第1章概述

第1章 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用接口技術(shù) / 001

1.1 工業(yè)機(jī)器人概述 / 001

1.1.1 工業(yè)機(jī)器人基本構(gòu)成 / 002

1.1.2 工業(yè)機(jī)器人的分類 / 003

1.2 機(jī)器人硬件接口 / 004

1.2.1 機(jī)器人本體接口 / 004

1.2.2 機(jī)器人控制器接口 / 004

1.3 工業(yè)機(jī)器人示教編程接口 / 005

1.3.1 示教器簡介 / 005

1.3.2 JOG 動作操作 / 006

1.3.3 手爪操作 / 006

1.3.4 菜單功能 / 008

1.4 工業(yè)機(jī)器人編程軟件RT ToolBox / 010

1.4.1 安裝教程 / 010

1.4.2 工作區(qū)與工程 / 011

1.4.3 離線/在線/模擬 / 013

1.4.4 機(jī)器人參數(shù)設(shè)置 / 014

1.4.5 監(jiān)視界面 / 016

1.4.6 機(jī)器人編程語言 / 019

1.4.7 程序?qū)嵗?/ 020

1.5 仿真離線編程軟件 / 023

1.5.1 離線編程簡介 / 023

1.5.2 SOLIDWORKS 模型創(chuàng)建 / 023

1.5.3 MELFA-Works / 024

1.5.4 機(jī)器人設(shè)置 / 024

1.5.5 布局 / 025

1.5.6 機(jī)器人操作 / 026

1.5.7 校準(zhǔn) / 026

1.5.8 任務(wù) / 026

1.5.9 虛擬控制器 / 027

1.5.10 程序?qū)嵗?/ 028

第2章 機(jī)器視覺系統(tǒng)開發(fā)接口技術(shù) / 034

2.1 機(jī)器視覺概述 / 034

2.1.1 機(jī)器視覺 / 034

2.1.2 機(jī)器視覺系統(tǒng) / 035

2.2 智能相機(jī) / 038

2.2.1 智能相機(jī)的硬件接口 / 039

2.2.2 智能相機(jī)編程軟件 / 040

2.3 OpenCV 系統(tǒng)開發(fā) / 057

2.3.1 OpenCV 開發(fā)包安裝 / 057

2.3.2 OpenCV 開發(fā)實例：載入圖像 / 061

2.3.3 OpenCV 開發(fā)實例：圖像疊加 / 063

2.3.4 OpenCV 開發(fā)實例：邊緣識別 / 064

2.4 樹莓派視覺開發(fā)技術(shù) / 066

2.4.1 樹莓派簡介 / 066

2.4.2 樹莓派編程語言——Python / 066

2.4.3 樹莓派攝像頭 / 067

2.4.4 樹莓派上配置攝像頭 / 067

2.4.5 樹莓派攝像頭的Python 環(huán)境配置 / 068

2.4.6 樹莓派視覺系統(tǒng)開發(fā)實例 / 069

第3章 機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）開發(fā)接口技術(shù) / 075

3.1 ROS 概述 / 075

3.1.1 ROS 簡介 / 075

3.1.2 ROS 運行機(jī)制 / 077

3.2 安裝并配置ROS 環(huán)境 / 079

3.2.1 安裝Ubuntu / 079

3.2.2 安裝并配置ROS 環(huán)境 / 080

3.3 ROS 文件系統(tǒng) / 084

3.3.1 預(yù)備工作 / 084

3.3.2 文件系統(tǒng)概念 / 084

3.3.3 文件系統(tǒng)工具 / 084

3.4 ROS 消息發(fā)布器和訂閱器 / 086

3.4.1 編寫發(fā)布器節(jié)點 / 086

3.4.2 編寫訂閱器節(jié)點 / 089

3.4.3 編譯節(jié)點 / 090

3.5 ROS Service 和Client / 091

