課后練習(xí)0參考答案0-1．什么是機(jī)電一體化？答：“機(jī)電一體化”一詞英文名詞是“Mechatronics”，它是取Mechanics（機(jī)械學(xué)）前半部分和Electronics（電子學(xué)）后半部分拼合而成。機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過(guò)程中逐步形成和發(fā)展起來(lái)一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品基礎(chǔ)上，采取微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不一樣種類技術(shù)綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上一個(gè)高新技術(shù)。0-2．試分析機(jī)電一體化技術(shù)組成及相關(guān)關(guān)系。答：機(jī)電一體化是多學(xué)科技術(shù)綜合應(yīng)用，是技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。這些技術(shù)主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：1）精密機(jī)械技術(shù)（基礎(chǔ)）；2）檢測(cè)傳感技術(shù)（感官）關(guān)鍵技術(shù)；3）信息處理技術(shù)（計(jì)算機(jī)）；4）自動(dòng)控制技術(shù)（最好化）；5）伺服傳動(dòng)技術(shù)（傳動(dòng)，分液壓和電氣）；6）系統(tǒng)總體技術(shù)（整體）等。機(jī)電一體化實(shí)際上是機(jī)、電、液、氣、光、磁一體化統(tǒng)稱。0-3．試簡(jiǎn)述機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。答：（1）取代法取代法就是用電氣控制取代原系統(tǒng)中機(jī)械控制機(jī)構(gòu)。該方法是改造舊產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品或?qū)υ到y(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造慣用方法，也是改造傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品慣用方法。（2）整體設(shè)計(jì)法整體設(shè)計(jì)法主要用于新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)完全從系統(tǒng)整體目標(biāo)出發(fā)，考慮各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（3）組正當(dāng)組正當(dāng)就是選取各種標(biāo)準(zhǔn)功效模塊組合設(shè)計(jì)成機(jī)電一體化系統(tǒng)。0-4．機(jī)電一體化系統(tǒng)中接口作用。答：接口主要完成電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)隔離、放大、濾波、速度匹配等。0-5．試分析機(jī)電一體化技術(shù)在打印機(jī)中應(yīng)用。答：打印機(jī)是經(jīng)典機(jī)電光一體化產(chǎn)品，機(jī)械、電子、光學(xué)、材料等領(lǐng)域新技術(shù)大量地應(yīng)用在打印機(jī)產(chǎn)品中，并推進(jìn)打印機(jī)向自動(dòng)化、人性化、多樣化及愈加好地滿足用戶多個(gè)需求方向發(fā)展。平推式走紙通道技術(shù)降低了因?yàn)榧垙垙澢?、卡紙?jiān)斐纱蛴∑睿彩勾蛴〈嬲鄣葟?fù)雜介質(zhì)成為可能；平推式走紙還使紙張進(jìn)退紙速度加緊，提升了柜臺(tái)業(yè)務(wù)處理速度；而利用傳感器判斷紙張邊界紙張定位技術(shù)使打印內(nèi)容定位愈加準(zhǔn)確，使用戶只需將紙張放入打印機(jī)即可，無(wú)須再調(diào)整紙張進(jìn)紙位置——這些技術(shù)促進(jìn)了平推式票據(jù)打印機(jī)發(fā)展。