机械自动化概论（PPT60页).pptx

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指机器或者装置在无人干预的情况下按照规定的程序或指令自动进行操作或运行。

数控车床,自动泊车,全自动洗衣机,机械自动化的基础知识,机械自动化相关概念机电一体化（Mechatronics）：

在机械的主功能、动力功能、信息处理与控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。

日本，1971年。

智能化：

是指在机器中引入人工智能（ArtificialIntelligence）技术。

所谓人工智能是指使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如感知、推理与决策、学习等）的学科。

人工智能机器人,机械自动化的基础知识机械自动化系统的组成,机器人足球,VS,组成人体的9大系统：

运动系统：

骨骼、关节和骨骼肌等（占体重60%）功能：

运动、支持神经系统：

感受器、脑、骨髓、周围神经组织功能：

控制调节消化系统：

消化道和消化腺等呼吸系统：

呼吸道、肺、肺血管、呼吸肌等循环系统：

心脏、血管等。

泌尿系统：

肾、输尿管、膀胱和尿道等内分泌系统：

调节机体的生长、发育、代谢和生殖等。

生殖系统：

免疫系统：

机械自动化的基础知识,足球运动员的组成,运动系统,机械自动化系统的组成手、足,躯干,肌肉,神经系统,感觉器官,神经系统,大脑,能源系统,消化系统,呼吸系统,循环系统,泌尿系统其它：

内分泌、生殖系统、免疫系统,运动、作业及支持,控制及协调,提供能源,机械自动化的基础知识,机械自动化系统的组成,机器人足球,机电产品的,组成,机械系统,控制系统,支撑单元（类似人的躯体）执行单元（类似人的手足）传动单元动力单元（类似人的肌肉）检测单元（类似人的感官及感觉神经）控制单元（类似人的大脑）驱动单元（类似人控制肌肉运动的神经元）能源系统：

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无人驾驶汽车,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的用途与定义一种模仿人或动物的自动化机器，用以代替人完成各种工作（日本，1967）。

机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物类似的智能能力，如感知能力、规划决策能力、动作能力和协同交互能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器（我国科学家）。

国际标准化组织（ISO）的定义具有类似于人或其它生物某种器官（肢体、感官等）的功能；具有通用性，工作种类多样，动作程序灵活多变；具有不同程度的智能性，如记忆、感知、推理、决策、学习等；具有独立性，在工作时可以不依赖于人类的干预。

典型机械自动化系统举例机器人,机器人的功能动作功能：

操作功能、行走功能感知、决策、控制功能人机交互功能,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

工业机器人面向工业领域的喷漆、焊接、喷丸、打磨、装配、搬运等作业一般为多关节机械手。

典型机械自动化系统举例机器人,机器人车身焊接,机器人的分类：

工业机器人机器人车身喷漆,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

工业机器人,机器人切割太阳能板,机器人雕刻,典型机械自动化系统举例机器人,机器人装配飞机部件,机器人的分类：

工业机器人机器人打包包装,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

农业机器人各种插秧播种、收获、喷药、除草、动物饲养、屠宰分解机器人等由机械手、移动机构、传感控制系统、动力源等组成。

黄瓜收获机器人,日本研制的插秧机器人,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

服务机器人大楼清洗、病人护理、生活服务、汽车加油、刀削面、导游、医用手术、娱乐机器人等具有更高的感觉与决策能力。

机器人服务员,拉车机器人,典型机械自动化系统举例机器人,：

机器人的分类服务机器人,家用清扫机器人,导盲犬机器人,墙壁清洗机器人,娱乐机器人,机器狗,典型机械自动化系统举例机器人,：

机器人的分类服务机器人,导游机器人,理发机器人,汽车加油机器人,二师兄刀削面机器人,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

服务机器人,机器人假肢,微创手术机器人,微型机器人,医用机器人,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

军用机器人（特种机器人）地面军用机器人：

侦察、排爆、扫雷、消防、救援、保安、战斗机器人；仿生蚂蚱、仿生壁虎、仿生蛇等,美军侦察机器人,美军魔爪军用机器人,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

地面军用机器人（特种机器人）,军用排爆机器人,美军大狗机器人蛇形机器人,德国机器人扫雷车,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

地面军用机器人（特种机器人）,机械蜈蚣,仿生蚂蚁,机器壁虎,典型机械自动化系统举例机器人,自治水下机器人,机器人的分类：

军用机器人（特种机器人）水下军用机器人（无人潜水艇、仿生鱼、仿生水母、仿生龙虾、仿生企鹅）螺旋桨推进水下机器人,典型机械自动化系统举例,机器人机器人的分类：

水下军用机器人,仿生金枪鱼（MIT）,仿生章鱼,仿生龙虾,仿生螃蟹,仿生企鹅,仿生水母,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

军用机器人（特种机器人）空中军用机器人（无人机）：

固定翼无人侦察机、旋翼无人直升机、扑翼微型侦察机、仿生苍蝇、仿生雨燕等,美军全球鹰无人机（机长13.4m，翼展35.5m，有效载荷900kg，巡航速度635km/h，航程26000km,续航时间42h）,以色列苍鹭无人机（翼展16.6m,速度225km/h，续航时间30小时）,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

空中军用机器人（无人机）,美军幻影雷微型无人机（波音公司，翼展50英尺，速度614英里/小时）,手抛发射的小型无人机,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的分类：

空中军用机器人（无人机）,瑞士小型无人机,军用微型无人机,仿生蚊子（美国）,机器人苍蝇（哈佛大学，翼展3cm,重60mg）,军用微型无人机仿生蜻蜓（德国费斯托公司）,典型机械自动化系统举例机器人,美国勇气号火星车,机器人的分类：

