TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Nhập môn Cơ điện tử Introduction to Mechatronics Giảng viên: Bộ Môn Cơ Điện Tử Viện Cơ khí – ĐHBK Hà nội 1
Các bạn like page Cơ Điện Tử - Viện Cơ Khí - Đại Học Bách Khoa Hà Nội sau đó bấm vào mục Groups ( Nhóm) QR CODE Page Cơ Điện Tử 1
Các bạn Sinh Viện Đại Học Bách Khoa tham gia GROUP: HUST Thực Hành Nhập Môn Cơ Điện Tử Và HUST Lý Thuyết Nhập Môn Cơ Điện Tử 1
Content Chương 1. Tổng quan Cơ điện tử Chương 2. Cảm biến Chương 3. Cơ cấu chấp hành Chương 4. Thiết bị điều khiển Chương 5. Thị giác máy Chương 6. Xử lý tín hiệu Chương 7. Rô bốt công nghiệp Chương 8. Phần mềm 1
Key words: Từ Khóa trên youtube. Dây chuyền tự động hóa, Cơ điện tử là gì, Robot dò line tránh vật cản. Các Video giới thiệu Hệ Thống Cơ Điện Tử: Dây chuyền đóng nắp chai: https://www.youtube.com/watch?v=Wdtwm4S1UrQ Công việc (Google Keywords ) 1.Lập địa chỉ Gmail 2. Tải file lên google drive 3. Lấy link file từ google drive 1
Tìm hiểu các hệ thống cơ điện tử • Tìm hiểu hệ thống cơ điện tử 6-10 trang • (Slide hoặc File Words gồm Cả hình ảnh, video) • 3 bạn 1 nhóm • 1. Hệ thống phân loại sản phẩm ( Dây chuyền đóng nắp chai, dây chuyền phân loại sản phẩm) • 2. Hệ thống duôi sắn tự động, tách hạt ngô • 3. Hệ thống xả nước trong bồn WC • 4. Hệ thống giao thông thông minh • 5. Hệ thống đỗ xe tự động • 6. Phao ngắt nước tự động trong bể chứa nước • 7. Máy tráng bánh cuốn tự động …. • …… 6
Chapter I. Introduction CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CƠ ĐIỆN TỬ 1. Lich sử phát triển • Tên gọi Cơ điện tử nguồn gốc vào năm 1969 do kỹ sư Tetsura Mori, tại công ty Nhật Yaskawa Electric Company. • Cơ điện tử “Mechatronics” ghép “Mecha” xuất phát từ “Mechanism” và “tronics” xuất phát từ “electronics”. • Năm 1970, Yaskawa đăng ký thương hiệu, và chính thức sử dụng 1973 • Những năm 1980s, Cơ điện tử trở nên phổ biến vì tính hữu dụng của nó trong thực tế. 2
Chapter I. Introduction • Trong thế kỷ XXI có 5 lĩnh vực được xếp vào lĩnh vực khoa học kỹ thuật mũi nhọn: Công nghệ thông tin, Tự động hóa, Công nghệ sinh học, Khoa học vật liệu và Năng lượng mới. • Ngày nay, các thành tựu của vi xử lý, máy tính nhúng, công nghệ thông tin, và phần mềm đã có sự đóng góp quan trọng trong Cơ điện tử. Hình 1. Định nghĩa về cơ điện tử (Mechatronics) 3
Chapter I. Introduction • Cơ điện tử đã trở thành sự kết hợp nhiều lĩnh vực khác nhau thành một lĩnh vực mới có tầm cao và bao trùm nhiều lĩnh vực. Tự động hóa và Cơ điện tử có điểm chung đó là Tự động hóa các hệ thống kỹ thuật, cơ khí. Hình 2. Phần tử cơ bản của cơ điện tử (key elements of Mechatronics) 4
