码垛机器人机械结构与控制系统设计

出版者:北京理工大学

作者:李金泉//杨向东//付铁

页数:145

出版时间:2011-7

价格:36.00元

isbn号码:9787564047191

具体描述

李金泉、杨向东、付铁编著的《码垛机器人机械结构与控制系统设计》

综合采用了多种现代设计方法：采用Pro／E进行三维结构设计，采用D—H方

法求解工作空间从而确定机器人运动学参数；采用动态静力学方法利用

MatLAB编程求解机器人的动力学模型，从而确定各关键轴所受的力和力矩，

根据计算结果可以进行减速器和伺服电动机的选型；随后采用ANSYS进行了

机器人关键零部件的应力和应变校核；最后阐述了码垛机器人控制系统的设

计方法。

《码垛机器人机械结构与控制系统设计》的读者对象：从事机器人研究

与技术开发的工程技术人员，有兴趣学习机器人技术的本科生、研究生阅读

。

目录信息

第1章 绪论
0引言
1.1 国外码垛机器人发展状况
1.1.1 研究现状
1.1.2 应用现状
1.2 国内码垛机器人发展状况
参考文献
第2章 码垛机器人驱动系统选型
2.1 机械工业产品的设计开发流程
2.2 工业机器人的设计流程
2.3 机器人常用减速器和伺服电动机简介
2.3.1 机器人常用减速器简介
2.3.2 机器人常用伺服电动机简介
2.4 机器人的减速器和伺服电动机的选型方法
参考文献
第3章 TH50码垛机器人技术参数设计与分配
3.1 TH50码垛机器人工作参数
3.2 工作循环图设计简介
3.3 TH50码垛机器人工作节拍
3.4 TH50码垛机器人各轴工作循环图
参考文献
第4章 码垛机器人运动学分析
4.1 D-H法简介
4.1.1 机器人的D-H坐标系和D-H参数
4.1.2 用D-H坐标系建立机器人相邻两连杆之间的运动学关系
4.1.3 基于D-H法的机器人运动学数学模型
4.2 码垛机器人任务空间分析
4.3 TH50码垛机器人结构分析及运动学建模
4.3.1 码垛机器人结构分析
4.3.2 机器人运动学建模
4.4 TH50码垛机器人工作空间分析
4.4.1 机器人工作空间及其分析方法简介
4.4.2 机器人可达工作空间分析
4.4.3 机器人工作空间灵活性分析
4.4.4 其他可实现的任务空间
4.5 工作空间影响系数分析
4.5.1 机器人工作空间影响系数的定义
4.5.2 工作空间影响系数应用举例
参考文献
第5章 码垛机器人动力学分析及各轴伺服电动机和减速器选型计算
5.1 动态静力学方法简介
5.2 TH50型码垛机器人动态静力学建模
5.2.1 机器人受力分析
5.2.2 机器人的动态静力学建模
5.3 TH50型码垛机器人J轴电动机和减速器选型计算
5.4 TH50型码垛机器人J轴电动机及减速器选型计算
5.5 TH50型码垛机器人J轴电动机及减速器选型计算
5.6 TH50型码垛机器人J轴电动机及减速器选型计算
5.7 TH50型码垛机器人D、J处轴承的受力和选型计算
参考文献
第6章 TH50型码垛机器人本体机械结构设计
6.1 常见减速器在机器人中的安装
6.2 码垛机器人机械结构设计注意事项
6.3 码垛机器人本体机械结构
6.3.1 国外常见码垛机器人机械结构(图6-1～图6-5)
6.3.2 TH50型码垛机器人机械结构
6.4 TH50型码垛机器人本体机械结构设计分析与总结
参考文献
第7章 码垛机器人关键零部件的有限元静力学校核
7.1 Ansys简介
7.2 Ansys与Pro/E接口简介
7.3 Ansys静力学分析方法简介
7.3.1 静力学分析类型
7.3.2 结构线性静力分析的基本步骤
7.3.3 单位的选取
7.4 TH50型码垛机器人中间臂有限元校核
7.4.1 边界条件
7.4.2 建立有限元模型
7.4.3 加载求解
7.4.4 后处理
7.4.5 结果分析
7.5 TH50型码垛机器人上臂有限元校核
7.5.1 边界条件
7.5.2 计算结果
7.5.3 结果分析
7.6 TH50型码垛机器人J轴拉杆有限元校核
7.6.1 边界条件
7.6.2 计算结果
7.6.3 结果分析
7.7 FH50型码垛机器人旋转底座有限元校核
7.7.1 边界条件
7.7.2 计算结果
7.7.3 结果分析
7.8 TH50型码垛机器人中问臂优化设计
7.8.1 提高机器人手臂的抗扭措施
7.8.2 优化后的中间臂有限元校核
7.9 TH50型码垛机器人旋转底座优化设计
参考文献
第8章 码垛机器人末端执行器的研究与开发
8.1 码垛机器人末端执行器概述
8.2 TH50型码垛机器人末端执行器的设计要求
8.3 TH50型码垛机器人末端执行器的方案设计
8.3.1 被码放物料的特点分析
8.3.2 末端执行器机械系统方案设计
8.3.3 末端执行器工作循环图设计
8.3.4 末端执行器驱动系统方案设计
8.4 TH50型码垛机器人末端执行器的载荷分析
8.4.1 末端执行器的结构设计
8.4.2 末端执行器的载荷分析
8.5 FH50型码垛机器人末端执行器驱动元件的选型设计
8.5.1 侧板开合机构驱动元件的设计与选型
8.5.2 手指开合机构驱动元件的设计与选型
参考文献
第9章 码垛机器人控制系统设计
9.1 控制系统结构
9.2 机器人编程
9.3 任务规划与运动规划
9.4 伺服控制
参考文献
· · · · · · (收起)

