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| 編輯推薦： |
1.全方位的机电产品开发技术
2.充满活力的创新开发思路
3.传统机械人转型升级必备技能解析，迎合工业4.0及中国制造2025发展方向
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| 內容簡介： |
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本书主要介绍了机电产品创新应用开发所必需的接口技术和工程应用实例。全书共分10章，分别介绍了工业机器人、机器视觉、开源机器人操作系统ROS、Arduino开发系统、三菱Q系列PLC、人机界面、变频控制系统、虚拟现实系统、CAD系统二次开发及有限元分析系统的开发接口技术的基础知识和应用。书中列举了大量案例，详细说明接口技术的应用方法，对机电产品创新应用开发具有很强的指导性。
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| 關於作者： |
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胡福文，中国机械工程学会高级会员，主要从事3D打印创新技术、智能机器人技术等领域的研究工作和高等工程创新教育工作。公开发表研究论文20余篇，拥有国家专利8项，主编教材2部。近4年主持各类科研及教研项目10多项，指导大学生荣获全国学科竞赛奖励30多项。注重教育教学方法创新，提出了“教、学、做、用、研、创”六位一体创新实践教学模式，2016年7月荣获北方工业大学高等教育教学成果一等奖。
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| 目錄：
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第1章 工业机器人系统应用接口技术 001
1.1 工业机器人概述 001
1.1.1 工业机器人基本构成 002
1.1.2 工业机器人的分类 003
1.2 机器人硬件接口 004
1.2.1 机器人本体接口 004
1.2.2 机器人控制器接口 004
1.3 工业机器人示教编程接口 005
1.3.1 示教器简介 005
1.3.2 JOG 动作操作 006
1.3.3 手爪操作 006
1.3.4 菜单功能 008
1.4 工业机器人编程软件RT ToolBox 010
1.4.1 安装教程 010
1.4.2 工作区与工程 011
1.4.3 离线在线模拟 013
1.4.4 机器人参数设置 014
1.4.5 监视界面 016
1.4.6 机器人编程语言 019
1.4.7 程序实例 020
1.5 仿真离线编程软件 023
1.5.1 离线编程简介 023
1.5.2 SOLIDWORKS 模型创建 023
1.5.3 MELFA-Works 024
1.5.4 机器人设置 024
1.5.5 布局 025
1.5.6 机器人操作 026
1.5.7 校准 026
1.5.8 任务 026
1.5.9 虚拟控制器 027
1.5.10 程序实例 028
第2章 机器视觉系统开发接口技术 034
2.1 机器视觉概述 034
2.1.1 机器视觉 034
2.1.2 机器视觉系统 035
2.2 智能相机 038
2.2.1 智能相机的硬件接口 039
2.2.2 智能相机编程软件 040
2.3 OpenCV 系统开发 057
2.3.1 OpenCV 开发包安装 057
2.3.2 OpenCV 开发实例：载入图像 061
2.3.3 OpenCV 开发实例：图像叠加 063
2.3.4 OpenCV 开发实例：边缘识别 064
2.4 树莓派视觉开发技术 066
2.4.1 树莓派简介 066
2.4.2 树莓派编程语言——Python 066
2.4.3 树莓派摄像头 067
2.4.4 树莓派上配置摄像头 067
2.4.5 树莓派摄像头的Python 环境配置 068
2.4.6 树莓派视觉系统开发实例 069
第3章 机器人操作系统（ROS）开发接口技术 075
3.1 ROS 概述 075
3.1.1 ROS 简介 075
3.1.2 ROS 运行机制 077
3.2 安装并配置ROS 环境 079
3.2.1 安装Ubuntu 079
3.2.2 安装并配置ROS 环境 080
3.3 ROS 文件系统 084
3.3.1 预备工作 084
3.3.2 文件系统概念 084
3.3.3 文件系统工具 084
3.4 ROS 消息发布器和订阅器 086
3.4.1 编写发布器节点 086
3.4.2 编写订阅器节点 089
3.4.3 编译节点 090
3.5 ROS Service 和Client 091
3.5.1 编写Service 节点 091
