超精密气浮定位工作台技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈学东,何学明,叶燚玺

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:2008-1

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787560946108

丛书系列:

图书标签:

• 气浮定位
• 超精密加工
• 精密位移
• 机械设计
• 控制技术
• 振动控制
• 微位移
• 精密仪器
• 自动化
• 工程技术

《工业机器人末端执行器精密集成与优化设计》 内容简介 本书深入探讨了工业机器人末端执行器（End-Effector）在精密集成与优化设计方面的关键技术与前沿应用。在日益追求生产效率、产品质量和柔性制造的当下，末端执行器作为连接机器人本体与作业对象的核心部件，其性能的优劣直接决定了整个机器人系统的作业能力。本书旨在为相关领域的工程师、研究人员以及高等院校师生提供一套系统、深入的技术理论框架和实践指导。 全书共分为八章，内容涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛领域。 第一章 绪论 本章首先阐述了工业机器人末端执行器的发展历程、当前面临的挑战以及未来发展趋势。详细分析了末端执行器在不同工业领域的应用需求，如汽车制造、电子组装、航空航天、医疗器械等，并重点强调了其在提高自动化水平、实现精细化操作和适应复杂作业环境中的重要作用。同时，对本书的研究内容和章节安排进行了概述。 第二章 末端执行器基础理论与分类 本章详细介绍了末端执行器的基本结构、工作原理及其关键性能指标，包括抓取力、定位精度、响应速度、负载能力、可靠性等。基于不同的功能需求和应用场景，对末端执行器进行了系统分类，主要包括：抓取类（如夹爪、吸盘、磁力吸盘）、焊接类（如焊枪）、喷涂类（如喷枪）、打磨类、测量类（如传感器）以及多功能集成类末端执行器。对各类末端执行器的典型结构和工作特点进行了深入剖析。 第三章 末端执行器精密集成技术 本章聚焦末端执行器在集成过程中涉及的各项精密技术。重点阐述了传动机构的设计与优化，包括齿轮传动、丝杠传动、液压与气动驱动等在末端执行器中的应用及其精度影响。详细介绍了连接接口的设计与标准化，包括标准法兰、快速换装接口等，并分析了接口精度对整体系统稳定性的影响。此外，还涵盖了传感器与执行器的集成、线缆管理与防护、以及轻量化设计等方面的技术细节。 第四章 末端执行器优化设计方法 本章着重于提升末端执行器的性能，通过多种优化设计手段实现。内容包括：基于仿真分析的结构优化，利用有限元分析（FEA）等工具预测应力、变形和刚度，从而改进结构设计；运动学与动力学性能优化，通过改进机构设计参数，提高运动平稳性、降低惯性；以及基于多目标优化的设计策略，在满足多种性能指标（如精度、效率、能耗）的前提下，寻找最优设计方案。 第五章 末端执行器关键部件设计与选型 本章深入剖析了末端执行器中的核心部件，并指导读者如何进行合理的设计与选型。具体包括：驱动单元（电机、气缸、液压缸）的选型与控制，强调参数匹配与精度要求；传感器（力传感器、视觉传感器、距离传感器）的选型与集成，探讨其在感知与反馈中的作用；以及执行机构（夹爪、吸盘、喷嘴）的设计与材料选择，分析不同材料和结构的优劣势。 第六章 末端执行器集成中的通信与控制 本章探讨了末端执行器与机器人本体之间的通信协议和控制策略。详细介绍了工业以太网、CAN总线等通信接口的应用，以及实时数据交换的重要性。深入分析了PLC控制、运动控制器控制以及基于PC的控制等不同控制方式在末端执行器中的实现。同时，还介绍了信号传输的可靠性与抗干扰技术。 第七章 末端执行器可靠性分析与维护 本章关注末端执行器的长期稳定运行，提供了可靠性分析方法和维护策略。内容包括：设计可靠性分析，如失效模式与影响分析（FMI）、故障树分析（FTA）等；材料选择与表面处理对耐久性的影响；以及环境适应性设计，如防尘、防水、耐腐蚀等。最后，对末端执行器的日常检查、预防性维护以及故障诊断与排除提出了具体指导。 第八章 末端执行器前沿技术与发展趋势 本章展望了末端执行器领域的未来发展方向。详细介绍了柔性末端执行器、自适应末端执行器、智能末端执行器（如集成AI感知与决策能力）等前沿技术。探讨了3D打印技术在末端执行器快速原型制造与定制化设计中的应用。最后，对人机协作机器人末端执行器的发展，以及其在未来智能制造中的作用进行了深入分析。 本书内容翔实，逻辑清晰，理论与实践相结合，旨在为读者提供解决实际工程问题的有力工具，并激发对末端执行器领域未来创新的思考。

