机械制造技术基础实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:尹明富 编

出品人:

页数:135

译者:

出版时间:2008-5

价格:14.80元

装帧:

isbn号码:9787560945316

丛书系列:

图书标签:

• 机械制造
• 实验教学
• 机械工程
• 制造技术
• 基础知识
• 高等教育
• 理工科
• 实践教学
• 课程实验
• 专业实验

好的，这是一份关于一本名为《现代工业机器人应用与编程实战》的图书简介，旨在避免提及任何与《机械制造技术基础实验》相关的内容，并力求详实、专业、自然。 --- 现代工业机器人应用与编程实战 深入探索智能制造的“神经中枢” 本书定位： 本书是为高等院校机电工程、自动化、工业工程等相关专业的学生、一线工程技术人员以及希望转型进入智能制造领域的从业者量身打造的一本集理论深度、实践广度于一体的综合性教材与参考手册。它系统地剖析了当代工业机器人从硬件结构到软件控制，再到实际系统集成的全貌。 图书核心价值： 在全球制造业向“工业4.0”和智能工厂迈进的浪潮中，工业机器人已不再是单一的自动化工具，而是连接数据、优化流程、提升柔性制造能力的核心枢纽。本书旨在架起理论知识与实际应用之间的桥梁，使读者不仅理解“如何操作”，更能洞察“为何如此设计和编程”。 --- 第一部分：机器人学基础与系统架构（理论基石） 本部分奠定了理解现代工业机器人的必要数学和物理基础，并详细梳理了当前主流机器人系统的构成。 1. 机器人学原理回顾与现代分类： 运动学基础： 深入讲解了正运动学和逆运动学的几何与代数求解方法，重点剖析了改进的D-H（Denavit-Hartenberg）参数法及其在多自由度机械臂建模中的应用。对比分析了关节空间与笛卡尔空间描述的优劣。 动力学基础： 阐述了牛顿-欧拉法和拉格朗日方程在机器人动力学建模中的应用，强调了惯性力、科里奥利力和重力矩的精确计算对于高精度控制系统的意义。 机器人系统架构： 详细介绍了工业机器人的五大核心组成部分——机械本体、伺服驱动系统、传感器反馈系统、控制器（主控单元）和示教器/操作终端。对比分析了串联机器人、并联机器人和协作机器人在结构上的差异及其适用场景。 2. 驱动与传感技术： 高性能伺服系统： 探讨了永磁同步电机（PMSM）在机器人关节中的应用，重点分析了高分辨率编码器、减速器（如谐波减速器、RV减速器）对机器人精度、刚度和反向间隙的影响。 先进传感技术： 涵盖了力/力矩传感器（F/T Sensor）的工作原理、标定方法及其在力控装配任务中的应用；讲解了2D/3D视觉系统（如线阵、面阵相机）在机器人引导、抓取和质量检测中的集成方案。 --- 第二部分：核心编程与控制算法（智能核心） 本部分是本书的重点，聚焦于如何通过编程实现机器人的精确、高效和安全作业。 3. 机器人离线编程与仿真环境： 主流编程语言解析： 系统介绍KUKA KRL、ABB RAPID、FANUC Karel等工业机器人专用语言的语法结构、数据类型和程序流程控制。重点对比了结构化编程在机器人应用中的优势。 仿真工具实战： 详细指导读者使用主流的机器人仿真软件（如RoboGuide, Process Simulate, Webots等）进行工作站布局、碰撞检测、节拍时间预估和程序调试，强调仿真在实际部署前的验证价值。 4. 运动规划与轨迹优化： 点位控制与连续路径插补： 区分了PTP（点到点）运动和连续轨迹运动（如LIN/CIRC指令）的应用场景，以及它们在速度、加速度曲线上的差异。 高级轨迹生成算法： 介绍了三次样条插值、多项式拟合在平滑轨迹生成中的应用，并讨论了如何通过速度/加速度限制器确保机器人运动符合物理约束，避免振动和超调。 5. 视觉伺服与力控编程实践： 2D/3D视觉引导系统集成： 讲解了如何通过标准的通信协议（如Ethernet/IP, Profinet）将外部视觉系统数据映射到机器人坐标系，实现“看到哪里，打到哪里”的定位能力。 基于力的精确操作： 深入探讨了阻抗控制（Impedance Control）和导纳控制（Admittance Control）的理论基础，并通过实际编程示例演示了机器人在精密装配、打磨和抛光任务中如何实现与工件的柔顺交互。 --- 第三部分：系统集成与前沿应用（工程落地） 本部分着眼于将理论和编程知识转化为实际可运行的智能制造单元。 6. 工业现场通信与安全标准： 人机协作安全设计： 详细解读ISO 10218和最新的ISO/TS 15066 等协作机器人安全标准，包括安全区域划分、速度与距离监控（SMRM）技术的实现原理和编程要求。 PLC/SCADA集成： 阐述工业机器人控制器如何与工厂的主控制系统（如西门子 S7, 罗克韦尔 ControlLogix）进行高效的数据交换和逻辑协同，确保生产流程的无缝衔接。 7. 复杂应用场景案例分析： 柔性自动化生产线设计： 以汽车零部件焊接、电子产品AOI检测等具体场景为例，展示如何设计多机器人协同工作站，并解决抓取、传输和转换中的时间同步问题。 面向物料搬运的路径优化： 探讨在AGV/AMR与固定式机器人协同的复杂物流场景中，如何利用全局路径规划算法最小化等待时间和路径冲突。 --- 附录：诊断与故障排除 本书最后提供了针对常见硬件故障（如编码器漂移、伺服抱闸问题）和软件错误（如运动学解算失败、通信中断）的系统化诊断流程和快速排查指南，确保读者在实际工程中能够快速恢复生产。 目标读者期望达成的能力： 完成本书学习后，读者将能够独立完成中小型工业机器人工作站的系统设计、离线编程、在线调试、安全集成，并具备分析和优化复杂自动化流程的能力，成为智能制造领域具备实战经验的复合型人才。

