篇一：机电一体化知识点
1、机电一体化的概念：
机电一体化又称机械电子学，它是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、计算机信息技术、自动控制技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最优化而建立起来的一门的科学技术。机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化系统两方面的内容。典型的机电一体化系统有数控机床、工业机器人、汽车等。
2、机和电的关系：
在机电一体化系统中，“机”指机械部分，包括结构、执行机构、传感器机构等。“电”指电子部分，包括控制电路和电气连线等。二者关系是，“机”是基础，“电”是核心。机电系统在电的控制下，协调各机械部件(传感器、电机、结构等)完成各种指令及功能。
3、机电一体化的范畴： 凡是由各种现代高新技术与机械和电子技术相互结合而形成的各种技术、产品以及系统都属于机电一体化的范畴
4、机电一体化的发展趋势：
1）性能上，向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展。
2）功能上，向小型化、轻型化、多功能化方向发展。
3）层次上，向系统化、复合集成化的方向发展。系统结构采用采用开放式和模式化的总线结构，并具有强大的通讯功能，如RS232、RS485、CAN等。
4）机电一体化单元向模块化方向发展，利用标准模块解决系统集成中的不匹配、不兼容问题。
5）机电一体化产品向网络化方向发展，基于网络的各种远程控制和监视意义重大。
6、机电一体技术的主要特征
1）整体结构最优化。在设计机电一体化系统时，综合运用机械、电子、硬件、软件等各种知识和理论，实现系统优化。
2）系统控制智能化。机电一体化系统具有自动控制、自动检测、自动信息处理、自动诊断、自动记录、自动显示等功能。
3）操作性能柔性化。通过软件和程序实现对系统机构的控制和协调。操作流程通过软件设定，灵活、方便。
7、机电一体化的目的功能：
任何一种机电一体化产品或系统都是为满足人们某种需要而开发生产的，都具有相应的目的功能。概括起来必须具有三大目的功能：1）变换(加工、处理)功能；2）传递(移动、输送)功能；3）存储(保存、记录)功能。
17、机电一体化系统开发工程路线主要分为以下几个阶段：可行性论证、初步设计、详细设计、实施和测试、运行和维护。
39、电平检测电路概述
功能：实现对两个输入模拟量进行比较，并输出逻辑电平，根据逻辑电平可以指示两输入模拟量的大小关系。
组成：电压比较器、二极管、逻辑器件等。
应用：温度、液位等上下限检测等。
10、可变磁阻式自感型电感传感器工作原理
1）可变磁阻式自感型电感传感器由线圈、铁芯、衔铁、气隙组成。
2）传感器磁路的自感L由公式 确定。
式中：W为线圈的匝数、μ0 为空气导磁率。公式表明，自感L与气隙σ的大小成反比，与气隙的导磁截面积S0成正比。
3）当固定S0不变而改变σ时，L与σ呈非线性关系。通过测量自感的变化，我们就可以得到气隙间距的变化，这就是该传感器的工作原理。
56、信号的滤波电路概述
1、滤波器的分类
滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。简单理解就是，有用频率信号通过，无用频率信号被抑制的电路。
按传递函数的微分方程阶数分：零阶、一阶、二阶、高阶滤波器。
按滤波器的选频作用分：低通、高通、带通和带阻滤波器。带通滤波器可由高通滤波器和低通滤波器串联组成。带阻滤波器可由高通滤波器和低通滤波器并联组成。
根据构成滤波器的元件类型分：RC、LC或晶体谐振滤波器。
根据构成滤波器的电路性质分：有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器采用RC网络和运算放大器组成，其中运算放大器具有极间隔离和信号放大的作用，RC网络通常作为运算放大器的负反馈网络
根据滤波器所处理的信号性质分：模拟滤波器与数字滤波器。
2、滤波器的基本参数
滤波器的主要参数有截止频率、带宽、品质因数(Q值)和倍频程选择性等。
