機械裝置控制系統設計與實現

A. 設計一個真實的機電一體化系統需要考慮哪些因素

1 二、名詞解釋題 1．（P2）系統：系統從廣義上可以定義為兩個或兩個以上事物組成的相互依存、相互作用，共同完成某種特定功能或形成某種事物現象的一個統一整體的總稱。在工程領域，系統可以是機械的、電力的、電子的，其他物理的、化學的、生物的、醫學的等等，或者是這些系統的某種組合。 2．（P3）機電一體化：其涵義是機械與電子的集成技術。定義為在設計產品或製造系統時所思考的精密機械工程、電子控制以及系統的最佳協同組合。它是在機構的主功能、動力功能、信息與控制功能上引進了電子技術，並將機械裝置與電子設備以及軟體等有機結合而成的系統總稱。 3．(P3)機電一體化系統：機電一體化系統是按照系統和機電一體化的定義，所有的機電一體化產品以及這些產品的集成體。 4．(P4)伺服系統：伺服系統又叫做隨動系統。它是一種反饋控制系統，它的受控變數是機械運動，如位置、速度及加速度。 5．（P5）數控機床：通過數字控制系統控制加工過程的機床稱為數控機床。 6．(P8)順序控制系統：順序控制系統是按照預先規定的次序完成一系列操作的系統。 7．( P9 )FMS:將計算機數控機床、工業機器人以及自動導引車連接起來的系統稱柔性製造系統。 8．( P10 )CIMS:通過計算機網路，將計算機輔助設計、計算機輔助規劃以及計算機輔助製造，統一連接成一個大系統稱為計算機集成製造系統。 三、簡答題 1．什麼是工業機器人？（P5） 答：工業機器人是一類數控機器，它是可編程多自由度的，用來通過一系列動作，搬運物料、零件、工具，或者其他裝置，以實現給定的任務。 2．什麼是順序控制系統？分為哪幾類？(P8) 答：順序控制系統是按照預先規定的次序完成一系列操作的系統。根據如何開始和終結操作．順序控制可以分為兩類：(1)當某一事件發生時，開始或結束操作的稱為事件驅動順序控制；(2)在某一時刻或一定時問陽J隔之後，開始或結束操作的稱為時間驅動順序控制。 3．典型的機電一體化系統結構包含哪幾個模塊？簡述各模塊的作用。（P13） 答：典型的機電一體化系統結構包含： (1)機械受控模塊 機械受控模塊代表系統的機械結構，通常包含機械傳動、支承和支座等。它的設計既涉及材料性能、結構特性、形狀、體積及重量等參數，也涉及系統的外貌。機械受控模塊在機電一體化系統中的主要功能是承載、傳遞力和運動，如改變速度、遠距離動作、力的放大和反饋、速度和力的參數調爺、同步傳動和傳送物料等。 (2)測量模塊 測量模塊的功能是採集有關系統狀態和行為的信息，由感測器、調理電路、變換電路等組成。對測量模塊的設計要求，就是不失真地反呋被測物理變數的時間變化曲線。 (3)驅動模塊 驅動模塊通常是指由電動機及其驅動電路組成的技術模塊。驅動模塊在系統中的作用是提供驅動力改變系統包含速度和方向的運行狀態，產生所希望的運動輸出。 (4)通信模塊 通信模塊的功能足傳遞信息，實現系統的內部、外部，近程和遠程通信。遠距離傳輸 多數採用光纜或無線電通信網路。在車間環境一卜．工作，為防止電雜訊干擾，紅外通信用得比較普遍。在製造系統中，普遍採用區域網( LA N)實現各個獨立設備之間的通信。 (5)微計算機模塊 微計算機模塊在系統中負責處理由測量模塊和介面模塊提供的信息。 (6)軟體模塊 軟體模塊包括系統的操作指令和預先定義的各種演算法，負責控制微計算機模塊工作。軟體模塊的特性和形式與所選用的微計算機模塊密切相關。軟體模塊的質量對機電一體化系統的柔性和智能化有著巨大的影響。 (7)介面模塊