Chapter I. Introduction • Physical System Modeling (Mô hình hóa hệ thống vật lí). Xây dựng các dạng biểu diễn toán học của các hệ thống vật lí • Signal and Systems (Tín hiệu và Hệ thống). Dạng tín hiệu đảm bảo truyền dữ liệu, giá trị trong các phần tử, hệ thống phụ tạo nên quan hệ vào ra của hệ thống tổng thể. • Signal and Systems (Tín hiệu và Hệ thống). Dạng tín hiệu đảm bảo truyền dữ liệu, giá trị trong các phần tử, hệ thống phụ tạo nên quan hệ vào ra của hệ thống tổng thể. • Computer and Logic System (Máy tính và hệ thống logic). Tính toán và thiết lập các thuật toán và chương trình tính toán cho bộ điều khiển trong hệ thống cơ điện tử 5
Chapter I. Introduction • Software and Data Acquistion (Phần mềm và thu thập dữ liệu ). Phần mềm hỗ trợ, thu thập, truyền dữ liệu trong hệ thống và giao tiếp kết nối với các thiết bị và hệ thống bên ngoài • Sensors and Actuators (Cảm biến và phần tử chấp hành). Đóng vai trò cơ cấu đo các giá trị và các phần tử chấp hành các tín hiệu điều khiển tạo đáp ứng đầu ra như mong muốn. Hình 3. Hệ thống cơ điện tử trên ô tô (Application of mechatronics into automobile) 6
Chapter I. Introduction 2. Định nghĩa Cơ điện tử • Wikipedia1: Cơ điện tử là ngành kỹ thuật đa lĩnh vực bao gồm cả kỹ thuật hệ thống, kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật điện, kỹ thuật truyền thông, kỹ thuật điều khiển và kỹ thuật máy tính. • Theo Journal - Elsevier2: Cơ điện tử là sự kết hợp đỉnh cao của kỹ thuật cơ khí chính xác, kỹ thuật điều khiển điện tử và hệ thống tư duy trong thiết kế sản phẩm và hệ thống sản xuất. • Đại học Waterloo3: Cơ điện tử là thiết kế các hệ thống cơ điện điều khiển bằng máy tính. Qua các định nghĩa trên đây ta thấy nổi bật lên vai trò cốt lõi của Cơ điện tử chính là điều khiển bằng máy tính. 7
Chapter I. Introduction 3. Vai trò của Cơ điện tử • Vai trò của ngành cơ khí chính là thiết kế phần cơ cho máy móc thiết bị, đặc biệt các cơ cấu chính xác. - Kỹ sư cơ điện tử phải được trang bị các kiến thức cơ bản về vẽ kỹ thuật, cơ học, sức bền vật liệu, nguyên lý máy, chi tiết máy, cơ khí chính xác, khoa học vật liệu, v.v... • Cơ khí đóng vai trò nền móng của cơ cấu chấp hành, của các hệ cơ điện 8
Chapter I. Introduction • Vai trò của ngành điện – điện tử là trang bị các kiến thức cơ bản về điện, động cơ, cơ cấu chấp hành điện từ, thiết bị điều khiển, thiết bị xử lý tín hiệu, cảm biến, v.v... . - Nhiệm vụ của kỹ sư cơ điện tử không phải là thiết kế các mạch điều khiển, mà là tích hợp các thiết bị điện, điện tử với hệ thống cơ khí tạo nên một hệ thống tổng thể chuẩn bị cho các đáp ứng theo yêu cầu đặt ra đối với hệ thống. • Điện – điện tử cùng với cơ khí tạo ra phần cứng của hệ thống. 9
Chapter I. Introduction • Vai trò của tự động hóa, điều khiển tự động là tìm ra quy luật toán học để có thể điều khiển nhanh và chính xác các hệ thống cơ điện. • Đây chính là cốt lõi của cơ điện tử, hay có thể nói là bộ não của hệ thống mà cụ thể là tư duy hoạt động của hệ thống. • Vai trò của ngành công nghệ thông tin là thiết lập phần mềm điều khiển và phần mềm quản lý hệ thống, quản lý dữ liệu. • Công nghệ thông tin giúp thể hiện các quy luật điều khiển bằng phần mềm và áp dụng nó lên thiết bị cơ điện tử. 10