3.5.2 编写Client 节点 092
3.5.3 编译节点 093
3.6 ROS 开发实例——乌龟机器人 094
3.6.1 乌龟机器人——先决条件 094
3.6.2 乌龟机器人——分步解析 097
第4章 Arduino 开发接口技术 105
4.1 Arduino 开发接口 105
4.1.1 Arduino 简介 105
4.1.2 Arduino 硬件接口 105
4.1.3 Arduino IDE 107
4.2 Arduino 基本I O 110
4.2.1 数字I O 110
4.2.2 模拟I O 111
4.2.3 I O 接口实例：超声波测距 113
4.2.4 I O 接口实例：舵机控制 115
4.2.5 I O 接口实例：直流电机驱动 117
4.2.6 Arduino 中断 121
4.3 Arduino 通信接口 123
4.3.1 串口通信 123
4.3.2 IIC 通信 125
4.3.3 SPI 通信 128
4.3.4 蓝牙通信 129
4.4 Arduino 库开发 131
第5章 三菱Q PLC 开发接口 136
5.1 PLC 系统开发概述 136
5.1.1 Q 系列PLC 简介 136
5.1.2 Q 系列PLC 性能比较 137
5.2 PLC 系统的工作原理 137
5.2.1 扫描 138
5.2.2 程序执行过程 138
5.3 三菱Q PLC 的硬件接口 139
5.3.1 硬件系统 139
5.3.2 硬件接口 143
5.4 GX Works2 软件入门实例 147
5.4.1 GX Works2 的功能简介 147
5.4.2 GX Works2 使用简介 147
5.5 PLC 编程基础 153
5.5.1 梯形图 154
5.5.2 语句表 155
5.5.3 顺序功能图 156
5.5.4 控制系统流程图 156
5.6 PLC 系统开发实例 156
5.6.1 程序练习 156
5.6.2 程序应用 157
第6章 人机界面开发接口技术 161
6.1 GOT1000 触摸屏接口介绍 161
6.2 GT Designer3 的基本知识 162
6.2.1 GT Designer3 简介 162
6.2.2 启动GT Designer3 162
6.2.3 创建新工程 164
6.2.4 对GOT 进行读取和写入 167
6.3 GT Designer3 元件工具栏详解 170
6.3.1 开关 170
6.3.2 指示灯 172
6.3.3 数值显示输入 173
6.3.4 字符串显示 173
6.3.5 日期时间显示 173
6.3.6 注释显示 174
6.4 GT Designer3 简单工程实例详解 174
6.4.1 四种位开关进行的灯光控制 174
6.4.2 数值显示输入综合 179
第7章 变频控制系统开发接口技术 189
7.1 变频器的作用 189
7.2 变频器应用示例 191
7.3 变频器的结构 193
7.4 变频器的优点 193
7.5 变频器基础 194
7.5.1 操作面板各部分的名称与功能 194
7.5.2 变频器端子接线 194
7.5.3 主回路端子规格 195
7.5.4 控制回路端子 196
7.6 操作面板的基本操作 198
7.6.1 操作锁定 199
7.6.2 设置输出频率的上限与下限 201
7.6.3 变更加速时间与减速时间 202
7.6.4 最高频率设定 203
7.7 变频器运行 204
7.7.1 在PU 运行模式下运行 204
7.7.2 频率变更 204
7.7.3 在外部运行模式下运行 204
7.7.4 保护功能动作时的复位方法 205
7.7.5 电机不动作时的处理方法 205
7.8 CC-Link 通信接口技术 206
7.8.1 CC-Link 概述 206
7.8.2 CC-Link 的系统 207
7.8.3 CC-Link 与变频器通信控制实例 207
7.8.4 CC-Link 控制变频器程序编写 210
第8章 虚拟现实系统开发接口技术 211
8.1 虚拟现实概述 211
8.2 Virtools 开发平台 213
8.2.1 Virtools 概述 213
8.2.2 Virtools 创作流程 214
8.2.3 Virtools 系统机制 215
8.2.4 Virtools 开发接口 217
8.3 Virtools 开发接口图形脚本 219
8.3.1 图形脚本开发入门实例 219
8.3.2 Virtools 进程循环 222
8.3.3 BB 模块 223
8.4 Virtools 开发接口VSL 脚本 225
8.4.1 VSL 脚本开发入门实例 225
8.4.2 VSL 脚本开发高级实例 227
8.5 Virtools 开发接口Lua 脚本 228
8.6 Virtools 开发接口SDK 脚本 230
8.6.1 开发包配置 230
