第22篇 智能裝備系統(tǒng)設計
第1章智能裝備系統(tǒng)設計基礎知識
1.1智能裝備系統(tǒng)的定義、特點和發(fā)展趨勢22-3
1.2智能裝備系統(tǒng)基本構成要素22-5
1.2.1系統(tǒng)構成22-5
1.2.2技術構成22-6
1.2.3系統(tǒng)分類及特征22-8
1.3智能裝備系統(tǒng)產品的設計方法22-9
1.3.1智能裝備系統(tǒng)主要的分析方法22-9
1.3.1.1系統(tǒng)的解耦與耦合22-9
1.3.1.2系統(tǒng)設計公理22-10
1.3.1.3單元化設計原理22-12
1.3.1.4智能裝備系統(tǒng)的結構層次22-13
1.3.1.5智能裝備系統(tǒng)的基本分析22-16
1.3.2模塊化設計方法22-19
1.3.3柔性化設計方法22-19
1.3.4取代設計方法22-19
1.3.5融合設計方法22-20
1.3.6優(yōu)化設計方法22-20
1.3.7人-機-環(huán)境系統(tǒng)設計方法22-20
1.3.8可靠性設計方法22-21
1.3.9系統(tǒng)安全性設計方法22-24
1.4智能裝備系統(tǒng)總體設計22-25
1.4.1智能裝備產品的需求分析22-25
1.4.2智能裝備系統(tǒng)設計技術參數(shù)與技術指標制定方法22-25
1.4.3智能裝備系統(tǒng)原理方案設計22-26
1.4.3.1系統(tǒng)的原理方案分析22-26
1.4.3.2基本功能單元的原理方案分析22-26
1.4.3.3系統(tǒng)的功能結構圖設計方法22-27
1.4.4智能裝備系統(tǒng)結構方案設計22-28
1.4.4.1系統(tǒng)結構方案設計的程序22-28
1.4.4.2系統(tǒng)結構方案設計的基本原則22-29
1.4.5智能裝備系統(tǒng)總體布局設計22-29
1.4.6總體準確度分析與設計22-29
1.5智能裝備系統(tǒng)設計流程22-30

第2章傳感檢測系統(tǒng)設計
2.1傳感檢測系統(tǒng)22-33
2.1.1傳感檢測系統(tǒng)的概念與特點22-33
2.1.2傳感檢測系統(tǒng)的結構與組成22-33
2.1.2.1非電量的特征22-33
2.1.2.2傳感檢測系統(tǒng)的結構22-34
2.1.2.3傳感檢測系統(tǒng)的硬件組成22-36
2.1.2.4傳感檢測系統(tǒng)的軟件組成22-36
2.1.3傳感器信號的處理22-37
2.1.4信號傳輸22-37
2.2傳感器及其應用22-38
2.2.1傳感器的組成與分類22-38
2.2.2傳感器的主要性能指標22-38
2.2.3各種用途的常用傳感器22-39
2.2.4基于各種工作原理的常用傳感器22-43
2.2.4.1電阻式傳感器22-43
2.2.4.2電容式傳感器22-48
2.2.4.3電感傳感器22-51
2.2.4.4壓電傳感器22-58
2.2.4.5磁電傳感器22-63
2.2.4.6磁致伸縮傳感器22-65
2.2.4.7熱電式傳感器22-71
2.2.4.8霍爾式傳感器22-77
2.2.4.9光纖傳感器22-80
2.2.4.10光電傳感器22-85
2.2.4.11紅外線傳感器22-91
2.2.4.12激光式傳感器22-92
2.2.4.13數(shù)字式傳感器22-97
2.2.4.14氣敏傳感器22-101
2.2.5智能傳感器22-114
2.2.6微傳感器22-117
2.2.6.1定義特點及分類22-117
2.2.6.2機械量微傳感器22-117
2.2.6.3基于MEMS技術的氣體微傳感器22-120
2.2.7傳感器的選用22-120
2.2.8多傳感器信息融合22-122
2.3模擬信號檢測系統(tǒng)設計22-124
2.3.1模擬信號檢測系統(tǒng)的組成22-124
2.3.2基本轉換電路22-125
2.3.3信號放大電路22-127
2.3.4信號調制與解調22-130
2.3.5濾波電路22-131
2.3.6電平轉換電路22-133
2.3.7采樣-保持電路22-133
2.3.8運算電路22-133
2.3.9A/D轉換電路22-136
2.3.10數(shù)字信號的預處理22-137
2.3.11抗干擾設計22-142
2.4數(shù)字信號檢測系統(tǒng)設計22-144
2.4.1數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的組成22-144
2.4.2編碼器及光柵信號的電子細分方法22-145
2.5現(xiàn)代傳感檢測技術的新發(fā)展22-150
2.6典型傳感系統(tǒng)設計應用實例和檢測裝置22-152
2.6.1CX300型數(shù)控車銑加工中心傳感檢測系統(tǒng)設計實例22-152
2.6.2飛鋸檢測系統(tǒng)設計實例22-153
2.6.3新風節(jié)能系統(tǒng)設計實例22-156

第3章伺服系統(tǒng)設計
3.1伺服系統(tǒng)22-159
3.2伺服系統(tǒng)的基本要求和設計方法22-159
3.2.1伺服系統(tǒng)的基本要求22-159
3.2.2伺服系統(tǒng)的設計步驟22-160
3.3伺服系統(tǒng)執(zhí)行元件及其控制22-160
3.3.1執(zhí)行元件種類和特點22-160
3.3.2電氣執(zhí)行元件22-161
3.3.2.1直流伺服電機及其驅動22-161
3.3.2.2交流伺服電機及其驅動22-163
3.3.2.3松下MINAS A5伺服電機22-165
3.3.2.4步進電機及其驅動22-170
3.3.3液壓執(zhí)行機構22-176
3.3.4氣動執(zhí)行裝置22-176
3.3.5新型執(zhí)行裝置22-177
3.3.6電液伺服閥22-177
3.3.7電液比例閥22-178
3.3.8電液數(shù)字閥22-178
3.4執(zhí)行電機的選擇及設計22-179
3.4.1交流電動機調速方式22-179
3.4.2交流變頻調速器22-180
3.5開環(huán)控制伺服系統(tǒng)及其設計22-181
3.6閉環(huán)伺服系統(tǒng)設計22-182
3.7數(shù)字伺服系統(tǒng)的設計22-183

第4章機械系統(tǒng)設計
4.1智能裝備機械系統(tǒng)的基本要求和組成22-185
4.2機械傳動機構設計22-186
4.2.1機械傳動機構的分類及選用22-186
4.2.1.1智能裝備系統(tǒng)對機械傳動的要求22-186
4.2.1.2機械傳動機構的分類22-187
4.2.1.3機械傳動機構的選用22-188
4.2.1.4機械傳動系統(tǒng)方案的選擇22-188
4.2.2傳動因素分析22-189
4.2.3 絲杠螺母機構傳動設計22-191
4.2.3.1滾珠絲杠副基本結構22-191
4.2.3.2滾珠絲杠副的主要尺寸和精度等級22-201
4.2.3.3滾珠絲杠副的選擇設計計算22-205
4.2.3.4滾珠螺母安裝連接尺寸22-210
4.2.3.5靜壓絲杠螺母副22-217
4.2.4其他傳動機構22-219
4.2.4.1齒輪傳動22-219
4.2.4.2撓性傳動22-224
4.2.4.3間歇傳動22-225
4.3機械導向機構設計22-227
4.4機械執(zhí)行機構設計22-232
4.4.1執(zhí)行機構分析22-232
4.4.1.1主要性能指標22-232
4.4.1.2系統(tǒng)的品質22-235
4.4.1.3能量轉換接口22-238
4.4.2微動機構22-240
4.4.3誤差補償機構22-244
4.4.4定位機構22-246
4.4.5設計實例22-247
4.4.5.1數(shù)控機床動力卡盤與回轉刀架22-247
4.4.5.2工業(yè)機器人末端執(zhí)行器22-250
4.5支撐系統(tǒng)和機架設計22-252
4.5.1軸系設計的基本要求及類型22-252
4.5.2機架的基本要求及結構設計要點22-254