(1)截止频率：增益下降到通频带增益除以根号2时，所对应的频率称为滤波器的截止频率。公式为，其中K为通频带增益。用分贝表示就是-3dB。
(2)带宽B：上下两截止频率之间的频率范围称为滤波器带宽，即B =f2-f1，单位为Hz。带宽决定了滤波器的频率分辨力，带宽越小，分辨力越高。
(3)品质因数Q：中心频率f0和带宽之比称为滤波器的品质因数Q。
(4)倍频程选择性：是指在上截止频率f2与2f2之间或在下截止频率f1与f1/2之间增益的衰减量，即频率变化一个倍频程时的衰减量，以dB为单位。它决定了滤波器对带宽外频率成分的衰阻能力。滤波器的阶数越高、衰减越快，选择性越好。
26、信号放大电路概述
1、信号放大电路的作用：信号放大电路亦称放大器，用于将传感器或经基本转换电路输出的微弱信号不失真地加以放大，以便于进一步加工和处理。
2、信号放大电路的要求：传感器输出信号较弱，最小的达0.1μV，动态范围较宽，往往有很大的共模干扰电压。测量放大电路的目的是检测叠加在高共摸电压上的微弱信号，因此要求测量放大电路具有高输入阻抗、共模抑制能力强、失调及漂移小、噪声低、闭环增益稳定性高等性能。
现在使用最多的工业控制微机主要集中在PC总线工控机、STD总线工控机、单片机或单板机组成的微机系统和可编程控制器等几大类
10、单片机概念
单片机全称是单片微型计算机，英文为Single Chip Microcomputer。就是在一个集成电路上集成了微型计算机的全部基本资源，包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、定时器/计数器、串行通信及中断系统和各种输入输出接口等多种资源。
11、单片机的特点
（1）体积小、重量轻、功耗低、功能强、性价比高。
（2）数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高。
（3）结构灵活，易于组成各种微机应用系统。
（4）应用广泛，既可用于过程控制、机电一体化产品等场合，又可用于测量仪器、医疗仪器、家用电器、计算机网络及通讯等领域。此外在航空、航天等军工领域，单片机应用也十分广泛。当今社会，单片机的应用无所不在。
12、单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路和供电电源。
3、人机交互接口是操作者与机电一体化系统(主要是计算机控制器)之间进行信息交换的接口。按信息的传递方向，人机接口可以分为两大类：输入接口与输出接口。人机交互接口具有专用性、低速性、高性价比等特点，设计时需要予以考虑。
4、人机交互接口的作用：操作者通过输入接口向计算机控制器输入各种控制命令，对系统运行进行控制，实现系统要求完成的各项功能及任务；同时计算机控制器通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息。
4、常用的输入设备：按钮、开关、拨码盘、键盘、触摸屏等。
5、常用的输出设备：状态指示灯、扬声器、数码管显示器、LCD显示器等。
7、结合简单开关输入电路原理图，说明电路功能及如何选择上拉电阻的大小。P277 电路功能：1）实现开关状态向逻辑电平的转换，供单片机采样；
2）当开关断开时，高电平5V送给单片机采样；
3）当开关闭合时，低电平0V送给单片机采样。
电阻选择：
1）阻值不能过大，阻值过大会降低传输的高电平值；
2）阻值不能过小，阻值过小会增大电路功耗；
3）上拉电阻应全面考虑开关的触点电流和整个电路的功耗再确定，通常10K左右。
18、点亮LED数码管有静态和动态两种方法。所谓静态显示就是数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截止。静态显示时，较小的电流能得到较高的亮度，所以可以由单片机IO口直接驱动，静态显示方法适合与显示位数少的情况。当位数较多时，用静态显示需要占用太多的IO口，所以，一般采用动态显示的方法。所谓动态显示就是一位一位地轮流点亮各位数码管，即扫描点亮。数码管的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和扫描间隔时间有关。通过调整电流和时间参数，可以实现高亮度、高稳定的显示。动态显示需要电流较大，一般需要在单片机和数码管之间增加驱动电路。
