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出版者:邮电大学

作者:王锦亚

出品人:

页数:163

译者:

出版时间:2008-8

价格:14.00元

装帧:

isbn号码:9787563513222

丛书系列:

图书标签:

• 数控加工
• CNC
• 加工技术
• 机械制造
• 工业技术
• 数控机床
• 金属加工
• 模具制造
• 自动化
• 制造工程

《现代制造系统中的机器人学与自动化》 内容简介 本书深入探讨了现代制造领域中机器人学、自动化控制以及先进制造技术的核心理论与实践应用。在当前工业4.0和智能制造浪潮的背景下，机器人技术已不再是单一的机械手臂操作，而是高度集成化的智能系统。本书旨在为读者提供一个全面且深入的视角，理解如何将复杂的机器人系统、先进的传感器技术与高效的自动化流程相结合，以应对日益复杂的生产挑战。 第一部分：机器人学基础与运动控制 本书首先建立坚实的机器人学理论基础。详细阐述了机器人的结构组成、运动学（包括正运动学、逆运动学）和动力学分析。我们通过大量的实例分析，讲解如何使用变换矩阵（如齐次变换矩阵）来描述和控制机器人在三维空间中的位姿。对于工业应用中最常见的串联机器人和并联机器人，我们深入分析了其几何约束和工作空间特性。 在运动控制方面，本书详细介绍了轨迹规划的核心算法，包括点到点运动、连续路径规划以及基于样条插值的平滑轨迹生成。重点探讨了先进的反馈控制策略，如PID控制、自适应控制和基于模型的控制方法，确保机器人在高精度、高速度下的稳定运行。此外，本书还涵盖了力/阻抗控制的基础，这是实现人机协作和精细装配操作的关键技术。 第二部分：传感器技术与机器视觉 现代自动化系统的“眼睛”和“触觉”来源于先进的传感器技术。本部分聚焦于工业环境中最常用的传感器及其在机器人和自动化流程中的应用。内容包括： 距离与位移传感器： 激光测距、超声波、电涡流传感器的工作原理及其在尺寸检测中的应用。 力/扭矩传感器： 用于实现接触式操作、装配误差补偿和安全性的关键技术。 机器视觉系统： 这是实现非结构化环境自动化的核心。本书详细介绍了二维和三维视觉系统的构成、图像采集、预处理、特征提取以及模式识别技术。我们重点分析了2D/3D视觉引导下的拾取与放置（Pick-and-Place）、缺陷检测和在线测量等实际应用案例。 第三部分：自动化系统集成与编程 本书将理论知识转化为实际的系统集成能力。我们详细介绍了可编程逻辑控制器（PLC）在离散事件控制中的核心作用，并探讨了如何将PLC与变频器、伺服驱动器等底层设备进行高效通信和同步控制。 在机器人编程方面，本书提供了对主流工业机器人编程语言的深入解析，如RAPID、KRL等，并侧重于教授如何进行机器人离线编程和仿真验证。我们通过实际项目案例，展示了如何构建一个完整的自动化生产单元，包括物料输送系统、自动化装配工位和质量检测站的无缝集成。强调了基于事件的编程逻辑和流程状态机的设计原则。 第四部分：先进制造与智能决策 随着数据科学和人工智能技术的发展，自动化系统正朝着更加智能化的方向演进。本部分探讨了这些前沿技术如何赋能制造系统： 柔性制造系统（FMS）： 讨论了如何通过高度灵活的机器人工作站和快速换型技术，实现多品种、小批量的柔性生产。 工业物联网（IIoT）与数据驱动优化： 分析了如何通过部署传感器网络和数据采集系统，实现设备状态的实时监控（Condition Monitoring）和预测性维护（Predictive Maintenance）。 强化学习在路径规划中的应用： 探讨了如何利用机器学习算法来优化机器人在复杂、动态环境中的运动策略和任务调度，以期达到更高的整体设备效率（OEE）。 适用对象 本书内容覆盖面广，理论深度适中，既适合于自动化工程、机械工程、机电一体化等专业的高年级本科生和研究生，也为在职的工程师、技术人员和生产管理人员提供了系统化、前沿的参考资料。阅读本书，读者将能够掌握构建、部署和维护新一代智能制造系统的核心能力。 本书特色 本书的最大特色在于其极强的工程实践导向。理论讲解紧密结合实际工业应用案例，配有大量的流程图、系统架构图和算法伪代码，帮助读者建立从底层控制到顶层系统集成的完整认知链条。它不仅仅是一本技术手册，更是一部引导未来智能工厂构建的实践指南。

