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出版者:中国铁道出版社

作者:沈大林

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2005-1

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787113057930

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
• 机械设计
• 案例教程
• 工程制图
• 机械工程
• 计算机辅助设计
• CAD
• 图纸绘制
• 设计实例
• 入门教程

现代制造业中的工业机器人应用与编程实践 本书聚焦于当前快速发展的工业自动化领域，深入探讨了现代制造业中工业机器人的核心技术、编程方法以及实际应用案例。 随着“工业4.0”和智能制造的浪潮席卷全球，工业机器人已不再是遥远的未来概念，而是提升生产效率、保证产品质量、实现柔性制造的关键工具。本书旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及希望转型升级的制造企业提供一套全面、系统且高度实用的知识体系。 第一部分：工业机器人的基础理论与系统集成 本部分将构建读者对现代工业机器人的整体认知框架，从底层硬件到上层控制，逐层深入。 第一章：工业机器人的演进与分类 历史脉络与技术驱动力： 简述工业机器人从早期搬运机械到六轴、七轴高精度协作机器人的发展历程，探讨驱动其进步的关键技术（如传感器、高性能计算和先进控制算法）。 结构类型与运动学分析： 详细剖析主流机器人结构，包括关节型（六轴、五轴）、SCARA型、并联型（Delta）以及龙门型机器人的机械结构特点、工作空间限制和优点。 坐标系与运动学基础： 介绍机器人学中的基本概念，如世界坐标系、工具坐标系（TCP）和关节空间。深入讲解正运动学和逆运动学的数学原理，为后续的路径规划奠定基础。重点讲解如何使用D-H参数法进行建模。 第二章：机器人硬件组件与电气控制 驱动系统深度解析： 详述伺服电机、减速器（谐波减速器、RV减速器）的工作原理、精度影响和维护要点。分析不同减速比对机器人动态性能的权衡。 控制器（Robot Controller）架构： 阐述现代机器人控制器的核心组成部分，包括主控单元、运动控制卡、I/O模块和安全系统。对比不同厂商（如西门子、ABB、KUKA）控制器的设计哲学。 传感器技术在机器人中的应用： 重点介绍视觉系统（2D/3D视觉定位）、力/力矩传感器（用于柔顺操作）和激光测距传感器如何集成到机器人反馈回路中，实现高精度和自适应控制。 第三章：人机交互与安全标准 示教器（Teach Pendant）操作精要： 详细介绍不同品牌示教器的界面布局、菜单结构和编程模式切换。强调如何通过示教器进行点位设定、程序调试和故障诊断。 机器人安全标准与集成： 深入探讨ISO 10218（工业机器人安全）和ISO/TS 15066（协作机器人安全）的最新要求。讲解安全围栏设计、安全光幕、急停系统的集成与测试流程，确保操作人员与机器人的共存安全。 第二部分：机器人编程语言与逻辑控制 本部分是实践操作的核心，侧重于掌握主流工业机器人的编程环境和算法实现。 