机电一体化技术运用于人机结合
发布时间: 2019-08-17 来源: 管理员
处于机器人前沿技术领域的“机电一体化技术(光机电一体化实训设备,光机电一体化实训装置,机电一体化实验设备)”:将“固定在人体上的机器”发展为神经系统直接控制的运动功能替代装置,由人的神经电生理信号来控制假肢的行动。
生机电一体化(光机电一体化实训设备,光机电一体化实训装置,机电一体化实验设备)是近年来快速发展的前沿科学技术,它通过生物体运动执行系统、感知系统、控制系统等与机电装置(机构、传感器、控制器等)的功能集成,使生物体或机电装备的功能得到延伸。该技术的发展可促进生机电系统功能交互、神经信息学与神经工程、人机信息通道重建等新原理的发掘,带动康复工程领域的学术创新和康复医疗装备的技术进步。
目前技术相对成熟的是功能低下的单自由度假肢,而多用途灵巧假肢特别要求灵巧、多自由度,能够还原“手”的功能,实现肢体运动和感知功能再造、神经功能重塑、生机交互与功能集成。如今这种多用途灵巧假肢虽然距离推广使用还有很大距离,但在实验室中做出的机电一体化(光机电一体化实训设备,光机电一体化实训装置,机电一体化实验设备)样机已经取得了不错的效果。
机电一体化综合系统实训装置概述:该装置根据任务引领式行为导向教学法,以重点培养学生的动手实操能力,团队协作能力,创新能力等。是面向职业教育的新一代综合机电一体化实训考核设备。该设备由铝合金安装实训平台,生产供料单元,运输单元及仓库单元等部分组成,学生可根据学习需求按照实训项目要求选择需要的部件和安装位置,可在铝合金安装平台上组成各种不同的产品生产过程的生产设备。多种控制方式融为一体,同一种负载模型可以通过多种驱动方式进行控制,真正实现培养学员的创新思路和技能。机电一体化综合系统实训装置以模块化开放式结构为主要特点,集成了机电一体化技术、自动化技术、传感器技术、通讯及监控技术、电子技术、电工技术和机械装调技术,全面锻炼学生的动手实操能力团队协作能力以及思维创新能力。
一、机电一体化综合系统实训装置技术参数:
1、工作电源:三相五线 380V±5% 50Hz
2、安全保护:漏电保护(动作电流≤30mA),过流保护,熔断器保护
3、接线方式:半集中/开发双型接线
4、额定功率:0.8 Kw
5、环境温度:-10℃ ~40 ℃
6、相对湿度:≤90%(25 ℃)
7、外形尺寸:1600×925×1050mm
8、变 频 器:三菱FR-E740-0.75KW
9、P L C:三菱FX2N-48MT
10、步进电机:24VDC 9级细分 2A
11、PLC扩展模块: FX0N-3A
12、触 摸 屏:三菱GT1155-QSBD-C
13、单片机模块:伟福SP-51
14、电机控制单元:220/380V 双向控制 1:50减速箱
15、气动元器件:原装SMC或亚德客
16、设备重量:100kg
二、机电一体化综合系统实训装置产品结构:
1、机电一体化综合系统实训装置实验桌:采用优质钢板做骨架,经过机械加工成型,外表面喷涂彩色环氧聚塑,整机既坚固耐用,又美观大方。可以内嵌入计算机系统,并配备可隐藏式书桌,既能做实操平台又能做编程工位还能进行理论教学。桌下前柜内存放执行模型电脑机箱等,后柜可用于存储实训模块,抽屉内具有工具箱模具,便于存放工具、万用表、导线、实验指导书等,方便实训室管理。
桌面部分:采用20mm铝型材拼接式设计,铝型材表面平均分布T型槽,学员可以利用T型槽轻松布局和安装执行机构零件,方便实训操作。
