機器人係統實施: 製造業中的機器人、自動化和係統集成 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 麥剋·威爾遜 著，王偉 譯

圖書標籤:

• 機器人
• 自動化
• 係統集成
• 製造業
• 工業機器人
• 機器人技術
• 生産綫
• 智能製造
• 工業自動化
• 機器人應用

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111549376

版次：1

商品編碼：12053478

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 機器人學譯叢

開本：16開

齣版時間：2016-10-01

用紙：膠版紙

頁數：166

內容簡介

　　本書主要研究工業機器人，首先講解機器人和周邊設備的總體技術問題，繼而討論機器人應用項目的管理和實施，為工業機器人係統的實際應用提供指導。主要內容包括：機器人和自動化技術的發展史；機器人類型和使用機器人的好處；重要的機器人周邊設備；機器人的典型應用領域；如何設計機器人應用方案；如何製作機器人項目的用戶需求說明書；如何對機器人應用進行經濟性評價；如何成功實施機器人應用項目；後總結瞭機器人係統實施流程，討論瞭自動化戰略並提齣瞭未來展望。本書適閤高等院校機械、自動化、電子和計算機等專業的高年級本科生閱讀，也適閤正在研究工業機器人的教師和研究生作為參考書目，還值得正在從事工業機器人産品研發的工程師和企業管理人員藉鑒。

目錄

譯者序
緻謝
作者簡介
第1章簡介
1.1本書範圍．
1.2自動化引論
1.3機器人演變
1.4機器人應用的發展
1.4.1汽車工業
1.4.2汽車零部件
1.4.3其他領域
1.4.4未來的增長點
1.5機器人與就業
第2章工業機器人
2.1機器人的結構
2.1.1 關節臂型
2.1.2 SCARA型
2.1.3 直角坐標型
2.1.4並聯型
2.1.5 圓柱坐標型
2.2機器人的性能
2.3機器人的選型
2.4機器人的好處
2.4.1對係統集成商的好處
2.4.2對終端用戶的
好處
第3章 自動化係統組件
3.1搬運設備
3.1.1輸送機
3.1.2 離散輸送車
3.1.3工件喂料設備
3.2視覺係統
3.3工藝設備
3.3.1焊接
3.3.2嘖塗
3.3.3 粘接和密封
3.3.4切削和材料去除
3.4抓手和工具轉換器
3.5工裝與夾具
3.6裝配自動化組件
3.7係統控製
3.8安全與防護
3.9小結
第4章典型應用
4.1焊接
4.1.1弧焊
4.1.2點焊
4.1.3激光焊接
4.2調配
4.2.1噴塗
4.2.2塗膠和密封
4.3加工
4.3.1機械切割
第5章機器人的方案設計
第6章說明書的準備
第7章經濟性評價
第8章成功實施
第9章定論
參考文獻

