工业机器人2.0 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:机械工业出版社

作者:王喜文

出品人:

页数:150

译者:

出版时间:2016-9-1

价格:CNY 42.00

装帧:精装

isbn号码:9787111543053

丛书系列:

图书标签:

• 机器人
• 工业
• 王喜文
• 工业机器人
• 机器人技术
• 智能制造
• 自动化
• 机器人应用
• 工业控制
• 编程开发
• 人机交互
• 运动控制
• 机器人安全

《精密机械与自动化控制》 ——面向新时代的智能制造核心技术解析 本书概述： 在当前全球制造业加速转型升级的浪潮中，对精密机械、先进制造工艺以及复杂自动化系统的理解与掌握，已成为衡量一个国家工业核心竞争力的重要标志。《精密机械与自动化控制》正是这样一部立足于现代工程前沿，系统阐述机械系统设计、运动控制理论与实际应用的高级教科书与专业参考资料。 本书并非聚焦于某一特定机器人平台或软件算法，而是深入探讨支撑所有现代高精度自动化设备运行的基础物理原理、核心数学模型以及系统集成方法论。它旨在为读者构建一个坚实的理论框架，使其能够理解并设计出下一代高精度、高可靠性的自动化生产线和复杂机电设备。 第一部分：精密机械设计与制造基础 本部分着重于从材料科学和机械设计理论的视角，解析实现“精密”的物理前提。 第一章：高性能材料的选择与行为 详细分析了用于制造高精度运动部件的特种工程材料，包括超高强度钢、高性能复合材料、陶瓷基材料以及形状记忆合金在动态负载下的性能衰减与疲劳特性。重点讨论了材料的微观结构如何影响宏观运动精度，特别是对热形变、蠕变和热膨胀系数的精确控制。内容涵盖了先进的表面处理技术，如PVD、CVD涂层，以及这些处理如何优化摩擦学性能和延长零部件寿命。 第二章：超精密运动机构学 深入研究了实现亚微米乃至纳米级定位精度的关键机械结构。本章细致剖析了直线导轨、旋转轴承（包括空气轴承、磁悬浮轴承）的设计优化，讨论了如何通过结构拓扑优化来消除或补偿热漂移和安装误差。详细介绍了挠性铰链（Flexure Hinges）的设计原理，以及它们在无摩擦、无间隙运动系统中的应用，这是实现超高频率和高阻尼响应的关键所在。同时，对空间机构的运动学与动力学进行了深入的逆运动学分析，为后续的控制系统设计提供精确的数学模型。 第三章：先进制造工艺与公差链分析 本章超越了传统的机械加工范畴，探讨了增材制造（Additive Manufacturing, AM）——特别是金属激光熔融技术——在精密零部件制造中的应用和局限性。重点分析了AM过程中的残余应力控制与晶粒结构演化对最终部件精度和稳定性的影响。此外，详细阐述了先进的公差与配合理论，如何应用蒙特卡洛模拟和基于概率的公差分析（PTA）来确保复杂多部件系统的整体精度可预测性，而非仅仅依赖于最坏情况分析。 第二部分：现代控制理论与系统动力学 本部分聚焦于如何“驱动”和“校正”精密机械，实现预期的动态性能。 第四章：连续时间与离散时间系统建模 系统回顾并拓展了经典的线性时不变（LTI）系统理论，引入了复杂的非线性动态模型的建立方法，如泰勒级数展开、奇异摄动法和状态空间表示。对于包含摩擦、间隙（Backlash）和弹性元件的真实机械系统，本章提供了如何运用粘滞摩擦模型（如L-V模型、C-C模型）和接触动力学来建立高保真度的系统描述。此外，探讨了从实验数据中辨识系统参数的系统辨识方法，如正交多项式法。 第五章：先进反馈控制策略 本章是控制理论的核心应用部分。它深入探讨了传统PID控制器的局限性，并详细介绍了现代先进控制方法。包括： 鲁棒控制 (H∞与 $mu$ 分析): 如何在系统参数不确定性和外部扰动（如振动、负载变化）存在的情况下，保证控制系统的稳定性与性能。 最优控制 (LQR/LQG): 基于系统状态的代价函数最小化设计，实现控制性能与执行器能量消耗之间的权衡。 非线性控制: 重点介绍滑模控制（Sliding Mode Control, SMC）在处理强非线性、不确定性系统中的有效性，以及反步法（Backstepping）在复杂级联系统中的应用。 第六章：状态估计与观测器设计 精确的状态信息是实现高性能控制的前提。本章详细阐述了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）及其扩展形式（EKF, UKF）在状态估计中的应用，特别是如何融合来自不同传感器的异构数据（如编码器、激光位移计、加速度计）以提高估计的精度和实时性。