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內容簡介
智慧製造裝備是指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的製造裝備，它是先進製造技術、資訊技術和人工智慧技術的高度集成和深度融合。製造領域重點發展智慧製造裝備，核心是以高端數控技術為核心的智慧成套生產線，智慧控制系統，智慧感測和測試儀器儀表關鍵基礎零部件、元件及通用的和專用的智慧製造裝備。
本書圍繞智慧製造裝備系統展開，全書分7章內容。第1章對智慧製造裝備的概念和發展趨勢進行介紹；第2章介紹智慧製造裝備機械本體的設計方法和數位化設計；第3章對智慧製造裝備驅動系統的設計和智慧驅動系統進行介紹；第4章主要介紹智慧製造裝備感知系統的設計和智慧感測技術的發展趨勢；第5章講述智慧製造裝備控制系統的設計和實現；第6章介紹智慧物聯網系統的概念和應用；第7章以筆者所在課題組研發的自動塗膠機為例，介紹了中空玻璃成型工藝和高性能運動控制裝備系統的設計和開發過程。
全書內容豐富，材料翔實，可供裝備設計和控制系統研發人員使用，也可供高等院校相關科系師生閱讀參考。
目錄
第1章 智慧裝備概述
1.1 智慧製造裝備的概念、 組成及特點
1.1.1 智慧製造裝備的概念
1.1.2 智慧製造裝備的組成
1.1.3 智慧製造裝備的特點及關鍵技術
1.1.4 智慧裝備應用領域
1.2 智慧製造裝備的發展概況
1.2.1 數控機床發展現狀
1.2.2 工業機器人發展現狀
1.2.3 未來的智慧製造裝備發展
1.3 智慧製造裝備研發內容
1.3.1 智慧機床與基礎製造裝備
1.3.2 工業機器人
1.3.3 積層製造
1.4 智慧製造裝備的發展趨勢
1.4.1 智慧機床裝備
1.4.2 智慧工程機械
1.4.3 智慧動力裝備
1.4.4 智慧機器人
1.4.5 智慧終端產品
1.5 本章小結
第2章 智慧裝備的機械本體設計
2.1 機械設計的基本要求
2.2 智慧製造裝備機械本體整體設計
2.2.1 機械結構設計的任務
2.2.2 機械結構設計的特點
2.2.3 機械結構件的結構要素和設計方法
2.3 智慧製造裝備本體設計的主要內容
2.3.1 功能原理設計
2.3.2 方案評價與篩選
2.3.3 機械結構設計的基本要求
2.3.4 機械結構基本設計準則
2.3.5 機械結構設計步驟
2.4 智慧製造裝備進給傳動系統設計
2.4.1 智慧製造裝備進給傳動系統的功能要求
2.4.2 智慧製造裝備進給傳動系統的組成
2.4.3 智慧製造裝備傳動系統的分析及運算
2.4.4 智慧製造裝備傳動系統結構的設計
2.4.5 滾動導軌副的設計
2.4.6 滾珠絲槓的設計
2.5 智慧製造裝備支承系統設計
2.5.1 設計支承系統需注意的問題
2.5.2 支承件的設計
2.5.3 旋轉支承部件設計
2.5.4 移動支承部件結構方案設計
2.6 智慧製造裝備執行系統設計
2.7 智慧製造裝備本體動態設計
2.7.1 動態設計的原則
2.7.2 機體動態設計的步驟
2.7.3 智慧製造裝備本體動態性能分析
2.8 智慧製造裝備本體優化設計
2.8.1 本體設計的主要內容
2.8.2 結構模組的優化設計
2.8.3 系統模組的優化設計
2.8.4 產品特徵的優化設計
2.8.5 機械結構優化方法
2.9 智慧製造裝備數位化設計
2.9.1 數位化設計的現狀
2.9.2 數位化設計的發展
2.9.3 數位化設計製造的主要方法和常用文件交換類型
2.9.4 數位化設計製造的未來趨勢
2.9.5 參考文獻
2.9.6 綠色設計
2.10 本章小結
第3章 智慧製造裝備驅動系統設計
3.1 驅動機構的分類和特性
3.1.1 驅動機構的分類
3.1.2 驅動機構的技術特性
3.2 電機驅動系統