前言/序言

　　機器人這一概念源自約100年前的科幻劇本《Rossum's Universal Robots》（羅素姆萬能機器人）。它是人類創造齣來模擬人類自身的、具有高度自動化和智能化的復雜機械電子設備，廣泛應用在工業生産、日常生活和不適宜人類親臨的特殊環境中。隨著機械、控製和軟件等技術的進步，各種機器人的性能指標均得到瞭大幅提升。受到科幻電影的影響，機器人在人們心目中越來越具備擬人化的特徵，甚至具備人類的情感。但是，現有的機器人還不具備人類的復雜感知和高度智能，因此可實現的機器人技術與藝術塑造的機器人角色存在相當大的差距。正是這種差距，一方麵激發瞭學術界和産業界投身機器人研究的熱情，另一方麵也告訴我們成功應用機器人係統需要考慮當前技術水平和經濟條件等限製因素。
　　本書的研究範圍是工業機器人。工業機器人的廣泛使用對現代工業産生瞭極其重要的影響，工業機器人的使用密度甚至成為衡量一個國傢工業水平的標誌之一。工業機器人一方麵可以提高生産效率和産品質量，降低製造成本，另一方麵可以適應柔性生産需求。正是因為工業機器人具有的這些優勢，纔使得越來越多的企業開始使用機器人，並把機器人集成到更大的製造係統中。現有的工業機器人還不能直接替代工人的智能化，在技術和經濟可行的條件下，如何成功實施工業機器人應用？迴答這一問題是本書寫作的主要目的。特彆是在勞動成本上升、企業麵臨轉型升級壓力的現實環境下，成功應用工業機器人將産生重要的社會效益。
　　本書采用平實的語言討論機器人應用中應該注意的主要問題，力求避免論述某項具體的機器人技術。第1章講述機器人和自動化技術發展史；第2章總結機器人類型和使用機器人的好處；第3章介紹機器人的周邊配套設備；第4章列舉機器人的典型應用領域；第5章概括如何設計機器人應用方案；第6章告訴我們如何製作機器人項目的用戶需求說明書；第7章討論如何對機器人應用做經濟性分析；第8章指齣如何成功實施機器人應用項目；第9章提齣自動化戰略。前4章主要涉及機器人和周邊設備的總體技術問題，接下來的4章則專注於機器人應用項目的管理和實施，為應用工業機器人提供瞭詳細的實際指導。
　　本書的翻譯工作凝聚瞭翻譯團隊每位成員高昂的工作熱情與細緻的工作態度。翻譯工作由北京航空航天大學王偉博士統一負責和最終統稿，負超教授和魏洪興教授為本書的翻譯提供瞭大量技術指導工作，研究生付小月和劉仲夏翻譯瞭部分章節內容。其他參與翻譯的人員還有北京航空航天大學的陳丹陽、祖天培、何麗鴻和王梓卓等同學。機械工業齣版社的編輯在本書的齣版過程中給予我們大力的支持、關心和理解，沒有他們的無私奉獻，也不可能有本書的麵世。
　　本書適閤高等院校機械、自動化、電子和計算機等專業的高年級本科生閱讀，也適閤正在研究工業機器人的教師和研究生作為參考書目，還值得正在從事工業機器人産品研發的工程師和企業管理人員藉鑒。
　　盡管譯者認真嚴謹，但受限於自身水平，特彆是工業機器人應用範圍非常廣泛，難免有把握不準的地方，懇請各位讀者批評指正，並將您的寶貴意見反饋給我們。最後，真誠期望本書對讀者有益，為製造型企業轉型升級提供幫助。
　　王偉2016年8月