第四章：主流机器人编程语言详解 基于文本的底层编程（以KRL/RAPID为例）： 详细介绍特定厂商的专用编程语言结构、变量类型、流程控制语句（IF/ELSE, WHILE, FOR）和子程序调用机制。通过具体代码示例演示点位数据定义和运动指令的使用。 图形化与高阶编程接口： 探讨基于图形块或结构化文本（ST）的编程方法，特别是针对轻量级和协作机器人。介绍如何通过外部PC或PLC调用机器人API接口（如Socket通信或EtherCAT）实现复杂逻辑。 程序调试与优化： 讲解如何使用仿真软件（如Process Simulate, RoboGuide）进行离线编程和干涉检查。传授提高程序运行效率的技巧，如运动轨迹的平滑处理（Spline插补）和I/O响应速度的优化。 第五章：路径规划与轨迹生成 直线、圆弧与关节运动： 对比直线插补（LIN）、圆弧插补（CIRC）和关节空间运动（JUMP）的应用场景和精度差异。解释系统内部如何根据用户指令计算插补点。 动态精度与运动控制参数： 深入剖析“速度（Velocity）”、“精度（Accuracy）”、“平滑度（Smoothness）”之间的内在联系。指导读者如何根据负载和工艺要求，精确调整加速时间、减速度和路径过渡区域（Corner Precision/Blending）。 坐标系变换与工具补偿： 讲解在复杂应用中（如喷涂、焊接），如何通过定义多个工具坐标系和基准点，实现高精度定位和姿态调整。 第三部分：典型工业应用与系统集成案例 本部分将理论与实践相结合，展示机器人在现代生产线中的关键作用。 第六章：机器人弧焊与点焊工艺集成 焊接工艺参数与机器人控制： 探讨气体保护焊（GMAW）和电阻点焊的工艺要求。如何将焊接电流、电压、送丝速度等参数通过机器人I/O或网络与外部焊机进行同步控制。 焊缝跟踪与姿态优化： 介绍如何利用激光传感器或视觉系统进行动态焊缝跟踪（Seam Tracking）。重点分析机器人工具姿态（Roll, Pitch, Yaw）对焊缝质量的影响及优化方法。 示教与自学习： 针对复杂工件，介绍“引弧点”和“断弧点”的精确设定，以及使用3D扫描数据进行编程的流程。 第七章：高精度抓取与码垛系统 柔性夹具设计与切换： 分析真空吸盘、气动夹爪、电磁夹具等不同类型末端执行器（EOAT）的设计原理及其适用场景。讲解自动换刀/换具系统（ATC）的实现。 视觉引导下的随机抓取（Bin Picking）： 详细介绍2D/3D视觉系统获取物体空间位置信息，并将其坐标转换为机器人目标坐标的过程。涵盖相机标定、图像处理算法的选择与应用。 高效码垛策略： 探讨层状码垛、交叉码垛和非标准码垛的路径优化算法，确保物料堆叠稳定性和节拍时间最小化。 第八章：协作机器人（Cobots）在人机协同中的部署 协作机器人核心技术与限制： 区分传统工业机器人与协作机器人在速度、力量和安全传感器方面的技术差异。 应用场景与编程范式： 重点阐述协作机器人在简单装配、螺丝锁固、抛光打磨等场景中的应用。介绍其基于引导或图形界面的直观编程方法。 混合工作站设计： 探讨如何设计物理隔离区、安全监控区，使操作员与协作机器人在同一工作空间内高效、安全地完成任务。 附录：工业机器人系统集成项目实施流程 提供一套完整的项目从需求分析、机器人选型、系统设计、集成调试到最终验收的标准流程和检查清单，帮助读者规避集成过程中的常见陷阱。 本书内容严谨、图文并茂，力求理论与工程实践的完美结合，是致力于工业自动化和机器人技术领域专业人士的必备参考书。

