《机电一体化系统设计》以"机电一体化系统设计"为核心，从机电有机结合的角度，通过分析和解剖3-4个典型机电一体化产品（系统），如数控机床、机器人、自动生产线等，将机电一体化关键技术的讲解融入具体实例中，较系统地阐述了机电一体化系统的设计原理与设计方法。全书共分八章，内容包括：概论(简述了机电一体化原理及机电一体化系统设计的相关技术)；机电一体化系统总体设计（方法和步骤）；数控机床设计（导向与传动系统、伺服驱动系统、传感器、控制系统等的选择与设计）；工业机器人设计（机器人本体结构、伺服驱动、机器人控制等）；自动生产线（常用机构选择与设计、驱动控制等）；自动检测与智能仪表设计（常用传感器与信号接口、信号预处理、抗干扰措施等）；机电一体化系统的综合分析与设计（常用的建模与仿真方法、稳态与动态特性分析等）；机电一体化课程设计与实践（设计要求与参考题目、设计范例等）。"机电一体化系统设计"根据卓越工程师教育培养的要求，突出工程应用和实践能力的培养，将机电一体化关键技术融入3-4个典型机电一体化产品（系统）的具体实例讲解中，便于学生从"系统"和"应用"的角度出发，理解和掌握机电一体化系统的设计原理与设计方法。最后一章为方便配套的教学实践环节，给出了"机电一体化系统设计"课程设计参考题目与范例。书后附有常用基本逻辑符号的中外及新旧标准对照表。

更多科学出版社服务，请扫码获取。

目录
第1章绪论1
1.1机电一体化概述2
1.2机电一体化系统的基本组成要素4
1.3机电一体化关键技术5
1.4机电一体化技术的主要特征与发展趋势9
1.4.1机电一体化技术的主要特征9
1.4.2机电一体化技术的发展趋势10
1.5机电一体化系统设计开发过程12
1.5.1机电一体化系统的设计12
1.5.2机电一体化系统设计的工程路线13
习题与思考题15
基础篇
第2章机械设计技术16
2.1机械设计概述17
2.2齿轮(系)传动18
2.2.1齿轮分类及选用18
2.2.2传动比的确定20
2.2.3齿侧间隙的消除22
2.3谐波齿轮传动24
2.4滚珠丝杠螺母副25
2.4.1滚珠丝杠螺母副的组成及特点25
2.4.2滚珠的循环方式26
2.4.3主要设计参数26
2.4.4滚珠丝杠副的精度等级及标注方法27
2.4.5间隙消除及预紧方法28
2.4.6支撑方式及制动装置29
2.4.7润滑和密封30
2.4.8滚珠丝杠螺母副的选用30
2.5同步带传动装置31
2.5.1同步带传动的原理与特点31
2.5.2同步带的主要结构及分类32
2.5.3同步带轮的主要类型及规格33
2.5.4同步带传动的设计计算34
2.6导轨的设计计算与选用38
2.6.1导轨的技术要求38
2.6.2直线滑动导轨38
2.6.3圆运动导轨与贴塑滑动导轨40
2.6.4滚动直线导轨41
2.7工程实践例题42
习题与思考题44
第3章检测传感技术45
3.1传感器的组成及分类46
3.1.1传感器的组成46
3.1.2传感器的分类47
3.2传感器特性与要求48
3.2.1传感器的静态模型49
3.2.2传感器的静态特性指标49
3.2.3传感器的动态特性指标52
3.3常用传感器及应用54
3.3.1光电编码器54
3.3.2光栅尺57
3.3.3温度传感器59
3.3.4霍尔传感器61
3.3.5超声波传感器62
3.3.6智能传感器63
3.4检测信号处理技术65
3.4.1检测信号概述65
3.4.2模拟信号的处理66
3.4.3数字信号的处理68
3.5传感器接口技术70
3.5.1传感器信号的采样/保持70
3.5.2多通道模拟信号输入72
习题与思考题74
第4章伺服驱动技术76
4.1伺服系统的组成与分类77
4.1.1伺服系统的结构组成77
4.1.2伺服系统的分类及特点78
4.2步进电动机及驱动79
4.2.1步进电动机的结构与分类79
4.2.2步进电动机的工作原理81
4.2.3步进电动机的运行特性82
4.2.4步进电动机的驱动控制82
4.3直流伺服电动机及驱动84
4.3.1直流伺服电动机结构及特点84
4.3.2直流伺服电动机的工作原理84
4.3.3直流伺服电动机的驱动控制87
4.3.4直流电动机闭环反馈控制调速系统88
4.4交流伺服电动机及驱动91
4.4.1交流伺服电动机的工作原理91
4.4.2交流伺服电动机的特性93
4.4.3交流伺服电动机的控制和驱动93
4.5工程实践例题95
习题与思考题99
第5章计算机控制技术100
5.1控制计算机的组成及要求101
5.2常用控制计算机的类型与特点102
5.3机电一体化系统的常用控制方法105
5.3.1控制系统的结构105
5.3.2控制系统的数学模型106
5.3.3PID控制107
5.3.4常见复杂控制111
5.3.5分布式、网络化控制117
5.3.6远程控制119
5.4机电一体化系统的智能控制技术119
5.4.1专家智能控制系统120
5.4.2自学习智能控制系统121
5.4.3模糊控制系统122
5.4.4基于神经网络的智能控制系统123
5.4.5机器视觉智能系统124
习题与思考题124
