以下是小编为大家收集的机械电子概论毕业论文,本文共3篇,希望对大家有所帮助。
篇1:机械电子概论毕业论文
机械电子概论毕业论文
浅论机械设计制造及其自动化的发展方向
械制造业是我国国民经济的重要组成部分,也是提高工业生产效率的关键。因此,我们需要对机械设计制造的自动化进行深入研究,不断创新制造方式与发展形式,逐渐完善我国的工业体系建设。我国在研究与应用机械设计制造及其自动化发展上,虽然取得了一定的成果,但跟其它发达国家相比,还是存在一定的现实差距。所以,我国还需要在理论与实践上面加大创新研究力度,从而为提升机械设计制造的自动化水平奠定良好的基础。
一、机械设计制造的主要原则
(一)有效满足机器的功能需求
机械设计制造首先需要满足机器的功能需求,因为任何一件机械,都需要有自身的'功能,能够在某些领域中得到应用。从工业生产上面来看,机械设计制造需要满足三大要素,分别是物质、能量与信息,机械自动化系统要能够对输入的物质、能量与信息进行处理,进而可以输出具有某种所需特性的物质、能量与信息。机械设计制造在满足机器功能需求的前提下,通常可以分成机电一体化产品与机电一体化技术两个方面,机械自动化系统作为一个综合性概念,一般会包括设计、制造以及满足某种特定功能。满足某种特定功能是机械设计制造的关键,这种功能主要是由内部有机联系结构所决定的。
(二)采取先进技术来创新设计
我们在对系统或者是产品进行分类时,通常是按照系统或产品主功能的不同来进行。以物料加工为主,加工机是通过对输入的物质、能量与信息进行加工处理,可以将改变了形态跟位置的物质系统或产品输出,像印刷机械、纺织机械、食品加工机械等。以能量转换为主,动力机可以将输入的能量与信息转换输出拥有不同能量的系统或产品,像内燃机与电动机。以信息处理为主,信息机可以将输入的信息与能量进行处理,进而输出某种信息,像文字、图像、声音等,信息机通常包括了传真机、计算机等。机械设计制造自动化需要采取先进的技术来进行创新设计,这才能更好满足工业生产的现实需求。
二、机械设计制造的自动化发展方向
(一)数字化发展
机械设计制造自动化发展的重点便在于实现数字化,对于机械制造行业来说,图形、数据、知识以及技能等,都属于数字的形式。机械制造企业利用数字化技术来收集信息资料,进而采取虚拟现实、数据库、多媒体等数字化技术来对信息进行分析、重组与规划。随着网络信息科技的不断发展,当前机械制造企业已经逐步开始采取网络化的经营销售形式,客户只需要将所需的机械产品以信息的形式发布,企业便可以基于网络基础上,结合自身的实际情况,进而在第一时间将机械产品研制出来,从而满足了客户的现实需求。因此,数字化便是今后我国机械设计制造自动化发展的主要方向。
(二)绿色化发展
随着经济社会的不断发展,我国环境问题越来越突出,资源形势也越来越严峻。基于低碳经济理念的指导下,人们的环保意识正在逐渐增强,这就使得绿色产品设计制造开始兴起。为了减少环境污染,更好实现节能减排的经济发展目标,机械制造行业需要将机械设计制造的自动化与绿色化相融合,满足经济社会发展中节能降耗的基本目标,更好达到节约资源与保护环境的目的。机械设计制造向绿色化方向发展,可以将生产制造过程中产生的一些报废产品实施回收利用,逐步减少了资源的浪费,在一定程度上减轻了环境污染,从而贯彻了科学可持续发展的理念。
(三)智能化发展
随着网络信息科技的不断发展,今后我国的机械设计制造需要向自动化与智能化相融合的方向发展。智能化主要是指描述机器的行为,基于控制理论的指导下,能够将人工智能、计算机科学、心理学、生理学等有机融合在一起,从而实施智能模拟试验,使得机械产品能够拥有思维判断、逻辑推理以及独立决策的能力,进而更好实现对机械产品的智能化操作控制。目前来讲,有些机械产品已经开始具备一部分智能化的特点,我国机械设计制造今后的发展方向便是将自动化与智能化有机融合在一起,从而逐步提高我国机械制造产品的实际应用水平。
三、结语
总而言之,实现机械设计制造及其自动化发展具有明显的现实优势,就像是使机械拥有了功能齐全、质量良好以及稳定性与可靠性较强等优点。能够满足节能减排的低碳经济发展目标,逐步贯彻落实了可持续发展理念。随着网络信息科技的不断发展,社会生产对机械设计制造提出了更高的现实要求。这就需要机械设计制造工作人员能够逐步转变自身的设计理念,充分认识到机械设计制造今后的发展方向,有效实现对机械设计制造的创新发展。不断提高机械设计制造的实际应用水平,为工业生产提供源源不断的动力支持,从而促进我国机械制造业的蓬勃发展。
篇2:机械电子毕业论文
机械电子毕业论文
计算机控制工程技术的应用,使得机械电子工程向着专业化、科学化、智能化的方向发展,并且所发挥出的作用与水平越来越高。因此,控制工程技术成为了近些年中人们分析与研究的一个重点。所以,我们需要对于控制工程与机械电子工程的概念、控制工程技术在机械电子工程中的应用问题进行仔细的分析与研究工作,全面提高机械电子工程的质量与水平,使其自动化与智能化程度得到有效提升,促进我国机械工程行业的进步与发展。