2 介面模塊在系統內主要用於各級之問的信息傳遞。 4．機電一體化系統的設計指標和評價標准大體上應包括哪幾個方面？( P I4~ 15) 答：機電一體化系統的設計指標和評價標准大體上應包括以下幾個方面： (1)系統功能 任何系統都是供給最終用戶使用的口任何系統的功能要求，都應該從市場需求出發，尊重最終用戶的意見，結合技術上的可行性，再作出抉擇，不可片面追求功能的多寡。 （2）性能指標 性能指標是系統功能的定量度量。性能指標有解析度、靈敏度、精度、可靠性、線性度，速度和位移范圍，以及承載能力、功耗、體積、重量等。當系統功能決定後，每一項功能都應該滿足一定的性能指標，只有這樣，浚項功能才具有實用價值。制定性能指標時，必須有科學的依據，切不可輕率從事。否則，便會造成巨大的浪費。性能指標降低了，會使設計出來的系統不能實用；而性能指標高廠，將加大實現的難度和成本，而且可靠性可能降低。 (3)使用條件 任何系統都是在一定條件下運行的，其中包括客觀的環境條件和．主觀的人員素質。客觀的環境條件有溫度、濕度、振動、沖擊、雜訊、電磁干擾等，主觀因素應考慮系統適合何種文化水平的人員使用。這里必須滿足可操作性、可維修性、安全性及性能穩定性等一系列有關人身和設備的正常運轉的要求。在滿足客觀環境和主觀因素這兩方面的使用條件下，系統應具有一定的平均無故障時間和足夠的使用壽命。只有這樣，系統才能經久耐用，具有實用價值。 (4)社會經濟效益 所謂經濟效益．應從兩個方面考慮，一是從投資一方，花多少經費、人力及時問，可以開發出新一代產品並投放市場，估計在市場上佔有多大的份額，將有多大的收益；二是從最終用戶這一方，分析他們的費效比和經濟承受能力。 5．傳統的工程設計方法與機電一體化的工程設計方法之間有什麼不同？(P7) 答：不同點如下表所示：
傳統設計 機電一體化設計 傳統沒計 機電一體化設計 大批量系統 中小批量系統 機械同步 電子同步 復雜的機械繫統 簡化的機械繫統 笨重結構 輕巧結構 不可調的運動循環 可編程序運動 由機械公差決定精度 由反饋實現精度 常速度驅動 可變速度驅動 人工控制 自動化和可編程序控制 6．進行機電一體化設計時應遵循什麼原則處理「機」與「電」的關系？(P17～18) 答：在進行機電一體化系統設計時，通常，應遵循如下原則來處理「機」與「電」的關系： (1)替代機械繫統 在極端情況下，機械的功能可以完全由微計算機和執行器取代，從而使機械產品變成電子產品。 (2)簡化機械繫統 在許多情況下，機械繫統可採用機電一體化方法加以簡化。依靠微計算機和執行器可以提供諸如輪廓、速度以及定位控制任務的功能。 (3)增強機械繫統 將正常設計的機械與閉環控制迴路相組合，可以實現增強機械繫統的運動速度、精度以及柔性，有關的部件可以做得更輕、慣量更小。 (4)綜合機械繫統 採用嵌入式微處理系統，有能力綜合不同的機械繫統以及相關的功能。 7．一般機電一體化產品設計主要有哪幾個階段？（P20~24） 答：整個設計過程可以分為以下幾個階段： (1)市場調研、需求分析和技術預測； (2)概念設計； (3)可行性分析； (4)編制設計任務書；