机械有触点开关常用的三种变换方式：控制系统自带电源方式、外接电源方式、恒流源方式。
29、A/D转换器的主要技术指标：
1)转换时间和转换速度。转换时间是A/D完成一次转换所需要的时间。转换时间的倒数即为转换速率。
2)分辨率。A/D转换器的分辨率习惯上用输出二进制位数或BCD码位数表示。12位AD的分辨率为1/2^12。
3）A/D转换精度。A/D转换精度定义为一个实际A/D转换器与一个理想A/D转换器在量化值上的差值，可用绝对误差和相对误差表示。
控制系统检测的信号概括起来有三种：开关信号(如限位开关、时间继电器等)、模拟信号(如热敏电阻、应变片等)、频率信号(如霍尔速度传感器、超声波无损探伤等)。
1、检测系统的定义：
检测系统是机电一体化系统中的一个重要组成部分，用于检测有关外界环境及自身状态的各种物理量(如力、温度、距离、变形、位置、功率等)及其变化，并将这些信号转换成电信号，然后再通过相应的变换、放大、调制与解调、滤波、运算等电路将所需要的信号检测出来，反馈给控制装置并显示。实现上述功能的传感器及其信号处理电路就构成了机电一体化系统中的检测系统。检测系统由于使用的传感器不同分为模拟式传感器检测系统和数字式传感器检测系统。
2、模拟式传感器检测系统的组成，及各部分的作用
1）系统组成：模拟传感器、基本转换电路、量程切换电路、放大电路、调制解调电路、滤波电路、运算电路、模数转换电路、计算中心、显示执行机构、电源等。
2）各部分的作用：
模拟传感器负责将被测的位移、温度等非电物理量转换成电阻、电容、电感等电参量或直接转换成电压、电流等模拟信号。
基本转换电路负责将电阻、电容、电感等电参量转换成电压、电流等模拟信号。 量程切换电路：根据信号的不同测量范围，切换量程，实现高精度测量。 模数转换电路负责将模拟信号转换为数字信号供CPU处理
振荡器实现信号的调制与解调。
3、数字式传感器检测系统的组成，及各部分的作用
1）系统组成：数字传感器、放大电路、整形电路、分频电路、辩向电路、计数电路、寄存电路、计算机和显示执行机构组成。
2）各部分的作用：
数字传感器负责将检测的物理量转换成数字式的脉冲信号，脉冲频率表示物理量的大小。 放大电路和整形电路负责将不规则的脉冲信号调整成标准的数字脉冲信号，幅度和上升下降沿适合后续测量。分频电路也叫细分电路，目的是提高计数精度。 辩向电路识别信号是增大还是减小。计数器负责脉冲计数。计算机根据计数结果控制和显示。
4、机电一体化对检测系统在性能方面的要求：精度、灵敏度和分辨率高；线性、稳定性和重复性好；抗干扰能力强，静、动态特性好。
此外，某些系统对传感器及其检测系统提出了一些特殊要求，如体积小、重量轻、价格便宜、便于安装与维修、耐环境性能好等。
5、传感器的概念
传感器是一种以一定精度将被测物理量转换为与之有确定对应关系的、易于测量的某种电参数物理量的测量部件或装置。被测物理量可以是力、温度、位移、速度、位置等。电参数物理量可以是电阻、电容、电感、电压、电流等。一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。
6、传感器的分类
按被测物理量分为：位移传感器、速度传感器、加速度传感、力传感器、温度传感器等。 按传感器工作的物理原理分为：电阻式、电感式、电容式、 光电式等等。
7、传感器的静态特性
所谓静态特性是指当被测量处于稳定状态时，传感器的输出与输入的关系特性。衡量传感器静态特性的重要指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨力、零漂、精度等。
8、传感器的动态特性
动态特性反映了被测量快速变化时，传感器的性能。在利用传感器测量动态压力、振动等随时间快速变化的参数时，需要考察传感器的动态特性。衡量传感器动态特性的重要指标有时域指标和频域指标。
2、计算机接口技术概括起来一般分为如下几种：
? 人机交互接口技术。一般包括键盘接口技术、显示接口技术、打印接口技术等。 ? 计算机过程输入接口技术。一般包括AD转换接口技术、频率量输入接口技术、开关
量输入接口技术等。
? 计算机过程输出接口技术。一般包括DA转换接口技术、频率量输出接口技术、开关
量输出接口技术等。