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这本书，尽管名字听起来非常专业且偏向工程技术，但它在某种程度上提供了一种非常独特的视角，让我对“稳定”和“精确”这两个概念有了更深层次的理解。我原以为我会看到一堆复杂的公式和图纸，但实际上，作者通过对气浮技术的深入探讨，巧妙地将物理学中的微观运动与宏观系统的控制结合了起来。书中对减震和隔离原理的阐述极其详尽，特别是关于如何消除环境中的微小振动源这一点，描述得非常到位。我记得有一章专门讲了气膜的形成与控制，那部分的文字像是在描绘一幅动态的艺术品，将流体力学与精密机械完美融合。它不只是告诉我们“如何做到”，更重要的是解释了“为什么这样才能做到”。对于一个非专业背景的读者来说，虽然有些地方需要反复咀嚼，但那种豁然开朗的感觉非常棒。它拓宽了我对“安静”的定义，原来“静止”背后蕴含着如此复杂的动态平衡艺术。这本书的价值在于，它将看似冰冷的技术语言，转化成了一种关于追求极致的哲学思考。我尤其欣赏作者在描述设计权衡时的那种坦诚，任何一种技术都不是万能的，选择最佳方案总是在不同约束条件下的取舍过程，这一点让这本书显得尤为真实可信。

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这本书的结构组织非常严谨，每一章之间都有清晰的逻辑递进关系，读起来有一种层层递进、水到渠成的感觉。它没有过多地渲染技术的光环，而是非常务实地探讨了实际操作中的难点和解决方案。比如，关于气源的纯净度和压力波动控制那部分，作者用了很多篇幅来解释为什么一个微小的气源问题会造成最终输出的巨大偏差，这直接颠覆了我对“辅助系统”重要性的认知。此外，书中对不同应用场景下（例如光学测量、半导体制造等）的定制化需求分析得非常透彻，展示了通用技术如何通过局部优化来适应特定的极端要求。我发现作者在描述故障排除和系统调试时，那种冷静的分析和归纳能力非常值得学习，它不是简单地罗列“如果A发生，就做B”，而是深入剖析了现象背后的物理机制。这本书更像是一本指导实践者如何“思考问题”的教科书，而不是一本单纯介绍“如何操作”的说明书。

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阅读过程中，我感到这本书给我带来了一种对“低噪声环境构建”的全新理解。它不仅仅聚焦于定位台本身，更将视野扩展到了整个工作环境的声、热、力耦合效应。作者对环境噪声源的分类和抑制方法，细致到连人员走动引起的微弱气流扰动都有所提及，这种对所有干扰源的全面关注，令人印象深刻。书中关于数据采集和性能评估的标准介绍也很有帮助，它提供了一套量化“超精密”程度的科学方法论，避免了主观臆断。我欣赏作者在讨论各种新型气浮轴承结构时所展现出的创新精神，每一种设计都对应着对特定物理约束的优化突破。读到关于动态刚度的章节时，我仿佛能感受到那种在高速移动中保持绝对稳定的力量，这需要对惯性、阻尼和支撑力进行极其精妙的平衡。这本书的语言风格沉稳而有力，没有冗余的辞藻，每一个句子似乎都承载着确切的技术信息。

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我对这本书的整体感受是，它像是一部关于耐心和细节的史诗。我本来期望的是一本快速上手指南，但拿到手才发现，这更像是一份详尽的“匠人手记”。作者在描述超精密定位的挑战时，那种对毫米级乃至亚微米级误差的执着，真的能感染到读者。书中对材料选择的讨论非常深入，尤其是对热膨胀系数和内部阻尼特性的分析，简直是一堂生动的材料科学选修课。我特别注意到了作者在处理反馈控制系统时的描述，如何利用高频传感器实时捕捉误差信号，并将其反馈给气源驱动器进行校正，这个闭环控制的描述逻辑清晰，即使是初次接触这类复杂系统的人也能大致跟上思路。而且，书中穿插的一些历史发展脉络，让我看到了这项技术是如何一步步从理论走向实际应用的，这种历史的纵深感让技术本身更具厚重感。读完之后，我不再仅仅把“精准”看作一个形容词，而是理解了它背后需要多少工程智慧和实验积累才能支撑起来。

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这本书在阐述复杂概念时，有一种化繁为简的魔力。特别是涉及到空气动力学和摩擦学交叉的领域，作者总能找到一个恰当的比喻或一个清晰的示意图来辅助说明，这极大地降低了理解门槛。我印象最深的是它对自激振荡问题的分析，那种对系统中潜在不稳定因素的预判和预防措施，体现了深厚的工程经验。它不只是介绍了一种技术，更是介绍了一套追求极致稳定的设计哲学。书中对超精密运动控制算法的描述，虽然技术性强，但其核心思想——如何快速响应和抵消误差——是非常普适的。我感觉，即便是从事其他领域的精密控制工作的人，也能从中汲取到关于系统鲁棒性和响应速度优化的宝贵经验。总的来说，这是一本需要细细品味的工具书，它所传达的对细节的极致追求和对物理规律的尊重，是任何“快速教程”都无法比拟的宝藏。

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