实训模块:外壳采用优质钢板加工而成,表面进行静电喷塑处理。面板采用优质纯铝板加工,进行化学蚀刻彩色处理,面板图文字符采用现代喷描技术处理,使面板标识清晰且经久耐用。设置的电路美观整齐、科学规范。统一的尺寸规格,使得所有挂箱均可随意更换,操作方便。
2、机电一体化综合系统实训装置实训模块具有两种接线模式,可以开放单独对实训单元的IO进行连接,也可以统一分配地址,减少接线所耽误的时间。
实训单元: 共包括上料站、搬运站、分拣站和仓储站,采用优质铝材或异型材做框架,原装SMC或欧姆龙元器件做电控检测部分,每个站与站之间可自由组合搭配,形成不同的控制模式,方便教师设置课题。如(按物料流动顺序):课题一、上料单元→搬运单元→分拣单元→仓储单元,课题二、仓储单元→搬运单元→分拣单元,课题三、上料单元→仓储单元→搬运单元等等,可以任意组合,灵活多变。每个实训单元都配有特制的底座,底座上集成执行单元机构、电磁气动阀、传感器保护电路等装置,实训方便接线简便可靠。
三、机电一体化综合系统实训装置优点:
1、设备采用了全钢制结构,计算机嵌入式设计,既符合编程又方便机械装调,突出了实训设备一体化的特点,增强了实训室的整体效果,便于日常管理;
2、集成了多种控制方式,实训机构可以通过PLC控制、单片机控制和电子线路控制,真正做到任务引领的方式将多专业知识有机融于一体;
3、模块化设计,兼容多种型号的PLC、变频器等工控装置,实现因地制宜的多元化教学,可针对不同的教材与教学大纲开展实训项目;
4、不拘一格的运动实训单元设计,运动实训单元包括上料单元、搬运单元、分拣单元和仓储单元,几个单元之间位置可以互换,不拘于一种组合方式,物料流动形式具有多向性,全方位激发学员的创新思维;
5、多种驱动方式,本套设备集成了多种类型的电机,均可对同一负载进行驱动,如分拣机可以用三相异步电机通过变频器带动,也可以通过直流电机、步进电机或者伺服电机带动,自由更换,训练与考核学员综合运用能力。
四、机电一体化综合系统实训装置实验项目:
1、机电一体化综合系统实训装置送料单元:
1、气动组件的应用与装调
2、霍尔磁性开关的装调
3、对射型传感器的应用
4、汇流板式电磁阀的控制应用
5、重力填充式机构的安装与调试
6、反射型传感器定位应用
2、机电一体化综合系统实训装置搬运单元:
1、气动组件的应用与装调
2、霍尔磁性开关的装调
3、三轴运动机械手控制
4、机械手单周期运动控制
5、机械手连续运动控制
6、机械手步进运动控制
7、机械手手动/自动控制
8、机械手录制控制
3、机电一体化综合系统实训装置分拣单元:
1、气动组件的应用与装调
2、变频器基本参数设置实训
3、变频器PU操作实训
4、变频器外部控制实训
5、变频器点动调试实训
6、变频器无极调速实训
7、变频器多段速度控制实训
8、变频器自定义端子实训
9、反射性传感器的应用
10、材质传感器的应用
11、霍尔传感器的应用
12、电机控制传送带运行实训
13、步进系统控制传送带运行实训
14、分类记录管理
4、机电一体化综合系统实训装置仓储单元:
1、气动组件的应用与装调
2、丝杆传动系统装调与应用
3、出入仓管理程序的应用
4、货仓分配管理应用
5、仓库统计与分类管理
6、脉冲定位控制应用
7、步进系统控制与应用
8、仓位开关控制与应用
5、机电一体化综合系统实训装置人机界面单元:
1、窗口切换
2、界面制作
3、数据输入
4、PLC寄存器连接
5、流动文字
6、界面总控实训
7、手动自动控制
8、数据汇总及管理实训
9、数据查询及更改实训