? 系统间通信接口技术。一般包括CAN通信技术、RS232、RS485通信技术等。
10、机电一体化构成要素
任何一种机电一体化产品或系统都是由控制单元、检测单元、执行单元、机械本体和动力源等五个要素构成。各要素之间的关系如下图所示。
控制信息
能 量 动力源 21、结合下图说明光电式转速传感器工作原理：
1）光电式转速传感器由安装在被测轴上的带缝隙圆盘、光源、光电接收器件和指示缝隙盘组成，如图所示。
2）光源发出的光通过缝隙圆盘和指示缝隙照射到光电器件上，当缝隙圆盘随被测轴转动时，圆盘每转一周，光电器件输出与圆盘缝隙数相等的电脉冲。
3）根据测量时间t内的脉冲数N，可得转速为n=60N/(Zt)。其中，t为测量时间(s)，Z为圆盘上的缝隙数。一般取Zt=60×10m (m=0,1,2,…)。
篇二：机电一体化系统基础知识
1、如果三相步进电动机绕组为U、V、W，其通电顺序为UV—VW—WU—UV，则这种分配方式为（ ）a.三相三拍b.三相四拍 c.三相六拍 d. 双三拍
2、将脉冲信号转换成角位移的执行元件是（）
a.旋转变压器b.交流异步电动机c.步进电动机d.光电编码盘
3、开环控制系统是没有（ ）反馈的控制系统
a.输入 b.输出c.电流d.电压
4、使生产机械或生产过程按规定的时序而顺序动作，或在现场输入信号作用下按预定规律而顺序动作的控制系统称为（）
a.伺服传动系统b.数字控制系统c.顺序控制系统d.过程控制系统
5、由电信号处理部分和液压功率输出部分组成的控制系统是（）
a.交流伺服系统 b.直流伺服系统c.电液伺服系统 d.步进电动机控制系统
6、机电一体化系统中，根据控制信息和指令完成所要求的动作这一功能的是（） a.机械本体 b.动力部分 c.控制器 d.执行机构
7．决定步进电机转角与步进电机转动速度的是（）。
a、驱动脉冲频率与驱动脉冲数 b、 驱动脉冲数与驱动脉冲频率 c、 驱动脉冲数与驱动脉冲电压值 d、 驱动脉冲频率与驱动电压值
8. 伺服电动机的转向和转速与（ ）有关。
a、控制信号电压的极性（相位） b、控制信号电压的大小 c、控制信号电压的极性（相位）和大小 d、负载转矩的大小
9. 步进电动机采用三相单三拍通电方式时步距角为1.50，改为三相六拍时步距角为（ ）。
a、0.5° b、3.0° c、 0.75°d、 1.5°
10、联轴器和离合器均具有的主要作用是（）
a.补偿两轴的综合位移b(本文来自：wwW.xIAocAofaNwEn.com 小 草范 文 网:机电一体化基础知识).连接两轴，使其旋转并传送转矩c.防止机器过载d.缓和冲击和振动
11“机电一体化”的英文单词是（ ）。
a、Mechanics b、Mechatronicsc、Electronicsd、Electric
12.从反馈的角度区分，机电一体化系统可以分为
a、机械系统与电气系统 b、开环系统与闭环系统
c、柔性系统与刚性系统 d、模拟系统与数字系统
13. 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b、 机器人系统 c、数控系统 d、伺服系统
14. 下列选项中，与开环系统相比，闭环控制系统的优点是
a、不需要检测传感器b、系统结构简单 c、抗干扰能力强 d、易于维修
15. 伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和（ ）等五部分。
a、换向结构b、转换电路c、存储电路 d、检测环节
16、机电一体化系统中的机械系统包括传动机构、 机构、机构、轴系、机座和机架。
17、目前机械工程中所用的齿轮，最常用的齿廓曲线为 。
18、 三相异步电动机常用的调速方法有 、 和 ，其中的调速性能最好。
篇三：机电一体化基础知识考试复习总结
第一章 绪论
●机电一体化是指机械装置和电子设备适当地组合起来，构成机械产品或机电一体与机信一体的新趋势。
●机电一体化是把机械学和电子学有机地结合起来，提供更加优越技术的一种技术。
●机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和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系统的总称。机电一体化的目的是使产品具有多功能、高效率、高智能、高可靠性，同时又能节省材料、省能源，使产品向轻、薄、细、小、巧的方向发展，以不断满足人们生活的多样化要求和生产的省力化，自动化需求。
