用上，包括高精度定位、高速切削、 高刚性结构等。
工业机器人的机电一体化设计
工业机器人概述
01
工业机器人是一种自动化生产设备，能够实现高效、精准、快
速的作业。
工业机器人的组成
02
工业机器人由机械臂、控制系统、伺服系统等部分组成，各部
机电一体化的发展历程与趋势
总结词
发展与展望
详细描述
机电一体化技术的发展经历了多个阶段，从最初的简单机械与电气组合，到计算机控制 和可编程逻辑控制器的出现，再到现代的智能制造和物联网技术，其发展历程体现了技 术与工业需求的不断进步。未来，随着人工智能、大数据等新技术的融合，机电一体化
机电一体化机械系统设计PPT演示课程PPT公开课(76页)
特点
• 传统机械系统一般是由动力件、传动件、执行件三部 分加上电器、液压和机械控制等部分组成
• 机电一体化机械系统是由计算机协调控制的，用于完 成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和 （或）机电部件相互联系的系统组成，其核心是由计 算机控制的，包括机、电、液、光、磁等技术的伺服 系统。
• 机电一体化中的机械系统需使伺服电机和负载之间的 转速、转矩及惯量得到匹配，即在满足伺服系统高精 度、高响应速度、良好稳定性的前提下，还应该具有 较大的刚度、较高的可靠性和重量轻、体积小、寿命 长等特点。
• 功能——是传递动力和运动 • 作用——机械传动部件对伺服系统的伺服特性有很大影
响，特别是其传动类型、传动方式、传动刚性以及传动 的可靠性对系统的精度、稳定性和快速性有很大影响。
（2） 支承与导向机构
• 作用——为机械系统中各运动装置安全、准确地完成其 特定方向的运动提供支承和导向。
（3） 执行机构
⑤差动传动方式
作用——是支承做回转运动的轴或丝杠；
弹性膜片联轴器——传递较大扭矩；
（4） 良好的结构工艺性 ：机械加工工艺性和装配工艺性
现代钢带传动产品的特点
表4-3 常用设备推荐寿命（小时）
结构简单，相对刚度低，预紧可靠，用于较小直径丝杠
轴向基本额定动载荷Ca——一组（相当数量）相同参数的滚珠丝杠副，在相同的条件下，运转10e6转时，90%的滚珠丝杠副的螺纹滚道
• 作用——执行机构根据操作指令的要求在动力 源的驱动下，完成预定的操作。一般要求它具 有较高的灵敏度、精确度、重复性和可靠性等。
• （4） 轴系
• 作用——传递转矩及精确的回转运动，它直接 承受外力（力矩）
• （5） 机座机架
• 作用——承重、支撑、保证各零部件相对位置 的基准作用。
• 传统机械系统一般是由动力件、传动件、执行件三部 分加上电器、液压和机械控制等部分组成
• 机电一体化机械系统是由计算机协调控制的，用于完 成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和 （或）机电部件相互联系的系统组成，其核心是由计 算机控制的，包括机、电、液、光、磁等技术的伺服 系统。
• 机电一体化中的机械系统需使伺服电机和负载之间的 转速、转矩及惯量得到匹配，即在满足伺服系统高精 度、高响应速度、良好稳定性的前提下，还应该具有 较大的刚度、较高的可靠性和重量轻、体积小、寿命 长等特点。
• 功能——是传递动力和运动 • 作用——机械传动部件对伺服系统的伺服特性有很大影
响，特别是其传动类型、传动方式、传动刚性以及传动 的可靠性对系统的精度、稳定性和快速性有很大影响。
（2） 支承与导向机构
• 作用——为机械系统中各运动装置安全、准确地完成其 特定方向的运动提供支承和导向。
（3） 执行机构
⑤差动传动方式
作用——是支承做回转运动的轴或丝杠；
弹性膜片联轴器——传递较大扭矩；
（4） 良好的结构工艺性 ：机械加工工艺性和装配工艺性
现代钢带传动产品的特点
表4-3 常用设备推荐寿命（小时）
结构简单，相对刚度低，预紧可靠，用于较小直径丝杠
轴向基本额定动载荷Ca——一组（相当数量）相同参数的滚珠丝杠副，在相同的条件下，运转10e6转时，90%的滚珠丝杠副的螺纹滚道
• 作用——执行机构根据操作指令的要求在动力 源的驱动下，完成预定的操作。一般要求它具 有较高的灵敏度、精确度、重复性和可靠性等。
• （4） 轴系
• 作用——传递转矩及精确的回转运动，它直接 承受外力（力矩）