第5章微機控制系統(tǒng)設計
5.1微機控制系統(tǒng)的基本組成與分類22-258
5.1.1微機控制系統(tǒng)的基本組成22-258
5.1.1.1微機控制系統(tǒng)的硬件組成22-258
5.1.1.2微機控制系統(tǒng)的軟件組成22-259
5.1.2微機控制系統(tǒng)的分類22-259
5.2微機控制系統(tǒng)設計的方法和步驟22-260
5.2.1模擬化設計方法和步驟22-260
5.2.1.1模擬化設計思想22-260
5.2.1.2香農采樣定理22-260
5.2.1.3模擬化設計步驟22-261
5.2.1.4數(shù)字PID控制系統(tǒng)設計22-262
5.2.2離散化設計方法和步驟22-265
5.3微機控制系統(tǒng)的數(shù)學模型22-265
5.3.1差分方程22-265
5.3.1.1差分的概念和差分方程22-265
5.3.1.2差分方程的求解方法22-266
5.3.2Z傳遞函數(shù)22-266
5.3.2.1基本概念22-266
5.3.2.2開環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)22-266
5.4微機控制系統(tǒng)分析22-268
5.4.1線性離散系統(tǒng)的時域響應分析22-268
5.4.2離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析22-269
5.4.2.1Z平面內的穩(wěn)定條件22-269
5.4.2.2S平面與Z平面之間的映射關系22-269
5.4.2.3穩(wěn)定判據(jù)22-270
5.4.3離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差22-270
5.4.4離散系統(tǒng)的暫態(tài)性能22-271
5.4.4.1閉環(huán)極點與暫態(tài)分量的關系22-271
5.4.4.2離散系統(tǒng)暫態(tài)性能的估算22-272
5.4.5離散系統(tǒng)的根軌跡分析法22-273
5.4.5.1Z平面上的根軌跡22-273
5.4.5.2用根軌跡法分析離散系統(tǒng)22-275
5.4.6離散系統(tǒng)的頻率法22-275
5.5典型微機控制系統(tǒng)及設計應用實例22-276
5.5.1基于工業(yè)控制計算機的微機控制系統(tǒng)22-276
5.5.1.1系統(tǒng)結構和特點22-276
5.5.1.2工控組態(tài)軟件22-276
5.5.2基于單片機的微機控制系統(tǒng)22-276
5.5.3基于可編程控制器的微機控制系統(tǒng)22-276

第6章接口設計
6.1接口設計基本方法和接口芯片22-278
6.1.1接口設計與分析的基本方法22-278
6.1.2常用的接口芯片22-278
6.2人機接口電路設計22-278
6.2.1人機接口電路類型與特點22-278
6.2.2輸入接口電路設計22-279
6.2.3輸出接口電路設計22-280
6.3機電接口電路設計22-290
6.3.1機電接口電路類型與特點22-290
6.3.2信號采集通道接口中的A／D轉換接口電路設計22-290
6.3.3控制量輸出通道中的D／A轉換接口電路設計22-292
6.3.4控制量輸出通道中的功率接口電路設計22-294
6.3.4.1PWM整流電路22-294
6.3.4.2光耦合器驅動接口設計22-296
6.3.4.3繼電器22-298
6.3.5被控量反饋通道中的接口電路設計22-301
6.3.5.1速度反饋接口22-301
6.3.5.2位移反饋接口22-301

第7章設計實例
7.1數(shù)控機床的改造22-304
7.1.1數(shù)控車床的改造22-304
7.1.1.1數(shù)控車床的改造方案組成框圖22-304
7.1.1.2機械結構改造設計方案22-304
7.1.1.3數(shù)控車床計算機控制系統(tǒng)改造硬件設計22-307
7.1.1.4數(shù)控車床計算機控制系統(tǒng)改造軟件設計22-312
7.1.2大型數(shù)控落地鏜銑床的系統(tǒng)改造實例22-312
7.2工業(yè)機器人系統(tǒng)設計實例22-314
7.2.1工業(yè)機器人的組成與分類22-314
7.2.2SCARA型裝配機器人系統(tǒng)設計22-314
7.2.3BJDP-1型機器人設計22-319
7.2.4纜索并聯(lián)機器人設計22-323
7.3無人搬運車（AGV）系統(tǒng)設計22-327
7.3.1無人搬運車系統(tǒng)（AGVS）22-327
7.3.2無人搬運車的工作原理和結構22-330
7.3.2.1無人搬運車的引導方式22-330
7.3.2.2無人搬運車的結構22-331
7.3.3典型的無人搬運車22-333
7.3.3.1瑞典AGV電子有限公司的產品22-333
7.3.3.2美國AGV產品有限公司的產品22-335
7.3.3.3中國新松AGV產品22-338
7.4信函連續(xù)作業(yè)自動處理系統(tǒng)設計22-343
7.4.1信函自動處理流水線22-344
7.4.1.1信函自動處理流水線的組成22-344
7.4.1.2信函自動處理的前提條件22-345
7.4.2信函分類機22-345
7.4.3緩沖儲存器22-347
7.4.4理信蓋銷機22-349
7.4.5信函分揀機22-352
7.4.5.1信函分揀的同步入格控制22-352
7.4.5.2條形碼及光學條碼自動識別22-352
7.4.5.3光學文字自動識別22-355

參考文獻22-360

第23篇 工業(yè)機器人系統(tǒng)設計
第1章工業(yè)機器人技術基礎
1.1工業(yè)機器人定義23-3
1.2工業(yè)機器人組成23-3
1.2.1操作機23-3
1.2.2控制器23-6
1.2.3示教器23-8
1.2.4驅動系統(tǒng)23-8
1.2.5傳感器23-10
1.3視覺技術23-10
1.4工業(yè)機器人主要性能參數(shù)23-11
1.5工業(yè)機器人基本術語23-13
1.5.1有關機械結構和性能的術語23-13
1.5.2有關控制和安全的術語23-14
1.6工業(yè)機器人分類23-15
1.6.1按結構特征劃分23-15
1.6.2按控制方式劃分23-16
1.6.3按驅動方式劃分23-17
1.6.4按應用領域劃分23-17
1.7工業(yè)機器人應用和發(fā)展趨勢23-19

第2章機器人運動學與動力學
2.1數(shù)理基礎23-22
2.1.1位置描述23-22
2.1.2方位描述23-22
2.1.3位姿描述23-23
2.2坐標變換23-23
2.2.1平移坐標變換23-23
2.2.2旋轉坐標變換23-23
2.3齊次坐標變換23-24
2.3.1齊次變換23-24
2.3.2平移齊次坐標變換23-24
2.3.3旋轉齊次坐標變換23-24
2.4物體的變換及逆變換23-25
2.4.1物體位置描述23-25
2.4.2齊次變換的逆變換23-25
2.4.3變換方程初步23-26
2.5通用旋轉變換23-26
2.5.1通用旋轉變換公式23-26
2.5.2等效轉角與轉軸23-27
2.6機器人運動學23-28
2.6.1機器人運動方程的表示23-28
2.6.1.1運動姿態(tài)和方向角23-28
2.6.1.2運動位置和坐標23-30
2.6.1.3連桿變換矩陣及其乘積23-31
2.6.2機械手運動方程的求解23-32
2.6.2.1歐拉變換解23-32
2.6.2.2滾、仰、偏變換解23-34
2.6.2.3球面變換解23-34
2.7機器人動力學23-35
2.7.1剛體動力學23-35
2.7.1.1剛體的動能與位能23-35
2.7.1.2動力學方程的兩種求法23-36
2.7.2機械手動力學方程23-39
2.7.2.1速度的計算23-39
2.7.2.2動能和位能的計算23-40
2.7.2.3動力學方程的推導23-42