机电一体化基本结构要素：
1．机械本体 包括机身、框架机械联接等在内的产品支持结构属于基础部分，实现产品的构造功能。
2．动力源 向系统提供能量，并将输入的能量转换成需要的形式，实现动力功能。
3．检测与传感装置 包括各种传感器及其信号检测路，用于对产品运行时的内部状态和外部环境进行检测，提供运行控制所需的各种信息，实现计测功能。
4．控制与信息处理装置 主要是指由计算机及其相应硬、软件所构成的控制系统。
5．执行机构 包括机械传动与操作机构，在控制信息作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。是机电一体化产品中最重要的组成要素之一。
机电一体化产品可划分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。
1．功能附加型产品：主要特征是在原有机械产品基础上，采用微电子技术，使产品功能增加和增强，性能得到适当的提高。经济型数控机床、电子秤、数显量具、全自动洗衣机等都属于这一类机电一体化产品。
2．功能替代型产品：主要特征是采用电子技术及装置取代原产品中的机械控制功能、信息处理功能或主功能，使产品结构简化，性能提高。柔性增加，如电子缝纫机、自动照相机等用微电于装置取代了原来复杂的机械控制机构；线切割加工机床、激光手术器等则用因微电子技术的应用而产生的新功能，取代了原来机械的主功能。
3．机电融合型产品：主要特征是根据产品的功能和性能要求及技术规范，采用专门设计的或具有特定用途的集成电路来实现产品中的控制和信息处理等功能，因而使产品结构更加紧凑、设计更灵活、成本进一步降低。传真机、复印机、摄象机、磁盘驱动器、CNC数控机床等都是这一类机电一体产品。
? 机电一体化共性关键技术
一、机械技术机械技术是机电一体化的基础。机电一体化产品中的主功能和构造功能，它主要是以机械技术为主实现的。
二、计算机与信息处理技术实现信息处理的主要工具是计算机。计算机技术包括计算机硬件技术和软件技术、网络与通信技术、数据库技术等。在机电一体化产品中，计算机与信息处理装置指挥整个产品的运行。计算机应用及信息处理技术已成为促进机电一体化技术和产品发展的最活跃的因素。
三、检测与传感技术检测与传感技术的研究对象是传感器及其信号检测
装置。机电一体化产品中，传感器作为感受器官，将各种内、外部信息通过相应的信号检测装置反馈给控制及信息处理装置。因此检测与传感是实现自动控制的关键环节。
四、自动控制技术 自动控制技术范围很广，包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。自动控制技术的难点在于自动控制理论的工程化与实用化。
五、伺服驱动技术 伺服驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动
装置。执行元件有电动、气动、液压等多种类型，因此伺服驱动技术是直接执行操作的技术，对机电一体化产品的动态性能、稳态精度、控制质量等具有决定性的影响。
六、系统总体技术 系统总体技术是一种从整体目标出发，用系统工程的观点和方法，将系统总体分解成相互有机联系的若干功能单元，然后再把功功能和技术方案组合成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。
机电一体化设计突出体现在两个方面：一方面，当产品的某一功能单靠某一种技术无法 实现时，必须进行机械与电子及其它多种技术有机结合的一体化设计；另一方面，当产品某一功能的实现有多种可行的技术方案时，也必须应用机电了体化技术对各种技术方案进行分析和评价，选择最优的技术方案。因此，机电一体化设计必须充分考虑各种技术方案的等效性、互补性及可比性。
机电一体化产品设计一般可分为三种类型：
（1）开发性设计 一个从无到有的创造过程，是在没有任何样板可供参考的情况下，根据功能和性能要求所进行的设计。开发性设计要求设计者具备敏锐的市
场洞察力、丰富的想象力和广泛而扎实的基础理论知识。
