具体描述
《机械认识实践》包括机器的功能与组成、常见传动机构、机械制造常识、典型零部件的认识、常用零件的认识及零件的生产过程等七章内容。《机械认识实践》由机械工业出版社出版。
好的，这是一本关于工业自动化与智能制造的图书简介，详细内容如下： 《工业自动化与智能制造：从理论到实践的跨越》 图书简介 在当代全球制造业向“工业4.0”迈进的浪潮中，自动化技术与智能制造已不再是遥不可及的未来概念，而是重塑生产力、提升竞争力的核心驱动力。本书《工业自动化与智能制造：从理论到实践的跨越》旨在为工程技术人员、高校师生及对前沿制造技术感兴趣的读者，提供一套系统、深入且实用的知识体系。我们摒弃空泛的理论阐述，专注于构建从底层感知到顶层决策的完整技术链条，确保读者能够真正掌握将先进技术应用于复杂工业场景的能力。 第一部分：自动化技术基石——构建可靠的数字神经系统 现代工业自动化系统的构建，始于对物理世界的精确感知和控制。本书的开篇聚焦于自动化系统的核心组件及其交互原理。 1.1 传感器与执行器原理深度解析： 我们将详细探讨各类工业传感器的物理机制、选型原则及数据采集技术。这包括但不限于高精度光学传感器、力矩传感器、环境监测传感器，以及它们如何通过工业物联网（IIoT）架构实现数据的实时上传。同时，对执行器的精细控制，如高动态伺服系统、变频驱动器（VFD）和气动/液压执行机构的精确响应特性进行深入分析，重点讲解如何优化信号传输，减少延迟和噪声干扰。 1.2 可编程逻辑控制器（PLC）与分布式控制系统（DCS）： PLC作为工业控制的“心脏”，其编程逻辑的严谨性至关重要。本书将以主流品牌的PLC为例，系统讲解结构化编程（如SFC、FBD、ST语言）的实际应用，并着重于安全集成和故障诊断算法的实现。对于大规模、流程化的生产环境，DCS的系统架构设计、冗余配置及人机界面（HMI）的优化设计将被详述，旨在使读者能够设计出高可靠性的过程控制方案。 1.3 工业网络与现场总线技术： 数据流的畅通是智能制造的前提。本章将详细对比EtherCAT、PROFINET、DeviceNet等主流工业以太网和现场总线协议的实时性、带宽和拓扑结构优劣。重点将放在如何构建一个分层、隔离且具备高抗干扰能力的工厂网络，并引入TSN（时间敏感网络）在超精密同步控制中的前沿应用。 第二部分：机器人技术与柔性制造单元 机器人技术是实现物理工作自动化的关键。本书不局限于介绍机器人的基本运动学，更侧重于其在复杂制造任务中的集成应用。 2.1 工业机器人运动学、动力学与离线编程： 从正/逆运动学的求解到轨迹规划的优化，我们提供详尽的数学模型推导。针对多关节机器人的死锁与奇异点问题，提出有效的规避策略。在编程方面，重点讲解基于CAD模型的离线仿真与验证技术，以及如何将仿真环境中的路径无缝迁移至实际机器人控制器，大幅缩短调试周期。 2.2 视觉引导与力控技术： 现代机器人不再是预设路径的重复执行者，而是具备环境适应性的操作者。本书将深入讲解2D/3D机器视觉在零件定位、缺陷检测中的算法实现，特别是高精度三维重建技术在装配和拾取作业中的应用。同时，关于力矩传感器反馈的阻抗控制算法，是实现精密打磨、抛光、柔顺装配的核心，我们将提供具体的控制回路设计指南。 2.3 柔性制造系统（FMS）的集成设计： FMS强调在不同产品间快速切换的能力。本书将探讨如何通过物料搬运系统（AGV/RGV）与机器人工作站的无缝对接，实现高度柔性的生产单元。系统集成层面，重点分析制造执行系统（MES）如何与车间层级的控制系统进行高效协同，实现生产任务的动态调度。 第三部分：智能制造核心——数据驱动与决策优化 工业4.0的核心价值在于数据的深度挖掘和基于数据的智能决策。本部分是本书最具前瞻性的内容。 3.1 工业大数据采集与预处理： 在海量、多源、异构的工业数据面前，有效的采集和清洗至关重要。我们将介绍OPC UA等标准协议在跨平台数据互操作中的作用，并详细阐述时间序列数据的去噪、插值与特征工程方法，为上层分析做好准备。 3.2 预测性维护（PdM）与设备健康管理（PHM）： 抛弃传统的定期维护模式，本书聚焦于基于数据驱动的故障预测。从振动分析、热成像数据的特征提取出发，介绍机器学习模型（如LSTM、深度信念网络）在预测设备剩余使用寿命（RUL）中的构建与调优。重点在于模型的可解释性，确保工程师能够理解预测结果背后的物理意义。 3.3 制造过程优化与数字孪生（Digital Twin）： 数字孪生不仅是设备的虚拟映射，更是决策优化的平台。我们将阐述如何构建一个高保真的物理-信息模型，用于工艺参数的实时寻优。通过仿真环境中的“试错”，优化生产节拍、降低能耗。此外，基于强化学习的自适应控制策略，在应对非线性、时变生产负荷时的应用案例将被详细剖析。 第四部分：安全、可靠性与未来趋势 自动化系统的部署必须以安全和可持续性为前提。 4.1 工业信息安全（OT Security）： 随着网络化程度的提高，OT环境面临的威胁日益严峻。本书将讲解 Purdue 模型在网络分段中的应用，介绍入侵检测系统（IDS）在工业控制网络中的部署策略，以及针对PLC和HMI的固件安全加固措施，确保生产连续性不受网络攻击影响。 4.2 人机协作（Cobots）与人因工程： 未来工厂中人与机器的交互将更加紧密。本书探讨了协作机器人的安全分区、力/速度限制的应用，以及如何设计符合人机工程学的界面，使操作人员能够直观、高效地与复杂自动化系统协同工作。 总结 《工业自动化与智能制造：从理论到实践的跨越》力求成为连接理论知识与实际工程需求的桥梁。我们通过大量的实际案例、详尽的系统架构图和关键算法的伪代码示例，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。本书旨在培养具备系统思维、能够驾驭未来智能工厂的复合型工程人才。
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