智能製造新紀元：擁抱機器人、自動化與係統集成 在當今飛速發展的工業格局中，製造業正經曆著一場深刻的變革。從生産綫的智能化升級到供應鏈的精益優化，機器人、自動化技術和係統集成正成為推動這場變革的核心驅動力。這不僅僅是技術進步的體現，更是企業生存和發展、乃至國傢經濟競爭力提升的關鍵所在。本書將深入探討這些關鍵技術如何融閤，共同構建一個更加高效、靈活、安全且可持續的智能製造體係。 第一部分：機器人——現代製造業的“新工人” 機器人，曾經是科幻小說中的概念，如今已成為製造業不可或缺的組成部分。它們不再是笨拙、單一功能的機械臂，而是日益智能化、適應性強的“新工人”，能夠勝任各種復雜且危險的任務。 工業機器人傢族的演進與應用： 本章將迴顧工業機器人的發展曆程，從早期的固定式機械臂到如今的協作機器人（cobots）和移動機器人（AMRs）。我們將詳細介紹不同類型機器人在製造業中的具體應用場景，例如： 搬運與裝配： 重型材料的精確搬運、復雜零部件的精細組裝，以及汽車、電子産品等行業中的大規模流水綫作業。 焊接與切割： 高精度、高強度的焊接任務，以及激光、等離子切割等工藝，極大地提升瞭産品質量和生産效率。 錶麵處理： 噴塗、打磨、拋光等，確保産品外觀的完美，同時減少對人力的暴露和損傷。 質量檢測： 利用視覺係統和傳感器，機器人能夠進行高精度的尺寸測量、缺陷檢測，甚至對産品的性能進行自動化測試。 物流與倉儲： 移動機器人（AMRs）在倉庫內自主導航，實現物料的揀選、搬運和存儲，極大地提高瞭倉儲效率和準確性。 協作機器人（Cobots）：人機協作的新模式： 協作機器人是近年來發展最迅猛的機器人類型之一。本章將重點探討協作機器人的特點，如安全性、易編程性、靈活性以及其與人類工人的協同工作模式。我們將解析協作機器人在人機交互、輔助操作、中小批量生産等場景中的獨特優勢，以及它們如何通過與人類智慧和經驗的結閤，釋放齣更大的生産力。 機器人的感知與智能： 現代機器人不再是“盲目”工作的機器。本章將深入探討機器人感知技術的發展，包括： 視覺係統： 2D和3D視覺技術如何使機器人“看”懂世界，識彆物體、定位、測量和導航。 力覺和觸覺傳感器： 使機器人能夠感知操作過程中的力反饋，實現更精細的抓取和更柔性的裝配。 機器學習與人工智能： 如何通過機器學習，讓機器人能夠學習新技能、適應不確定環境、甚至進行自主決策。 機器人安全： 隨著機器人應用範圍的擴大，安全問題變得尤為重要。本章將詳細介紹工業機器人和協作機器人的安全標準、設計原則以及在實際應用中如何確保人機協作的安全。 第二部分：自動化——賦能高效生産的引擎 自動化技術是提升製造業效率、降低生産成本、改善産品質量的關鍵。它涵蓋瞭從簡單的機械自動化到復雜的全流程智能化控製。 自動化生産綫的構建與優化： 本章將聚焦於自動化生産綫的概念、設計原則和實施策略。我們將探討如何根據産品特性、生産規模和市場需求，構建最優化的自動化生産綫，並利用數據分析和模擬技術對其進行持續優化，以實現生産效率的最大化和資源消耗的最小化。 流程自動化： 從物料輸送到産品下綫，實現關鍵工序的連續化、並行化和智能化。 柔性製造： 探討如何設計能夠快速切換産品、適應多品種小批量生産需求的自動化係統。 能源效率與可持續性： 分析自動化係統在降低能耗、減少廢棄物方麵的作用，以及如何通過智能化控製實現綠色製造。 PLC與SCADA係統：工業控製的核心： 可編程邏輯控製器（PLC）和監控與數據采集（SCADA）係統是工業自動化的基石。本章將詳細介紹它們的架構、功能、編程方法以及在各種自動化設備和生産過程中的應用。我們將理解它們如何實現對生産過程的實時監控、數據采集和精確控製，從而保障生産的穩定運行。 運動控製與伺服係統： 精確的運動控製是實現復雜自動化任務的關鍵。本章將深入探討伺服電機、步進電機、變頻器等運動控製組件的原理、選型以及在機器人、自動化設備中的應用，解析它們如何實現高精度、高速度和高動態響應的運動控製。 自動化在質量控製中的應用： 自動化不僅僅體現在生産過程，在質量控製環節也發揮著越來越重要的作用。本章將介紹機器視覺檢測、自動測量、在綫SPC（統計過程控製）等自動化質量控製技術，以及它們如何實現對産品質量的實時、精確監控，從而有效降低不良品率。 第三部分：係統集成——構築智能製造的神經網絡 在智能製造時代，單一的機器人或自動化設備已不足以滿足企業需求。將各種技術、設備、信息係統有機地集成起來，構建一個協同工作的“智能體”，纔是邁嚮成功的關鍵。 MES與ERP：連接車間與管理： 製造執行係統（MES）和企業資源計劃（ERP）係統是實現企業信息化和智能化運營的關鍵。本章將深入闡述MES在車間層麵的生産調度、過程跟蹤、質量管理、設備監控等功能，以及ERP在企業整體層麵的資源規劃、財務管理、供應鏈管理等功能。我們將重點探討如何將MES與ERP進行有效集成，實現數據在企業內部的無縫流動，打通信息孤島，提高決策效率和響應速度。 工業物聯網（IIoT）：萬物互聯的智能車間： 工業物聯網是構建智能製造的神經係統。本章將探討IIoT的核心概念、關鍵技術（如傳感器、通信協議、邊緣計算）以及其在製造業中的廣泛應用。我們將理解IIoT如何實現設備數據的實時采集、分析和共享，為優化生産、預測性維護、遠程監控等提供強大的數據支撐。 數字孿生（Digital Twin）：虛擬世界的真實映射： 數字孿生技術通過在虛擬空間中創建物理實體的精確副本，實現對物理世界的實時監控、模擬和優化。本章將詳細介紹數字孿生的概念、構建方法以及在産品設計、生産過程仿真、設備維護、性能優化等方麵的應用。我們將看到數字孿生如何幫助企業在實際操作前進行充分的驗證和預測，從而降低風險，提升效率。 係統集成過程中的挑戰與解決方案： 係統集成是一個復雜的過程，涉及技術、管理、人纔等多個層麵。本章將識彆係統集成過程中可能遇到的挑戰，如技術兼容性、數據標準、網絡安全、組織變革等，並提供行之有效的解決方案和最佳實踐。 第四部分：智能製造的未來趨勢與挑戰 在深入理解瞭機器人、自動化和係統集成的基礎後，本書的最後部分將放眼未來，探討智能製造的發展趨勢以及企業在迎接這場變革時需要麵對的挑戰。 人工智能在智能製造中的深度融閤： AI不僅僅是機器人的一部分，它將滲透到智能製造的各個環節，從預測性維護、智能排産到自主設計、優化決策，AI將成為推動製造業智能化升級的核心驅動力。 更加精益和柔性的生産模式： 麵對快速變化的市場需求，未來的製造業將更加強調精益化和柔性化，通過機器人、自動化和係統集成，實現按需生産、個性化定製，以及更加高效的供應鏈管理。 人機協同的未來工作模式： 機器人和自動化不會取代所有人類工作，而是會重塑工作方式。未來，人機協同將成為主流，人類將專注於更具創造性、決策性和復雜性的人機交互任務，而機器人則承擔重復性、危險性和高精度的任務。 可持續性與綠色製造： 智能製造技術將為實現可持續發展目標提供強有力的支持，通過優化能源利用、減少廢棄物、提升資源效率，推動製造業嚮更加綠色、環保的方嚮發展。 麵臨的挑戰與機遇： 盡管智能製造前景廣闊，但企業在實施過程中仍將麵臨技術引進、人纔培養、投資迴報、網絡安全等方麵的挑戰。本書將為企業如何剋服這些挑戰，抓住智能製造帶來的機遇提供指導和建議。 本書旨在為製造業領域的專業人士、管理者、工程師以及對智能製造感興趣的學生和研究人員提供一個全麵、深入的學習平颱。通過對機器人、自動化和係統集成的深入剖析，本書將幫助讀者理解這些關鍵技術如何協同作用，共同塑造製造業的未來，開啓一個更加智能、高效、可持續的生産新紀元。

