机电产品创新应用开发技术

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