引入LCD顯示技術(shù)使打印機(jī)面板不再單調(diào)，液晶屏能夠顯示打印機(jī)狀態(tài)、版本信息等內(nèi)容，便于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，使人機(jī)交流愈加輕松，操作愈加簡(jiǎn)單；Flash下載技術(shù)使打印機(jī)能夠直接經(jīng)過(guò)主機(jī)下載升級(jí)程序，改變了以往需要專業(yè)工程師拆機(jī)更換芯片麻煩，升級(jí)愈加方便、快捷，甚至用戶都能夠自己動(dòng)手過(guò)一把“下載升級(jí)”癮；一些打印機(jī)廠商還依照用戶需要開(kāi)發(fā)出了雙用戶模式，使打印機(jī)能夠同時(shí)使用串口和并口進(jìn)行打印，達(dá)成一機(jī)多用、一機(jī)多聯(lián)功效；部分高檔存折打印機(jī)還配置有磁條讀寫(xiě)模塊，使打印機(jī)不但能夠打印，還具備自動(dòng)讀取存折磁條信息功效——存折進(jìn)入打印機(jī)后，讀寫(xiě)磁條信息、打印存折內(nèi)容一氣呵成，使柜臺(tái)打印業(yè)務(wù)處理更高效，且保密性愈加好。借助磁碼打印技術(shù)（需特殊色帶和打印裝置）可使打印輸出既具備可讀性，又具備防偽、機(jī)讀等特征，加強(qiáng)了系統(tǒng)安全性、保密性、高效性。安裝了網(wǎng)卡打印機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多機(jī)共享、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程診療功效；安裝了無(wú)線網(wǎng)卡就可實(shí)現(xiàn)無(wú)線操作；再加上自動(dòng)翻頁(yè)裝置就可實(shí)現(xiàn)自助補(bǔ)登功效。安裝了掃描頭打印機(jī)能夠同時(shí)進(jìn)行掃描工作，使打印機(jī)具備了輸入設(shè)備功效，而配置IC卡讀寫(xiě)器打印機(jī)還能夠同時(shí)進(jìn)行IC卡讀寫(xiě)工作，這就大大節(jié)約了柜臺(tái)寶貴空間。0-6．試分析家用洗衣機(jī)脫水系統(tǒng)工作原理，怎樣表現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)。答：自動(dòng)洗衣機(jī)工作原理：家用洗衣機(jī)工作主要有洗滌和脫水。雙桶洗衣機(jī)即使方便，但仍需人力將衣物從洗衣桶中撈入脫水桶中。全自動(dòng)洗衣機(jī)作為將人們從繁復(fù)家務(wù)勞動(dòng)中解放出來(lái)好助手，愈來(lái)愈受到消費(fèi)者喜愛(ài)。全自動(dòng)洗衣機(jī)綜綜合利用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)。全自動(dòng)洗衣機(jī)最大特點(diǎn)就是洗滌、漂洗、脫水過(guò)程全部自動(dòng)化，無(wú)需人為照料，所以這種機(jī)型引發(fā)更多用戶興趣。洗滌和脫水屬于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，但自動(dòng)洗衣機(jī)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)靠微電腦控制，它不是單純機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，所以說(shuō)自動(dòng)洗衣機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品。洗滌過(guò)程：A制動(dòng)，B放開(kāi)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電機(jī)、帶傳動(dòng)、中心齒輪、行星輪、行星架、波輪；脫水過(guò)程：A放開(kāi)，B制動(dòng)，運(yùn)動(dòng)經(jīng)電機(jī)、帶傳動(dòng)、內(nèi)齒圈（脫水桶）；中心齒輪、行星架、波輪與脫水桶等速旋轉(zhuǎn)。家用自動(dòng)洗衣機(jī)依靠波輪與脫水桶旋轉(zhuǎn)完成洗滌、脫水工序。智能控制全自動(dòng)洗衣機(jī)還能夠自動(dòng)判斷水溫、水位、衣質(zhì)衣量、衣物臟污情況，決定投放適量洗滌劑和最好洗滌程序。當(dāng)洗衣桶內(nèi)衣物多少和質(zhì)地不一樣，而注入水使其達(dá)成相同水位時(shí)，其總重量是不一樣。利用這一點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)洗衣電動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)后慣性測(cè)量，能夠判斷衣質(zhì)和衣量。含糊控制全自動(dòng)洗衣機(jī)：由盛水桶、脫水桶、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、含糊控制器等組成，是經(jīng)典機(jī)電一體化產(chǎn)品。0-7．列舉各行業(yè)機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例，并分析各產(chǎn)品中相關(guān)技術(shù)應(yīng)用情況。