B. 機械手plc控制系統

本設計主要介紹plc在控制系統中的應用，用plc對機械手（實物模型）操作進行機械手plc控制設計·基於機械手分選大小球的自動控制·基於plc的機械手自動

C. 什麼是自動化機械互動式控制系統的架構及軟體設計

人機交來互式控制模自式是指操作人員通過終端設備輸入信息和操作命令，系統接到後立即處理，並通過終端設備顯示處理結果，操作人員根據處理結果進一步輸入信息和操作命令。系統與操作人員以人機對話的方式一問一答，直至最終獲得理想的結果，這種方式與傳統的非互動式處理相比，具有靈活、直觀、便於控制的優點，在工業控制領域越來越廣泛地採用。
供參考

D. 課題十 機械手控制設計（1人）

你好朋友，我正好有你要的畢業設計，我做的設計就是這個！機械手的控制設計！免費的給你！發一點你看看啊！第一章 引 言 1.1 工業機械手概述工業機器人由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測感測裝置構成，是一種仿人操作，自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化生產設備。特別適合於多品種、變批量的柔性生產。它對穩定、提高產品質量，提高生產效率，改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。機器人應用情況，是一個國家工業自動化水平的重要標志。生產中應用機械手可以提高生產的自動化水平，可以減輕勞動強度、保證產品質量、實現安全生產;尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環境中，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。因此，在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業、交通運輸業等方面得到越來越廣泛的引用。機械手的結構形式開始比較簡單，專用性較強，僅為某台機床的上下料裝置，是附屬於該機床的專用機械手。隨著工業技術的發展，製成了能夠獨立的按程序控制實現重復操作，適用范圍比較廣的「程序控制通用機械手」，簡稱通用機械手。由於通用機械手能很快的改變工作程序，適應性較強，所以它在不斷變換生產品種的中小批量生產中獲得廣泛的引用。氣壓傳動機械手是以壓縮空氣的壓力來驅動執行機構運動的機械手。其主要特點是:介質李源極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結構簡單，成本低。但是，由於空氣具有可壓縮的特性，工作速度的穩定性較差，沖擊大，而且氣源壓力較低，抓重一般在30公斤以下，在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結構大，所以適用於高速、輕載、高溫和粉塵大的環境中進行工作。氣動技術有以下優點: (1)介質提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低，工作介質提取容易，而後排入大氣，處理方便，一般不需設置回收管道和容器:介質清潔，管道不易堵存在介質變質及補充的問題. (2)阻力損失和泄漏較小，在壓縮空氣的輸送過程中，阻力損失較小(一般不卜澆塞僅為油路的千分之一)，空氣便於集中供應和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣，造成壓力明顯降低和嚴重污染。 (3)動作迅速，反應靈敏。氣動系統一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統也能實現過載保護，便於自動控制。 (4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中，因此，發生突然斷電等情況時，機器及其工藝流程不致突然中斷。 (5)工作環境適應性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環境中，氣壓傳動與控制系統比機械、電器及液壓系統優越，而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。 (6)成本低廉。由於氣動系統工作壓力較低，因此降低了氣動元、輔件的材質和加工精度要求，製造容易，成本較低。傳統觀點認為:由於氣體具有可壓縮性，因此，在氣動伺服系統中要實現高精度定位比較困難(尤其在高速情況下，似乎更難想像)。此外氣源工作壓力較低，抓舉力較小。雖然氣動技術作為機器人中的驅動功能已有部分被工業界所接受，而且對於不太復雜的機械手，用氣動元件組成的控制系統己被接受，但由於氣動機器人這一體系己經取得的一系列重要進展過去介紹得不夠，因此在工業自動化領域里，對氣動機械手、氣動機器人的實用性和前景存在不少疑慮。 1.2 氣動機械手的設計要求 1.2.2 課題的設計要求本課題將要完成的主要任務如下: (1)機械手為通用機械手，因此相對於專用機械手來說，它的適用面相對較廣。 (2)選取機械手的座標型式和自由度。 (3)設計出機械手的各執行機構，包括:手部、手腕、手臂等部件的設計。為了使通用性更強，手部設計成可更換結構，不僅可以應用於夾持式手指來抓取棒料工件，在工業需要的時候還可以用氣流負壓式吸盤來吸取板料工件。 (4)氣壓傳動系統的設計本課題將設計出機械手的氣壓傳動系統，包括氣動元器件的選取，氣動迴路的設計，並繪出氣動原理圖。 (5)機械手的控制系統的設計本機械手擬採用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制，本課題將要選取PLC型號，根據機械手的工作流程編制出PLC程序，並畫出梯形圖。 1.3 機械手的系統工作原理及組成機械手的系統工作原理框圖如圖1-1所示。 圖1-1機械手的系統工作原理框圖 機械手的工作原理：機械手主要由執行機構、驅動系統、控制系統以及位置檢測裝置等所組成。在PLC程序控制的條件下，採用氣壓傳動方式，來實現執行機構的相應部位發生規定要求的，有順序，有運動軌跡，有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。位置檢測裝置隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，並與設定的位置進行比較，然後通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置. (一)執行機構包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設行走機構。 1、手部即與物件接觸的部件。由於與物件接觸的形式不同，可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們採用夾持式手部結構。夾持式手部由手指(或手爪)和傳力機構所構成。手指是與物件直接接觸的構件，常用的手指運動形式有回轉型和平移型。回轉型手指結構簡單，製造容易，故應用較廣泛。平移型應用較少，其原因是結構比較復雜，但平移型手指夾持圓形零件時，工件直徑變化不影響其軸心的位置，因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。手指結構取決於被抓取物件的表面形狀、被抓部位(是外廓或是內孔)和物件的重量及尺寸。而傳力機構則通過手指產生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多時常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。 2、手腕是連接手部和手臂的部件，並可用來調整被抓取物件的方位(即姿勢) 3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件，並按預定要求將其搬運到指定的位置。工業機械手的手臂通常由驅動手臂運動的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等)與驅動源(如液壓、氣壓或電機等)相配合，以實現手臂的各種運動。 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，手臂的回轉運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯系。機械手的立柱因工作需要，有時也可作橫向移動，即稱為可移式立柱。 5、機座機座是機械手的基礎部分，機械手執行機構的各部件和驅動系統均安裝於機座上，故起支撐和連接的作用。 (二)驅動系統驅動系統是驅動工業機械手執行機構運動的。它由動力裝置、調節裝置和輔助裝置組成。常用的驅動系統有液壓傳動、 氣壓傳動、機械傳動。 (三)控制系統控制系統是支配著工業機械手按規定的要求運動的系統。目前工業機械手的控制系統一般由程序控制系統和電氣定位(或機械擋塊定位)系統組成。該機械手採用的是PLC程序控制系統，它支配著機械手按規定的程序運動，並記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間)，同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令，必要時可對機械手的動作進行監視，當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。 (四)位置檢測裝置控制機械手執行機構的運動位置，並隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統，並與設定的位置進行比較，然後通過控制系統進行調整，從而使執行機構以一定的精度達到設定位置. 第二章 機械手的整體設計方案

