机器人学的几何基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:斯利格

出品人:

页数:360

译者:杨向东

出版时间:2008-7-1

价格:49.80元

装帧:

isbn号码:9787302176633

丛书系列:

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书名：机械设计与制造核心技术 简介： 本书旨在为机械工程及相关领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面且深入的现代机械设计与制造技术体系框架。内容聚焦于传统机械原理的深化理解与前沿制造技术（如增材制造、智能加工）的融合应用，强调理论指导下的工程实践能力培养。 第一部分：机械系统设计基础与理论深化 第一章：机械系统设计思维与方法论 本章将探讨从概念构思到详细设计的完整流程，引入系统工程的视角来处理复杂机械系统的需求分析与分解。重点阐述设计规范的制定、可靠性指标的量化评估以及面向制造的设计（DFM）原则的早期植入。内容涉及功能性设计（Functional Design）与结构性设计（Structural Design）之间的迭代关系，并引入现代设计评估工具如有限元分析（FEA）在概念验证阶段的应用。 第二章：先进材料在机械结构中的选择与应用 深入分析工程结构材料的宏观力学性能（强度、刚度、韧性）与其微观组织结构之间的联系。讨论传统金属材料（高强度钢、铝合金）的性能优化路径，并详细介绍高性能复合材料（如碳纤维增强聚合物）在轻量化结构中的应用潜力与设计考量，包括层合板的铺设理论与失效分析。此外，本章将探讨功能性材料，如形状记忆合金和压电材料在智能机械部件中的初步应用。 第三章：运动学与动力学的高级分析 超越基础的运动链分析，本章侧重于复杂机构的精确运动学求解，包括封闭式运动链（Loop Closure Equations）的解析与数值解法。在动力学部分，将详细阐述多体动力学（Multi-Body Dynamics, MBD）的建模方法，如拉格朗日方程和哈密顿原理在复杂机械系统（如高速转子、柔顺机械臂）瞬态响应分析中的应用。动态系统的稳定性判据（如李雅普诺夫稳定性理论）在机械设计中的实际工程意义将被深入探讨。 第四章：机械传动与驱动系统的优化设计 本章系统梳理了齿轮传动、蜗轮蜗杆、带传动等传统机构的承载能力计算与寿命评估。重点在于失效模式的识别（如齿面接触疲劳、根部弯曲疲劳）及其预防措施。驱动系统部分，深入分析了伺服电机、步进电机与液压/气动执行器的选型原则，侧重于扭矩-速度特性匹配与系统响应带宽的优化，以满足高精度定位和动态跟踪的要求。 第二部分：现代制造工艺与质量控制 第五章：精密加工技术与切削力学 本章细致剖析车削、铣削、钻削等典型切削加工过程中的物理现象。深入探讨切削力、切削热的产生机理与对工件表面完整性的影响。内容包括刀具材料的选择、涂层技术对提高刀具耐用性的作用，以及复杂曲面（如叶片、模具型腔）的五轴联动加工路径规划算法。对微米级和纳米级加工中的尺寸误差来源与控制策略进行专门讨论。 第六章：先进制造技术：增材制造（AM）的原理与应用 本章全面介绍主流的增材制造技术，包括选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）以及粘结剂喷射（Binder Jetting）等。深入分析增材制造过程中的材料凝固行为、残余应力分布与孔隙率控制技术。重点讨论增材制造带来的拓扑优化设计（Topology Optimization）如何与AM工艺完美结合，实现结构性能的最大化。同时，对增材制造件的后处理（如热等静压HIP）及其机械性能表征进行详细说明。 第七章：模具设计与成形工艺 聚焦于金属塑性成形，包括冲压、锻造和钣金成形。详细讲解材料在冷热加工过程中的流动规律与变形机理。在模具设计部分，着重于级进模和复杂多腔模的结构设计，以及型面偏差的预测与控制，确保批量生产中的零件一致性。对铸造过程中的充型模拟与凝固收缩预测技术（如CAE软件应用）进行实践指导。 第八章：表面工程与功能化处理 本章关注于通过表面改性技术赋予机械部件特定功能。内容涵盖热处理（如渗碳、氮化）对材料表层硬度和耐磨性的提升机制。详细介绍物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）在制备超硬、耐磨和低摩擦涂层中的工艺参数控制。此外，对电化学沉积和电火花表面强化技术在修复和保护关键零部件方面的应用进行剖析。 第三部分：机械系统的集成、控制与测试 第九章：机械系统集成与装配技术 本章探讨如何将设计好的零部件转化为功能完整的机械系统。内容包括精密装配的公差链分析、过盈配合的装配力计算与热装拆技术。重点介绍柔性制造系统（FMS）中的自动化装配策略，以及在线质量检测技术在装配过程中的应用，以确保整体系统的几何精度和工作性能。 第十章：机械振动、噪声与状态监测 系统分析旋转机械和往复机械中的振动源识别与抑制技术。内容包括对转子动力学中临界转速、动平衡的要求与实现方法。噪声控制部分将涉及辐射噪声与结构噪声的分析及主动/被动降噪措施。重点引入基于传感器数据（加速度计、应变片）的机械健康监测（PHM）技术，包括特征提取、故障诊断算法（如FFT、小波变换）在实际运行中的部署与应用。 第十一章：机械系统的人机交互与控制接口 本章从系统集成的角度审视控制系统的集成。讨论传感器的标定、数据采集的噪声抑制，以及反馈控制回路的设计（PID控制器参数整定）。重点介绍现代机械系统中的HMI（人机界面）设计原则，确保操作的直观性、安全性和信息的可视化，包括触控界面、诊断信息展示和远程操作接口的设计规范。 第十二章：面向工业互联网的数字孪生与仿真验证 最后，本章展望机械工程的未来方向。详细介绍数字孪生（Digital Twin）在机械系统全生命周期管理中的构建方法，包括物理模型、仿真模型与实时运行数据的集成。探讨如何利用高保真度的仿真模型对运行中的机械进行预测性维护和性能优化。本书以工程实践为导向，贯穿现代工程软件工具（如CAD/CAE/PLM）在各阶段的应用，旨在培养读者解决复杂工程问题的综合能力。