答：機(jī)電一體化產(chǎn)品包括工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、人民生活、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域，如集成電路自動(dòng)生產(chǎn)線、激光切割設(shè)備、印刷設(shè)備、家用電器、汽車電子化、微型機(jī)械、飛機(jī)、雷達(dá)、醫(yī)學(xué)儀器、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。以制造業(yè)為例，機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)應(yīng)用從通常數(shù)控機(jī)床、加工中心和機(jī)械手發(fā)展到智能機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、無(wú)人生產(chǎn)車間和將設(shè)計(jì)、制造、銷售、管理集于一體計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。綜合應(yīng)用了精密機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等。如智能機(jī)器人中行走機(jī)構(gòu)就應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)，伺服傳動(dòng)技術(shù)；其智能控制部分則要用到傳感檢測(cè)技術(shù)、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等。課后練習(xí)1參考答案1-1．簡(jiǎn)述滾珠絲杠副特點(diǎn)。答：1.傳動(dòng)效率高；2.傳動(dòng)精度高；3.可微量進(jìn)給；4.同時(shí)性好；5.高可靠性。1-2．滾珠絲杠副軸向間隙對(duì)系統(tǒng)有何影響？怎樣處理？答：滾珠絲杠副在使用過(guò)程中，除了要求本身單一方向傳動(dòng)精度較高以外，還對(duì)其軸向間隙有著嚴(yán)格要求，從而確保其反向傳動(dòng)精度，滾珠絲杠副軸向間隙是承載時(shí)在滾珠與滾道型面接觸點(diǎn)彈性變形所引發(fā)螺母位移量和螺母原有間隙總和。在滾珠絲杠機(jī)構(gòu)中，通常采取雙螺母預(yù)緊方法，將彈性變形控制在最小程度內(nèi)，從而減小或部分消除軸向間隙，從而能夠提升滾珠絲杠副剛度。1-3．直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？答：1．具備良好自動(dòng)調(diào)心能力；2．具備良好交換性；3．全部方向都具備高剛性。1-4．直線導(dǎo)軌在選取時(shí)要注意哪些問(wèn)題？答：1）精度不干涉標(biāo)準(zhǔn)：導(dǎo)軌各項(xiàng)精度不論是在制造過(guò)程中，還是在使用過(guò)程中都不能相互影響，這么才能取得較高精度。2）動(dòng)摩擦系數(shù)相近標(biāo)準(zhǔn)：在選取滾動(dòng)直線導(dǎo)軌或者塑料直線導(dǎo)軌時(shí)，因?yàn)槠淠Σ料禂?shù)都比較小，所以應(yīng)盡可能將動(dòng)摩擦系數(shù)相近，從而取得較低運(yùn)動(dòng)速度和較高重復(fù)定位精度。3）導(dǎo)軌自動(dòng)貼合標(biāo)準(zhǔn)：直線導(dǎo)軌需要較高精度，就必須使得相互結(jié)合導(dǎo)軌有自動(dòng)貼合性能。直線導(dǎo)軌假如水平安裝，需能依靠本身重力來(lái)進(jìn)行貼合，其余布置方式時(shí)，能依靠附加彈簧力或者其余壓力來(lái)進(jìn)行貼合。1-5．諧波齒輪減速器有哪幾個(gè)結(jié)構(gòu)類型？答1.按變形波數(shù)可分為：?jiǎn)尾▊鲃?dòng)；雙波傳動(dòng)；三波傳動(dòng)；2.按傳動(dòng)級(jí)數(shù)可分為：?jiǎn)渭?jí)諧波齒輪傳動(dòng)；雙級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)；封閉諧波齒輪傳動(dòng)（復(fù)波傳動(dòng)）。1-6．諧波齒輪減速器怎樣計(jì)算傳動(dòng)比？答：諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，只有波發(fā)生器、剛輪和柔輪這三個(gè)基本構(gòu)件。假設(shè)波發(fā)生器相當(dāng)于行星輪系轉(zhuǎn)臂H，柔輪相當(dāng)于行星輪R，剛輪相當(dāng)于中心輪G，則課后練習(xí)2參考答案2-1衣物多少、面料軟硬、臟污程度等相關(guān)信息洗衣機(jī)怎樣獲??？