第3章工業(yè)機器人本體
3.1概述23-44
3.1.1工業(yè)機器人的本體結構23-44
3.1.2工業(yè)機器人本體的發(fā)展趨勢23-45
3.2工業(yè)機器人自由度與坐標形式23-46
3.2.1工業(yè)機器人的自由度23-46
3.2.2工業(yè)機器人本體的運動副23-46
3.2.3工業(yè)機器人運動坐標形式23-48
3.2.4工業(yè)機器人的主要構型23-48
3.3工業(yè)機器人工作空間與結構尺寸23-50
3.3.1機器人工作空間23-50
3.3.2確定工作空間的幾何法23-51
3.3.3工作空間與機器人結構尺寸的關系23-51
3.4機器人結構優(yōu)化23-51
3.4.1結構優(yōu)化的目的23-51
3.4.2位置結構的優(yōu)化設計23-51
3.4.3要求使工作空間最小的優(yōu)化設計23-52
3.4.4要求使工作空間最大的優(yōu)化設計23-52
3.5機器人整機設計原則和方法23-52
3.5.1機器人整機設計原則23-52
3.5.2機器人本體設計步驟23-53
3.6機器人的機械結構23-54
3.6.1腰部結構23-54
3.6.2臂部結構23-55
3.6.3腕部結構23-57
3.6.4末端執(zhí)行器結構23-58
3.6.5工業(yè)機器人的運動傳動機構23-58
3.6.6工業(yè)機器人的移動機構23-63
3.6.7SCARA23-65
3.6.8并聯(lián)機器人23-66
3.6.9AGV23-67
3.7剛度、強度計算及誤差分配23-69
3.7.1機器人剛度計算23-69
3.7.2機器人本體強度計算23-69
3.7.3機器人本體連桿參數(shù)誤差分配23-69

第4章工業(yè)機器人控制系統(tǒng)
4.1概述23-70
4.1.1工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的特點23-70
4.1.2工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的主要功能23-70
4.1.3工業(yè)機器人的控制方式23-71
4.1.4工業(yè)機器人控制系統(tǒng)達到的功能23-71
4.1.5工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的特點23-71
4.2工業(yè)機器人先進控制技術和方法23-71
4.2.1自適應控制23-72
4.2.2滑模變結構控制23-72
4.2.3魯棒控制23-72
4.2.4智能控制23-72
4.3機器人控制系統(tǒng)分類23-73
4.3.1集中式控制系統(tǒng)CCS23-73
4.3.2分布式控制系統(tǒng)DCS23-73
4.4機器人控制系統(tǒng)設計23-74
4.4.1控制系統(tǒng)結構23-74
4.4.2下位機控制系統(tǒng)的設計23-75
4.4.3示教盒從機的設計23-76
4.5機器人典型控制方法23-76
4.5.1機器人PID控制23-76
4.5.1.1機器人獨立PD控制23-76
4.5.1.2基于重力補償?shù)臋C器人PD控制23-77
4.5.1.3機器人魯棒自適應PD控制23-77
4.5.2滑�？刂�23-78
4.5.2.1工作原理23-79
4.5.2.2滑�？刂圃O計流程23-79
4.5.2.3機械手滑模魯棒控制23-80
4.5.2.4基于計算力矩法的滑�？刂�23-81
4.5.2.5基于輸入輸出穩(wěn)定性理論的滑模控制23-82
4.5.3自適應控制23-83
4.5.3.1自適應控制系統(tǒng)23-83
4.5.3.2自適應控制系統(tǒng)類型23-83
4.5.3.3自適應機器人23-84
4.5.3.4自適應控制常用的控制器23-84
4.5.4模糊控制23-86
4.5.4.1基本原理23-86
4.5.4.2模糊控制規(guī)則生成23-87
4.5.4.3規(guī)則形式23-87
4.5.4.4Fuzzy-PID復合控制23-87
4.5.5機器人順應控制23-88
4.5.5.1概述23-88
4.5.5.2被動式順應控制23-88
4.5.5.3主動式順應控制23-89
4.5.6位置和力控制23-89
4.5.6.1位置控制23-89
4.5.6.2力控制23-89
4.5.6.3位置和力的混合控制23-92
4.5.6.4R-C控制器23-92
4.5.6.5改進的R-C力和位置混合控制23-93
4.6控制系統(tǒng)硬件構成23-94
4.6.1機器人控制系統(tǒng)硬件組成23-94
4.6.2機器人控制系統(tǒng)結構23-94
4.6.3機器人控制器23-96
4.7控制系統(tǒng)軟件構成23-97
4.7.1程序數(shù)據(jù)建立23-97
4.7.1.1初識程序數(shù)據(jù)23-97
4.7.1.2程序數(shù)據(jù)的類型與分類23-97
4.7.1.3關鍵的程序數(shù)據(jù)23-98
4.7.2RAPID程序創(chuàng)建23-98
4.7.2.1程序模塊與例行程序23-98
4.7.2.2RAPID 控制指令23-98
4.8機器人常用編程語言23-99

第5章工業(yè)機器人驅動系統(tǒng)
5.1概述23-100
5.2機器人驅動系統(tǒng)特點23-100
5.2.1基本驅動系統(tǒng)的特點23-100
5.2.2電液伺服驅動系統(tǒng)的特點23-100
5.3電動驅動系統(tǒng)23-100
5.3.1同步式交流伺服電動機及驅動器23-101
5.3.1.1交流伺服電動機分類和特點23-102
5.3.1.2交流同步伺服電動機23-104
5.3.1.3應用舉例：工業(yè)機器人伺服電動機行業(yè)測試解決方案——MPT100023-104
5.3.2步進電動機及驅動器23-105
5.3.2.1概述23-105
5.3.2.2驅動方式23-107
5.3.2.3步進電動機驅動板說明23-108
5.3.2.4步進電動機及步進驅動器配套選型23-109
5.3.3直流伺服電動機及驅動器23-109
5.3.3.1直流伺服電動機的特點23-110
5.3.3.2直流伺服電動機的工作原理23-110
5.3.3.3工作特性23-111
5.3.3.4直流伺服電動機調速原理23-112
5.3.3.5直流伺服電動機特點及應用范圍23-115
5.3.4直接驅動電動機23-115
5.3.4.1直線電動機工作原理23-116
5.3.4.2直線電動機的特點23-117
5.3.4.3直線電動機的分類23-118
5.3.4.4力矩電動機工作原理、特點及分類23-118
5.3.4.5直流驅動電動機應用實例23-119
5.4電液伺服驅動系統(tǒng)23-120
5.4.1系統(tǒng)組成23-121
5.4.2特點23-121
5.4.3工作原理23-121
5.4.4要求23-121
5.4.5設計步驟23-121
5.4.6液壓系統(tǒng)及其在機器人驅動與控制中的應用23-122
5.5氣動驅動系統(tǒng)23-122
5.5.1氣動驅動系統(tǒng)構件23-122
5.5.2氣動比例控制系統(tǒng)23-123
5.5.2.1氣動比例控制系統(tǒng)組成23-123
5.5.2.2MPYE型伺服閥23-123
5.5.3控制原理23-124
5.5.4控制應用23-124
5.5.4.1張力控制23-124
5.5.4.2加壓控制23-124
5.5.4.3位置和力控制23-124
5.5.5氣動系統(tǒng)在機器人驅動與控制中的應用23-125
5.5.5.1氣動系統(tǒng)在機器人中應用的優(yōu)勢23-125
5.5.5.2氣動機器人的適合場合23-125
5.5.5.3氣動機器人技術應用進展23-125
5.5.5.4氣動機器人應用23-126

第6章工業(yè)機器人常用傳感器
6.1概述23-128
6.1.1傳感器定義及指標23-128
6.1.2機器人的感覺策略23-128
6.1.3機器人傳感器的分類23-129
6.1.4傳感器選用原則23-130
6.2內傳感器23-131
6.2.1規(guī)定位置/角度的檢測23-131
6.2.2位置和角度的檢測23-132
6.2.3速度和角速度的檢測23-135
6.2.4加速度和角加速度的測量23-136
6.2.5姿態(tài)角的檢測23-138
6.3外傳感器23-140
6.3.1視覺傳感器23-140
6.3.2觸覺傳感器23-144
6.3.3力覺傳感器23-147
6.3.4接近覺傳感器23-150
6.3.5長距離傳感器23-152
6.3.6聽覺傳感器23-154
6.3.7其他相關傳感器23-155