Chapter I. Introduction • Cơ điện tử không chỉ là tự động hóa các hệ thống kỹ thuật, mà là đỉnh cao của tự động hóa các hệ thống kỹ thuật bởi sự hiện diện của điều khiển bằng máy tính. • Kỹ sư cơ điện tử có nhiệm vụ thiết kế phần cơ khí, tích hợp nó với các thiết bị điện – điện tử, tạo ra phần cứng của hệ thống, tìm quy luật điều khiển, thiết kế Hình 4. Cơ điện tử và các ứng phần mềm điều khiển và quản lý dữ liệu. dụng • Kỹ sư cơ điện tử có nhiệm vụ thiết kế phần cơ khí, tích hợp nó với các thiết bị điện – điện tử, tạo ra phần cứng của hệ thống, tìm quy luật điều khiển, thiết kế phần mềm điều khiển và quản lý dữ liệu. 11
Chapter I. Introduction 4. Ứng dụng của Cơ điện tử • Cơ điện tử đã có mặt từ rất lâu và đóng vai trò quan trọng trong tất cả các lĩnh vực từ trước khi khái niệm Cơ điện tử ra đời . • Khoa học vũ trụ: Nghiên cứu chế tạo các con tàu thám hiểm vũ trụ, các vệ tinh, các rô bốt thám hiểm, các thiết bị bay thậm chí các hệ thống phòng thủ trong vũ trụ. • Quân sự: Chế tạo các loại vũ khí, khí tài hiện đại, các máy bay, tên lửa và các hệ thống phòng không, các hệ thống tấn công các loại vũ khí hiện đại dùng cho bộ binh, pháo binh, tàu chiến, … 12
Chapter I. Introduction • An ninh: Các hệ thống bảo mật, các hệ thống giám sát, các hệ thống đảm bảo an ninh mạng, các hệ thống bảo vệ các khu vực trọng yếu, v.v… • Giao thông vận tải: Các hệ thống lái tự động, các loại thiết bị không người lái, các hệ thống giám sát, điều hành tự động, các thiết bị tự động dùng cho máy bay, tàu chiến, tàu thủy, tàu hỏa, ô tô, xe tự hành, v.v… • Công nghiệp: Các máy công cụ điều khiển số CNC, các rô bốt công nghiệp, AGV, các băng tải và các thiết bị tự động khác, … • Y sinh: Rô bốt phẫu thuật, các thiết bị y sinh kỹ thuật cao, thiết bị phân tích hóa nghiệm tự động và chính xác cao, ... 13
Chapter I. Introduction • Sản phẩm cơ điện tử rất đa dạng, tuy nhiên hai sản phẩm quan trọng nhất đó là rô bốt công nghiệp và máy công cụ điều khiển số CNC. • Các sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao về cơ khí chính xác, thiết bị điều khiển, cảm biến và phần mềm điều khiển nhằm đáp ứng hai vấn đề cơ bản của tự động hóa: nhanh và chính xác. Vấn đề cốt lõi của cơ điện tử chính là điều khiển tốc độ và điều khiển vị trí. Vị thế của kỹ sư cơ điện tử ngày càng được khẳng định trong tất cả các lĩnh vực từ nghiên cứu khoa học đến sản xuất và các lĩnh vực dịch vụ. Các sản phẩm cơ điện tử ngày càng có công nghệ tiên tiến đem lại nhiều tiện ích, tăng sức cạnh tranh cho sản xuất công nghiệp và cho các lĩnh vực khác. 14
Chapter I. Introduction 5. Phần tử cơ bản trong hệ Cơ điện tử (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1) Hình 4. Các sản phẩm Cơ điện tử theo modun 15
显示前 20 页。下载资料查看完整内容。
暂无评论。快来抢沙发吧！
评论 (0)
暂无评论。快来抢沙发吧！