答：依照傳感器接收信息，洗衣機(jī)判斷出衣物多少，面料軟硬和臟污程度、臟污性質(zhì)，推理作出含糊決議。2-2含糊洗衣機(jī)控制器輸入、輸出控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？答：含糊洗衣機(jī)控制器是一個(gè)多輸入、多輸出控制系統(tǒng)。輸入變量有布質(zhì)、布量、臟污程度、臟污性質(zhì)、溫度。輸出變量有水位、水流、洗滌時(shí)間、脫水時(shí)間、洗滌劑投放量、漂洗方式和次數(shù)6種結(jié)果。2-3未來(lái)洗衣機(jī)發(fā)展趨勢(shì)有哪幾個(gè)方面？答：第一,今后洗衣機(jī)將愈加重視水和洗衣劑之間百分比。第二，今后洗衣機(jī)將在殺菌功效上繼續(xù)創(chuàng)新。第三，未來(lái)，更多洗衣機(jī)將加入自動(dòng)烘干功效。2-4什么是機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)？答：機(jī)器視覺(jué)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，其中包含數(shù)字圖像處理、機(jī)械工程、自動(dòng)控制、電光源照明、光學(xué)成像、傳感器、模擬與數(shù)字視頻，計(jì)算機(jī)軟硬件，人機(jī)接口等。這些技術(shù)在機(jī)器視覺(jué)中是并列關(guān)系，相互協(xié)調(diào)應(yīng)用才能組成一個(gè)成功機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)。它是采取各種成像系統(tǒng)代替視覺(jué)器官作為輸入信息伎倆，由計(jì)算機(jī)來(lái)代替大腦完成處理和分析，分析結(jié)果被用來(lái)匯報(bào)售息（探測(cè)結(jié)果）、控制生產(chǎn)過(guò)程或移動(dòng)產(chǎn)品。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)中：光源種類有哪些？不一樣光源特點(diǎn)是什么？光照方式有幾個(gè)？不一樣光照方式用途是什么？答：有日光燈、白熾燈和LED等。種類名稱成本亮度穩(wěn)定度使用壽命復(fù)雜設(shè)計(jì)溫度影響熒光燈低差差通常低通常白熾燈低好通常通常通常差LED光源通常通常好好高低直前光照明：光源直接照射物體，光主要集中在被照明區(qū)域中心，經(jīng)物體反射后光傳遞給攝像頭，可能產(chǎn)生照明不勻。（2）擴(kuò)散光照明：散色光照射到物體正面，光線沒(méi)有方向性，能夠利用不一樣角度擴(kuò)散光使得到圖像更平衡。（3）背景照明：光源位于物體反面，這種照明方法是將被測(cè)物放在光源和攝像頭之間，它優(yōu)點(diǎn)是能取得比較清楚精準(zhǔn)邊緣。（4）暗場(chǎng)照明：低角度光源（水平角度大約為10-15度）能夠影射出表面輪廓。（5）軸線照明：能夠得到均勻，高亮度光，比較適合檢測(cè)反射比較厲害表面缺點(diǎn)。2-6 綜合機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)課程內(nèi)容，在設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)怎樣進(jìn)行，需重點(diǎn)考慮什么問(wèn)題？答：1）選取合理光源；2）選取適宜鏡頭；3）選取適宜信息處理系統(tǒng)；4）設(shè)計(jì)合理檢測(cè)控制系統(tǒng)；5）針對(duì)用戶需求依照軟件設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)程序。應(yīng)該重點(diǎn)考慮光照方式和圖像提取方法，合理光照能夠讓采集系統(tǒng)得到高質(zhì)量圖像，簡(jiǎn)化軟件算法，提升檢測(cè)速度。適宜提取方法能夠是任務(wù)完成更輕松出眾。同時(shí)，因?yàn)闄C(jī)器視覺(jué)是一個(gè)比較復(fù)雜系統(tǒng)，大多數(shù)系統(tǒng)檢測(cè)對(duì)象都是運(yùn)動(dòng)物體，系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)物體匹配和協(xié)調(diào)動(dòng)作尤為主要，所以系統(tǒng)給各部分動(dòng)作時(shí)間和處理速度帶來(lái)了嚴(yán)格要求。2-7簡(jiǎn)述偏心轉(zhuǎn)動(dòng)式傳感器組成與結(jié)構(gòu)。