第7章機器人視覺技術
7.1概述23-157
7.1.1應用背景23-157
7.1.2發(fā)展現(xiàn)狀23-157
7.1.3視覺伺服關鍵技術問題23-158
7.2機器人視覺系統(tǒng)組成23-160
7.2.1機器人視覺系統(tǒng)的分類23-160
7.2.1.1視覺伺服系統(tǒng)的分類23-160
7.2.1.2全向視覺系統(tǒng)分類23-161
7.2.2機器人視覺伺服控制系統(tǒng)的組成23-162
7.2.3鏡頭和視覺傳感器23-163
7.2.3.1針孔攝像機23-163
7.2.3.2高斯光學23-163
7.2.3.3遠心鏡頭23-165
7.2.3.4視覺傳感器23-166
7.3單目視覺23-168
7.3.1單目攝像機標定23-168
7.3.2單目視覺的位置測量23-169
7.3.3單目視覺定位方法23-170
7.3.3.1基于單幀圖像的定位方法23-170
7.3.3.2基于雙幀或多幀圖像的定位23-171
7.4雙目視覺23-171
7.4.1雙目立體視覺原理23-171
7.4.2雙目立體視覺的精度分析23-173
7.4.3雙目立體視覺的系統(tǒng)結構23-174
7.4.3.1基于兩個攝像機的雙目系統(tǒng)結構23-175
7.4.3.2基于單個攝像機的雙目系統(tǒng)結構23-175
7.4.4雙目立體視覺中的極線幾何23-176
7.4.5雙目立體視覺中的對應點匹配23-177
7.4.5.1圖像匹配的常用方法23-177
7.4.5.2已知極線幾何的對應點匹配方法23-178
7.4.5.3未知極線幾何的對應點匹配方法23-179
7.4.6雙目視覺系統(tǒng)標定23-181
7.4.6.1雙目立體視覺常規(guī)標定方法23-181
7.4.6.2基于標準長度的標定方法23-181
7.5機器人二維視覺信息處理23-182
7.5.1數(shù)字化處理23-182
7.5.1.1采樣23-182
7.5.1.2量化23-182
7.5.2編碼壓縮23-183
7.5.2.1壓縮的原理23-183
7.5.2.2編碼分類23-183
7.5.3圖像增強和復原23-183
7.5.3.1圖像增強23-183
7.5.3.2圖像復原23-187
7.5.4圖像分割23-187
7.5.4.1閾值化23-187
7.5.4.2基于邊緣的分割23-187
7.5.4.3基于區(qū)域的分割23-188
7.5.5形態(tài)學處理23-188
7.5.5.1二值形態(tài)學23-188
7.5.5.2灰度形態(tài)學23-189
7.5.6特征提取23-190
7.5.6.1特征的定義與分類23-190
7.5.6.2特征選取的準則23-191
7.5.6.3基本紋理特征23-191
7.5.7模式識別23-192
7.5.7.1模式與模式識別23-192
7.5.7.2統(tǒng)計模式識別23-193
7.5.7.3句法模式識別23-193
7.6機器人三維視覺信息處理23-195
7.6.1三維重建23-195
7.6.1.1被動式三維重建技術23-195
7.6.1.2主動式三維重建技術23-196
7.6.2基于深度傳感器的三維重建流程23-198
7.6.2.1相關概念23-198
7.6.2.2具體流程23-200
7.7機器人視覺技術應用23-203
7.7.1消防機器人視覺感知技術23-203
7.7.2基于機器視覺的工業(yè)機器人分揀技術23-203
7.7.3蘋果采摘機器人視覺感知技術23-205

第8章工業(yè)機器人典型應用
8.1焊接機器人23-207
8.1.1焊接機器人的分類及特點23-207
8.1.2焊接機器人的系統(tǒng)組成23-208
8.1.2.1點焊機器人23-208
8.1.2.2弧焊機器人23-209
8.1.2.3激光焊接機器人23-210
8.1.3焊接機器人的周邊設備與布局23-210
8.1.3.1周邊設備23-210
8.1.3.2工位布局23-212
8.1.4焊接機器人應用案例23-213
8.1.4.1點焊機器人應用案例23-213
8.1.4.2弧焊機器人應用案例23-213
8.1.4.3激光焊接機器人應用案例23-213
8.2搬運機器人23-213
8.2.1搬運機器人的分類及特點23-213
8.2.2搬運機器人的系統(tǒng)組成23-214
8.2.3搬運機器人的周邊設備與工位布局23-214
8.2.3.1周邊設備23-214
8.2.3.2工位布局23-215
8.2.4搬運機器人應用實例23-215
8.3碼垛機器人23-215
8.3.1碼垛機器人分類及特點23-215
8.3.2碼垛機器人的系統(tǒng)組成23-215
8.3.3碼垛機器人的周邊設備和工位布局23-216
8.3.3.1周邊設備23-216
8.3.3.2工位布局23-217
8.3.4碼垛機器人應用實例23-218
8.4裝配機器人23-218
8.4.1裝配機器人分類及特點23-218
8.4.2裝配機器人的系統(tǒng)組成23-219
8.4.3裝配機器人的周邊設備和工位布局23-220
8.4.3.1周邊設備23-220
8.4.3.2工位布局23-220
8.4.4裝配機器人應用實例23-220
8.5涂裝機器人23-220
8.5.1涂裝機器人分類及特點23-220
8.5.2涂裝機器人的系統(tǒng)組成23-221
8.5.3涂裝機器人的周邊設備和工位布局23-221
8.5.3.1周邊設備23-222
8.5.3.2工位布局23-222
8.5.4涂裝機器人應用實例23-222
8.6打磨拋光機器人23-222
8.6.1打磨拋光機器人分類及特點23-222
8.6.2打磨拋光機器人的系統(tǒng)組成23-223
8.6.3打磨拋光機器人的周邊設備和工位布局23-224
8.6.3.1周邊設備23-224
8.6.3.2工位布局23-225
8.6.4打磨拋光機器人應用實例23-225
8.7協(xié)作機器人23-225
8.7.1協(xié)作機器人定義和特點23-226
8.7.2協(xié)作機器人的典型產品23-226

參考文獻23-228

第24篇 傳感器
第1章傳感器的名詞術語和評價指標
1.1傳感器的通用術語24-3
1.1.1傳感器一般分類術語24-3
1.1.2物理量傳感器術語24-5
1.1.2.1力學量傳感器24-5
1.1.2.2熱學量傳感器24-8
1.1.2.3其他物理量傳感器24-9
1.2傳感器命名法及代碼24-10
1.2.1傳感器命名方法24-10
1.2.1.1命名法的構成24-10
1.2.1.2命名法范例24-10
1.2.2傳感器代號標記方法24-11
1.2.2.1傳感器代號的構成及意義24-11
1.2.2.2傳感器代號標記示例24-13
1.3傳感器特性及相關術語24-16
1.4傳感器主要靜態(tài)性能指標計算方法24-22
1.4.1基本術語和靜態(tài)性能指標的定義24-22
1.4.1.1基本術語24-22
1.4.1.2靜態(tài)性能指標的定義24-23
1.4.2靜態(tài)校準特性的建立24-25
1.4.2.1靜態(tài)校準的一般要求24-25
1.4.2.2靜態(tài)校準特性的計算24-25
1.4.2.3傳感器等精度性的檢驗24-25
1.4.3量程(xFS)24-26
1.4.4滿量程輸出(YFS)24-26
1.4.5分辨力(Rx)24-26
1.4.6靈敏度(si)24-26
1.4.7回差(ξH)24-26
1.4.8重復性(ξR)24-26
1.4.8.1計算方法24-26
1.4.8.2包含因子的確定24-26
1.4.8.3樣本標準偏差的計算24-27
1.4.8.4傳感器樣本標準偏差的選取24-27
1.4.9線性度(ξL)24-27
1.4.10符合度(ξC)24-28
1.4.10.1一般計算公式24-28
1.4.10.2不同參比曲線的符合度24-28
1.4.11漂移24-30
1.4.11.1零點輸出漂移(D0)24-30
1.4.11.2滿量程輸出漂移(DFS)24-30
1.4.11.3熱零點偏移(γ)24-30
1.4.11.4熱滿量程輸出偏移(β)24-30
1.5傳感器的動態(tài)特性24-30
1.5.1動態(tài)量測試技術的通用術語24-30
1.5.2傳感器主要動態(tài)參數(shù)測定方法24-33
1.5.2.1主要特性參數(shù)24-33
1.5.2.2動態(tài)參數(shù)的測定24-34
1.6傳感器主要技術指標和選擇24-35
1.6.1傳感器的主要技術指標24-35
1.6.2傳感器選擇24-36