參考資料： http://sunqiliang99.blog.163.com

E. 關於機械手電筒氣控制系統設計

這個系統設計是典型的PLC控制啊，我們大四學的那本藍色<電氣控制與可 編程式控制制器技術》那本書里也有啊，你需要的話，給我郵箱，我掃描發給你。

F. 六軸機械臂控制系統設計目的和意義

六軸機械臂是當前工業機器人應用范圍非常廣泛的一種，它常常需要一個完善的控制系統來實現精確的控制和協調動作罩芹。因此，六軸機械臂控制系統設計的目的和意義主要包括以下三個方面：

1. 實現高效、精準的操作：能夠對機器人進行控制、編程和監控，可以實現高度精度、重復性及速度的工作，使生產效率得到提高，並且更能滿足工業自動化、非標定製等領域的需求。

2. 提高系統的穩定性和可靠性：機械臂系統的穩定性和可靠性是系統運行的基礎，無論在什麼工作狀態下都需要具有足夠的承載能力和精密度。有了可靠的控制系統，機械臂的運行安全性粗搜和穩定性大大提高，更能夠保證工藝的穩定性和產品品質的一致性。

3. 智能化：隨著人工智慧技術的發展，機器人的自主決策和感知能力不斷增強，六軸機械臂控制系統設計也將更加岩悶歷注重智能化。例如集成計算機視覺、語音識別、機器學習等技術，使機械臂在生產過程中能夠做出自主的決策並不斷適應環境變化，提高智能化水平，進一步提高生產效率和產品質量。

總之，六軸機械臂控制系統的設計可以提高工業自動化生產裝備的工作效率和品質，增強系統的穩定性和可靠性，並為智能製造過程提供更多的可能性和實現手段。

G. 畢業設計：工業機械手末端執行器及其控制系統設計

這個設計的涉及面很多啊，除了電器控制上我得找人協助一下，其餘的倒是可以做，機械手現在很熱門的

H. 機電傳動控制設計課程設計 機械手PLC控制系統設計

安心自己做吧兄的，或是抄別人的，這里可沒人做這玩意，不是一天兩天的事

I. 機械設計的一般步驟

機械設計的一般步驟是1.充分了解客戶需要解決什麼樣的問題或實現什麼樣的功能；2.制定設計方案；3.製作模型或輸出圖紙；4.模擬、評估、及優化；5.設計的實現，及按設計方案或圖紙實現產品製作；6.產品測試，是否滿足客戶需求；7.產品交付。

