具体描述
根据实际工程中控制系统所面对的问题，从使用和维护角度出发介绍过程生产中常用的各类自动化仪表的工作原理和使用，以及仪表故障判断和维护一般方法。手册还从工程应用角度介绍了系统安全防护有关技术、常用控制系统类型和参数整定方法。 手册共十一章，介绍执行器、温度、压力、流量、物位及分析等各种仪表常见的分类、检测原理、组成和适用性等内容，还介绍了仪表所涉及的物理原理和基本术语，仪表常用基本变换电路原理。 本手册以实用为目的，以浅显易懂的原理性介绍为主，可供自动化仪器仪表维修工、相关工程技术人员学习，也适合自动化及仪表专业学生参考。
机械制造与自动化领域的前沿探索 《现代工业机器人技术与应用实战》 图书简介 在二十一世纪的工业图景中，自动化与智能化已成为驱动生产力飞跃的核心引擎。本书《现代工业机器人技术与应用实战》正是在这一时代背景下应运而生，它并非聚焦于传统机电的检修维护，而是深入探讨了工业机器人这一尖端制造工具的理论基础、系统集成、编程控制以及实地部署与维护的完整生命周期。 本书的定位是为机械工程、自动化、智能制造等相关领域的工程师、技术人员、高校师生以及对工业机器人感兴趣的实践者提供一套系统、深入且极具操作性的知识体系。它旨在弥合纯理论研究与复杂工业现场应用之间的鸿沟，确保读者不仅理解“如何做”，更能洞悉“为何要这样做”。 第一部分：工业机器人基础理论与体系架构（基石构建） 本部分将从最根本的原理出发，为读者构建起理解现代工业机器人的理论框架。我们首先回顾了运动学与动力学的核心概念，详述了机器人坐标系（如基座坐标系、工具坐标系）的建立与转换，这是实现精确运动控制的前提。不同于对单一仪器的仪表调试，本书着重分析了多自由度机械臂的运动学解算，包括正运动学（确定末端执行器位姿）和逆运动学（确定关节角度组合），并探讨了其在实际工作空间中的奇异点问题及其规避策略。 在动力学部分，重点解析了牛顿-欧拉法和拉格朗日法在机器人动力学建模中的应用，这对于进行高速、高精度轨迹规划和力控操作至关重要。此外，我们系统介绍了当前主流工业机器人（如六轴串联机器人、SCARA机器人、Delta并联机器人）的典型结构特点、优势与局限性，帮助读者根据具体工艺需求做出最优选型。 第二部分：机器人感知、驱动与控制系统（核心技术解析） 工业机器人的“思考”与“行动”依赖于复杂的电子与控制系统。本部分是对其“神经中枢”的深度剖析。 驱动技术： 详细阐述了高精度伺服电机（包括永磁同步电机、交流异步电机）的选型原则、工作原理及其与减速器的精密耦合。着重分析了谐波减速器、RV减速器的内部结构、精度损失机制及寿命管理，这是保证机器人重复定位精度的关键所在。 传感器与视觉： 现代机器人不再是“盲人摸象”。本书投入大量篇幅讲解二维/三维机器视觉系统在机器人引导（Vision-Guided Robotics, VGR）中的应用。内容涵盖图像采集、特征提取、标定技术（如手眼标定），以及如何将视觉信息实时反馈给机器人控制器，实现动态跟踪与精准抓取。此外，还涉及力/力矩传感器在装配、打磨等高敏感度作业中的集成与应用。 运动控制算法： 深入解析了点位控制、轨迹规划（直线插补、圆弧插补、样条插补）的底层算法。重点讨论了五次多项式轨迹规划如何保证速度和加速度的连续性，从而消除运动中的冲击。同时，对先进的力控制（Impedance Control）进行了详尽的数学描述和编程实践指导，这是实现人机协作安全性的重要技术。 第三部分：机器人编程、仿真与离线调试（实践操作指南） 掌握控制理论后，如何将理论转化为实际的机器人动作是工程师面临的挑战。本书侧重于主流工业机器人操作系统的编程实践。 编程语言与环境： 详细介绍了如ABB的RAPID、FANUC的KAREL/TP、KUKA的KRL等特定品牌的高级编程语言的语法结构、程序组织方式及调试技巧。与传统维修手册侧重于参数校准不同，本书教授的是如何编写高效、模块化、可复用的机器人程序。 仿真与验证： 强调了离线编程（Offline Programming, OLP）的重要性。通过介绍如Process Simulate、RoboGuide等主流仿真软件，指导读者如何在虚拟环境中进行路径验证、碰撞检测和节拍时间分析，从而极大缩短现场调试周期。 人机交互接口（HMI）： 分析了机器人操作面板（Teach Pendant）的设计哲学，以及如何设计用户友好的HMI界面，实现非专业操作人员对生产任务的简易监控与故障处理的快速定位。 第四部分：机器人系统集成与典型应用场景（面向工程应用） 本部分将理论和编程知识应用于具体的工业场景，展示机器人在现代制造业中的综合能力。 集成设计原则： 探讨了机器人工作站的整体布局设计，包括安全围栏设计、人机安全交互区的规划（如使用安全光幕、急停网络）。详细讲解了外部设备接口（如PLC、视觉系统、输送带）与机器人控制器的通讯协议（如EtherNet/IP, Profinet），确保信息流的无缝对接。 前沿应用案例分析： 集中分析了当前高附加值领域的机器人应用： 精密装配： 如何利用力控实现柔顺装配，应对公差配合问题。 弧焊与激光加工： 轨迹跟踪、焊缝识别与工艺参数的在线调整。 码垛与分拣： 复杂堆型算法与动态目标抓取策略。 人机协作机器人（Cobots）： 安全标准（ISO/TS 15066）的解读与应用，以及力矩限制模式的编程实践。 结语 《现代工业机器人技术与应用实战》是一本面向未来的技术宝典。它不关注于对已知设备的维护步骤，而是专注于构建、优化和创新下一代智能制造系统的核心技术。阅读本书，您将获得从底层算法到顶层集成的全景式视野，为迎接工业4.0时代的挑战做好充分准备。 适用对象： 自动化工程师、系统集成商 从事数控机床、工业机器人相关研发与维护的技术人员 机械、自动化、电子信息工程专业的高年级学生及研究生 希望快速掌握前沿机器人集成技术的工厂管理人员和技术主管。
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