第2章力參數(shù)測量傳感器
2.1國家標準-力敏元器件術語與電阻應變計命名規(guī)則24-37
2.1.1力敏元器件分類術語24-37
2.1.2力敏元器件性能參數(shù)術語24-38
2.1.3力敏元器件結構術語24-40
2.1.4電阻應變計命名規(guī)則24-40
2.2電阻應變計24-41
2.2.1電阻應變計的工作原理24-41
2.2.2電阻應變計的基本結構與材料24-42
2.2.3電阻應變計的分類24-43
2.2.4電阻應變計的工作特性及選擇24-45
2.2.4.1電阻應變計的工作特性24-45
2.2.4.2應變計的選用原則24-48
2.2.5電阻應變計的安裝24-49
2.2.5.1常用黏結劑的種類與性能24-49
2.2.5.2電阻應變計的粘貼24-49
2.2.5.3電阻應變計的防護24-50
2.2.6常用電阻應變計產品24-50
2.3應力與應變測量24-57
2.3.1電阻應變測量系統(tǒng)24-57
2.3.1.1測量系統(tǒng)24-57
2.3.1.2電阻應變儀24-57
2.3.1.3電阻應變測量中的干擾及防護措施24-57
2.3.1.4電阻應變儀產品24-58
2.3.2電橋測量電路24-61
2.3.2.1直流電橋24-61
2.3.2.2交流電橋24-62
2.3.3應力應變測量舉例24-62
2.3.3.1單向應力測量24-62
2.3.3.2平面應力狀態(tài)下主應力的測量24-65
2.4拉壓力傳感器24-66
2.4.1拉壓力傳感器的形式與特點24-66
2.4.1.1電阻應變式測力裝置24-66
2.4.1.2其他測力傳感器24-69
2.4.2常用拉壓力傳感產品24-71
2.4.2.1荷重傳感器24-71
2.4.2.2拉壓力傳感器24-71
2.4.3拉壓力傳感器設計及應用24-73
2.5扭矩傳感器24-75
2.5.1扭矩測量原理24-75
2.5.2常用扭矩傳感器產品24-78

第3章位移測量中的傳感器
3.1位移傳感器的分類和主要技術指標24-85
3.2小位移傳感器24-86
3.2.1電阻式位移傳感器24-86
3.2.1.1變阻式位移傳感器（電位器式傳感器）24-86
3.2.1.2應變式位移傳感器24-86
3.2.2電感式位移傳感器24-88
3.2.2.1可變磁阻式傳感器24-88
3.2.2.2渦流式位移傳感器24-90
3.2.2.3線性可變差動變壓器（LVDT）式位移傳感器24-90
3.2.3電容式位移傳感器24-91
3.2.4霍爾式位移傳感器24-92
3.2.5光纖式位移傳感器24-95
3.3大位移傳感器24-97
3.3.1感應同步器24-97
3.3.2光柵式傳感器24-99
3.3.3激光位移傳感器24-99
3.4編碼器24-102
3.4.1編碼器的分類24-102
3.4.2編碼器的選用原則24-104
3.4.3編碼器產品24-104

第4章振動測量中的傳感器
4.1機械振動與機械測試名詞術語24-107
4.1.1機械振動名詞術語24-107
4.1.2測試技術名詞術語24-110
4.2振動傳感器的分類及其特點24-113
4.2.1常用的振動傳感器24-113
4.2.2振動傳感器直接測量參數(shù)的選擇24-113
4.2.3描述慣性式傳感器特性的規(guī)定24-113
4.3振動位移傳感器24-115
4.3.1電渦流式振動位移傳感器24-115
4.3.1.1電渦流式振動位移傳感器的組成和安裝24-115
4.3.1.2電渦流式振動位移傳感器典型產品24-116
4.3.2光纖振動位移傳感器24-117
4.3.2.1光纖振動位移傳感器的結構和工作原理24-117
4.3.2.2MTI系列光纖測量系統(tǒng)24-117
4.3.3電感式振動位移傳感器24-118
4.4振動速度傳感器24-119
4.4.1磁電式速度傳感器24-119
4.4.1.1磁電式速度傳感器的原理及應用24-119
4.4.1.2磁電式速度傳感器的典型產品24-119
4.4.2激光多普勒速度傳感器24-120
4.5振動加速度傳感器24-122
4.5.1壓電式加速度傳感器24-122
4.5.1.1IEPE型壓電加速度計24-123
4.5.1.2電荷型壓電加速度計24-128
4.5.2電阻/壓阻式加速度傳感器24-131
4.5.3電容式加速度傳感器24-132
4.5.4伺服式加速度傳感器24-133
4.5.4.1伺服式加速度傳感器的工作原理24-133
4.5.4.2伺服式加速度傳感器典型產品24-133
4.5.5加速度計的選擇和技術要求24-134
4.5.6加速度計的機械安裝24-135
4.5.6.1加速度計的安裝特性24-135
4.5.6.2基本安裝共振頻率的測定24-136
4.5.6.3具體的安裝方式24-136
4.5.6.4接地絕緣和接地噪聲24-137
4.6振動的激勵設備24-137
4.6.1激振信號發(fā)生設備24-137
4.6.1.1激振信號的類型及其特點24-137
4.6.1.2激振信號發(fā)生器及功率放大器24-138
4.6.2力錘和激振器24-139
4.6.2.1力錘24-139
4.6.2.2激振器24-140
4.7振動與沖擊傳感器校準方法24-141
4.7.1振動與沖擊傳感器校準的相關國家標準24-141
4.7.2振動與沖擊校準儀器24-141
4.7.2.1手持式振動校準儀24-141
4.7.2.2加速度校準傳感器24-141

第5章過程控制中的傳感器
5.1溫度傳感器24-144
5.1.1熱學基本知識24-144
5.1.1.1溫度和溫標24-144
5.1.1.2溫度測量方法24-144
5.1.1.3溫度傳感器的分類和主要性能比較24-144
5.1.2熱電偶傳感器24-144
5.1.2.1熱電偶傳感器的工作原理24-147
5.1.2.2熱電偶產品24-150
5.1.3半導體熱敏電阻溫度傳感器24-151
5.1.3.1半導體熱敏電阻分類24-151
5.1.3.2半導體熱敏電阻的基本參數(shù)24-151
5.1.3.3常用半導體熱敏電阻產品24-152
5.1.4熱電阻溫度傳感器24-152
5.1.4.1熱電阻溫度傳感器的特點、材料和結構24-152
5.1.4.2常用熱電阻溫度傳感器產品24-153
5.1.5熱膨脹型溫度傳感器24-153
5.1.5.1熱膨脹型溫度傳感器工作原理24-153
5.1.5.2雙金屬式溫度傳感器產品24-154
5.1.6示溫涂料傳感器24-154
5.1.6.1示溫涂料傳感器工作原理24-154
5.1.6.2示溫涂料產品24-155
5.1.7紅外測溫儀與熱像儀24-156
5.1.7.1紅外測溫儀產品24-159
5.1.7.2紅外熱像儀產品24-160
5.1.8高溫計24-161
5.1.8.1高溫計的工作原理24-161
5.1.8.2高溫計產品24-163
5.1.9光纖溫度傳感器24-163
5.1.9.1光纖溫度傳感器分類與工作原理24-163
5.1.9.2光纖溫度傳感器產品24-164
5.2壓力傳感器24-165
5.2.1概述24-165
5.2.1.1壓力的基本概念24-165
5.2.1.2壓力儀器的分類24-165
5.2.2常用壓力傳感器的結構原理與工作特性24-166
5.2.2.1彈性式壓力傳感器24-166
5.2.2.2電測式壓力傳感器24-168
5.2.2.3常用壓力傳感器產品24-172
5.2.3測壓傳感器的標定24-172
5.2.3.1測壓傳感器的標定方法與結構原理24-172
5.2.3.2測壓傳感器標定設備產品24-173
5.3液體流量傳感器24-174
5.3.1概述24-174
5.3.1.1流量的概念與單位24-174
5.3.1.2流量計的主要參數(shù)24-176
5.3.1.3流量計的分類24-177
5.3.1.4流量計的選擇和性能比較24-177
5.3.2容積式流量計24-178
5.3.2.1橢圓齒輪流量計24-178
5.3.2.2腰輪轉子流量計24-180
5.3.2.3齒輪流量計24-180
5.3.2.4其他類型的容積式流量計24-181
5.3.2.5容積式流量計產品24-182
5.3.3速度式流量計24-182
5.3.3.1渦輪流量計24-182
5.3.3.2超聲波流量計24-185
5.3.3.3電磁流量計24-188
5.3.3.4渦街流量計24-192
5.3.4差壓式流量計24-196
5.3.4.1差壓式流量計的計算公式24-196
5.3.4.2差壓式流量計分類24-196
5.3.4.3節(jié)流裝置的結構與特點24-197
5.3.4.4差壓式流量計產品24-201
5.3.5流體阻力式流量計24-202
5.3.5.1浮子流量計（轉子流量計）24-202
5.3.5.2靶式流量計24-205