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这本关于控制理论的经典著作，从最基础的线性代数和微积分概念讲起，逐步深入到现代控制系统的核心理论。作者在阐述状态空间表示法时，展现了极高的清晰度和洞察力，使得即便是初次接触控制工程的学生也能迅速抓住问题的本质。书中对李雅普诺夫稳定性分析的讲解尤为精彩，不仅给出了严格的数学证明，还配有大量的工程实例，直观地展示了如何通过构造能量函数来判断复杂非线性系统的长期行为。尤其令人印象深刻的是，作者在处理时变系统和随机系统时，所采用的统一的数学框架，极大地拓宽了读者的视野。书中大量的习题设计巧妙，从易到难，循序渐进，每一组习题都紧密围绕着章节的核心概念进行深化，确保读者能够真正掌握理论工具，而非仅仅停留在理解概念的层面。这本书的阅读过程，与其说是在学习一门技术，不如说是在进行一次严谨的数学思维训练。

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我最近接触到的这本关于人工智能中概率推理的书籍，其最大的亮点在于其对贝叶斯理论在复杂系统建模中的应用进行了系统而深刻的阐述。它避开了对简单分类算法的过多纠缠，而是直接将重点放在了概率图模型上。从基础的马尔可夫随机场（MRF）到更复杂的条件随机场（CRF），作者构建了一条清晰的知识进阶路径，重点在于如何定义势函数和求解配分函数，后者往往是实际应用中的性能瓶颈。书中对变分推断（Variational Inference）的介绍尤为精彩，它将复杂的积分求解问题转化为一个可优化的最小化问题，并用直观的KL散度来衡量近似的质量，这在处理大规模数据时展现出远超MCMC方法的效率。此外，对于动态贝叶斯网络（DBN）的讨论，清晰地阐述了如何将时间序列数据纳入统一的概率框架中进行预测和推理，使得读者能够真正理解隐马尔可夫模型（HMM）在更广阔概率世界中的位置。整本书读下来，感觉对处理不确定性问题的信心倍增。

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坦白说，我原本对偏微分方程（PDEs）在工程中的应用有些畏惧，但这本专注于流体力学建模的书籍彻底改变了我的看法。它没有一开始就抛出纳维-斯托克斯方程这个“拦路虎”，而是用非常直观的物理过程——例如热传导、扩散现象——来逐步引入一维和二维的扩散方程。作者构建了一种“从现象到方程”的教学路径，每一步的推导都清晰地对应着某种物理守恒定律，这极大地增强了学习的内在逻辑感。当处理到不可压缩流体时，作者巧妙地引入了拉格朗日描述与欧拉描述的切换，并详细解释了为什么压力项需要用到散度定理，这对于理解动量方程的结构至关重要。对于求解方法，本书也展现了广度和深度，从最基础的有限差分法，到求解复杂边界问题的有限元方法的几何网格划分技巧，都有详尽的阐述。这本书的阅读体验是连贯且充满启发性的，它成功地架起了纯粹数学理论与复杂物理世界之间的桥梁。

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我最近翻阅的这本关于信号处理与滤波技术的书籍，简直是为数字时代的工程师量身定做。它不仅仅罗列了傅里叶变换、Z变换这些基础工具，更重要的是，它深入探讨了采样定理在实际系统设计中的局限性与应对策略。书中对于窗函数设计的讨论达到了前所未有的深度，作者没有满足于简单介绍矩形窗或汉宁窗的优劣，而是构建了一个基于误差最小化的框架来评估不同窗函数的频谱泄漏性能，这种理论上的严谨性在许多入门教材中是看不到的。此外，对于自适应滤波算法（如LMS、RLS）的介绍，也并非照本宣科，而是通过对收敛速度与稳态误差之间的权衡分析，引导读者理解参数选择的艺术。阅读完关于卡尔曼滤波器的章节后，我感觉自己对“最优估计”的理解上升到了一个新的高度，它不再是教科书上的一个公式，而是一个可以在噪声环境中对动态过程进行实时、精确预测的强大工具。这本书的价值在于，它将抽象的数学工具与具体的信号重建和分离任务紧密地结合起来，使得理论学习充满了实际的驱动力。

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这是一本关于计算机视觉基础算法的专著，它的叙述风格带着一种冷峻的精确感，完全聚焦于如何将物理世界的信息转化为可计算的几何模型。书中对对极几何（Epipolar Geometry）的讲解，简直是一场几何学的盛宴。作者不仅推导了基本矩阵（F）和本质矩阵（E）的数学定义，更深入探讨了在不同相机标定误差下，这些矩阵的奇异值对场景重建稳定性的影响，这对于实际应用中的鲁棒性设计至关重要。关于三维重建的部分，书中对捆集调整（Bundle Adjustment）的优化过程描述得极为详尽，包括如何构建雅可比矩阵和使用高斯-牛顿迭代法进行局部优化，每一步的矩阵操作都被清晰地标注出来，使得读者可以毫不费力地将其转化为代码实现。相比其他只停留在概念介绍的书籍，这本书提供了实现一个完整视觉测程系统的理论蓝图，对每一个关键步骤的数值敏感性和计算复杂度都有深入的剖析。

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写得有点不尽如人意……

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