工業機器人及零部件結構設計 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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李慧，馬正先，逄波 著

圖書標籤:

• 工業機器人
• 機器人結構
• 機械設計
• 零部件設計
• 自動化
• 製造
• 機械工程
• CAD
• CAM
• 機器人技術

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122282309

版次：1

商品編碼：12021611

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-01-01

用紙：膠版紙

頁數：146

字數：201000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：本書可作為工業機器人設計人員以及機械自動化專業本科生、研究生的參考書。
1 內容設計來自現場，非常實用：本書從工業機器人設計及應用的角度齣發，通過設計案例較為全麵係統地剖析瞭工業機器人設計與結構之間的關係。對冷衝壓用機器人，熱衝壓用機器人，數控機床用機器人，裝配用機器人及模塊化工業機器人等多類工業機器人操作機進行研究與設計，特彆對容易被忽視的部件連接與結構問題進行瞭闡述與比較，提齣瞭機器人設計過程中存在的主要問題和相應的原則性解決方案。
2 案例指導性強，讀者容易掌握：全書以設計案例為中心，以冷衝壓用機器人，熱衝壓用機器人，數控機床用機器人，裝配用機器人及模塊化工業機器人等為主要研究對象，對其轉動機構，升降機構，手臂機構，手腕機構，夾持機構及其它機構的特徵、運動及結構進行深入探討。采用工程圖形、列錶與文字融閤的錶達方式對機器人進行簡明扼要地錶達與闡述，力求使讀者在深入地理解案例內部結構的同時全麵地瞭解機器人的共性與特殊性，為機器人設計或選用提供幫助。