一、控制工程与机械电子工程的概念
控制工程指的是有效应用各种先进的工程理论与先进的计算机技术,形成的一种处理自动化工程技术问题的新技术方式。而机械电子工程是一个具有独特特点的工程学科,以构造简单为其主要的特性,以模块化的方式来进行系统的操作。
而时代的发展与技术的进步,尤其是人们对于电子机械工程要求的增多,我们需要将控制工程技术在机械电子工程中进行有效的应用,使的两者优势进行有效的融合,可以处理好机械电子工程中存在的许多难题,一方面对于控制工程技术进行有效的检验,另一方面使得机械电子工程行业的质量与水平得到提升,最终为促进经济的发展与社会的进步做出应有的贡献。
二、控制工程技术在机械电子工程中的应用
(一)神经网络控制的应用
在生物学基础上形成的神经网络控制技术,是将多个有效简单的网络神经元连接为一个网络系统,可以对于大规模网络数据信息进行有效的处理。原因在于,虽然以往的多个网络神经元具有十分简单的特点。但是,我们将其进行有效的连接与融合,就使得其成为了具有复杂处理能力的神经网络控制系统。这种系统一个最为收集整理显著的特点是可以具有与人类相似的适应学习能力,最终使得神经网络控制系统朝着多功能、一体化、智能化的方向进行发展。我们以神经网络控制系统在电子机械工程中的应用为例子进行具体的说明。电子机械工程中,神经网络控制系统可以有效在数控机床中应用。比如:人们有效的应用神经网络控制系统,可以有效对于数控机床切割中不确定地点进行有效改变,最终使得数控机床加工的效率幅度得到大规模提升,使得机械电子工程行业的安全性得到全面提升。
(二)模糊控制工程的应用
机械电子工程行业具有复杂性的特点,尤其是其加工流程具有非常大的困难。所以,我们应用传统的加工工艺流程方式建立起的模型,即自动化控制方式很难进行有效的工程流程控制。但是,科技水平的提高,将控制工程技术中的模糊控制工程技术在机械电子工程行业中进行应用,可以使其具有直观化与形象化的特点,使得以往机械电子工程中的复杂问题变得非常简化,提高了其质量与水平,发挥出机械电子工程行业的价值。
而模糊控制工程技术之所以有着这样的效果,其原因在于,模糊控制工程技术具有简单灵活的算法,使得模糊控制工程技术程序编制过程非常的简单,最终使得机械电子工程中的数据信息输入量进行有效的控制,使其偏差保持在合理化范圍内即可,就能保障工程的质量,而不需要对于 机械电子工程行业大量数据信息进行精确化的分析与研究工作。这种应用方式大大降低了其应用的难度,减少了其工作量。因此,我们将模糊控制工程技术在机械电子工程中进行应用会取得良好的应用效果。
(三)鲁棒控制的应用
控制工程技术中的鲁棒控制指的是,技术系统在受到外界条件干扰下依然可以在某一方面保持应有的功能与特性,最终使得其具有良好的应用效果。具体来讲,我们将控制工程技术中的'鲁棒控制在机械电子工程中进行应用,可以提高机械电子工程工艺的质量和水平。比如:我们以鲁棒控制在机械电子工程中机械制造生产为例子进行具体的说明。如:在柔性臂轨迹制造中,我们通常应用的是滑膜变结构的控制方法来进行工艺制造的控制,并且研究出慢变控制器。而我们有效的应用鲁棒控制就可以应用先进的理论研究出鲁棒控制器,并且使其发挥出应有的作用,对于整个系统的控制器结构进行科学调节。因此,我们应用这种方式,通过应用补偿控制算法,可以对操作轨迹模拟研究工作进行有效的补偿控制计算,最终保障柔性臂轨迹制造中的滑膜变结构。同时,想要达到以上的控制结果,我们需要对于其运行目标轨迹的过程进行有效的控制,使其具有合理化应用的组合方式,最终确保控制工作的效果[。
(四)智能化控制系统的应用
控制工程技术中的智能化控制系统,将优质的计算机技术与人工智能技术进行了有效的融合,可以对机械电子工程中的具体操作流程与应用的工艺技术进行人工智能化模拟与控制,全面提高机械电子工程的质量与效率。原因在于,智能化控制系统具有与人脑相似的大脑思维模式,通过有效的对于自主信息数据进行收发,使得其控制的机器人像人一样进行自动化工作,进行大规模机械化的生产,最终使得机械生产的效率与人工效率进行有效结合,完成对于机械电子工程生产流程的控制,节约了大量工程的成本与人力物力资源,提高了工程的质量与效率,使其取得良好的经济效益与社会价值,提升了其在社会生产中的竞争力。对于应用这些先进技术方式的企业来讲,树立了良好的成本控制思维,提高了生产工艺的科技含量,在市场中形成了有效的精品深加工的理念,有利于企业未来的进步与发展。
三、结论
对于控制工程在机械电子工程中的应用问题进行分析与研究工作,有利于我们应用好控制工程技术方式,最终提高机械电子工程行业的质量与水平,降低其工程的成本、使得其朝着智能化方向发展,取得良好的经济效益与社会价值。 请注明来源。原文地
篇3:机械电子工程毕业论文
机械电子工程毕业论文
浅谈气动机械手
摘要:气动机械手由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。