8.6.2 SDK 开发实例 230
8.6.3 SDK 模板解析 236
第9章 CAD 系统二次开发接口技术 242
9.1 CATIA CAA 开发基础 242
9.2 面向组件的编程技术 246
9.3 CATIA CAA 应用的基本框架 249
9.4 Addin 的添加 251
9.5 Dialog 及Command 的添加 260
9.6 参数化设计例子 265
9.7 常用功能 276
第10章 有限元分析系统开发接口技术 280
10.1 有限元分析概述 280
10.2 ANSYS 参数化程序设计语言（APDL） 283
10.2.1 ANSYS 命令流基础 283
10.2.2 APDL 实例详解：齿轮模态分析 284
10.2.3 APDL 实例详解：接触问题分析 288
10.2.4 APDL 实例详解：复合材料装配应力分析 289
10.2.5 APDL 实例详解：曲柄连杆结构瞬态分析 292
10.2.6 APDL 宏程序实例 294
10.3 ANSYS 用户界面设计语言（UIDL） 297
10.3.1 UIDL 控制文件的结构 297
10.3.2 ANSYS 调用UIDL 的过程 299
10.4 Abaqus 软件二次开发 300
10.4.1 Abaqus 的体系结构 300
10.4.2 Abaqus 的脚本接口 300
10.4.3 Abaqus 二次开发入门实例 301
10.5 Abaqus 软件二次开发Plug-in 插件 304
10.5.1 Plug-in 简介 304
10.5.2 Plug-in 添加注册 304
10.5.3 Plug-in 添加实例 305
10.6 Abaqus 软件二次开发综合实例 305
10.6.1 Abaqus 内核编程和GUI 编程原理 305
10.6.2 Abaqus 二次开发综合实例 307
参考文献 311
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| 內容試閱：
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人类社会的发展历经原始社会、农业社会、工业社会，一直到今天的信息社会，前进的脚步仍在加速，智能生产和智慧生活是未来的发展方向。新一轮技术革命的大幕已经拉开，它的特点是技术更加密集、系统更加智能、接口更加开放、普及更加迅速。跨界融合创新的特征日益凸显，专业技术之间的壁垒日渐消融。这对机电工程产品开发研制、机电工程创新人才培养、高等工程实践教学、企业市场竞争开拓等方面均产生了深刻和重大的影响。工业化大生产时代形成的市场细分、专业化生产模式，以及与之并行的高度专业化的工程技术人才培养模式面临着重大挑战。
多年来编者在科研开发、人才培养和实验室建设过程中，特别注重机械、电气、自动化、电子、软件等多领域技术的集成应用，在3D 打印机、智能机器人、工厂自动化系统、有限元仿真系统、虚拟现实系统等领域开发了一批产品，有深厚的技术积累优势。任何机电产品的开发都是机、电、信、控、算等多领域技术实现“精确拼图”的成果，理解和掌握它们之间的接口技术，对于提升机电产品的创新级别，对于提升大学生、研究生和研发工程师的工程实践创新能力非常重要。
本书共分10章，第1章重点介绍了工业机器人示教编程、离线编程和集成应用方面的接口技术。第2章首先讲述了工业智能相机集成创新应用的知识，然后介绍了基于OpenCV开发图像处理系统和基于树莓派进行视觉系统开发的基本原理。第3章介绍了机器人操作系统（ROS）开发的基础知识。第4章介绍了Arduino开源平台的基本IO 接口、通信接口和软件接口开发知识。第5 章以三菱QPLC 为例，介绍了PLC 控制系统开发的基本接口技术。第6 章以三菱GOT1000 为例，介绍了工业控制人机界面设计和开发的基本方法。第7章首先介绍了变频控制的接口技术，并介绍了CC-Link 总线控制接口实例。第8章介绍了Virtools开发平台的基本运行机制，重点结合实例讲解了图形脚本、VSL、Lua 和SDK 四类开发接口的基本流程、基本方法和基础概念。第9 章重点介绍了基于CAA 对CATIA 软件二次开发的基本原理，并给出了若干典型开发实例。第10 章以若干有限元分析实例为基础，介绍了ANSYS 和Abaqus 有限元软件定制开发的基本原理。本书坚持创新和应用并举，实例和理论交融，不过于追求烦琐细节，重点突出开发接口，初学者读之可以快速入门，有一定基础者可以扩展自身的技术领域。
本书由北方工业大学胡福文、山东科技大学贺云花编著。李立、刘宴诚、张帅、王均、牛晓杰、梁真、闫东东、李俊朋等分别参与了有关章节内容的编写。
由于本书涉及的技术领域非常广泛，但因篇幅有限，没有展开更加翔实的介绍。此外，由于水平有限，书中难免有细节疏漏和描述偏差，敬请广大读者批评指正。
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