军用机器人（特种机器人）空间机器人：

空间机器人（负责空间站与航天器的建造、维护、维修、空间实验等）、星球探索机器人。

美国好奇号火星车,太空组装双臂机器人,（加拿大）,腿式机器人,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统组成,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统手部斜楔杠杆式手部双支点连杆式手部齿轮齿条杠杆式手部,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统手部直线平移型手部四连杆平移式手部气体吸附型手部,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统手部,电磁吸附型手部,专用末端操作器,1铁心2隔磁环3磁盘4卡环5盖6壳体7、8挡圈9螺母10轴承11线圈12接线螺钉,1气路接口2定位销3电接头4电磁吸盘,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统手部,柔性手部,多指灵巧手,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统手腕,手腕的运动,1手部驱动缸2回转液压缸3腕架4通向手部的油管5左进油孔6通向摆动液压缸的油管7右进油管8固定叶片9缸体10回转轴11回转叶片12手部,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统手臂,液压驱动的手臂运动机构,电机驱动的手臂运动机构,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的机械系统行走机构,自由运动的履带式机器人,具有良好适应能力的步行机器人,轮腿机器人,典型机械自动化系统举例机器人,人形机器人的控制要求行走控制身体的平衡控制行走步态的控制环境观察与决策作业控制人机交互（声音、表情等）,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的控制系统感知：

环境感知视觉、接近觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等传感器；,视觉传感器,研究前沿：

机器视觉,动圈式听觉传感器研究前沿：

语音识别与理解,接近传感器：

激光测距仪器,嗅觉味觉传感器（化学传感器）研究前沿：

人工鼻,典型机械自动化系统举例,机器人,机器人的控制系统感知：

环境感知视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等传感器；,基于压阻效应的压觉传感器基于微动开关的触觉传感器研究前沿：

人工皮肤基于压电效应的压觉传感器,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的控制系统感知本体感知关节位置、速度、加速度、受力平衡传感器。

光电型关节位置速度传感器,机器人姿态传感器（陀螺仪）,身体加速度传感器,机器人手腕力觉传感器脚底力觉传感器,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的控制系统控制计算机：

包括控制计算机和软件等,嵌入式控制系统,工业控制用计算机（IPC）,可编程序控制器（PLC）,典型机械自动化系统举例机器人,机器人控制系统驱动,液压驱动器摆动缸伺服电动机及驱动器,典型机械自动化系统举例机器人,机器人控制系统驱动,液压缸驱动的机器人关节,气动人工肌肉驱动的机器人关节,典型机械自动化系统举例机器人,机器人的能源系统燃料化学能（活塞发动机、转子发动机、喷气发动机、燃料电池等）电能（有线电缆、电池）太阳能核能,典型机械自动化系统举例数控机床,数控机床：

由计算机控制机床运动及其加工过程，从而自动完成工件加工的机床。

数控车削中心,数控铣削中心,数控3D打印,典型机械自动化系统举例数控机床,数控机床工作原理,加工程序：

用数控机床能够理解的语言对加工过程进行描述。

数控装置：

专用计算机，对加工程序进行解释和翻译，对及其发出控制指令。

伺服系统：

接收数控装置位置信息，转换为机床的精确运动。

电气控制：

实现对机床IO量的控制。

机床本体：

机械部分，主要包括支撑部件、主运动部件、进给运动部件等。

典型机械自动化系统举例数控机床,数控机床组成机床本体（机械结构）,主轴,滚珠丝杠副,齿形带,直线导轨,典型机械自动化系统举例数控机床,数控机床组成传感检测系统,安全红外光栏,圆光栅,光电编码器,光栅尺,典型机械自动化系统举例数控机床,数控机床组成控制系统数控系统的主要工作：

1、加工程序与参数的输入2、译码3、刀具补偿4、进给速度处理5、插补6、位置控制7、I/O处理8、显示9、诊断,数控系统外形图,典型机械自动化系统举例数控机床,数控机床组成伺服与电气控制系统,开环伺服驱动系统,闭环伺服驱动系统,典型机械自动化系统举例数控机床,数控机床组成伺服与电气控制系统,PLC控制系统,电气控制系统,电磁阀,机械自动化方面的核心课程,基础课程：

电工电子技术、微机原理理论课程传感与检测技术：

工程测试技术控制技术控制理论：

控制工程基础控制系统硬件设计：

微机控制技术、伺服驱动与电器控制（电器部分）软件系统设计：

计算机语言驱动技术：

伺服驱动与电器控制（伺服驱动部分）、液压传动与控制机械自动化中的总体与机械设计：

机电系统设计环节实践：

自动化基础实验、测试技术课程设计、机电系统设计课程设计、毕业设计。

机械自动化领域的常用软件工具,设计工具类软件：

AutoCAD：

绘制二维机械图Pro/Engineer,SolidWorks,UG:

三维实体建模Protel,PSpice:

绘制电路原理图、设计PCB板工程分析工具Matlib:

系统仿真ADAMS:

机械系统仿真Ansys,ABAQUS:

有限元分析PSpice:

电路系统仿真20-sim：

机电系统仿真,机械自动化领域的常用软件工具,测控软件开发工具：

单片机汇编语言，PLC编程语言C语言、C+语言LabVIEW,思考题,什么是机械自动化，谈谈你对它的理解和认识。

机械自动化系统由哪些部分组成？

各部分各有何作用？

我们开设的机械自动化方面的核心课程与机械自动化系统组成之间是何关系？

谈谈你自己对核心课程体系的认识。