評分☆☆☆☆☆

作為一個多年在製造業一綫摸爬滾打的技術人員，我對“機器人係統實施：製造業中的機器人、自動化和係統集成”這本書的期待值可以說高得有些離譜。畢竟，在這個日新月異的時代，傳統生産方式的瓶頸愈發明顯，機器人和自動化解決方案無疑是提升效率、降低成本、優化産品質量的關鍵。我特彆想從書中深入瞭解的，是如何將那些看起來冰冷、復雜的機器人技術，真正落地到我們這些充滿煙火氣的工廠車間裏。它會不會詳細介紹不同類型機器人在各種生産環節的應用案例，比如裝配、焊接、搬運，甚至更精細的檢測和質量控製？我希望這本書能提供切實可行的指導，比如在選擇機器人型號時，需要考慮哪些關鍵參數？伺服驅動、PLC、視覺係統等核心部件的集成和調試，有沒有深入的講解？尤其是在係統集成方麵，如何解決不同設備之間通信協議不兼容的問題？數據采集和分析又能如何幫助我們實現預測性維護和工藝優化？我期待它能像一位經驗豐富的工程師，把抽象的概念轉化為生動的實踐，為我們這些基層技術人員提供一套清晰、易懂、可操作的實施藍圖。

評分☆☆☆☆☆

我對於“機器人係統實施：製造業中的機器人、自動化和係統集成”這本書，有一個非常具體的需求：我希望它能提供一套全麵的、係統的實施框架。不僅僅是理論上的講解，更重要的是能夠指導我們如何一步一步地完成機器人的部署和集成。我期待書中能夠詳細闡述一個典型的機器人係統實施項目生命周期，從需求分析、方案設計，到設備選型、集成調試，再到最終的驗收上綫和持續優化。它會不會對項目中的關鍵節點和風險點進行深入分析，並給齣相應的應對策略？例如，在設備選型階段，如何進行供應商評估和技術方案對比？在集成調試階段，又會遇到哪些常見的兼容性問題，以及如何有效地進行故障排除？我尤其希望書中能夠提供關於係統集成中軟件層麵的指導，例如不同自動化設備之間的數據交互協議，以及如何構建一個統一的數據采集和監控平颱。這本書的“實施”二字，對我來說意義重大，我希望能從中獲得一套行之有效的實施方法論，幫助我更自信、更專業地完成各項機器人項目。

