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第1章 导论1

1.1 概述1

1.1.1 机电一体化术语的产生1

1.1.2 机电一体化的概念1

1.1.3 机电一体化的意义2

1.2 机电一体化的技术体系3

1.2.1 机电一体化的构成要素3

1.2.2 典型的机电一体化系统——机器人5

1.2.3 机电一体化的相关技术5

1.3 机电一体化的发展前景7

1.3.1 机电一体化的发展状况7

1.3.2 机电一体化的发展趋势8

本章小结9

思考题10

第2章 机械技术基础11

2.1 平面连杆机构11

2.1.1 平面连杆机构的基本形式11

2.1.2 平面四杆机构的演化形式14

2.2 凸轮15

2.2.1 凸轮机构的组成16

2.2.2 凸轮的类型16

2.2.3 凸轮机构的特点17

2.2.4 凸轮机构的应用18

2.2.5 凸轮机构的有关参数19

2.2.6 从动件的常用运动规律19

2.2.7 凸轮和滚子的材料20

2.3 轮系20

2.3.1 齿轮的类型20

2.3.2 常用齿轮的应用特点21

2.3.3 轮系22

2.4 螺纹连接和螺旋传动25

2.4.1 螺纹连接的类型及应用25

2.4.2 螺纹连接件的类型26

2.4.3 螺栓连接的预紧和防松28

2.4.4 螺旋传动29

2.5 其他机构简介30

2.5.1 带传动30

2.5.2 链传动31

2.5.3 蜗杆传动简介32

2.5.4 导轨简介33

本章小结35

思考题35

第3章 传感与检测技术基础36

3.1 检测系统概述36

3.1.1 检测系统的组成36

3.1.2 检测系统的若干术语37

3.1.3 检测系统的应用原则40

3.2 传感器技术40

3.2.1 传感器的概念40

3.2.2 传感器的组成41

3.2.3 传感器的基本特性42

3.2.4 传感器的选用44

3.2.5 传感器的技术特点45

3.2.6 传感器的现状和发展46

3.3 常见传感器及其应用47

3.3.1 传感器的分类47

3.3.2 常用传感器的组成及工作原理49

本章小结59

思考题60

第4章 计算机控制及接口技术62

4.1 计算机控制系统简介62

4.1.1 几个基本概念62

4.1.2 计算机控制系统的分类63

4.1.3 机电系统计算机控制程序算法65

4.1.4 典型的机电一体化控制系统66

4.2 工业控制计算机67

4.2.1 工控机的组成及工作原理67

4.2.2 工控机的特点68

4.2.3 工控机的发展68

4.2.4 常用工控机的种类70

4.3 计算机接口技术72

4.3.1 接口的概念72

4.3.2 接口的功能74

4.3.3 I/O接口电路74

4.3.4 D/A转换器简介74

4.3.5 A/D转换器简介75

本章小结76

思考题76

第5章 伺服控制系统及常用执行元件78

5.1 自动控制系统的基本原理78

5.1.1 自动控制的含义78

5.1.2 自动控制的一些基本概念78

5.1.3 自动控制系统的基本原理79

5.1.4 对控制系统的基本要求80

5.1.5 自动控制理论简介80

5.2 伺服控制系统81

5.2.1 伺服控制系统的结构组成81

5.2.2 伺服控制系统的分类及技术要求82

5.2.3 伺服系统的控制方式82

5.3 直流伺服电动机84

5.3.1 直流伺服电动机的分类84

5.3.2 直流伺服电动机的基本结构85

5.3.3 直流伺服电动机的工作原理86

5.3.4 直流伺服电动机的特性86

5.4 交流伺服电动机87

5.4.1 交流伺服电动机的种类88

5.4.2 两相交流伺服电动机88

5.4.3 三相异步型交流伺服电动机91

5.4.4 同步型交流伺服电动机93

5.5 步进电动机95

5.5.1 步进电动机的基本结构95

5.5.2 步进电动机的工作原理95

5.5.3 步进电动机的分类97

5.5.4 步进电动机的主要性能指标98

5.5.5 步进电动机的控制与驱动99

本章小结101

思考题102

第6章 机电一体化技术应用104

6.1 工业机器人104

6.1.1 工业机器人概述104

6.1.2 工业机器人的组成及其部分结构105

6.1.3 工业机器人的分类108

6.1.4 工业机器人的控制系统110

6.1.5 工业机器人的应用111

6.2 数控机床113

6.2.1 数控机床的产生及发展113

6.2.2 数控机床的基本概念114

6.2.3 数控机床的组成及工作原理114

6.2.4 数控机床的特点117

6.2.5 数控机床的分类117

6.2.6 数控机床坐标系的规定及工件坐标系121

6.2.7 数控加工程序及指令字简介124

6.3 柔性制造系统129

6.3.1 柔性130

6.3.2 柔性制造单元131

6.3.3 柔性制造系统132

6.3.4 柔性制造系统的优点134

6.4 自动生产线134

6.4.1 自动生产线的组成134

6.4.2 自动生产线的类型135

6.4.3 自动生产线的发展趋势136

6.5 全自动洗衣机137

6.5.1 全自动洗衣机简介137

6.5.2 全自动滚筒式洗衣机的基本结构137

6.5.3 全自动洗衣机电路的控制原理141

本章小结142

思考题143

参考文献144