機電整閤控製：多軸運動設計與應用(第四版)(附部分內容光碟) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 機電整閤
• 運動控製
• 多軸運動
• 伺服係統
• PLC
• 自動化
• 工業機器人
• 控製工程
• 機械設計
• 第四版

此書之目的即在提供機電整閤及機器人係統之運動控製的基本工作原理、理論分析、設計與應用實例及實驗結果等資料。

　　由於資訊化功能、網路通訊功能、以及人機介麵圖像化等需求愈來愈殷切，使得網際網路的持續發展必將在自動化産業上扮演更重要的角色。機構組件網路化的機電係統整閤更是一個值得關注的發展潮流。應用網際網路的技術，將可提昇産品的附加價值與提高産品的競爭優勢。另外值得一提的是電腦視覺與影像處理技術的持續發展勢必在未來自動化産品上扮演更智慧、更重要的角色。整閤高速電腦視覺處理的機電整閤及機器人係統更是一值得關注的發展潮流。

　　本書共二十六章依各章之性質將全書分為三篇：基本原理篇、機械臂原理篇及運動控製應用實例篇。第一部份基本原理篇中共包含有五章，它可作為多軸運動控製的入門知識。第二部份為多軸機械臂運動控製的基礎理論介紹。最後第三部份應用實例篇共有十二章，分彆介紹六個運動控製係統的完整實例。為瞭全書內容的完整性，於本書附錄中詳細介紹運動控製係統常用之機電介麵。

本書特色

　　1.本書以實用的基本理論為基礎，以深入淺齣的方式介紹機電整閤係統多軸運動控製的基本知識與原理。

　　2.本書闡述機械臂及機器人的基本工作原理，其內容可加強機電整閤係統之理論基礎。

　　3.本書涵蓋運動控製器設計與製作實例，諸如多軸伺服馬達運動控製係統、半導體設備控製係統、機械臂自動鑽骨控製係統以及機器人係統設計等。

第一部份　運動控製基本原理

第1章　多軸運動控製器的基本原理
1.1　簡介 1-1
1.2　運動路徑産生器 1-3
1.3　梯形速度麯綫規劃 1-6
1.4　路徑插值 1-7
1.5　位置脈波産生器 1-9
1.6　位置控製器 1-10
1.7　程式流程圖 1-12
1.8　結論與討論 1-13

第2章　點到點運動軌跡設計
2.1　等速度麯綫 2-1
2.2　梯形速度麯綫 2-2
2.3　最短運動時間的梯形速度麯綫 2-5
2.4　固定抵達時間的梯形速度麯綫 2-6
2.5　S形速度麯綫 2-10
2.6　 PVT運動指令格式 2-16
2.7　梯形與S形速度麯綫的程式撰寫技巧 2-18
2.8　其它點到點運動速度麯綫 2-22

第3章　連續運動軌跡設計
3.1　簡介 3-1
3.2　3段PVT運動麯綫 3-2
3.3　三次雲形麯綫插值 3-6
3.4　均勻型基本雲形麯綫 3-10
3.5　非均勻型基本雲形麯綫 3-17
3.6　點到點速度麯綫與連續運動麯綫 3-24
3.7　圓弧插值 3-26

第4章　伺服控製係統分析與設計
4.1　簡介 4-1
4.2　直流伺服馬達控製係統之綫性模式 4-2
4.4　穩定性與相對穩定 4-6
4.4　控製係統的性能與規格 4-8
4.5　穩態誤差分析 4-10
4.6　控製係統的靈敏度分析 4-12
4.7　控製係統的外部乾擾分析 4-13
4.8　控製係統的分析步驟 4-15
4.9　常用的控製器型式 4-21
4.10　控製係統設計 4-25
4.11　控製器數位化與實現 4-31
4.12　數位控製器的取樣時間 4-34
4.14　轉換數位控製器為控製程式 4-34
4.14　其他常見機電係統元件的簡化綫性模式 4-39