第6章机电一体化系统设计方法125
6.1机电一体化系统设计方法概述126
6.1.1设计方法的演变126
6.1.2机电一体化系统的特征127
6.1.3机电一体化系统设计指导思想128
6.1.4机电一体化系统设计方法论128
6.2系统总体技术130
6.2.1系统总体技术的定义131
6.2.2系统总体技术方法论131
6.2.3系统总体方案的提出过程133
6.2.4系统总体技术的应用案例134
6.3系统分析评价方法137
6.3.1方案的优化设计138
6.3.2系统性能分析方法139
6.4建立系统的数学模型143
6.4.1数学模型的种类143
6.4.2数学模型的建模方法144
6.4.3机电一体化系统的数学模型145
6.5建立系统的指标体系147
6.5.1性能指标的种类147
6.5.2确定性能指标的途径148
6.5.3性能指标对设计的影响149
6.6机电系统总体设计实例150
习题与思考题152
应用篇
第7章机电一体化产品设计——机器人设计154
7.1机器人设计概述155
7.2机器人机械结构设计158
7.2.1机器人关节设计158
7.2.2机器人机身设计161
7.2.3机器人传动机构设计161
7.2.4机器人行走机构设计162
7.3机器人驱动系统设计164
7.4机器人传感系统设计166
7.4.1机器人传感器分类166
7.4.2装配机器人传感系统166
7.4.3焊接机器人传感系统168
7.4.4多传感器集成手爪系统169
7.5机器人控制系统设计171
7.6机器人动态特性分析173
7.7工程实例174
7.7.1机器人运动学分析174
7.7.2机器人运动性能分析176
7.7.3机器人动力学分析177
7.7.4机器人动态性能分析178
习题与思考题181
第8章机电一体化产品设计——自动生产线设计182
8.1自动生产线概述183
8.2自动生产线总体设计186
8.2.1自动生产线总体设计内容及原则186
8.2.2自动生产线总体设计流程187
8.2.3自动生产线总体设计性能指标187
8.3自动生产线结构设计189
8.3.1自动生产线结构组成190
8.3.2自动生产线结构形式190
8.3.3自动生产线工件传送装置设计197
8.3.4典型自动生产线结构装置200
8.4自动生产线传感器的选择与应用202
8.4.1自动生产线对传感器的要求202
8.4.2自动生产线传感器的选择原则203
8.4.3自动生产线传感器的布置203
8.4.4自动生产线传感器的应用204
8.5自动生产线执行器的选择与应用206
8.5.1自动生产线对执行器的要求206
8.5.2自动生产线执行器的种类206
8.5.3自动生产线执行器的使用性能特点206
8.5.4自动生产线执行器的选择207
8.6自动生产线控制装置的技术应用209
8.6.1自动生产线对控制装置的要求209
8.6.2自动生产线控制装置的种类209
8.6.3自动生产线控制装置的性能比较210
8.6.4自动生产线控制装置的应用211
习题与思考题213
第9章计算机数控系统与应用实例214
9.1数控系统概述215
9.1.1计算机数控系统的组成215
9.1.2计算机数控系统的分类219
9.1.3计算机数控系统的发展219
9.2典型数控系统简介220
9.2.1FANUC数控系统221
9.2.2西门子数控系统222
9.2.3三菱数控系统223
9.2.4华中数控系统224
9.2.5广州数控系统225
9.3开放式数控系统简介226
9.3.1开放式数控系统的特点226
9.3.2开放式数控系统国内外发展现状227
9.3.3数控系统开放的途径228
9.3.4基于PC的开放式数控系统229
9.4中走丝线切割机床数控系统的设计230
9.4.1中走丝数控系统硬件组成231
9.4.2中走丝线切割CAD/CAM自动编程系统233
9.4.3中走丝线切割CNC控制软件234
习题与思考题238
第10章机电一体化课程设计与实践240
10.1课程设计概述240
10.2参考选题240
10.2.1轴承外圈外径自动检测机设计240
10.2.2轴承内圈内径自动检测机设计241
10.2.3轴径自动检测机设计242
10.2.4长度自动检测机(滚柱)设计243
10.2.5长度自动检测机(短轴)设计243
10.2.6输送纠偏装置设计244
10.2.7自动绕线机设计245
10.2.8自动绕管机设计246
10.2.9数控直线位移工作台设计246
10.2.10数控车床四工位自动刀架设计247
10.2.11电路板外形检测机设计248
10.2.12自动定量包装机设计249
10.2.13线圈自动装配机设计250
10.2.14物料自动搬运小车设计250
10.2.15联轴器自动搬运机械手设计251
10.2.16海绵硬度检测机设计252
10.2.17乒乓球硬度测量机设计252
10.2.18凸轮轴升程检测装置设计253
10.2.19小型电子分度头设计254
10.2.20精密直线电动执行器设计255
部分习题参考答案256
参考文献258