3.2.1 電機驅動系統概述
3.2.2 步進電機的選擇
3.2.3 伺服電機的選擇原則
3.2.4 伺服電機選擇注意的問題
3.2.5 根據負載轉矩選擇伺服電機
3.2.6 根據負載慣量選擇伺服電機
3.2.7 根據電機加減速時的轉矩選擇伺服電機
3.2.8 根據電機轉矩均方根值選擇伺服電機
3.2.9 伺服電機選擇的步驟、 方法、 公式
3.3 液壓驅動系統
3.3.1 概述
3.3.2 液壓系統的形式
3.3.3 液壓系統性能評價
3.3.4 液壓動力系統
3.3.5 液壓系統設計
3.4 氣壓傳動系統設計
3.5 驅動機構的發展方向
3.6 本章小結
第4章 智慧裝備的感知系統設計
4.1 感測器的概念
4.1.1 感測器的概念和組成
4.1.2 感測器的特性
4.1.3 智慧感測器的特點和作用
4.1.4 感測器的分類
4.1.5 微機電系統（ MEMS） 感測器
4.1.6 感測器的發展
4.2 智慧製造裝備感測器
4.2.1 概述
4.2.2 智慧製造裝備感測器的作用
4.2.3 智慧製造裝備感測器的分類
4.2.4 無線感測器網路
4.2.5 模糊感測器
4.3 智慧製造裝備感測器的選擇
4.4 智慧製造裝備感知系統設計
4.4.1 感知系統定製開發
4.4.2 感知系統定製開發方式及案例
4.5 工業機器人的感測器
4.5.1 工業機器人的感覺系統
4.5.2 工業機器人內部感測器
4.5.3 工業機器人外部感測器
4.6 智慧製造裝備感測器的發展趨勢
4.7 本章小結
第5章 智慧製造裝備控制系統設計
5.1 智慧控制概述
5.2 智慧製造裝備的控制系統分類
5.2.1 分級遞階控制系統
5.2.2 模糊控制系統
5.2.3 神經網路控制系統
5.2.4 專家控制系統
5.2.5 仿人智慧控制
5.2.6 集成智慧控制系統
5.3 智慧製造裝備控制系統的硬體平台設計
5.3.1 概述
5.3.2 常見控制系統硬體
5.3.3 機器人控制系統
5.4 智慧製造裝備控制系統的軟體設計
5.4.1 概述
5.4.2 智慧控制系統常用的軟體設計方法
5.5 現代工業裝備自動控制技術
5.5.1 概述
5.5.2 可編程邏輯控制器
5.5.3 DCS控制系統
5.5.4 現場總線
5.5.5 PC數控
5.5.6 先進控制技術方
5.6 PLC控制系統設計
5.6.1 PLC控制系統的硬體設計
5.6.2 PLC控制系統的軟體設計
5.6.3 PLC系統的抗干擾設計
5.6.4 PLC系統的除錯
5.7 電氣控制系統設計
5.7.1 概述
5.7.2 常用的控制線路的基本迴路
5.7.3 常用保護環節
5.7.4 故障維修
5.8 本章小結
第6章 智慧物聯網機電裝備系統的設計
6.1 物聯網概述
6.1.1 物聯網的主要功能
6.1.2 物聯網的關鍵技術
6.1.3 物聯網的應用
6.2 物聯網架構
6.3 物聯網的終端
6.3.1 物聯網終端的概念
6.3.2 物聯網終端的基本原理及作用
6.3.3 物聯網終端的分類
6.3.4 物聯網終端的標準化
6.4 物聯網技術在裝備中的應用
6.5 機電裝備物聯網設計
6.5.1 概述
6.5.2 物聯網平台架構設計過程
6.6 本章小結
第7章 具有複雜工藝與高性能運動要求的工業裝備系統
7.1 案例一 中空玻璃全自動塗膠機開發
7.1.1 中空玻璃全自動塗膠機機械本體設計
7.1.2 中空玻璃全自動塗膠機驅動系統設計
7.1.3 中空玻璃全自動塗膠機控制系統
7.1.4 中空玻璃全自動塗膠機下位控制
7.2 案例二 全自動立式玻璃磨邊機開發
7.2.1 全自動立式玻璃磨邊機機械本體設計
7.2.2 全自動立式玻璃磨邊機控制系統設計
參考文獻
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