关键字:机械手 控制器 仿人操作
机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃,应用日益广泛的领域。
机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。机械手是模仿着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。
生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。
随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
机械手的`组成
机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。
(一)执行机构
包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的还增设行走机构。
1、手部
即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同,可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。
手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单,制造容易,故应用较广泛。平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。
常用的指形有平面的、v形面的和曲面的:手指有外夹式和内撑式;指数有双指式、多指式和双手双指式等。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。
2、手腕
手腕是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势)。
3、手臂
手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件,并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合,以实现手臂的各种运动。
4、立柱
立柱是支承手臂的部件,立柱也可以是手臂的一部分,手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。机械手的立柱因工作需要,有时也可作横向移动,即称为可移式立柱。
5、行走机构
当工业机械手需要完成较远距离的操作,或扩大使用范围时,可在机座上安滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构,以实现工业机械手的整机运动。滚轮式布为有轨的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。
6、机座
机座是机械手的基础部分,机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上,故起支撑和连接的作用。
(二)驱动系统
驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动、气压传动、机械传动。控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。
目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种,它支配着机械手按规定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。
(三)控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。
目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种,它支配着机械手按规定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。
(四)位置检测装置
控制机械手执行机构的运动位置,并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。
参考文献:
[1]张建民。工业机器人。北京:北京理工大学出版社,1988
[2]蔡自兴。机器人学的发展趋势和发展战略。机器人技术,2001:4
[3]金茂青,曲忠萍,张桂华。国外工业机器人发展势态分析。机器人技术与应用,2001:2
[4]王雄耀。近代气动机器人(气动机械手)的发展及应用。液压气动与密封,1999:5
[5]严学高,孟正大。机器人原理。南京:东南大学出版社,1992
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