（2）适应性设计 在原有产品总的方案基本不变的情况下，对产品的某些局部加以变动或改进，以增加功能、提高性能和质量或降低成本为目的生所进行的设计。适应性设计要求设计者对原有产品及相关的市场需求变化和技术进步有充分的了解和掌握。
（3）变异性设计 在设计方案和功能结构不变的情况下，通过改变改变尺寸、速度、力或功率等参数，以满足市场对产吕规格方面的需求进行的系列化设计。 变异性设计比较容易，但设计中必须注意采取措施防止因参数变化可能对产品性能产生的影响。
第二章 机械系统设计
一、机电一体化对机械系统的基本要求．
1．高精度 精度直接影响产品的质量，如果机械系统的精度不能满足要求，则无论机电一体化产品其它系统工作再精确，也无法完成其预定的机械操作。
2．快速响应 要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务之间的时间间隔短。
3．良好的稳定性 要求机械系统的工作性能不受外界环境的影响，抗干扰能力强。
二．机械系统的组成
1.传动机构 以满足整个机械系统良好的伺服性能。要满足传动精度的要求。
2.导向机构 其作用是支承和导向。
3.执行机构 具有较高的灵敏度、精确度，良好的重复性和可靠性。
一、传动机构性能要求
1．转动惯量小转动惯量大会对系统造成不良影响，机械负载增大；系统响应速度降低，灵敏度下降；系统固有频率减小，容易产生谐振，在设计传动机构时 应尽量减小转动惯量。
2．刚度大 刚度是使弹性体产生单位变形量所需的作用力。大刚度对机械系统而言是有利的。
3．阻尼合适 要求摩擦小 、抗振性好、间隙小。
二、无侧隙齿轮传动机构
（一）直齿圆柱齿轮传动机构1．偏心轴套调整法 2．双片薄齿轮错齿调整法
(二) 斜齿轮传动机构1．垫片调整法 2.轴向压簧调整法
（三)锥齿轮传动机构1．轴向压簧调整法2．周向弹簧调整法
（四)齿轮齿条传动机构 1双片薄齿轮错齿调整法2双齿轮调整法
三、滚珠丝杠副传动机构
(一)滚珠丝杠副的特点1．传动效率高2．运动具有可逆性3．系统刚度好4．传动精度高5．使用寿命长6．不能自锁7．制造工艺复杂
（二)滚珠丝杠副轴向间隙的调整和施加预紧力的方法滚珠丝杠副对其轴向间隙有严格要求，以比保证其反向传动精度，通常采用双螺母预紧的方法，减小或消除轴向间隙，提高滚珠丝杠副的刚度。
常用的双螺母消除轴向间隙的结构形式有三种：（1）垫片调隙式(图2-9)
（2）螺纹调隙式（图2-10）（3）齿差调隙式(图2-11)
(四)滚珠丝杠副的安装
1．支承方式的选择（如表2-5）
（1）一端固定、一端自由(F—O)（如图2-13）
（2）一端固定、一端游动(F—S)（如图2-14）
（3）两端固定(F-F)（如图2-15）
2.制动装置由于滚动丝杠副的传动效率高，又无自锁能力，故需要安装制动装置以满足其传动要求，特别是当其处于垂直传动时。
四、锥环无键联轴器：该机构利用锥环之间的摩擦实现轴与毂之间的无间隙联接传递转矩，且可任意调节两联接件之间的角度位置。通过选择所用锥环的对数，可传递不同大小的转矩。这种联轴器定心性好，承载能力高，传递功率大，转速高，寿命长，具有过载保护能力，能在受振动和冲击载荷等恶劣条件下连续工作。
五、其它传动机构
(一)软轴传动机构
(二)同步齿形带传动机构 同步齿形带传动机构利用齿形带的齿形与带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力。它兼有带传动齿轮传动及链传动的优点，能方便地实现较远中心距的传动，传动过程无相对滑动，平均传动准确．，传动精度高，传动效率高，因此在数控机床、工业机器人等伺服传动中得到广泛应用。
(三)谐波齿轮减速器柔轮的齿数少于刚轮。
一、导轨的功用 机电一体化产品的导向机构是导轨，其作用是支承和导向。
二、导轨的基本要求
1．导向精度 导向精度主要是指动导轨沿支承导轨运动的直线度或圆度。影响它的因素有：导轨的几何精度、接触精度、结构形式、刚度、热变形、装配质量以及液体动压和静压导轨的油膜厚度、油膜刚度等。
2.耐磨性 是指导轨在长期使用过程中能否保持一定的导向精度。
3．疲劳和压溃 导轨面由于过载或接触应力不均匀而使导轨表面产生弹性变形，反复运行多次后就会形成疲劳点，呈塑性变形，表面形成龟裂、剥落而出现凹坑这种现象就是压溃。