第6章柔性制造過程中的傳感器
6.1用于工件尺寸及位置檢測的傳感器24-207
6.1.1光柵位移傳感器24-207
6.1.2脈沖編碼器24-208
6.1.3感應同步器24-209
6.1.4旋轉變壓器24-210
6.1.5磁柵尺24-211
6.2用于加工狀態(tài)檢測的傳感器24-211
6.2.1壓電石英晶體三維力傳感器24-211
6.2.2電阻應變式傳感器24-213
6.3用于刀具磨損、破損檢測的傳感器24-217
6.3.1聲發(fā)射傳感器24-217
6.3.2振動傳感器24-217
6.4用于異常狀態(tài)檢測的傳感器24-217
6.5工件識別-機器視覺系統(tǒng)24-219
6.5.1機器視覺系統(tǒng)的組成24-219
6.5.2相機的選擇24-219
6.5.3典型產品24-220

第7章精密加工中的高級傳感器
7.1位移測量傳感器24-221
7.1.1電容傳感器24-221
7.1.2電感傳感器24-221
7.1.3納米級的光柵測量系統(tǒng)24-222
7.2直線度測量及直線運動傳感器24-224
7.2.1自準直儀24-224
7.2.2激光干涉儀24-226
7.3精密圓度測量傳感器24-228
7.4精密加工中的環(huán)境監(jiān)測傳感器24-229
7.4.1溫度傳感器24-229
7.4.2噪聲測量傳感器24-229
7.4.2.1傳聲器24-229
7.4.2.2聲級計24-232
7.4.2.3聲校準器24-234

第8章機器人領域的傳感器
8.1機器人傳感器的分類24-235
8.2常用的內部傳感器24-236
8.2.1位置傳感器24-236
8.2.1.1直線式光電編碼器（光柵尺）24-236
8.2.1.2旋轉式光電編碼器24-236
8.2.2速度傳感器24-237
8.2.3加速度傳感器24-238
8.2.3.1應變片加速度傳感器24-238
8.2.3.2伺服加速度傳感器24-238
8.2.3.3壓電加速度傳感器24-238
8.2.4傾斜角傳感器24-239
8.3常用的外部傳感器24-239
8.3.1視覺傳感器24-239
8.3.1.1CCD傳感器原理和特性24-240
8.3.1.2CMOS傳感器原理和特性24-240
8.3.1.3CCD和CMOS的選擇和應用24-241
8.3.2觸覺傳感器24-241
8.3.2.1接觸覺傳感器24-242
8.3.2.2壓覺傳感器24-243
8.3.2.3滑覺傳感器24-243
8.3.3接近覺（知覺）傳感器24-244
8.3.3.1接近覺傳感器24-244
8.3.3.2接近開關術語及分類24-245
8.3.3.3電容式接近開關24-248
8.3.3.4電感式接近開關24-251
8.3.3.5光電式接近開關24-254
8.3.3.6霍爾式接近開關24-255
8.3.3.7超聲波接近開關24-258
8.3.4力覺傳感器24-259
8.3.4.1腕力傳感器24-259
8.3.4.2握力傳感器24-260
8.3.4.3腳力傳感器24-260
8.3.4.4手指式力傳感器24-261
8.4光敏傳感器24-261
8.4.1光敏元器件性能參數(shù)術語24-261
8.4.2光敏二極管24-263
8.4.3光敏三極管24-263

第9章航空航天領域的傳感器
9.1航空航天領域傳感器的測試參數(shù)及測試特點24-265
9.1.1航空航天中的主要測試參數(shù)24-265
9.1.2測試參數(shù)的作用24-266
9.1.3航空航天用傳感器的特點24-267
9.2陀螺儀24-267
9.2.1陀螺儀的特性24-268
9.2.2陀螺儀的基本類型24-268
9.2.3陀螺儀的性能參數(shù)和選擇時考慮的因素24-269
9.2.4典型產品24-270
9.3加速度傳感器24-271
9.3.1類型及原理24-271
9.3.2主要特性24-272
9.3.3主要性能參數(shù)和選擇24-272
9.3.4典型產品24-273
9.4高度傳感器24-274
9.4.1測量原理與分類24-274
9.4.2典型產品24-275
9.5攻角傳感器24-275
9.5.1風標式攻角傳感器24-275
9.5.2零壓式攻角傳感器24-276
9.5.3壓差比攻角傳感器24-276
9.5.4攻角傳感器選用24-277
9.6基于MEMS技術的傳感器24-277
9.6.1MEMS慣性導航系統(tǒng)24-277
9.6.2MEMS加速度傳感器24-278
9.6.3MEMS壓力傳感器24-278

第10章新型傳感器
10.1微機械傳感器24-280
10.1.1微加速度傳感器24-280
10.1.2微機械陀螺24-284
10.1.3微流量傳感器24-284
10.1.4微壓力傳感器24-289
10.2智能傳感器24-294
10.2.1智能慣性傳感器24-295
10.2.2智能磁場傳感器24-298
10.2.3智能壓力傳感器24-299
10.2.4智能溫度傳感器24-300
10.3無線傳感器24-301
10.3.1無線溫度傳感器24-301
10.3.1.1工作原理24-301
10.3.1.2無線溫度傳感器產品24-301
10.3.2無線溫濕度傳感器24-302
10.3.3無線壓力傳感器24-302
10.3.4無線傳感器應用24-303