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这本《机械制图基础与实践》真是让我醍醐灌顶，特别是它对三视图投影规则的讲解，细致入微，即便是初学者也能迅速掌握其精髓。书中并没有过多纠缠于复杂的工程标准，而是将重点放在了实际操作的逻辑性上，这一点非常值得称赞。我尤其欣赏作者在讲解如何绘制复杂曲面零件时的步骤拆解，那种由浅入深，层层递进的教学方式，让原本令人生畏的几何构建变得清晰明了。书中的例题设计得非常巧妙，它们不仅涵盖了常见的标准件，还穿插了一些非标件的结构分析，这极大地拓宽了我的视野。我记得有一次需要为一个老旧设备设计一个替代零件，正是书中提到的那种特殊螺纹的画法和标注规范，帮我顺利解决了问题。而且，这本书的排版设计也十分用心，图文并茂，关键信息点突出，即便是快速翻阅也能找到需要的内容，不像有些教材那样密密麻麻，让人望而生畏。整体来说，它提供了一个非常坚实的理论基础，同时又充满了实战精神，是每一个想在机械设计领域站稳脚跟的人案头的必备工具书。

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要谈论《三维建模与仿真分析入门》这本书，我首先要赞扬其在软件操作流程上的清晰度。它选取了行业内最主流的建模软件，并以一个完整的、复杂的机械产品（比如一个简易的减速箱）作为贯穿始终的主线案例。读者可以从零件的草图绘制开始，逐步进行特征构建，最后到装配体管理，全程都有详细的截图和操作提示。更重要的是，它没有把仿真分析仅仅当作一个“点击运行”的按钮，而是深入讲解了网格划分的重要性、边界条件的设置逻辑，以及如何解读仿真结果中的颜色图谱。我以前在做结构强度分析时，常常困惑于为什么仿真结果与实际测试有偏差，这本书在“约束设置的合理性”这一章节中，给我指明了方向——很多时候问题出在对现实世界机械约束的错误简化上。这本书的价值就在于，它搭建了一座从“二维思维”到“三维仿真”的坚实桥梁，对于想提升设计效率和可靠性的工程师来说，是不可多得的实践指南。

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《公差与配合设计实战手册》这本书，简直就是设计工程师的“救命稻草”。市面上很多关于公差的书籍要么过于偏重理论的冗长论述，要么就是简单罗列标准表格，而这本书完美地找到了平衡点。它最大的亮点在于对“功能性尺寸链”的分析方法进行了详细的图解，并通过软件模拟来展示公差分配不当可能导致的装配间隙或过盈的概率分布。我最常用的是它的“特殊配合速查表”，它不是简单地给出H7/g6这样的标准组合，而是根据不同的接触面性质（滑动、固定、间隙配合）给出了推荐的公差带范围和实际的制造难度系数。这本书的风格是典型的“工具书”气质，但其编写的严谨性和实用性，让它超越了一般工具书的范畴。它教会了我如何用最经济的制造手段，去实现设计者所期望的功能精度，真正做到了“知其然，更知其所以然”。

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我不得不提一下《材料力学原理及其应用》。这本书的深度远超我预期的“入门”范畴。它没有采用那种只停留在公式推导的象牙塔式的讲解，而是非常注重将抽象的力学概念与实际工程现象联系起来。比如，在讲解梁的弯曲和扭转时，作者配上了大量的失效案例图片，比如桥梁的疲劳断裂、轴的扭转屈曲等，这些直观的视觉冲击力远比枯燥的数学公式更有效。我特别喜欢它在章节末尾设置的“反直觉”问题集，这些问题往往能挑战你对力学基本假设的理解。通过这本书，我不仅学会了如何计算应力应变，更重要的是，我开始理解材料在受力时内部发生了什么“故事”。对于材料选择的章节，虽然篇幅不是最长的，但它对不同合金在特定温度和载荷下的性能变化描述得极为精炼到位，为后续进行结构优化提供了坚实的理论支撑。这本书要求读者有一定的数学基础，但只要投入时间去啃，它回报给你的知识深度是巨大的。

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读完《现代机械装配工艺详解》后，我对于“如何让设计‘造’得出来”有了全新的认识。这本书跳脱出了纯粹的绘图层面，深入到了生产一线的实际考量。它的核心价值在于，它将设计意图与制造可行性紧密地结合在了一起。例如，书中花了大量篇幅讨论了不同装配顺序对公差配合的影响，这一点在我的实际工作中常常被忽略。作者通过大量的实际案例分析，生动地展示了“设计不合理”导致的返工和成本增加，那种触目惊心的对比，让人印象深刻。特别是关于柔性制造系统（FMS）中机器人装配路径规划的那一章节，虽然内容偏向高端制造，但其背后的逻辑——如何优化操作空间和减少干涉——对于任何层次的装配设计都具有指导意义。这本书的语言风格非常严谨，但绝不枯燥，它更像是一位经验丰富的高级工程师在与你进行深入的经验交流，分享那些只有在车间里摸爬滚打多年才能总结出的“潜规则”。它让我意识到，好的设计，必须是能被高效、准确地制造出来的“可制造性设计”。

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