內容簡介

本書從工業機器人設計及應用的角度齣發，通過設計案例較為全麵係統地剖析瞭工業機器人設計與結構之間的關係。對冷衝壓用機器人、熱衝壓用機器人、數控機床用機器人、裝配用機器人及模塊化工業機器人等多類工業機器人操作機進行研究與設計，特彆對容易被忽視的部件連接與結構問題進行瞭闡述與比較，提齣瞭機器人設計過程中存在的主要問題和相應的原則性解決方案。
本書本著“理論�采杓篇燦τ謾鋇男醋魎悸罰�共計6章。分彆是：第1章導論；第2章工業機器人整體設計；第3章工業機器人的結構與驅動；第4章工業機器人控製裝置；第5章典型工業機器人結構設計；第6章工業機器人零部件結構設計。
本書以設計案例為中心，以冷衝壓用機器人、熱衝壓用機器人、數控機床用機器人、裝配用機器人及模塊化工業機器人等為主要研究對象，對其轉動機構、升降機構、手臂機構、手腕機構、夾持機構及其他機構的特徵、運動及結構進行深入探討。采用工程圖形、列錶與文字融閤的錶達方式對機器人進行簡明扼要的錶達與闡述，力求使讀者在深入理解案例內部結構的同時全麵瞭解機器人的共性與特殊性，為機器人設計或選用提供幫助。
本書可作為工業機器人設計人員以及機械自動化專業本科生、研究生的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章導論
1.1工業機器人分類1
1.2工業機器人基本特性1
1.3工業機器人應用及前景2
1.4本書的主要內容與特點4
1.4.1主要內容4
1.4.2主要特點6
第2章工業機器人整體設計
2.1機器人總體設計方案製定與設計流程7
2.1.1總體設計方案製定7
2.1.2機器人設計流程11
2.2工業機器人的基本參數12
2.2.1工業機器人的基本技術參數12
2.2.2工業機器人的基本特徵參數13
2.3工業機器人的配置16
2.3.1機械結構16
2.3.2運動性能/運動協同/運動功能/運動監控16
2.3.3通信工具/工程工具/應用工具17
2.4機器人操作機結構與設計18
第3章工業機器人的結構與驅動
3.1工業機器人的通用部件20
3.1.1滾珠導軌及滾柱導軌20
3.1.2滾珠絲杠�猜菽復�動及導軌21
3.2工業機器人的典型部件21
3.2.1操作機杆件迴轉用電驅動裝置22
3.2.2帶差動齒輪減速器的手腕傳動機構23
3.2.3手臂用齒輪減速器機構24
3.2.4帶機電驅動裝置的迴轉機構26
3.2.5帶蝸杆蝸輪減速器的手臂迴轉機構26
3.2.6帶諧波齒輪減速器的手臂迴轉機構29
3.2.7電驅動的提升機構30
3.3工業機器人的裝置與驅動32
3.3.1工業機器人的電驅動裝置32
3.3.2工業機器人的液壓與氣動裝置35
第4章工業機器人控製裝置
4.1工業機器人控製係統簡介40
4.1.1典型工業機器人控製係統硬件結構40
4.1.2工業機器人伺服控製係統43
4.1.3機器人控製係統的功能及實現過程44
4.1.4機器人控製係統控製方式47
4.1.5工業機器人控製係統的基本要求50
4.2工業機器人程序控製裝置52
4.2.1單片機係統53
4.2.2可編程控製器59
4.2.3IPC係統63
4.3機器人位置與位移傳感器68
4.3.1內傳感器69
4.3.2外傳感器75
第5章典型工業機器人結構設計
5.1工業機器人方案製定的基本原則和設計流程79
5.1.1工業機器人方案製定的基本原則79
5.1.2工業機器人設計流程的必要內容80
5.2冷衝壓用機器人結構設計81
5.2.1GY型冷衝壓用機器人特徵要求81
5.2.2GY型冷衝壓用機器人方案製定與設計流程82
5.2.3GY型冷衝壓用機器人運動原理83
5.2.4GY型冷衝壓用機器人結構設計85
5.3熱衝壓用機器人結構設計87
5.3.1GR型熱衝壓用機器人特徵要求87
5.3.2GR型熱衝壓用機器人方案製定與設計流程87
5.3.3GR型熱衝壓用機器人運動原理89
5.3.4GR型熱衝壓用機器人結構設計90
5.4數控機床用機器人結構設計92
5.4.1GJ型數控機床用機器人特徵要求92
5.4.2GJ型數控機床用機器人方案製定與設計流程93
5.4.3GJ型數控機床用機器人運動原理95
5.4.4GJ型數控機床用機器人結構設計97
5.5裝配用機器人結構設計97
5.5.1GZ-Ⅱ型裝配用機器人特徵要求98
5.5.2GZ-Ⅱ型裝配用機器人方案製定與設計流程98
5.5.3GZ-Ⅱ型裝配用機器人運動原理100
5.5.4GZ-Ⅱ型裝配用機器人結構設計101
5.6模塊化工業機器人結構設計103
5.6.1GS型模塊化工業機器人特徵要求104
5.6.2GS型模塊化工業機器人方案製定與設計流程104
5.6.3GS型模塊化工業機器人運動原理106
5.6.4GS型模塊化工業機器人結構設計109
第6章工業機器人零部件結構設計
6.1轉動機構111
6.1.1轉動機構設計流程111
6.1.2轉動機構原理112
6.1.3轉動機構結構與分析113
6.2升降機構115
6.2.1升降機構設計流程115
6.2.2升降機構原理116
6.2.3升降機構結構與分析117
6.3手臂機構120
6.3.1手臂機構設計流程120
6.3.2手臂機構原理122
6.3.3手臂機構結構與分析125
6.4手腕機構126
6.4.1手腕機構設計流程126
6.4.2手腕機構原理128
6.4.3手腕機構結構與分析129
6.5夾持機構132
6.5.1夾持機構設計流程132
6.5.2夾持機構原理134
6.5.3夾持機構結構與分析135
6.6其他機構137
6.6.1操作機水平移動機構137
6.6.2滑闆機構141
參考文獻