同时，讨论了基于观测器的控制结构（如分离原理），用于估计那些无法直接测量的系统状态变量。 第三部分：传感器、执行器与系统集成 本部分关注物理接口——传感器和驱动器——以及如何将软件算法转化为可执行的物理动作。 第七章：高精度传感技术与数据采集 详述了用于位置、速度和力的各种先进传感器的工作原理和局限性。内容包括：高分辨率光栅编码器、激光干涉仪、电容式传感器以及压电效应传感器。着重分析了传感器噪声模型、采样率对系统带宽的影响，以及如何设计低延迟、高保真度的数据采集（DAQ）接口，以确保反馈信号的可靠性。 第八章：高性能驱动与功率电子 本章聚焦于如何精确驱动执行器以实现期望的运动轨迹。详细分析了伺服电机（直流、交流同步/异步电机）的动态模型、磁场定向控制（FOC）算法的实现细节，以及脉冲宽度调制（PWM）技术的优化以降低开关损耗和电流纹波。对于静音和超精密应用，本章还分析了压电执行器和直线电机的工作特性与驱动电路设计。 第九章：系统集成、实时性与故障诊断 本书的收官部分强调工程实践。讨论了多轴系统的时间同步、数据通信协议（如EtherCAT、SERCOS III）的选择与性能比较。重点剖析了实时操作系统（RTOS）的调度策略（如硬实时与软实时），以及如何设计前馈/反馈相结合的控制架构以实现高性能。最后，引入了基于模型预测控制（MPC）的在线优化思想，以及如何构建基于残差分析的故障诊断和容错控制策略，确保系统在面对部分失效时仍能安全、受限地运行。 读者对象： 本书适合于机械工程、控制科学与工程、电子信息工程等专业的高年级本科生、研究生，以及在精密仪器、高端数控机床、医疗设备、航空航天等领域从事研发与系统集成工作的工程师和技术人员。它为读者提供了一个从材料本构到复杂算法实现的完整、深入的技术视野。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版，给我的第一印象是“沉稳老派”。纸张的质感很好，但里面的插图和示意图，总感觉缺少了现代感。我期待看到更多关于3D建模和虚拟仿真工具的集成应用，毕竟现在大部分机器人仿真都是基于Unity或Unreal引擎进行可视化。然而，这本书的侧重点似乎更偏向于传统的离线编程和离线调试。关于AI在决策优化方面的应用，内容相对比较简略，更多的是基于传统优化理论的探讨，例如拉格朗日乘数法在轨迹优化中的应用。这让我感到有些遗憾，感觉它停在了工业机器人发展的某个关键节点，虽然理论基础无可挑剔，但在拥抱“智能制造2025”这个浪潮时，显得有些保守。也许作者认为扎实的基础才是永恒的，但作为读者，我还是希望能看到更多关于机器学习如何融入到运动控制循环中的前沿思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节组织结构，体现出一种极为清晰的逻辑递进关系，仿佛是为一位想成为机器人系统架构师的人量身定做的学习路径图。从最基础的伺服驱动器的选型原则，到更高层次的生产线节拍分析，每一个模块的知识点都环环相扣。我特别喜欢作者在每一章末尾设置的“反思与挑战”部分，这些问题往往不是简单的概念回顾，而是需要读者跳出现有的技术框架去思考未来趋势。例如，书中探讨了未来机器人编程语言的演变方向，是更倾向于领域特定语言（DSL）还是通用编程语言的深度融合。虽然这本书的篇幅足以充当工具书，但其行文风格并非冰冷的说教，而是带着一种对工程美学的追求。它教会我的不仅是“如何做”，更是“为什么要这样设计”，这种对底层设计哲学的探究，才是真正让这本书超越了一般技术手册的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个技术论坛上被推荐来看这本书的，主要目的是想了解一下新一代工业机器人的人机协作界面（HMI）和安全标准。这本书在这方面的阐述，可以说是非常“务实”和“工程化”的。它没有过多地陷入哲学的探讨，而是直接展示了当前主流机器人操作系统（RTOS）的API接口设计思路和底层通信协议。我尤其欣赏其中关于“力反馈”和“触觉感知”的章节，里面详细对比了不同传感器阵列在实际抓取柔性物体时的性能差异，甚至给出了不同滤波算法在实际应用中的延迟对比数据。这种详尽到近乎偏执的数据支持，让我想起了我以前的老项目经理，总爱说“没有数据支撑的讨论都是耍流氓”。这本书的图表制作极其专业，几乎每一张流程图都清晰地标示了数据流向和决策点，这对于我正在设计的模块化控制软件来说，提供了极佳的参考蓝本，省去了我很多重复测试的时间。