答：偏心轉(zhuǎn)動(dòng)式傳感器由偏心轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)平板、旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)、螺旋彈簧組成。當(dāng)汽車正常行駛時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)平板利用螺旋彈簧阿回復(fù)力被拉回，處于平衡狀態(tài)，此時(shí)轉(zhuǎn)子上安裝旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)不接觸。當(dāng)車輛受到正面碰撞且速度達(dá)成設(shè)定位時(shí)，偏心轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量帶動(dòng)轉(zhuǎn)子板旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)與固定觸點(diǎn)接觸，從面向ECU發(fā)出閉合電路信號(hào)。2-8安全氣囊檢修注意事項(xiàng)有哪些？答：（1）非安全氣囊專業(yè)維修人員不得進(jìn)行安全氣囊檢驗(yàn)、維修。（2）在開(kāi)始檢修前，應(yīng)將時(shí)鐘、防盜與音響系統(tǒng)內(nèi)容統(tǒng)計(jì)下來(lái)，有電動(dòng)傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)車外后視鏡、電動(dòng)座椅及電動(dòng)肩帶系統(tǒng)裝置車輛，維修后應(yīng)重新調(diào)整和設(shè)置存放。禁止使用車外備用電源。（3）對(duì)安全氣囊進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)，先將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于鎖止位置，然后再斷開(kāi)蓄電池負(fù)極，等候3min。（4）氣囊拆下放置時(shí)，應(yīng)將緩沖墊（軟面）朝上，且要遠(yuǎn)離水、機(jī)油、油脂、清潔劑等物。（5）對(duì)不一樣車型安全氣囊系統(tǒng)故障碼讀取與消除方法應(yīng)加以區(qū)分。（6）禁止對(duì)安全氣囊或點(diǎn)火器進(jìn)行加熱或企圖用工具打開(kāi)。（7）拆卸時(shí)應(yīng)注意保護(hù)安全氣囊組件，尤其是連接器。電焊作業(yè)前，應(yīng)拔出轉(zhuǎn)向柱下多功效開(kāi)關(guān)附近連接器，對(duì)安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)行安全保護(hù)。（8）拆卸已經(jīng)起爆安全氣囊后，應(yīng)洗手，如有雜質(zhì)進(jìn)入眼睛內(nèi)，應(yīng)立刻用清水沖洗．以防受到損傷。（9）安全氣囊元器件要確保使用原廠包裝，牌號(hào)必須一破。傳感器安裝架已經(jīng)變形時(shí)，不論安全氣囊是否爆開(kāi)都必須更換新倍感器，同時(shí)對(duì)傳感器安裝部位進(jìn)行修復(fù)，使傳感器外殼方向標(biāo)識(shí)朝向汽車前方。對(duì)于已經(jīng)爆開(kāi)安全氣囊，必須全部更換新件。（10）安裝時(shí)必須按要求擰緊力矩將控制裝置安裝牢靠。安裝線束時(shí)，注意線束不要教其余零部件擠壓，也不要交叉穿越其余零部件。（11）安裝好安全氣囊系統(tǒng)后方可測(cè)試電氣，禁止使用模擬式萬(wàn)用表測(cè)試，只能使用數(shù)字式萬(wàn)用表測(cè)試。（12）安裝前應(yīng)關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，接通蓄電池后打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，務(wù)必注意頭不要在安全氣囊打開(kāi)軌跡之內(nèi)活動(dòng)。（13）應(yīng)妥善處理安全氣囊系統(tǒng)廢舊器件，在引爆廢舊安全氣囊時(shí)，需注意本身和周圍人安全，盡可能避開(kāi)居民區(qū)和人多地方，選擇—個(gè)通風(fēng)場(chǎng)所，并采取安全方法。引爆完成，待氣囊冷卻、煙塵散盡后(10min)，人才可靠近。（14）禁止分解已引爆氣囊，因氣囊中沒(méi)有任何可維護(hù)零部件，更不能修理和再次使用已引爆氣囊。（15）對(duì)于不能被引爆氣囊應(yīng)妥善保管，并及時(shí)進(jìn)行處理。2-9安全氣囊系統(tǒng)使用與維護(hù)中注意事項(xiàng)有哪些？答：（1）安全氣囊必須和安全帶配合使用。