前言/序言

這是一本密切聯係工程實際，結閤大量機器人設計案例，係統地論述工業機器人及零部件結構設計的著作。
由於工業機器人是柔性生産不可或缺的設備，因此工業機器人及零部件結構設計將是機械製造及自動化的重要組成部分，是一種既要求多學科理論基礎，更要求工程知識和實踐經驗的蘊藏著巨大優化和潛力的工作，但由於各種原因，目前對其係統研究的成果或論著卻極少見。長期以來，由於係統地對工業機器人及零部件結構的分析研究較少，該方麵知識主要靠設計者自己在工作實踐中摸索積纍，這給機器人設計與應用均帶來較大的睏難。結構設計知識的不足，不僅會極大地限製設計者的視野和創造力，還會限製機器人的發展和應用。筆者本著“理論�采杓篇燦τ謾鋇睦砟鍆瓿閃舜酥�作，重點在於應用，書中用大量案例較全麵係統地闡述瞭工業機器人機械結構設計方麵存在的共性問題，並提齣瞭相應的原則性解決方案，具有很強的實用性。如果能為讀者在工業機器人機械結構設計方麵提供幫助，筆者將會感到極大的滿足與欣慰。
全書共分6章，分彆是：第1章導論；第2章工業機器人整體設計；第3章工業機器人的結構與驅動；第4章工業機器人控製裝置；第5章典型工業機器人結構設計；第6章工業機器人零部件結構設計。本書是筆者在從事産品開發設計和學校教研的基礎上，結閤研究成果以及國內外的研究資料形成的。書中案例一方麵是筆者在工作及研究中對該問題的看法與觀點，另一方麵是參考或汲取瞭國內外的資料。為瞭突齣對機器人操作機設計的闡述及對其結構特殊性的重點描述，第3章、第5章及第6章的圖例去掉瞭一些復雜的結構、要素及交叉重疊關係，書中在錶達時僅給齣瞭簡潔示意和概略性的介紹，某些具體的零部件結構未能詳細論述。
由於設計案例的軟件、版本不同，實例的來源多，個彆圖例圖麵太大且復雜等原因，也會使得案例存在某些圖的內容、格式錶達不妥之處。並且，書中的諸多論點和觀點也隻是筆者一傢之說。由於筆者水平及時間限製等，書中會齣現筆者想不到或考慮不周的諸多問題或不足，懇請並歡迎讀者及各界人士予以指正，共同商討。
第4章由逄波（E-mail：1980609163@qq.com；QQ：1980609163）完成；其餘各章由李慧（E-mail：lihuishuo@163.com；QQ：1003393381）完成；全書由馬正先教授（E-mail：zhengxianma@163.com；QQ：1371347282）校對和審稿。本書得益於諸多同事與學生的幫助和豐富的媒體與資料，得益於馬辰碩（E-mail：chenshuoma@students.mq.edu.au；QQ：243905263）等同學的支持，在此錶達衷心的感謝。
本書筆者對書中引用文獻的所有著作權人錶示衷心感謝！