用户评价

从整体的系统集成角度来看，这本书的价值体现在其对软硬件接口的全面覆盖。它并没有将机械设计和控制系统割裂开来，而是着重强调了两者如何无缝协作。书中详细介绍了传感器选型、数据采集和通讯协议的选择，这些都是项目落地时必须面对的实际问题。我特别关注了其中关于安全规范和人机交互界面的章节，作者不仅列举了常见的安全隐患，还提供了符合国际标准的解决方案和设计准则。这对于我们进行项目验收和风险评估是非常有帮助的。很多同类书籍在谈及系统集成时往往一带而过，但这本书却给予了足够的篇幅来讨论接口的标准化和鲁棒性设计，展现了作者对整个工程生命周期的深刻理解，体现出极高的行业洞察力。

总而言之，这本书绝非一本简单的教科书或手册，它更像是一份经验丰富的工程师的实战指南。它成功地平衡了理论的严谨性与实践的可操作性。书中对前沿技术如深度学习在码垛路径优化中的应用也进行了前瞻性的探讨，这使得这本书在提供扎实基础的同时，也保持了对未来技术趋势的敏感度。对于任何希望深入了解码垛机器人设计与实现环节的专业人士而言，这本书无疑是案头必备的工具书。它不仅解答了“怎么做”的问题，更重要的是，帮助读者理解了“为什么这么做”背后的深层逻辑和设计哲学。它的内容详实、逻辑严密，对于提升个人在自动化领域的综合能力，具有不可估量的助益。

这本关于码垛机器人机械结构与控制系统的书籍，从一个读者的角度来看，它在很多方面都展现出了深度和广度。首先，它对机械结构的设计原理进行了详尽的阐述，从力学分析到材料选择，都提供了非常扎实的理论基础。我尤其欣赏书中对于不同类型码垛机构的分类和比较，这帮助我迅速理解了各种设计的优缺点和适用场景。比如，书中对龙门式和关节式码垛机的结构特点分析得非常透彻，不仅有理论计算，还有实际案例的插图辅助说明，让人在阅读时能清晰地构建起三维的结构模型。这种细致入微的描述，对于初入这个领域的设计师来说，无疑是一份宝贵的参考资料。此外，书中对结构优化部分的探讨也令人印象深刻，它不仅仅停留在理论层面，还结合了实际生产中的痛点，提出了创新性的解决方案，这使得整本书读起来非常贴合实际需求，而不是空泛的学术论文集合。

再谈谈控制系统的部分，这本书的深度着实让人眼前一亮。它不仅仅停留在PLC编程的基础层面，而是深入到了运动规划和轨迹生成的数学模型中。我花了大量时间研究了书中关于多轴联动控制算法的章节，作者的讲解清晰流畅，将复杂的数学公式分解得易于理解。特别是对于视觉反馈系统的集成部分，作者提供了一套完整的系统架构图和关键参数的选取标准，这对于我们搭建高精度码垛系统至关重要。书中对实时性要求的强调，以及如何通过优化控制周期来提升效率，这些都是实际工程中非常核心的问题。而且，作者在描述控制策略时，总能巧妙地将理论知识与实际应用场景相结合，比如在处理非标准包装箱的随机堆叠问题时，书中给出的自适应控制方案非常有启发性，让人感觉作者真正是站在一线工程师的角度来撰写这本书的。

这本书的排版和图示质量也值得称赞。在技术书籍中，清晰的图表是理解复杂概念的关键。这本书在这方面做得非常出色，无论是机械部件的爆炸图，还是控制流程的时序图，都绘制得极为精细。我尤其喜欢书中对关键技术难点的剖析，往往会配上多角度的透视图，这极大地帮助我理解了那些在传统二维图纸中难以展现的机械干涉和运动轨迹。阅读体验上，字体选择和段落间距都非常舒适，长时间阅读也不会感到疲惫。这种对细节的关注，体现了编者对读者的尊重，也反向证明了他们对所介绍技术的专业程度。很多技术手册往往图文并茂，但往往图文脱节，但这本则实现了完美的融合，使得理论和实践的界限变得非常模糊，学习过程非常顺畅。

几篇论文的堆砌吧。。

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