計算說明書應妥善保留，以備核查。暴露的運動構件要配以防護網。易造成人身傷害的部位必須有安全連鎖裝置或實施遠距離操縱。電氣元件、導線的規格和安裝必須符合安全標准。初次之外，為了保護設備，還應設置保險銷、安全閥等過載保護裝置以及紅燈、警鈴等警示裝置。

（3）可靠、耐用 在預定的使用期限內不發生或極少發生故障。大修或更換易損件的周期不宜太短，以免經常停機影響生產。但是，也不宜過分強調「耐用」。現代化生產推行定期更新和預期強制報廢，個別零、部件的「長壽」對整機並無實際意義。因追逐「耐用」而濫用貴重材料突然增加成本。

（4）經濟 設計中應盡可能多選用標准件和成套組件，它們不僅可靠、廉價，而且能大大節省設計工作量。可以說，設計中使用標准件的多少是評價設計水平的重要標志。要重視節約貴重原材料，降低成本。零件設計必須關注加工工藝性，力求減少加工費用。良好的經濟性不僅體現在製造成本低廉，更應體現在機器使用中的高效率、低效能。

（5）符合環保要求 機器雜訊不超標。不採用石棉等禁用的原材料。確保機械使用過程中不會泄漏水、油、粉塵和煙霧。生產中的廢水、廢氣必須經過治理，達標排放。

J. 機電設備畢業論文

可以到這里看 http://..com/question/102427668.html下面也是摘要：機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。
關鍵詞：機電一體化 主功能 動力功能信息處理功能 控制功能
一、敗晌機電一體化的基本概念機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，採用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動採取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。
（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍採用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化並且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。
（四） 具有復合功能並且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用於不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控製程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控製程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機虛枯檔以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產差亂品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT 掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。
④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置， 如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁碟存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能。
（一）機械繫統。機電一體化產品的機械繫統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎， 因此對機械結構提出了更高的要求， 需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
（三）感測與檢測系統。感測器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。感測與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便於安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。
（四）信息處理及控制系統。根據機電一體化產品的功能和性能要求，信息處理及控制系統接收感測與檢測系統反饋的信息，並對其進行相應的處理、運算和決策，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現控制功能。機電一體化產品中，信息處理及控制系統主要是由計算機的軟體和硬體以及相應的介面所組成。
（五）執行機構。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作， 實現產品的主功能。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件，常採用機械、電液、氣動等機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。執行機構是實現產品目的功能的直接執行者，其性能好壞決定著整個產品的性能，因而是機電一體化產品中最重要的組成部分。機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調，共同完成所規定的目的功能。在結構上，各組成部分通過各種介面及其相應的軟體有機地結合在一起，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。
摘要：機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。
關鍵詞：機電一體化 主功能 動力功能信息處理功能 控制功能
一、機電一體化的基本概念機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，採用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動採取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。
（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍採用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化並且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。
（四） 具有復合功能並且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用於不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控製程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控製程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT 掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。
④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置， 如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁碟存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能。
（一）機械繫統。機電一體化產品的機械繫統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎， 因此對機械結構提出了更高的要求， 需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
（三）感測與檢測系統。感測器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。感測與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便於安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。
（四）信息處理及控制系統。根據機電一體化產品的功能和性能要求，信息處理及控制系統接收感測與檢測系統反饋的信息，並對其進行相應的處理、運算和決策，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現控制功能。機電一體化產品中，信息處理及控制系統主要是由計算機的軟體和硬體以及相應的介面所組成。
（五）執行機構。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作， 實現產品的主功能。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件，常採用機械、電液、氣動等機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。執行機構是實現產品目的功能的直接執行者，其性能好壞決定著整個產品的性能，因而是機電一體化產品中最重要的組成部分。機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調，共同完成所規定的目的功能。在結構上，各組成部分通過各種介面及其相應的軟體有機地結合在一起，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。