3.5.1 編寫Service 節(jié)點 / 091

3.5.2 編寫Client 節(jié)點 / 092

3.5.3 編譯節(jié)點 / 093

3.6 ROS 開發(fā)實例——烏龜機(jī)器人 / 094

3.6.1 烏龜機(jī)器人——先決條件 / 094

3.6.2 烏龜機(jī)器人——分步解析 / 097

第4章 Arduino 開發(fā)接口技術(shù) / 105

4.1 Arduino 開發(fā)接口 / 105

4.1.1 Arduino 簡介 / 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 數(shù)字I / O / 110

4.2.2 模擬I / O / 111

4.2.3 I / O 接口實例：超聲波測距 / 113

4.2.4 I / O 接口實例：舵機(jī)控制 / 115

4.2.5 I / O 接口實例：直流電機(jī)驅(qū)動 / 117

4.2.6 Arduino 中斷 / 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 藍(lán)牙通信 / 129

4.4 Arduino 庫開發(fā) / 131

第5章 三菱Q PLC 開發(fā)接口 / 136

5.1 PLC 系統(tǒng)開發(fā)概述 / 136

5.1.1 Q 系列PLC 簡介 / 136

5.1.2 Q 系列PLC 性能比較 / 137

5.2 PLC 系統(tǒng)的工作原理 / 137

5.2.1 掃描 / 138

5.2.2 程序執(zhí)行過程 / 138

5.3 三菱Q PLC 的硬件接口 / 139

5.3.1 硬件系統(tǒng) / 139

5.3.2 硬件接口 / 143

5.4 GX Works2 軟件入門實例 / 147

5.4.1 GX Works2 的功能簡介 / 147

5.4.2 GX Works2 使用簡介 / 147

5.5 PLC 編程基礎(chǔ) / 153

5.5.1 梯形圖 / 154

5.5.2 語句表 / 155

5.5.3 順序功能圖 / 156

5.5.4 控制系統(tǒng)流程圖 / 156

5.6 PLC 系統(tǒng)開發(fā)實例 / 156

5.6.1 程序練習(xí) / 156

5.6.2 程序應(yīng)用 / 157

第6章 人機(jī)界面開發(fā)接口技術(shù) / 161

6.1 GOT1000 觸摸屏接口介紹 / 161

6.2 GT Designer3 的基本知識 / 162

6.2.1 GT Designer3 簡介 / 162

6.2.2 啟動GT Designer3 / 162

6.2.3 創(chuàng)建新工程 / 164

6.2.4 對GOT 進(jìn)行讀取和寫入 / 167

6.3 GT Designer3 元件工具欄詳解 / 170

6.3.1 開關(guān) / 170

6.3.2 指示燈 / 172

6.3.3 數(shù)值顯示/輸入 / 173

6.3.4 字符串顯示 / 173

6.3.5 日期時間顯示 / 173

6.3.6 注釋顯示 / 174

6.4 GT Designer3 簡單工程實例詳解 / 174

6.4.1 四種位開關(guān)進(jìn)行的燈光控制 / 174

6.4.2 數(shù)值顯示/輸入綜合 / 179

第7章 變頻控制系統(tǒng)開發(fā)接口技術(shù) / 189

7.1 變頻器的作用 / 189

7.2 變頻器應(yīng)用示例 / 191

7.3 變頻器的結(jié)構(gòu) / 193

7.4 變頻器的優(yōu)點 / 193

7.5 變頻器基礎(chǔ) / 194

7.5.1 操作面板各部分的名稱與功能 / 194

7.5.2 變頻器端子接線 / 194

7.5.3 主回路端子規(guī)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 操作鎖定 / 199