（2）注意日常檢驗(yàn)。（3）及時(shí)排除安全氣囊故障，不然會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。（4）防止高溫。（5）防止意外碰撞和震動(dòng)。（6）不要私自改變安全氣囊系統(tǒng)及其周圍布置。（7）乘員盡可能坐后排。（8）嚴(yán)格按照規(guī)范保管安全氣囊系統(tǒng)元器件。課后練習(xí)3參考答案3-1、單片機(jī)在控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)速怎樣控制？答：轉(zhuǎn)速經(jīng)過(guò)改變脈沖周期來(lái)實(shí)現(xiàn)：脈沖周期=通電時(shí)間+斷電時(shí)間。通電時(shí)，單片機(jī)輸出高電平使開(kāi)關(guān)閉合；斷電時(shí)，單片機(jī)輸出低電平使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。通電和斷電時(shí)間控制，能夠用定時(shí)器，也能夠用軟件延時(shí)。周期決定了步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，占空比決定了功率，脈沖高度決定了元器件。轉(zhuǎn)向控制上能夠改變相序能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)方向與內(nèi)部繞組通電次序關(guān)于，步進(jìn)電機(jī)方向信號(hào)指定各相導(dǎo)通先后次序，用以改變步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。3-2、激光熔覆自動(dòng)送粉器時(shí)間常數(shù)怎樣確定？答：因?yàn)槎〞r(shí)/計(jì)數(shù)器以加1方式計(jì)數(shù)，假定計(jì)數(shù)值為X，則裝入定時(shí)/計(jì)數(shù)器初值為,取決于定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式。每個(gè)機(jī)器周期（設(shè)為）包含12個(gè)振蕩周期，控制系統(tǒng)晶振頻率先為12。則定時(shí)時(shí)間為：應(yīng)裝入定時(shí)/計(jì)數(shù)器初值為：3-3、火花機(jī)在建立伺服控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意哪幾個(gè)步驟？答：1、給定值采樣。2、角度值讀取。3、控制量計(jì)算。課后練習(xí)4參考答案什么是PLC？答：PLC是可編程邏輯控制器簡(jiǎn)稱，PLC是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)，并逐步發(fā)展成為以微處理器為關(guān)鍵，將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體新型工業(yè)控制裝置。通常情況下為何不允許雙線圈輸出？答：對(duì)于“雙線圈輸出”，有些PLC將其視為語(yǔ)法錯(cuò)誤，絕對(duì)不允許；有些PLC則將前面輸出視為無(wú)效，只有最終一次輸出有效；而有些PLC在含有跳轉(zhuǎn)、步進(jìn)等指令梯形圖中允許雙線圈輸出，所以通常情況下不允許雙線圈輸出。在PLC外部輸入電路中，為何要盡可能少用常閉觸點(diǎn)？答：這主要是為了保持梯形圖和繼電器電路圖中觸點(diǎn)類型一致性。PLC實(shí)際上只能識(shí)別輸入端外接電路通、斷，并不知道外接是常開(kāi)觸點(diǎn)還是常閉觸點(diǎn)，或者是多個(gè)觸點(diǎn)組成復(fù)雜電路。接通延時(shí)定時(shí)器和保持型接通延時(shí)定時(shí)器有何區(qū)分？答：接通延時(shí)定時(shí)器用于單一間隔定時(shí)，而保持型接通延時(shí)定時(shí)器用于數(shù)次間隔累積定時(shí)，其組成和工作原理與接通延時(shí)定時(shí)器類似，不一樣之處于于保持型接通延時(shí)定時(shí)器在使能端為0時(shí)，當(dāng)前值將被保留；當(dāng)使能端有效時(shí)，在原保持值上繼續(xù)遞增。設(shè)計(jì)滿足圖4-53所表示時(shí)序梯形圖。b)圖4-52時(shí)序圖答：b)設(shè)計(jì)周期為10s、占空比為30%方波輸出信號(hào)程序。答：設(shè)計(jì)一由定時(shí)器組成振蕩電路。答：依照?qǐng)D4-53所給程序結(jié)構(gòu)圖，分析程序執(zhí)行情況，并將分析結(jié)果填入表格。