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这本书绝对颠覆了我对传统机械加工的认知！我本来以为就是一本枯燥的技术手册，但它从最基础的刀具选择、切削参数设定，到复杂的模具制造、精密零部件加工，都进行了深入浅出的讲解。最让我印象深刻的是，书中不仅仅停留在理论层面，还穿插了大量实际案例分析，从设计图纸的解读，到加工工艺的制定，再到实际操作中可能遇到的问题及解决方案，都描述得细致入微。我尤其喜欢其中关于CAM软件应用的部分，它详细介绍了如何利用软件进行刀路规划、仿真模拟，甚至是如何优化加工路径以提高效率和降低成本。读完这部分，我感觉自己就像掌握了一套“秘密武器”，能够更自信地面对复杂的加工挑战。书中的插图和表格也做得非常棒，清晰地展示了各种加工过程和设备结构，大大降低了理解难度。对于那些想从零开始学习数控加工，或者希望提升自身技能的工程师和技术人员来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。它提供了一个系统性的学习框架，让你可以循序渐进地掌握这项关键技术。

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老实说，我一开始是抱着试试看的心态来阅读这本书的，因为我本身是做设计出身，对数控加工的了解并不深入。然而，这本书以一种非常接地气的方式，将原本可能晦涩难懂的数控理论，转化为易于理解的概念。它并没有上来就讲那些高深的技术名词，而是从数控机床的基本组成、工作原理开始，一点点铺展开来。让我感到惊喜的是，书中花了相当大的篇幅来讲解数控编程，从G代码、M代码的基础指令，到各种复杂功能的实现，都讲得非常透彻。我甚至尝试着根据书中的例子，在自己的电脑上进行简单的程序编写和仿真，感觉收获颇丰。更重要的是，这本书不仅仅教授“怎么做”，更强调“为什么这么做”。它会解释每一步操作背后的逻辑和原理，让你知其然，更知其所以然。这种深入的讲解，让我在理解加工过程的同时，也能够更好地理解设计意图与加工实现之间的联系，对于提高我的设计质量也大有裨益。

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这本书的深度和广度都令我惊叹。它不仅仅是关于数控加工的技术本身，更是一种思维方式的引导。书中在讲解每一个技术点时，都会追溯到其背后的物理原理和工程学基础，这使得我对所学知识有了更深刻的理解，而不是停留在死记硬背的层面。例如，在介绍切削力对加工精度的影响时，书中结合了材料力学和塑性变形理论，详细分析了各种因素如何相互作用，以及如何在加工过程中进行优化。这种严谨的分析方法，让我受益匪浅。此外，书中还涉及了一些与数控加工密切相关的领域，比如测量技术、表面处理工艺等，使得知识体系更加完整。读完这本书，我感觉自己对机械加工的理解上升到了一个新的高度，不仅能够操作设备，更能够从工程设计的角度去思考加工过程，为优化产品性能和降低生产成本提供更有价值的建议。

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我是一名对机械制造有着浓厚兴趣的业余爱好者，一直想深入了解数控加工这个领域，但市面上很多书籍要么过于专业，要么过于浅显。这本书的出现，恰好填补了我的需求。它以一种非常友好和易于理解的方式，向我介绍了数控加工的核心概念，比如什么是数控指令，它们是如何控制机床运动的，以及如何通过编程来完成各种形状的加工。书中并没有回避复杂的概念，但它总能找到恰当的比喻和生动的例子来解释它们，让我这个初学者也能轻松掌握。我尤其喜欢书中对于不同数控加工方式的对比分析，比如铣削、车削、磨削等，以及它们各自的适用范围和优缺点。这让我对整个数控加工的体系有了更宏观的认识。此外，书中还穿插了一些关于数控机床的最新发展趋势的介绍，让我对这个行业的未来充满了期待。

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作为一名在自动化生产线上工作多年的技术工人，我一直对数控加工充满了好奇，但苦于缺乏系统的学习途径。这本书就像一座灯塔，照亮了我前行的道路。它从最基本的数控加工流程开始，详细阐述了从图纸到成品的全过程。让我印象最深刻的是，书中对于刀具磨损、工件变形等实际生产中常见的难题，提供了非常实用的诊断和处理方法。比如，在讲解切削力分析时，它不仅仅给出公式，更结合了实际的刀具材料和工件材料，给出了具体的参数建议，非常有指导意义。我尤其喜欢书中的“常见故障排除”章节，里面列举了各种可能出现的数控机床故障，并一一给出了排查步骤和解决方案，让我觉得即使遇到突发情况，也能够从容应对。读完这本书，我感觉自己对数控机床的操作和维护有了更深的理解，也更有信心去学习和掌握更复杂的加工技术，为我未来的职业发展打下了坚实的基础。

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