著者

好的，這是一本關於復雜係統建模與仿真的圖書簡介。 --- 書籍名稱：復雜係統建模與仿真：理論、方法與實踐應用 摘要 在當代工程、科學及管理領域，我們日益麵臨著由大量相互關聯的組件構成的復雜係統。這些係統，無論是生物化學網絡、大型城市交通流，還是金融市場波動或工業生産流程，其整體行為往往無法簡單地通過分析其個體部分得齣。理解、預測並優化這些係統的運行，需要一套嚴謹的數學工具、計算方法和跨學科的視角。《復雜係統建模與仿真：理論、方法與實踐應用》正是這樣一本旨在係統性介紹如何駕馭復雜係統挑戰的專業著作。 本書深入探討瞭從構建係統模型到實施高效數值仿真的全過程。它不僅提供瞭紮實的理論基礎，更側重於如何將這些理論轉化為可操作的工程和科學工具，尤其強調在計算資源日益強大的背景下，如何應對多尺度、非綫性、隨機性和湧現性等復雜係統固有的難題。 第一部分：復雜係統的基礎概念與建模範式 本部分為讀者奠定理解復雜係統的理論基石。首先，書籍清晰界定瞭“復雜性”的內涵，區分瞭簡單係統、復雜適應係統（CAS）與集總參數係統（Lumped Parameter Systems）。 核心內容包括： 1. 復雜性的多維刻畫： 介紹信息熵、相空間重構、網絡拓撲不變量等關鍵指標，用以量化係統的復雜程度、自組織能力和魯棒性。 2. 建模範式綜述： 係統地迴顧瞭主流的建模哲學。重點分析瞭基於機理的建模（如微分方程組）、基於數據的建模（如灰色係統理論和機器學習方法），以及基於智能體的建模（Agent-Based Modeling, ABM）三條主要路徑的優缺點和適用場景。 3. 網絡科學基礎： 復雜係統往往體現為網絡結構。本章詳述瞭圖論在建模中的應用，包括不同網絡拓撲（如隨機網絡、小世界網絡、無標度網絡）的生成模型（如Erdős–Rényi模型、Barabási–Albert模型），以及關鍵的中心性度量（度中心性、介數中心性、接近中心性）如何揭示係統中的關鍵節點和信息流瓶頸。 第二部分：多尺度、非綫性和隨機性建模技術 復雜係統研究的難點通常在於其行為在不同時間或空間尺度上錶現齣截然不同的規律，且往往包含顯著的隨機擾動和強烈的非綫性反饋。本部分專注於解決這些技術難題。 1. 多尺度建模： 深入講解瞭如何處理跨越多個時間或空間尺度的現象。內容涵蓋平均場理論（Mean-Field Theory）在宏觀近似中的應用，升尺度（Upscaling）與降尺度（Downscaling）技術的數學基礎，以及在有限元方法（FEM）和有限體積方法（FVM）框架下如何整閤多物理場耦閤效應。 2. 非綫性動力學與混沌： 詳細分析瞭非綫性係統中的關鍵現象，如分岔（Bifurcation）、極限環和混沌行為。重點介紹龐加萊截麵法、李雅普諾夫指數計算在識彆係統穩定性和不可預測性中的作用。 3. 隨機過程與不確定性量化（UQ）： 針對係統內部或外部的隨機性，本書介紹瞭馬爾可夫鏈、隨機微分方程（SDEs）的建立與求解。UQ部分側重於如何量化模型輸入參數的不確定性如何傳遞至係統輸齣，應用如濛特卡洛方法（MC）、概率加權積分法（PCE）在工程決策中的應用。 第三部分：高效數值仿真方法與計算挑戰 建立模型後，求解復雜係統方程組往往需要強大的計算資源和優化的算法。《第三部分》聚焦於將理論模型轉化為可執行、可信賴的仿真流程。 1. 高維微分方程求解策略： 針對大規模常微分方程（ODE）和偏微分方程（PDE）係統，本書對比分析瞭顯式、隱式和半隱式時間積分方法的性能權衡，特彆是廣義 $alpha$ 法和新時間積分方案在處理係統剛性（Stiffness）問題上的優勢。 2. 並行計算與分布式仿真： 鑒於現代復雜係統的規模，單核計算已無法滿足需求。本章詳述瞭域分解方法（Domain Decomposition Methods），基於消息傳遞接口（MPI）的並行求解器構建，以及如何設計有效的負載均衡策略來優化大規模仿真任務的執行效率。 3. 模型降階（Model Order Reduction, MOR）： 當模型維度過高導緻實時仿真睏難時，MOR技術成為關鍵。詳細介紹瞭本徵正交分解（POD）、平衡截斷（Balanced Truncation）等技術，如何高效地提取係統的低維、但保持關鍵動態特性的簡化模型，這對於實時控製和交互式分析至關重要。 第四部分：係統分析、驗證與工程應用案例 本部分將理論和方法應用於實際場景，強調模型的有效性和實用性。 1. 模型驗證與確認（V&V）： 闡述瞭嚴格的V&V流程在確保仿真結果可信度中的核心地位。內容包括敏感性分析（SA）、不確定性量化在模型校準中的作用，以及如何利用實驗數據對模型進行定性和定量的交叉驗證。 2. 復雜係統優化與控製： 探討瞭如何在仿真環境中設計和測試控製策略。重點關注基於模型的預測控製（MPC）在處理具有時間延遲和約束條件的非綫性復雜係統中的應用。此外，還介紹瞭啓發式優化算法（如遺傳算法、粒子群優化）在尋找全局最優解方麵的應用。 3. 案例研究精選： 通過詳盡的實例展示本書所學方法。包括大型電網的暫態穩定分析、城市交通網絡的擁堵預測模型，以及生物信息學中的蛋白質摺疊動力學模擬。這些案例展示瞭不同建模範式（ABM、PDE、網絡模型）的靈活切換與集成應用。 目標讀者 本書麵嚮高級本科生、研究生、工程研究人員以及需要處理復雜係統建模與仿真任務的專業工程師。閱讀本書需要具備微積分、綫性代數和基礎數值分析知識。 通過係統學習本書內容，讀者將能夠獨立構建、求解和分析復雜的動態係統，從而在科學研究和高技術工程領域做齣更精確的預測和決策。

评分☆☆☆☆☆

這本冊子的閱讀體驗，從物理層麵到知識獲取層麵，都是一流的。紙張的質感很棒，拿在手裏很有分量，油墨的著色均勻，即使用熒光筆標記也完全不會洇墨，這對於我這種習慣做大量批注的讀者來說至關重要。內容結構上，作者構建瞭一個從理論到實踐的完美金字塔。理論基礎打得牢固，基礎的運動學、動力學推導清晰可循，但最精彩的是它在每一個理論單元後麵，都無縫銜接瞭具體到某一個執行單元（比如諧波齒輪箱或RV減速器）的結構剖析。我原本對這些精密部件的內部結構總是一知半解，但這本書通過細緻的圖解和嚴謹的文字描述，徹底打消瞭我的疑惑。書中對不同傳動鏈的優缺點對比分析，不僅給齣瞭明確的結論，還提供瞭詳細的量化指標作為支撐，這使得我們在麵對實際選型難題時，有瞭一個可靠的決策依據。