圖4-53程序結(jié)構(gòu)圖及分析結(jié)果答：有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1～M3，在手動(dòng)操作方式下分別用每個(gè)電動(dòng)機(jī)各自啟停按鈕控制它們啟停狀態(tài)；在自動(dòng)操作方式下按下開(kāi)啟按鈕，M1～M3每隔5s依次開(kāi)啟；按下停頓按鈕，M1～M3同時(shí)停頓。試采取跳轉(zhuǎn)/標(biāo)號(hào)指令程序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)PLC程序控制。答：4-10送料車運(yùn)行如圖4-54所表示，該車由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，車子前進(jìn)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，車子后退。對(duì)送料車控制要求以下：（1）單周工作方式：每按動(dòng)送料按鈕，預(yù)先裝滿料車子便自動(dòng)前進(jìn)，抵達(dá)卸料處（SQ2）自動(dòng)停下來(lái)卸料，經(jīng)延時(shí)t1時(shí)間后，卸料完成，車子自動(dòng)返回裝料處（SQ1），裝滿料待命。再按動(dòng)送料按鈕，重復(fù)上述過(guò)程。（2）自動(dòng)循環(huán)方式：要求車子在裝料處裝滿料后就自動(dòng)前進(jìn)送料，即延時(shí)t2裝滿料后，不需等按動(dòng)送料按鈕，車子再次前進(jìn)，重復(fù)上述過(guò)程，實(shí)現(xiàn)送料車自動(dòng)送料。 試采取多個(gè)程序結(jié)構(gòu)編制滿足要求PLC程序。圖4-54運(yùn)料車運(yùn)行答：主程序:子程序0：子程序1：課后練習(xí)5參考答案5-1.試說(shuō)明三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)與數(shù)控機(jī)床區(qū)分？答：數(shù)控機(jī)床（NCMachine）就是采取了數(shù)控技術(shù)機(jī)床，或者說(shuō)是裝備了數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床。它是一個(gè)綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)經(jīng)典機(jī)電一體化產(chǎn)品。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CoordinateMeasuringMachine,CMM)是指在一個(gè)六面體空間范圍內(nèi)，能夠表現(xiàn)幾何形狀、長(zhǎng)度及圓周分度等測(cè)量能力儀器，通常配有計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制操作，又稱為三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三次元。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是以精密機(jī)械為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光柵與激光干涉技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)檢測(cè)儀器。數(shù)控機(jī)床和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二者都必須具備高精度機(jī)械系統(tǒng)（X、Y、Z軸）,用于加工或測(cè)量工件。當(dāng)代高性能激光測(cè)量系統(tǒng)更是用于數(shù)控機(jī)床以及三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等高檔設(shè)備。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在當(dāng)代設(shè)計(jì)制造流程中，可將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD模型相關(guān)數(shù)字化信息，借助繪圖設(shè)備和繪圖軟件得到復(fù)雜零件設(shè)計(jì)圖樣，即生成各種CAD數(shù)據(jù)；或應(yīng)用軟件生成CNC加工程序，并與數(shù)控機(jī)床配合使用。數(shù)控機(jī)床也可加以輔助測(cè)量裝置改造成三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床。5-2.