7.6.2 設(shè)置輸出頻率的上限與下限 / 201

7.6.3 變更加速時間與減速時間 / 202

7.6.4 最高頻率設(shè)定 / 203

7.7 變頻器運行 / 204

7.7.1 在PU 運行模式下運行 / 204

7.7.2 頻率變更 / 204

7.7.3 在外部運行模式下運行 / 204

7.7.4 保護(hù)功能動作時的復(fù)位方法 / 205

7.7.5 電機(jī)不動作時的處理方法 / 205

7.8 CC-Link 通信接口技術(shù) / 206

7.8.1 CC-Link 概述 / 206

7.8.2 CC-Link 的系統(tǒng) / 207

7.8.3 CC-Link 與變頻器通信控制實例 / 207

7.8.4 CC-Link 控制變頻器程序編寫 / 210

第8章 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)接口技術(shù) / 211

8.1 虛擬現(xiàn)實概述 / 211

8.2 Virtools 開發(fā)平臺 / 213

8.2.1 Virtools 概述 / 213

8.2.2 Virtools 創(chuàng)作流程 / 214

8.2.3 Virtools 系統(tǒng)機(jī)制 / 215

8.2.4 Virtools 開發(fā)接口 / 217

8.3 Virtools 開發(fā)接口圖形腳本 / 219

8.3.1 圖形腳本開發(fā)入門實例 / 219

8.3.2 Virtools 進(jìn)程循環(huán) / 222

8.3.3 BB 模塊 / 223

8.4 Virtools 開發(fā)接口VSL 腳本 / 225

8.4.1 VSL 腳本開發(fā)入門實例 / 225

8.4.2 VSL 腳本開發(fā)高級實例 / 227

8.5 Virtools 開發(fā)接口Lua 腳本 / 228

8.6 Virtools 開發(fā)接口SDK 腳本 / 230

8.6.1 開發(fā)包配置 / 230

8.6.2 SDK 開發(fā)實例 / 230

8.6.3 SDK 模板解析 / 236

第9章 CAD 系統(tǒng)二次開發(fā)接口技術(shù) / 242

9.1 CATIA CAA 開發(fā)基礎(chǔ) / 242

9.2 面向組件的編程技術(shù) / 246

9.3 CATIA CAA 應(yīng)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 參數(shù)化設(shè)計例子 / 265

9.7 常用功能 / 276

第10章 有限元分析系統(tǒng)開發(fā)接口技術(shù) / 280

10.1 有限元分析概述 / 280

10.2 ANSYS 參數(shù)化程序設(shè)計語言（APDL） / 283

10.2.1 ANSYS 命令流基礎(chǔ) / 283

10.2.2 APDL 實例詳解：齒輪模態(tài)分析 / 284

10.2.3 APDL 實例詳解：接觸問題分析 / 288

10.2.4 APDL 實例詳解：復(fù)合材料裝配應(yīng)力分析 / 289

10.2.5 APDL 實例詳解：曲柄連桿結(jié)構(gòu)瞬態(tài)分析 / 292

10.2.6 APDL 宏程序?qū)嵗?/ 294

10.3 ANSYS 用戶界面設(shè)計語言（UIDL） / 297

10.3.1 UIDL 控制文件的結(jié)構(gòu) / 297

10.3.2 ANSYS 調(diào)用UIDL 的過程 / 299

10.4 Abaqus 軟件二次開發(fā) / 300

10.4.1 Abaqus 的體系結(jié)構(gòu) / 300

10.4.2 Abaqus 的腳本接口 / 300

10.4.3 Abaqus 二次開發(fā)入門實例 / 301

10.5 Abaqus 軟件二次開發(fā)Plug-in 插件 / 304

10.5.1 Plug-in 簡介 / 304

10.5.2 Plug-in 添加注冊 / 304

10.5.3 Plug-in 添加實例 / 305

10.6 Abaqus 軟件二次開發(fā)綜合實例 / 305

10.6.1 Abaqus 內(nèi)核編程和GUI 編程原理 / 305

10.6.2 Abaqus 二次開發(fā)綜合實例 / 307

參考文獻(xiàn) / 311 2100433B

機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)技術(shù)造價信息

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本書介紹了機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)所必需的接口技術(shù)和工程應(yīng)用實例。全書共分10章，分別介紹了工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器視覺、機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）、Arduino開發(fā)系統(tǒng)、三菱QPLC、人機(jī)界面、變頻控制系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、CAD系統(tǒng)二次開發(fā)及有限元分析系統(tǒng)的開發(fā)接口技術(shù)的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用。本書列舉了大量案例，詳細(xì)說明接口技術(shù)的應(yīng)用方法，對機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)具有很強的指導(dǎo)性

本書可供從事機(jī)電一體化、機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計的工程技術(shù)人員和研究人員閱讀，也適合機(jī)械、電氣、自動化相關(guān)專業(yè)的師生學(xué)習(xí)參考。

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1 工程常用圖書目錄（電氣、給排水、暖通、結(jié)構(gòu)、建筑） 序號 圖書編號 圖書名稱 價格（元） 備注 JTJ-工程 -24 2009JSCS-5 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施－電氣 128 JTJ-工程 -25 2009JSCS-3 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施－給水排水 136 JTJ-工程 -26 2009JSCS-4 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施－暖通空調(diào) ?動力 98 JTJ-工程 -27 2009JSCS-2 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施－結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)體系） 48 JTJ-工程 -28 2007JSCS-KR 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 節(jié)能專篇－暖通空調(diào) ?動力 54 JTJ-工程 -29 11G101-1 混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、框架 -剪力墻、框 支剪力墻結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土樓面與屋面板） 69 代替 00G101

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批準(zhǔn)號

50335040

項目名稱

機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的理論、方法、技術(shù)及其應(yīng)用的研究

項目類別

重點項目

申請代碼

E0506

項目負(fù)責(zé)人

馮培恩

負(fù)責(zé)人職稱

教授

依托單位

浙江大學(xué)