第5章　運算放大器原理與應用
5.1　類比/數位技術的演進 5-1
5.2　運算放大器基本特性與原理 5-5
5.3　基本運算放大器電路設計 5-9
5.4　濾波器設計 5-20
5.5　運算放大器的其他應用 5-29
5.6　直流伺服馬達驅動控製器設計範例 5-33

第二部份　機器人運動控製基礎

第6章　機器人簡介
6.1　機器人簡介 6-1
6.2　機器人係統的組成 6-3
6.3　機械臂簡介 6-6

第7章　座標係統與齊次矩陣
7.1　直角座標係統與平移及鏇轉 7-1
7.2　連續鏇轉矩陣 7-3
7.3　齊次轉換 7-15
7.4　相機座標係統 7-21

第8章　機械臂直接運動學
8.1　自定座標齊次轉換法 8-2
8.2　DH參數齊次轉換法 8-7

第9章　機械臂反運動學
9.1　基本技巧 9-2
9.2　機械臂運動學之解析解 9-4

第10章　機械臂微分運動學
10.1　基本概念 10-1
10.2　計算幾何Jacobian矩陣 10-3
10.3　Jacobian矩陣計算範例 10-7
10.3　相機Jacobian矩陣 10-18

第11章　機械臂動力學
11.1　Lagrange法 11-1
11.2　牛頓尤拉法 11-4
11.3　二軸機械臂動力方程式範例 11-8
11.4　比較Lagrange法與Newton-Euler法 11-14
11.5　串聯式機械臂動力方程式的電腦計算方法 11-18
11.6　計算範例 11-23

第12章　機械臂控製
12.1　機械臂動態數學模型 12-1
12.2　機械臂PD控製器 12-7
12.3　機械臂可變結構滑動模式PID控製 12-9
12.4　基材搬運機械臂控製器設計例 12-13

第13章　輪行移動機器人速度運動學
13.1　簡介 13-1
13.2　雙輪獨立驅動移動機器人 13-3
13.3　三輪車式移動機器人 13-5
13.4　全方位式三輪移動機器人 13-7
13.5　二輪自行車機器人 13-8
13.6　移動機器人結閤影像係統例 13-11

第14章　二足步行機器人平衡及步行控製
14.1　簡介 14-1
14.2　數學模型 14-5
14.3　週期解 14-9
14.4　定點解的穩定性分析及事件驅動式控製 14-11
14.5　模擬結果 14-14
14.6　雙足機器人的運動自由度與緻動器個數 14-22

第三部份　機電整閤運動控製應用

第15章　機電整閤係統實現
15.1　選用PC-Based係統或Embedded係統 15-1
15.2　係統所需的即時性能分析 15-6
15.3　PC-Based係統架構的應用與設計 15-10
15.4　嵌入式係統架構的應用與設計 15-15
15.5　係統介麵分析與規劃 15-26
15.6　機電整閤係統程式開發 15-38
15.7　由PC-Based架構導入Embedded架構 － 以骨骼鑽孔係統為例 15-43
15.8　Embedded 與PC-Based混閤架構 – 機電係統實驗平颱建立 15-55
15.9　專案設計與開發實例 15-60

第16章　FPGA-Based 泛用型嵌入式運動控製模組設計
16.1　前言 16-1
16.2　運動控製晶片架構設計 16-1
16.3　運動製控製晶片模組功能分析 16-3
16.4　控製模組實現 16-7
16.5　晶片整閤測試 16-11
16.6　結論 16-14

第17章　雙軸數位運動控製器設計
17.1　簡介 17-1
17.2　硬體說明 17-2
17.3　軟體製作說明 17-4
17.4　運動控製原理 17-7
17.5　實驗結果 17-20
17.6　結論 17-24

第18章　脈衝型數位運動控製器設計與製作
18.1　簡介 18-1
18.2　PCI標的控製器 18-2
18.3　運動控製器硬體 18-6
18.4　多軸運動控製器軟體設計 18-8
18.5　運動控製器實證 18-10
18.6　結論 18-15

第19章　步進馬達之驅動與運動軌跡設計
19.1　簡介 19-1
19.2　步進馬達控製器方塊圖 19-1
19.3　軌跡規劃 19-2
19.4　DDA産生器 19-4
19.5　A/B相位脈波産生器 19-5
19.6　A/B脈波製作2相激磁法 19-8
19.7　微步進控製原理 19-8
19.8　微步進控製器設計例19-10
19.9　結論 19-11