• （5） 机座机架
• 作用——承重、支撑、保证各零部件相对位置 的基准作用。
机电一体化系统设计课件(PPT51张)
真题解析——选择题
（ 05、4 ）1、主要用于系统中各级间的信息传递 的模块称为【 】 B A．软件模块 C．通信模块 B．接口模块 D．驱动模块
（ 04、4 ）1．由计算机网络将计算机辅助设计、 计算机辅助规划、计算机辅助制造联接成的系统称
为【 】
D
A．顺序控制系统 C．柔性制造系统
真题解析——选择题
（ 12、4 ）1．用于承载、传递力和运动的模块是
【 】A
A．机械受控模块 C．接口模块 B．驱动模块 D． 微计算机模块
（ 09、4 ）1．系统中用于提供驱动力改变系统运 行状态，产生所希望运动的模块称为 【 】 A A．驱动模块 B．接口模块 C .微计算机模块 D．测量模块
B．自动引导车系统 D． 计算机集成制造系统
真题解析——选择题
（ 03、4 ）1.将计算机数控机床、工业机器人以 及自动引导车联接起来的系统称( C ) A.顺序控制系统 B.计算机集成制造系统 C.柔性制造系统 D.伺服系统 （ 02、4 ）1.受控变量是机械运动的一种反馈控 制系统称( A.顺序控制系统 D.工业机器人 )B B.伺服系统 C.数控机床
1.2 典型机电一体化系统
工业机器人组成部件：主体结构、终端器、控制器
1.2 典型机电一体化系统
4、自动导引车 自动导引车是另一种形式的移动工业机器人。他能 跟踪编程路径，在工厂内江一个零件从一个地方移动 到另一个地方。
1.2 典型机电一体化系统
5、顺序控制系统 顺序控制系统是按照预先规定的次序完一系列操作 的系统。 根据如何开始和终结操作可分为两类： （1）当某一事件发生时，开始或结束操作的称为事件驱 动顺序控制； （2）在某一时刻或一定时间间隔之后，开始或结束操作 的称为时间驱动顺序控制。
机电一体化系统设计课程设计PPT文档67页
机电一体化系统设计课程设计
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下，悠然见南山。
•48、啸傲东轩下，聊复得来自生。•49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
•48、啸傲东轩下，聊复得来自生。•49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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性质
Brain Storm innovation; Cooperation; Teamwork; Rapid response; Tight; (team!) Others:
3-D CAD
Parts; assembly;
2-D CAD Process planning ability
产品系统开发▪课程设计
指导教师：李方义、查黎敏
课程设计简介
学 时：四周 学 分：3 课程类别：必修 指导教师：李方义、查黎敏、刘长安、高 等
目标、性质
制造业及其设计学科的发展
中国：二十一世纪世界制造基地；
美国制造；（二十世纪60年代前） 日本制造；（二十世纪60年代后） 中国制造；（二十一世纪）
投票？ 2～3天后？
小组卓有成效的讨论和交流--成功的关键
发挥主观能动性
计算机；（是否有学生没有计算机？） 小组每天固定时间段讨论；
做好记录； 每日工作成果讨论、展示；（笔记本、U盘拷贝） 统一软件、版本、格式等，便于交流； 每周小组全体成员和老师讨论；
严格请假制度；
网络环境下的协同工作
Made in China 制造大国 Design in China 制造强国
我国制造业发展的关键之一：创新
增强我国机械产品的创新设计能力； 摆脱照抄照搬的传统设计的落后局面；
设计的重要意义
设计决定了产品成本的70％－80％；
产品一般设计流程
任务规划阶段； 方案设计阶段； 结构设计阶段； 试制加工阶段； 试验试用阶段； 加工制造阶段；
We must Fast-Innovate to win
目标 产品设计、开发
系统观点：了解一般产品设计规律和特点；
Design for Life-Cycle ；