參考文獻24-304

第25篇 控制元器件和控制單元
第1章低壓電器
1.1低壓電器分類及型號說明25-3
1.1.1低壓電器的分類25-3
1.1.2低壓電器的型號表示方法25-3
1.1.3低壓電器選型的一般原則25-3
1.2熔斷器25-3
1.2.1熔斷器的分類及結構原理25-4
1.2.2熔斷器的主要技術參數(shù)25-4
1.2.3常用熔斷器的型號及適用場合25-4
1.2.4常用熔斷器的主要技術參數(shù)25-6
1.2.5熔斷器的選用原則及應用場合25-10
1.3斷路器25-11
1.3.1斷路器的類型25-11
1.3.2斷路器的主要技術參數(shù)25-11
1.3.3斷路器的型號及適用場合25-11
1.3.4常用萬能式斷路器的主要技術參數(shù)25-15
1.3.5常用塑料外殼式斷路器的主要技術參數(shù)25-17
1.3.6常用剩余電流動作斷路器的主要技術參數(shù)25-20
1.3.7斷路器的選用原則25-22
1.4接觸器25-22
1.4.1接觸器的分類及結構原理25-22
1.4.2接觸器的主要技術參數(shù)25-22
1.4.3常用接觸器的型號及應用場合25-23
1.4.4常用接觸器的主要技術參數(shù)25-30
1.4.5接觸器的選用原則及應用場合25-41
1.5繼電器25-42
1.5.1繼電器分類及用途25-42
1.5.2繼電器主要技術參數(shù)25-42
1.5.3電磁繼電器25-42
1.5.4熱過載繼電器25-48
1.5.5時間繼電器25-50
1.5.6其他形式的繼電器25-55
1.5.6.1保護類繼電器25-55
1.5.6.2計數(shù)繼電器25-58
1.5.6.3正反轉控制繼電器25-62
1.5.6.4液位繼電器25-63
1.5.6.5固態(tài)繼電器25-64
1.5.7繼電器的選用25-64
1.6開關25-65
1.6.1刀開關25-65
1.6.1.1刀開關的類型、用途及特點25-65
1.6.1.2常用開啟式刀開關技術參數(shù)25-66
1.6.1.3刀開關的選用原則25-67
1.6.2隔離開關25-67
1.6.2.1隔離開關的類型及用途25-67
1.6.2.2常用隔離開關的主要技術參數(shù)25-68
1.6.2.3隔離開關的選用原則25-71
1.6.3負荷開關25-71
1.6.3.1負荷開關的分類及特點25-71
1.6.3.2常用負荷開關的主要技術參數(shù)25-71
1.6.3.3負荷開關的選用原則25-72
1.6.4組合開關25-72
1.6.4.1組合開關的類型及特點25-72
1.6.4.2常用組合開關的主要參數(shù)25-73
1.6.4.3組合開關選用原則 25-73
1.6.5轉換開關25-73
1.6.5.1轉換開關的類型及特點25-74
1.6.5.2常用轉換開關的主要技術參數(shù)25-76
1.6.5.3轉換開關的選用25-78
1.6.6行程開關25-78
1.6.6.1行程開關的類型、特點及技術參數(shù)25-78
1.6.6.2行程開關的主要性能參數(shù)25-80
1.6.6.3行程開關的選用原則25-83
1.6.7微動開關25-83
1.6.7.1微動開關的型號及適用場合25-83
1.6.7.2微動開關的主要性能參數(shù)25-83
1.6.8接近開關25-84
1.6.9光電開關25-91
1.6.10倒順開關25-94
1.6.11腳踏開關25-95
1.7按鈕及指示燈25-95
1.7.1按鈕的分類及用途25-95
1.7.2常用按鈕及指示燈的主要技術參數(shù)25-96
1.7.3常用按鈕及指示燈型號與應用場合25-96
1.7.4常用產品的主要技術參數(shù)25-100
1.7.5按鈕開關的選用原則25-101
1.8電源25-101
1.8.1穩(wěn)壓電源25-101
1.8.2穩(wěn)壓器25-105
1.8.3模塊電源25-109
1.8.4逆變電源25-110
1.8.5UPS不間斷電源25-110
1.8.6電源的選用原則25-110
1.9其他電器25-110
1.9.1保護類電器25-110
1.9.1.1BP系列頻敏變阻器25-110
1.9.1.2啟動器25-113
1.9.1.3電動機綜合保護器25-118
1.9.2操作屏25-119
1.9.3接線端子25-119
1.9.4變壓器25-123
1.9.5互感器25-127
1.9.6電磁鐵25-131
1.10應用舉例25-132
1.10.1設計方法簡介25-132
1.10.2設計實例25-133
1.10.2.1龍門刨床橫梁升降和卡緊機構電氣控制系統(tǒng)設計25-133
1.10.2.2運料小車的電氣控制系統(tǒng)設計25-136

第2章單片機
2.1單片機分類及應用25-138
2.1.1單片機分類25-138
2.1.2單片機應用25-138
2.2基本硬件結構25-139
2.2.1基本組成25-139
2.2.2硬件結構25-139
2.2.3主要特點25-140
2.3指令系統(tǒng)25-140
2.3.1單片機的編程方法與一般規(guī)則25-140
2.3.2指令系統(tǒng)25-140
2.4常用單片機主要技術參數(shù)規(guī)格25-140
2.4.1MCS-51系列25-140
2.4.2AVR單片機25-146
2.4.3Freescale單片機25-148
2.4.4PIC單片機25-151
2.4.5NXP單片機25-158
2.4.6MSP430系列單片機25-161
2.5選用原則及應用場合25-162
2.5.1選用原則25-162
2.5.2應用場合25-163
2.6應用舉例25-163
2.6.1單片機應用系統(tǒng)設計步驟25-163
2.6.2單片機應用系統(tǒng)設計舉例25-163
2.6.2.1電火花機床單片機控制系統(tǒng)設計25-163
2.6.2.2某高校學生宿舍用電管理系統(tǒng)設計25-164

第3章可編程控制器（PLC）
3.1基本結構原理25-166
3.1.1可編程控制器的基本結構25-166
3.1.2可編程控制器的工作原理25-167
3.1.3可編程控制器的特點和分類25-168
3.1.3.1特點25-168
3.1.3.2分類25-169
3.2指令系統(tǒng)25-170
3.2.1PLC的編程方法與一般規(guī)則25-170
3.2.2指令系統(tǒng)25-171
3.2.2.1PLC的基本指令25-172
3.2.2.2PLC的功能指令25-172
3.3常用PLC規(guī)格和技術參數(shù)25-174
3.3.1西門子PLC25-175
3.3.2ABB PLC25-179
3.3.3AB羅克韋爾PLC25-182
3.3.4歐姆龍PLC25-183
3.3.4.1微型機25-184
3.3.4.2小型機25-189
3.3.5三菱PLC25-190
3.3.6臺達PLC25-196
3.4選用原則及應用場合25-200
3.4.1選用原則25-200
3.4.1.1機型的選擇25-200
3.4.1.2輸入／輸出的選擇25-201
3.4.1.3PLC存儲器類型及容量選擇25-203
3.4.1.4軟件選擇25-203
3.4.1.5支撐技術條件的考慮25-203
3.4.1.6PLC的環(huán)境適應性25-203
3.4.2應用場合25-204
3.5應用舉例25-204
3.5.1簡單應用25-204
3.5.1.1三相異步電動機正反轉控制25-204
3.5.1.2三相異步電動機-△啟動25-206
3.5.2PLC在機械手步進控制中的應用25-208
3.5.3用PLC實現(xiàn)分段液位的控制25-210

第4章變頻器
4.1變頻器的分類、組成和結構原理25-214
4.1.1變頻器的分類25-214
4.1.2變頻器的組成25-214
4.1.3變頻器的結構原理25-215
4.1.4變頻器的主要特點25-216
4.2常用變頻器技術參數(shù)、規(guī)格25-216
4.2.1VFD系列產品的技術參數(shù)、規(guī)格25-216
4.2.2ATV系列產品的技術參數(shù)、規(guī)格25-220
4.2.3CDI系列產品的技術參數(shù)、規(guī)格25-225
4.2.4MM系列產品的技術參數(shù)、規(guī)格25-227
4.2.5OMRON系列產品的技術參數(shù)、規(guī)格25-230
4.3選用原則及應用場合25-233
4.3.1選用原則25-233
4.3.2應用場合25-233
4.4應用舉例——MM440變頻調速系統(tǒng)在銑床上的應用25-235

第5章工控機
5.1基本結構原理25-237
5.1.1組成25-237
5.1.2基本結構25-237
5.1.3主要特點25-238
5.1.4工控機分類25-238
5.2常用工控機主要技術參數(shù)和規(guī)格25-238
5.2.1研華工控機25-238
5.2.2研祥工控機25-246
5.2.3阿爾泰工控機25-249
5.2.4NI PXI工控機25-253
5.3常用數(shù)據(jù)輸入輸出板卡及模塊25-254
5.3.1研華數(shù)據(jù)輸入輸出板卡及模塊25-254
5.3.2阿爾泰數(shù)據(jù)輸入輸出板卡及模塊25-266
5.4選用原則及應用場合25-274
5.4.1選用原則25-274
5.4.2應用場合25-275
5.5應用舉例25-276
5.5.1試驗器的主要技術要求25-276
5.5.2試驗器主要技術環(huán)節(jié)的實現(xiàn)方法25-276
5.5.3液壓和氣壓控制系統(tǒng)簡介25-277
5.5.4試驗器電氣系統(tǒng)硬件部分25-278
5.5.5試驗器電氣系統(tǒng)軟件部分25-280
5.5.5.1系統(tǒng)軟件環(huán)境25-280
5.5.5.2軟件主要功能25-280