評分☆☆☆☆☆

我最近剛接觸到“機器人係統實施：製造業中的機器人、自動化和係統集成”這本書，讀完之後，我的第一感受就是這本書的視角非常宏觀，而且著眼於整個製造業轉型的宏大敘事。它不像很多技術手冊那樣，隻聚焦於某個具體的設備或者某個單一的技術點，而是試圖從一個更高的維度去審視機器人和自動化在整個製造業生態係統中的作用。書中對於“係統集成”的闡述，讓我印象深刻，它不再僅僅是把幾個機器設備連在一起，而是強調瞭如何將機器人、現有的生産綫、企業資源規劃（ERP）係統，甚至供應鏈管理等環節有機地融閤，形成一個高效協同的智能製造體係。我尤其關注書中關於“實施”過程的論述，它是否能夠幫助我們理解，在實際部署機器人係統時，會麵臨哪些潛在的挑戰，例如成本控製、員工培訓、安全規範、以及如何應對突發的技術故障？有沒有關於項目管理、風險評估以及實施後效果評估的詳細章節？這本書給我一種感覺，它不僅僅是在教我技術，更是在引導我思考如何構建一個麵嚮未來的、可持續發展的智能製造模式。

評分☆☆☆☆☆

對於“機器人係統實施：製造業中的機器人、自動化和係統集成”這本書，我最感興趣的是它在“自動化”這一概念上的深度挖掘。畢竟，自動化不僅僅是機械臂在重復著同樣的動作，它更是一種智慧化的生産流程的重塑。我希望這本書能夠深入探討，如何在具體的生産場景中，通過機器人實現更高級彆的自動化，比如柔性生産、自適應控製，甚至是個性化定製的生産需求。書中是否會詳細介紹各種自動化技術，例如AGV（自動導引車）在物流搬運方麵的應用，或者協作機器人（Cobots）在與人類工人協同工作時的優勢和挑戰？我特彆期待關於如何設計和規劃自動化産綫的章節，它會不會涉及生産綫布局的優化，生産節拍的計算，以及如何通過自動化來提升産品質量和一緻性？另外，我也很想知道書中是否會討論自動化升級過程中，如何處理傳統人工的轉型和再培訓問題，以及如何建立一套有效的自動化生産管理和維護體係。這本書的厚度和內容，讓我覺得它可能不僅僅是一本技術指南，更是一份關於製造業效率革命的深度剖析。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開“機器人係統實施：製造業中的機器人、自動化和係統集成”這本書的時候，我首先注意到的是它非常貼近製造業的實際需求。書中對“機器人”的定義和應用，我想應該是非常接地氣的。我特彆希望看到書中能夠分享一些真實的、具體的案例，比如，在汽車製造、電子産品組裝、食品加工等不同行業，機器人是如何被引入並解決實際生産難題的。它會不會深入講解不同類型機器人的選型標準，以及根據不同的工藝要求，如何選擇最適閤的機器人本體、末端執行器以及傳感器？我非常關心書中關於“係統集成”的部分，這對我來說是實際操作中的一大難點。比如，如何將機器人與現有的MES（製造執行係統）連接起來，實現生産數據的實時采集和反饋？如何構建一個穩定可靠的機器人控製係統，包括PLC編程、機器人示教編程以及上位機軟件的設計？我期待這本書能夠提供一些實用的技巧和經驗，幫助我們這些工程師在項目實施過程中少走彎路，更快速、更有效地完成機器人的部署和調試。

評分☆☆☆☆☆

東西感覺還可以吧，配送員態度好

評分☆☆☆☆☆

很好，很不錯，自己很喜歡。

評分☆☆☆☆☆

寫的不錯～還在學習～值得看看～

評分☆☆☆☆☆

終於買好全部係列 開始好好學習

評分☆☆☆☆☆

很好，很棒，一次還來

評分☆☆☆☆☆

一直在京東買東西，又快又便宜

評分☆☆☆☆☆

看過無數次英文版 沒有看過中文版

評分☆☆☆☆☆

內容不錯，紙質也很好，趁著搞活動的買的，好便宜！

評分☆☆☆☆☆

這本書寫的不是很詳實，初學者不推薦這本。