评分☆☆☆☆☆

我對這本書的深度感到非常驚訝，它顯然不是那種泛泛而談、隻停留在概念層麵的入門讀物。作者顯然是深耕行業多年的專傢，其對細節的捕捉能力令人嘆服。例如，書中對特定型號減速器的誤差補償算法的論述，其詳盡程度幾乎可以作為一份項目技術規範書來參考。我尤其欣賞其中關於“可維護性設計”的章節，這往往是教科書容易忽略的實際工程問題。作者沒有僅僅停留在“如何設計一個能動的東西”，而是深入探討瞭“如何設計一個易於拆卸、更換和校準的係統”。這一點非常實用，它體現瞭一種以終為始的設計哲學。我注意到書中引用瞭許多最新的國際標準和行業案例，這使得內容的時效性非常強，讀起來讓人感覺緊跟前沿。對於那些想在工業自動化領域進行深入研究或實際項目開發的人來說，這本書的價值遠遠超齣瞭其定價，它更像是一份知識産權密集的內部培訓資料。

评分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格非常沉穩、嚴謹，帶著一種老派工程師的匠人精神。它沒有花哨的修辭，每一個句子都直指核心，充滿瞭信息密度。我發現自己閱讀的速度不自覺地慢瞭下來，因為我需要時間來消化其中蘊含的工程智慧。它不僅僅是在描述“是什麼”，更是在解釋“為什麼會是這樣”。比如在討論機器人的本體剛度設計時，作者引入瞭有限元分析的初步概念，並用非常直觀的語言解釋瞭截麵慣性矩與結構穩定性的關係，這種跨學科的知識整閤能力非常高超。更難能可貴的是，書中對“可靠性”的探討，它不像其他書籍那樣簡單地提及，而是從設計容差、材料疲勞極限等多個維度，深入剖析瞭工業環境下係統失效的可能性，並提供瞭規避策略。這本書讀下來，感覺不僅僅是學習瞭知識，更像是接受瞭一次係統的工程思維訓練，讓人受益匪淺。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我最初對這本書抱有一絲懷疑，因為市場上關於“機器人”的書籍汗牛充棟，很多都是東拼西湊的二手信息堆砌。然而，這本書的專業性和係統性完全超齣瞭我的預期。它在論述過程中展現齣的對製造工藝的深刻理解，讓我印象尤為深刻。書中對某些關鍵連接件的錶麵處理要求、裝配公差的控製標準，其描述的細緻程度，幾乎可以指導車間操作員進行實際裝配。我特彆關注瞭關於“防塵與密封”的章節，這在實際的工業應用中是決定設備壽命的關鍵因素，而這本書對不同防護等級（IP Rating）下的結構設計取捨，提供瞭非常實際的權衡分析。這本書的價值在於它真正架起瞭理論設計圖紙與工廠生産綫之間的橋梁，它教會的不僅是計算，更是如何將計算結果轉化為一個能夠在嚴苛環境中長期穩定運行的實體。它是一本真正意義上的“實戰手冊”，而不是一本“理論說教集”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版實在讓人眼前一亮，封麵設計極具現代感，那種冷峻的金屬質感和未來科技的綫條感撲麵而來，讓人立刻聯想到精密製造的殿堂。我原本以為這會是一本晦澀難懂的技術手冊，但翻開扉頁後纔發現，作者在內容編排上著實下瞭不少功夫。章節之間的過渡非常自然，從宏觀的機器人發展史脈絡，到具體的執行機構原理，邏輯鏈條清晰得就像一個設計完美的裝配圖。特彆是圖示部分，高清的剖麵圖和動態仿真截圖，即便是初學者也能迅速抓住核心概念，這對於我這種需要快速掌握行業概貌的跨界讀者來說，簡直是福音。書中對各種關節和驅動係統的詳細講解，讓我對工業機器人的“骨骼”有瞭更深層次的理解，特彆是那些關於材料選擇和疲勞分析的章節，雖然技術性很強，但作者似乎總能找到一種平易近人的方式來闡述復雜的力學問題。讀完前幾章，我感覺自己仿佛置身於一個高精尖的機械設計工作室，而不是在啃一本枯燥的教材。

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案例豐富，深入淺齣，適閤自學。

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不錯！！！！！！！！！！！！

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好像有點太薄瞭而且是黑白的沒有彩圖

評分☆☆☆☆☆

本書裏麵的內容隻講瞭一些基本概念，對設計人員沒有什麼太大的幫助

評分☆☆☆☆☆

要去機器人工作，買一本書預習一下。書質量不錯，內容還沒看。

評分☆☆☆☆☆

很不錯！！！！！！

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評分☆☆☆☆☆

挺好的…………………………