评分☆☆☆☆☆

要说这本书最让我感到惊艳的，那一定是它对于“系统集成与调试”那一块的深度解析。很多教科书在讲完理论后就戛然而止，留给读者一堆实际操作中的“灰色地带”。但这本《工业机器人2.0》却大胆地深入到了现场环境的复杂性之中。它详细讨论了电磁干扰（EMI）如何影响高频信号传输，以及在多轴同步运行时，如何通过精心设计的时钟同步机制来避免抖动。其中一个案例分析，描述了在一个大型汽车焊装车间，由于地面沉降导致的基座偏差，工程师如何通过建立全局坐标系修正并在线补偿所有机器人工作站的误差，这个过程的描述细致入微，充满了实战智慧。这部分内容，完全颠覆了我过去认为机器人部署就是“搭积木”的简单认知，它揭示了工业现场真正的挑战在于软硬件的协同和对环境变化的鲁棒性。

评分☆☆☆☆☆

这本《工业机器人2.0》的厚度和内容深度，着实让人感叹当代工业自动化的发展速度。我花了整整一个周末才勉强翻完前几章，发现它对传统机器人学理论的介绍可谓是扎实到令人发指。作者似乎对每一个关键的数学模型都进行了细致入微的推导，从运动学到动力学，每一个公式的出现都像是经过了深思熟虑。特别是关于笛卡尔坐标系与关节空间转换的那一部分，作者用了一种近乎古典教科书的严谨方式，一步步引导读者建立起对机器人几何约束的直观理解。书中对高精度定位系统的探讨，也展现了作者在实践层面的深厚功力，那些关于误差补偿和路径规划的算法细节，对于正在进行高精密装配线升级的工程师来说，无疑是金玉良言。不过，说实话，对于我这种刚入门的新手来说，初读时还是有些吃力，那些密集的公式和图表需要反复揣摩，才能真正把握其精髓。它更像是一部供专业人士案头常备的参考大全，而非轻松的入门读物。

评分☆☆☆☆☆

宏观系统了解下工业机器人，篇幅比较少。

评分☆☆☆☆☆

宏观系统了解下工业机器人，篇幅比较少。

评分☆☆☆☆☆

宏观系统了解下工业机器人，篇幅比较少。

评分☆☆☆☆☆

宏观系统了解下工业机器人，篇幅比较少。

评分☆☆☆☆☆

宏观系统了解下工业机器人，篇幅比较少。