4．刚度 导轨受力变形会影响导轨的导向精度及部件之间的相对位置，因此要求导轨应有足够的刚度。
5．低速运动平稳性 低速运动时，作为运动部件
的动导轨易产生爬行现象。
6．结构工艺性
三、导轨的分类和特点导轨主要由两部分组成，在工作时一部分固定不动，称为支承导轨，另一部分相对支承导轨作直线或回转运动，称为动导轨。根据导轨副(简称导轨)之间的摩擦情况，导轨分为 ：1：滑动导轨 两导轨工作面的磨擦性质为滑动摩擦。2．滚动导轨 两导轨表面之间为滚动摩擦，导向面之间放置滚珠、滚柱或滚针等滚动体来实现两导轨无滑动地相对运动。这种导轨磨损小，寿命长，定位精度高，运动平稳可靠，但结构复杂，制造困难，成本高。在高精密的机电一体化产品中应用广范。
(一)滚动直线导轨的特点
1.承载能力大 其滚道采用圆弧形式，增大了滚动体与圆弧滚道接触面积，从而大大地提高了导轨的承载能力，可达到平面滚道形式的13倍。
2.刚性强 预加载荷,能承受较大的冲击和振动
3.寿命长 由于是纯滚动，摩擦系数为滑动导轨的1／50左右
(二)滚动直线导轨的分类
1．按滚动体的形状分 有钢珠式和滚柱式两种
2．按导轨截面形状分 有矩形和梯形两种
3．按滚道沟槽形状分 有单圆弧和双圆弧二种，
四、塑料导轨
近年来各种塑料导轨制品已纷纷涌现，并形成各种系列，这不仅降低了导轨的生产成本，而且提高了导轨的抗振性、耐磨性、低速运动平稳性。
(一)塑料导轨软带(如图2-34)
(1)摩擦系数低而稳定
(2)动静摩擦系数相近
(3)吸收振动
(4)耐磨性好
(二)金属塑料复合导轨板该导轨板分为三层，内层钢背保证导轨板的机械强度和承载能力。钢背上镀铜烧结球形青铜粉或者铜丝网形成多孔中间层，以提高导轨板的导热性。表面自润滑塑料层——外层。
金属塑料导轨板的特点是摩擦特性优良，耐磨损。
一、执行机构的特点及要求 机电一体化产品的执行机构是实现其主功能的重要环节，它应能快速地完成预期的动作，并具有响应速度快、动态特性好、动静态精度高、动作灵敏度高等特点。为实现不同的目的功能，需采用不同形式的执行机构，其中有电动的、机械的、电子的、激光的
二、微动机构 微动机构是一种能在一定范围内精确、微量地移动到给定位置或实现特定的进给运动的机构。
微动机构的基本要求：1灵敏度高，最小移动量达到使用要求2传动灵活，平稳，无空程与爬行，制动后能保持稳定位置3抗干扰能力强，快速响应性好4良好的结构工艺性能。
微动机构的形式：1手动机械式2热变形式3磁致伸缩式
三定位机构是机械系统中一种确保移动件占据准确位置的执行机构，通常采用将分度机构和锁紧机构组合的形式来实现精确定位的要求。
四、工业机器人末端执行器（一）机械夹持器（二）特种末端执行器特种末端执行器供工业器人完成某类特定的作（三）灵巧手
第三章 接口技术
一、接口设计的重要性机电一体化技术是利用微电子技术，赋予机械系统“智能”，使其具有更高的自动化程度，最大限度地发挥机械能力的一种技术。机电一体化产品由机械分系统和微电子分系统(控制微机)两大部分组成，二者又分别由若干要素构成。要将各要素、各子系统有机地结合起来，构成一个完整的系统，就必须能顺利地在各要素、各子系统之间进行物质、能量和信息的传递与交换。各要素和子系统的相接处必须具备一定的联系条件，这个联系条件 通常被称为接口。在某种意义上讲，机电一体化产品的设计，就是在根据功能要求，选择了各要素后所进行的接口设计。从这一观点出发，机电一体化产品的性能取决于接口的性能，各要素和各子系统之间的接口性能是综合系统性能好坏的决定性因素。接口设计是机电一体化产品设计的关键环节。
二、接口的分类和特点按照接口所联系的子系统不同，以控制微机为出发点，将接口分为人机接口与机电接口两大类。机电一体化产品由机械分系统和微电子分系统两大部分组成。由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别，二者之间的联系必须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲，因此机电接口有着重要的作用。按照信息和能量的传递方向，机电接口又可分为信息采集接口(传感器接口)与控制输出接口。人机接口包括输出接口与输入接口两类，通过输出接口，