試舉出幾例生活中你所碰到經(jīng)典機(jī)電一體化系統(tǒng)，并說(shuō)明其機(jī)電控制原理？答：激光打印機(jī)是經(jīng)典機(jī)、電、光一體化產(chǎn)品，激光打印機(jī)是由激光器、聲光調(diào)制器、高頻驅(qū)動(dòng)、掃描器、同時(shí)器及光偏轉(zhuǎn)器等組成，其作用是把接口電路送來(lái)二進(jìn)制點(diǎn)陣信息調(diào)制在激光束上，之后掃描到感光體上。感光體與攝影機(jī)構(gòu)組成電子攝影轉(zhuǎn)印系統(tǒng)，把射到感光鼓上圖文映像轉(zhuǎn)印到打印紙上，其原理與復(fù)印機(jī)相同。激光打印機(jī)是將激光掃描技術(shù)和電子顯像技術(shù)相結(jié)合非擊打輸出設(shè)備。5-3.談?wù)勀銟?gòu)想3D打印機(jī)發(fā)展未來(lái)。答：3D打印是未來(lái)科技趨勢(shì)，將從各種方面改變?nèi)祟惿?。?dāng)然從現(xiàn)在來(lái)看，它還局限于諸如醫(yī)學(xué)、設(shè)計(jì)、建筑等專業(yè)領(lǐng)域，但不能否定一個(gè)現(xiàn)象是，低成本3D打印機(jī)越來(lái)越多，廠商也有意將其消費(fèi)化，那么對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，3D打印便可能成為一個(gè)低成本家庭生產(chǎn)工具。盡管3D打印技術(shù)是一項(xiàng)高速發(fā)展新科技，但僅僅是邁出了第一步?，F(xiàn)在，大部分3D打印機(jī)仍僅僅局限于打印ABS等塑料材質(zhì)，因?yàn)樾枰獰崛芙獠⒃僭斐尚?，一些用戶也?duì)產(chǎn)生氣體是否安全而產(chǎn)生質(zhì)疑。值得注意是，一些使用木材、石頭甚至是鹽新型3D打印機(jī)也正在研發(fā)中，包含美國(guó)加州奧克蘭EmergingObjects和位于德國(guó)相關(guān)企業(yè)，都推出了能夠兼容其余材質(zhì)3D打印機(jī)。5-4.參觀繪圖儀工作現(xiàn)場(chǎng)，并試操作完成繪圖輸出。（任課老師率領(lǐng)學(xué)生去試驗(yàn)室或?qū)嵙?xí)單位參觀繪圖儀工作現(xiàn)場(chǎng)，并試操作完成繪圖輸出）5-5.參觀或觀看3D打印機(jī)工作視頻。（任課老師率領(lǐng)學(xué)生參觀或觀看3D打印機(jī)工作視頻）5-6.試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品，畫(huà)出其原理圖、說(shuō)明其功效及創(chuàng)新之處？（學(xué)生在任課老師指導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)、畫(huà)圖）課后練習(xí)6參考答案6-1.工業(yè)機(jī)器人主要由哪幾部分組成?各組成部分起什么作用?答：機(jī)器人系統(tǒng)能夠分成四大部分：機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)、感知反饋系統(tǒng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是機(jī)器人完成作業(yè)機(jī)械實(shí)體，具備和手臂相同動(dòng)作功效，是可在空間抓放物體或進(jìn)行其它操作機(jī)械裝置。驅(qū)動(dòng)裝置由驅(qū)動(dòng)器、減速器和內(nèi)部檢測(cè)元件等組成，用來(lái)為操作機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)是機(jī)器人關(guān)鍵，包含機(jī)器人主控制器和關(guān)節(jié)伺服控制器兩部分，其主要任務(wù)是依照機(jī)器人作業(yè)指令程序以及從傳感器反饋回來(lái)信號(hào)支配機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成要求運(yùn)動(dòng)和功效。感知系統(tǒng)主要由內(nèi)部傳感器模塊和外部傳感器模塊組成，獲取內(nèi)部和外部環(huán)境狀態(tài)中有意義信息。6-2.按操作機(jī)坐標(biāo)形式、控制方式、幾何結(jié)構(gòu)類型、驅(qū)動(dòng)方式，工業(yè)機(jī)器人各分為那些類?答：按操作機(jī)坐標(biāo)形式，工業(yè)機(jī)器人可分為：直角坐標(biāo)式機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)式機(jī)器人、球坐標(biāo)式機(jī)器人、關(guān)節(jié)坐標(biāo)式機(jī)器人、平面關(guān)節(jié)式機(jī)器人。按控制