巩固知识：增强设计能力，掌握产品设计的基本方法和技术； 培养技能：开发设计创新的和有市场竞争力的产品； 团队意识：协作能力、协调能力、管理能力； 项目流程：规范产品设计和开发流程，迅速适应企业要求； 快速响应：Rapid response; agile manufacturing; 综合能力培养：what？Why？How？分析问题、解决问题；
个人工作和小组工作的协同
个人服从整体（第一位因素！）； 个人发挥主观能动性；（每个人都是领导者！） 形成合力；
要求
Attitude
Teamwork; 查阅手册、标准！调研； 项目流程管理
市场调研和需求分析报告； 进展报告； 结题报告；
>课程设计说明书! 小组+个人；
▪ 分章节
小组答辩；
整体+个人
项目总结（小组+个人）
细节决定成败：
勿以善小而不为， 勿以恶小而为之；
进度安排
Typical Product Design Process
The design process is achieved by following 10 stages:
1-Identify the problem/product innovation opportunity 2-Define the constraints/goals 3-Research and gather data 4-Function Analysis 5-Brainstorm / generate creative ideas 6-Analyze potential solutions 7-Develop and test models 8-Make the decision 9-Communication and specify 10-Implement and commercialize
设计内容、工作方式、要求
课程设计内容
选择任务、项目，快速设计、开发：
自选：小组讨论确定； 给定：老师给定；
完成产品设计、开发；
产品 零件； 装配；
工艺 典型零件工艺
方式
Group：
6人（？）一组； 不同自然班同学组成； 共同讨论确定题目；
3-4天时间； 共同讨论确定小组长；
现代设计的趋势
智能化 集成化 信息化 自动化 全生命周期 创新
▲静态的 动态的 ─如机器结构动力学计算； ▲定性的 定量的 ─如有限元计算； ▲确定量 随机量 ─如可靠性设计； ▲可行性设计 优化设计 ─如优化设计； ▲串行设计 并行设计 ─如并行设计； ▲宏观的 微观的 ─如微－纳米摩擦学设计； ▲分部处理法 系统工程法 ─如系统工程； ▲人工设计 自动化设计 ─如计算机辅助设计。
Future Enterprise Competitive Requirements
1) Flexibility, 2) Collaboration, 3) Boundary spanning organization, 4) Rapid Response, Customer Driven Innovation
气体排放
土壤
体排放 液
固体排放
焚烧 或掩埋
拆卸/回收
服务与维护
环境流 物流
市场需求 工作流 资金流 信息流
数据库 知识库
材料 空气 水
设计
研发
材料选择
销售 仓储
能源使用
流通
环境
加工制造 包装
资源利用
面向装配的 设计(DFA)
• 简化产品结构 • 估计装配时间和成本 • 设计方案比较
面向制造的 设计(DFM)
• 成本估计 • 机加工 • 注塑模 • 钣金加工 • 压铸模 • 粉末冶金
面向维护的 设计(DFS)
• 估计维护和维修过程的拆 卸时间和成本
面向环境的 设计(DFE)
• 拆卸时间和成本估计，及对环 境的影响评估
Past Minimum Enterprise Requirements
1) Cost control, 2) Total quality, 3) Continuous Improvement 4) Mass customization of components
文件保存、保密、传输； 设计变更的及时处理； 学会利用网络进行高效工作：
网络环境下的工作是未来的大势所趋; 充分利用QQ、Skype、Googletalk、Netmeeting
等网络工具;
合作和分工
合作交流是关键； 合理分工是保证；
每个人的特长充分认识（如何了解？）、充分发挥； 特长调研；