第6章數(shù)控系統(tǒng)
6.1數(shù)控系統(tǒng)的分類、組成及功能25-282
6.1.1數(shù)控系統(tǒng)的定義25-282
6.1.2數(shù)控系統(tǒng)的分類25-282
6.1.3CNC系統(tǒng)組成25-283
6.1.4計算機數(shù)控裝置的組成25-284
6.1.5CNC系統(tǒng)功能25-285
6.1.6計算機數(shù)控裝置的工作原理25-288
6.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結構25-289
6.2.1CNC系統(tǒng)的硬件構成特點25-289
6.2.2單CPU結構GNC系統(tǒng)的硬件結構25-289
6.2.3多CPU結構CNC系統(tǒng)的硬件結構25-290
6.3CNC系統(tǒng)的軟件結構25-291
6.3.1CNC裝置軟硬件的界面25-291
6.3.2CNC系統(tǒng)控制軟件的結構特點25-292
6.3.3常規(guī)CNC系統(tǒng)的軟件結構25-294
6.4數(shù)控系統(tǒng)的I/O接口25-297
6.4.1CNC裝置的輸入/輸出和通信要求25-297
6.4.2數(shù)控系統(tǒng)的I/O接口電路的作用和要求25-297
6.4.3機床I/O接口25-298
6.4.4通用I/O接口25-299
6.5數(shù)控機床用可編程序控制器25-299
6.5.1數(shù)控系統(tǒng)PLC的類型25-299
6.5.2數(shù)控機床中PLC控制功能的實現(xiàn)25-300
6.5.3PLC在數(shù)控機床上的應用舉例25-303
6.6常用數(shù)控系統(tǒng)技術參數(shù)規(guī)格25-304
6.6.1FANUC數(shù)控系統(tǒng)25-304
6.6.2西門子數(shù)控系統(tǒng)25-304
6.6.3廣州數(shù)控數(shù)控系統(tǒng)25-306
6.6.4華中數(shù)控系統(tǒng)25-306
6.6數(shù)控系統(tǒng)的選擇25-308

第7章工業(yè)機器人
7.1工業(yè)機器人系統(tǒng)組成及設計應用25-309
7.1.1SCARA型裝配機器人系統(tǒng)設計原理及應用25-309
7.1.2BJDP-1型機器人系統(tǒng)設計原理及應用25-312
7.1.3并聯(lián)機器人系統(tǒng)設計原理及應用25-315
7.2典型工業(yè)機器人產品選用25-317
7.2.1ABB工業(yè)機械手25-318
7.2.2庫卡（KUKA）工業(yè)機械手25-323
7.2.3新松（SIASUN）工業(yè)機械手25-330

參考文獻25-334

第26篇 電動機
第1章常用驅動電動機
1.1電動機的分類、特性和用途26-3
1.1.1電動機的分類26-3
1.1.2電動機產品型號26-3
1.1.3電動機的結構及安裝型式26-3
1.1.4電動機外殼防護等級分類26-6
1.1.5電動機冷卻方法（IC代碼）26-6
1.1.6電動機的工作方式分類26-6
1.1.7電動機的工作定額26-7
1.1.8常用電動機的特點及用途26-10
1.2電動機的選擇方法及功率計算26-14
1.2.1電動機的種類選擇26-14
1.2.2電動機型式的選擇26-14
1.2.3額定電壓的選擇26-15
1.2.4額定轉速的選擇26-15
1.2.5額定功率的選擇與計算26-15
1.2.5.1長期工作制時電動機功率選擇26-15
1.2.5.2短時工作制電動機功率選擇26-18
1.2.5.3周期斷續(xù)工作方式電動機額定功率選擇26-19
1.2.5.4選擇電動機功率的統(tǒng)計法26-19
1.2.5.5調速電動機的功率選擇26-20
1.2.6帶沖擊負載對電動機額定功率選擇的影響26-20
1.2.7驅動電動機的功率計算實例26-21
1.3常用驅動電動機規(guī)格26-23
1.3.1一般異步電動機規(guī)格及技術參數(shù)26-23
1.3.1.1Y系列（IP44）三相異步電動機26-23
1.3.1.2Y系列（IP23）三相異步電動機26-31
1.3.1.3Y2系列（IP54）三相異步電動機26-34
1.3.1.4Y3系列（IP55）三相異步電動機26-44
1.3.1.5M2QA、QAL系列三相異步電動機26-54
1.3.1.61LG0系列三相異步電動機26-62
1.3.1.7YR系列繞線轉子三相異步電動機26-68
1.3.1.8YH系列高轉差率三相異步電動機26-72
1.3.1.9YX系列高效率節(jié)能三相異步電動機26-76
1.3.1.10YEJ 系列電磁制動三相異步電動機26-77
1.3.2變速異步電動機規(guī)格及技術參數(shù)26-80
1.3.2.1YD系列（IP44）變極多速三相異步電動機26-80
1.3.2.2YCT、YCTD系列電磁調速三相異步電動機26-90
1.3.2.3YVP(IP44)系列變頻調速三相異步電動機26-94
1.3.2.4QABP變頻調速三相異步電動機26-98
1.3.3YZ、YZR系列起重及冶金用三相異步電動機26-100
1.3.4防爆異步電動機26-104
1.3.4.1YB2系列隔爆型三相異步電動機26-104
1.3.4.2YA系列增安型三相異步電動機26-109
1.3.5YZO系列振動源三相異步電動機26-114
1.3.6小型盤式制動電動機26-117
1.3.7小功率異步電動機26-120
1.3.8單相異步電動機26-125
1.3.8.1YL系列單相雙值電容異步電動機26-125
1.3.8.2YBDC2系列隔爆型電容啟動單相異步電動機26-128
1.3.9Z4系列直流電動機26-132
1.3.10電動機滑軌26-145

第2章控制電動機
2.1步進電動機26-148
2.1.1常用步進電動機的類型、特點及用途26-148
2.1.2步進電動機的參數(shù)及其選擇26-148
2.1.3步進電動機的計算與選型26-149
2.1.3.1步進電動機的選型原則26-149
2.1.3.2步進電動機選型的計算公式26-149
2.1.3.3步進電動機的初選26-151
2.1.3.4步進電動機的性能校核26-151
2.1.3.5步進電動機的選型步驟26-151
2.1.3.6步進電動機選型實例26-151
2.1.4常用步進電動機的技術特性26-152
2.1.4.1步進電動機的型號標注方法26-152
2.1.4.2BYG系列兩相混合式步進電動機26-152
2.1.4.3BYG系列三相混合式步進電動機26-163
2.1.4.4BYG系列五相混合式步進電動機26-168
2.1.4.5混合式步進電動機驅動器26-172
2.1.4.6KINCO系列兩相、三相混合式步進電動機及驅動器26-172
2.1.4.7VRDM系列三相混合式步進電動機26-180
2.1.4.8BY系列微型永磁式步進電動機26-182
2.2直流伺服電動機26-184
2.2.1直流伺服電動機簡介26-184
2.2.2直流伺服電動機的類型及選用原則26-185
2.2.3常用直流伺服電動機的技術特性26-185
2.2.3.1BL系列無刷直流電動機及驅動器26-185
2.2.3.2FBL系列無刷直流電動機及驅動器26-187
2.2.3.3SY系列有刷直流伺服電動機26-189
2.2.3.4SZ系列有刷直流伺服電動機26-193
2.3交流伺服電動機26-198
2.3.1交流伺服電動機簡介26-198
2.3.2交流伺服電動機的工作特性及參數(shù)26-198
2.3.3交流伺服電動機的選擇原則與容量計算26-199
2.3.3.1交流伺服電動機容量選擇的基本原則與步驟26-199
2.3.3.2伺服電動機容量選擇實例26-202
2.3.4常用交流伺服電動機的技術特性26-204
2.3.4.1MINAS A6系列交流伺服電動機26-204
2.3.4.2SIGMA 7系列交流伺服電動機26-227
2.3.4.3ECM系列交流伺服電動機26-239
2.4直線電動機26-245
2.4.1概述26-245
2.4.2直線電動機的原理及分類26-246
2.4.3直線伺服電動機的容量選擇及示例26-246
2.4.4常用直線伺服電動機的技術數(shù)據(jù)與外形尺寸26-247
2.4.4.1Linear ∑系列直線伺服電動機26-247
2.4.4.2SGLC 系列方筒型直線伺服電動機26-255
2.4.4.3∑-Trac系列直線滑塊26-261

第3章信號電動機與微型電動機
3.1測速發(fā)電機26-269
3.1.1測速發(fā)電機簡介26-269
3.1.2直流測速發(fā)電機26-269
3.1.2.1CY系列永磁直流測速發(fā)電機26-269
3.1.2.2CYB系列帶溫度補償永磁直流測速發(fā)電機26-271
3.1.2.3CYD型永磁低速直流測速發(fā)電機26-273
3.1.3CK系列交流測速發(fā)電機26-274
3.2ZY型永磁微型直流電動機26-275

附錄主要控制電動機生產企業(yè)匯總

參考文獻26-283