研究期限

2004-01-01 至 2006-12-31

支持經(jīng)費

140（萬元）

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構(gòu)建在分布式智力資源環(huán)境中，機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計理論、方法和技術(shù)的初步框架結(jié)構(gòu)和體系，提出機(jī)電產(chǎn)品功能、原理和結(jié)構(gòu)布局創(chuàng)新設(shè)計的建模、求解和評價的方法和技術(shù)，及其集成化、智能化和協(xié)同處理的策略。建立功能、作用原理和結(jié)構(gòu)布局方案解的復(fù)合模型和相應(yīng)的設(shè)計智力資源系統(tǒng)的構(gòu)建策略。制定接軌世界、適合國清、具有分布式設(shè)計智力資源和異地協(xié)同設(shè)計特征的計算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計平臺的總體解決方案。在此基礎(chǔ)上，研制成具有國內(nèi)

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本書較為詳細(xì)地介紹了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)所必需的知識。本書分為3篇--緒論、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)篇和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)篇。緒論介紹數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的關(guān)系，提出一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)實例--小型教學(xué)管理系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)篇和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)篇中，以其為例講解從設(shè)計到形成數(shù)據(jù)庫應(yīng)用產(chǎn)品的整個開發(fā)過程，從而使讀者從系統(tǒng)的角度掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的開發(fā)技術(shù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)篇以目前市場占有率較高的SQL Server 2000為主，講解如何在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端管理和操縱數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)篇以目前最流行的專門的數(shù)據(jù)庫前端開發(fā)工具--PowerBuilder 8.0為主，介紹了客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)方法，同時還介紹了基于Web的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)方法，以使讀者了解Web結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)。

本書是高等學(xué)校計算機(jī)專業(yè)教學(xué)用書，也可作為本專科信息類專業(yè)教學(xué)用書及數(shù)據(jù)庫短訓(xùn)班的培訓(xùn)教材。

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，絕大部分的計算機(jī)應(yīng)用成為了基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，因而多層體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，已經(jīng)由一體的開發(fā)分離為服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫的開發(fā)、客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)以及中間件的設(shè)計等部分。FoxBASE、FoxPro等小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，已經(jīng)無法滿足發(fā)展著的技術(shù)的需要，SQL Server、Oracle、Sybase等大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)迅速取而代之。這些大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，既支持服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，同時又作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存儲管理、安全管理、并發(fā)控制、事務(wù)管理、完整性維護(hù)、查詢優(yōu)化等工作。PowerBuilder、Delphi、Visual Basic、Visual C++等開發(fā)工具負(fù)責(zé)完成客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)，客戶端應(yīng)用程序負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)請求、數(shù)據(jù)表現(xiàn)、菜單和用戶界面等功能的實現(xiàn)。SQL Server是微軟公司的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器產(chǎn)品，SQL Server 2000是其最新版本，以其易操作及友好的界面，贏得了廣大用戶的青睞。Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是Oracle公司開發(fā)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，以其開放性和分布處理能力，獲得了較高的市場占有率。PowerBuilder 8.0是Sybase公司推出的開發(fā)工具，用于開發(fā)多層結(jié)構(gòu)的企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)，該工具功能全面、性能優(yōu)異。本書從實用的角度出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法，有機(jī)地將服務(wù)器端和客戶端的設(shè)計結(jié)合在一起。

全書分為3篇16章，第一篇"緒論"為第1章，介紹數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)的關(guān)系，提出一個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)實例。第二篇"數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)篇"為第2章~第10章，主要介紹了SQL Server 2000的使用方法，并利用其實施第1章中設(shè)計的數(shù)據(jù)庫TMS，同時還介紹了Oracle數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。第三篇"數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)技術(shù)篇"為第11章~第16章，以目前最流行的專門的數(shù)據(jù)庫前端開發(fā)工具--PowerBuilder 8.0為主，介紹了客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)方法，同時還介紹了基于Web的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)方法，以使讀者了解Web結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)。

本書由趙津燕主編，李益民、苗巍、王雙立任副主編，由田永清主審。本書第1章~第5章、第7章由趙津燕編寫，第8章~第10章由苗巍編寫，第11章一第14章由李益民編寫，第6章、第15章、第16章由王雙立編寫。參加本書編寫工作的還有閆肅、薛曼玲、趙謝秋等。

在本書的編寫過程中，北華大學(xué)計算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院專業(yè)綜合實驗中心的奚立群、趙謝秋和北華大學(xué)2002屆畢業(yè)生張勇、孫海峰等給予了多方面的幫助。在此編者向他們表示衷心的感謝。

由于編者水平有限，書中難免存在錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。

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