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这本书的封面设计实在有点朴实得让人提不起兴趣，那种灰蒙蒙的色调，加上一堆工科术语堆砌的标题，第一次在书架上看到时，我差点就直接略过了。拿到手里掂了掂分量，感觉内容应该很扎实，但随手翻开几页，里面的插图简直是灾难性的——线条生硬，缺乏必要的立体感和色彩标注，很多复杂的机械结构图看起来就像是CAD软件早期版本粗略导出的结果。我原本期待能看到一些现代化的三维渲染图或者清晰的流程示意图，结果全是那些老旧的、黑白分明的、仿佛是从上世纪八十年代教材里直接抠出来的图纸。更别提那些公式推导部分，排版也极其拥挤，变量符号和下标混在一起，看得人眼花缭乱，想跟上作者的思路都得反复琢磨半天，感觉作者可能完全没考虑过初学者阅读体验，似乎默认读者已经是这个领域的大神了。如果不是课程要求必须用它，我绝对不会主动选择它作为学习资料。它更像是一份冷冰冰的、只求记录信息的资料汇编，而非一本引导学习的优秀教材。

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阅读这本书的过程中，我最大的感受是它对现代制造技术的更新速度完全跟不上。书中花了大量的篇幅来讲解传统的“三车一铣一磨”的精细化操作，这固然是基础，但对于当前工业4.0的大趋势而言，显得滞后了。例如，关于数控机床（CNC）编程和操作的部分，讲解的依然是比较基础的G代码和M代码的编写逻辑，但对于现代主流的CAM软件集成、五轴联动的高级运动控制、甚至是增材制造（3D打印）的基本原理和工艺参数设置，几乎是只字未提，或者只是用一两段非常简略的文字一带而过。这让我不禁怀疑，这本书是否是在十年前定稿后就再也没有更新过。在实际的工厂实习中，我接触到的都是高度自动化的设备和复杂的后处理技术，而这本书给我的知识结构，仿佛把我带回了车间还是以手工操作为主的时代，这种知识的代沟感非常强烈，让人觉得所学非用。

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从实验报告撰写的规范性来看，这本书提供的指导也显得非常保守和僵硬。它详细列出了报告的每一个部分应该包含哪些子项，比如“误差来源分析”、“改进建议”等等，格式要求严格到近乎苛刻。然而，这种“一刀切”的格式要求，反而限制了学生根据不同实验内容来组织报告逻辑的能力。例如，一个侧重于参数优化的实验，其报告重点自然应该放在敏感度分析上，而一个侧重于设备精度验证的实验，则应该突出测量仪器的校准过程。这本书的模板却要求所有报告都必须平均分配篇幅给各个部分，使得报告看起来头重脚轻，重点不突出。更要命的是，对于如何进行有效的误差数据处理，它给出的建议往往是“取平均值后舍弃最大值和最小值”，这种过于简化的处理方法，在面对真实世界中复杂的随机误差和系统误差时，显得极其不负责任，也误导了我们对数据分析严谨性的认知。

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这本书的语言风格极其晦涩和教条化，完全缺乏必要的启发性和引导性。它像是一位知识渊博但表达能力极差的教授在念一份极其详尽的研究报告。例如，在描述“表面粗糙度对疲劳寿命的影响”时，作者直接抛出了一系列复杂的统计学公式，然后就假设读者已经完全理解了这些参数的物理意义和实验测量方法。但实际上，很多初学者连什么是R_a、R_z、R_q的实际物理含义都分不清，更别提如何通过调整加工参数来有效控制它们。书中很少有“思考题”或者“拓展讨论”环节来鼓励学生去质疑或者设计自己的实验方案。它只告诉你“应该”怎么做，却很少解释“为什么”要这么做，以及如果条件变了，“还能不能”这么做。这种填鸭式的叙事方法，极大地扼杀了学习的主动性和对原理的深层探索欲望。

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这本书的理论深度上似乎是下了功夫的，尤其是在材料力学和切削原理的交汇点上，作者试图构建一个非常严谨的数学模型框架。我尝试去理解其中关于“复杂应力状态下刀具磨损的动态预测模型”那一章，发现它引入了大量的偏微分方程和张量分析，这对于一个本科阶段的实验指导用书来说，未免显得用力过猛了。理论的复杂性已经远远超出了我们进行基础实验所能达到的精度和设备支持范围。我们实验课的任务是理解基础概念、掌握基本操作流程，而不是去验证那些需要超级计算机才能跑出来的复杂算法。因此，当我翻到实验步骤部分时，常常会发现理论背景的描述比实际操作指南要长出三倍篇幅，导致学生在实际操作时，反而不知道该关注哪个参数，哪些是理论噪音，哪些是关键控制点。这使得实验课的效率大打折扣，大家都在理论的海洋里挣扎，鲜少能真正动手体会到机械制造过程的精妙。

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