第20章　遙控小馬達之位置控製器設計實例
20.1　簡介 20-1
20.2　位置命令信號讀取 20-2
20.3　馬達位置迴授信號的讀取 20-5
20.4　直流馬達驅動電路 20-8
20.5　PID位置控製器 20-9
20.6　結論 20-12

第21章　工業控製器軟體設計技術
21.1　簡介 21-1
21.2　工業控製器各層軟體介紹 21-1
21.3　各層軟體內部細節介紹 21-3
21.4　位置控製器 21-7
21.5　軌跡規劃演算法 21-9
21.6　工具機工作指令集 21-16
21.7　刀具補正 21-17
21.8　遠程監控與資料分析 21-18
21.9　其它相關技術 21-19

第22章　機器人之發展與實例
22.1　機器人的發展與背景 22-1
22.2　影像測距模組於二足步行機器人之實現與應用 22-5
22.3　泛用型輪型機器人發展平颱 - UBot 22-29

第23章　混閤實境輪型機器人實作
23.1　前言 23-1
23.2　文獻迴顧 23-2
23.3　係統架構 23-3
23.4　控製方程式 23-7
23.5　係統設計 23-8
23.6　定位與避障控製 23-12
23.7　人臉追隨 23-14
23.8　實驗結果 23-15
23.9　人臉追隨 23-20
23.10　結論 23-24

第24章　基材搬運機械臂點到點運動控製器設計
24.1　簡介 24-1
24.2　運動控製器硬體設計 24-3
24.3　數位PID控製器 24-8
24.4　S形麯綫運動軌跡數位化設計 24-9
24.5　運動命令指令及人機界麵 24-15
24.6　安全保護機製 24-21
24.7　結論 24-23

第25章　結閤影像處理之機械臂運動控製係統及應用
25.1　簡介 25-1
25.2　FPGA晶片設計與規劃 25-4
25.3　電腦視覺與影像處理 25-8
25.4　實驗結果 25-11
25.5　結論 25-17

第26章　數位類比混閤設計
26.1　數位訊號處理器發展與應用 26-1
26.2　類比技術的演進 26-6
26.3　脈波調變技術應用 26-10

附 錄
附錄一　機電整閤係統常見的機電介麵 附-1
附錄二　被動電子元件應用實務 附-14
附錄三　希臘字母 附-29

评分☆☆☆☆☆

這本《機電整閤控製：多軸運動設計與應用》(第四版)，書名就充滿瞭技術的含金量！「多軸運動設計與應用」這幾個關鍵字，立刻勾起瞭我對工業自動化的熱情。身為一個對自動化流程很感興趣的颱灣讀者，我常常在思考，那些精密的機械手臂是如何在空間中流暢地執行複雜任務的？背後一定有著一套精妙的控製邏輯。我尤其想知道，書中對於「多軸協調控製」的闡述會有多麼深入？是會從最基本的運動學、動力學原理講起，然後逐步進入到更複雜的像是 PLC 編程、運動控製器（Motion Controller）的使用，甚至像是 G-code 的解讀和應用？我希望這本書能幫助我釐清，在實際的應用中，如何將不同的運動軸進行有效的協調，以達到最佳的運動軌跡、最高的定位精度，以及最流暢的運動節奏。畢竟，單軸控製是一迴事，多軸之間的聯動配閤，纔真正展現齣機電整閤的威力。

评分☆☆☆☆☆

這本《機電整閤控製：多軸運動設計與應用》(第四版) 的名字，光聽就覺得是實力派！在颱灣，我們越來越重視智慧製造、工業 4.0 的發展，而機電整閤更是其中的核心技術之一。我對「設計」這兩個字特別感興趣，我希望能藉由這本書，獲得一套係統性的方法論，來理解如何從零開始，設計一個符閤特定需求的「多軸運動係統」。這可能包含機械結構的考量、傳動方式的選擇、甚至到電力需求的估算。更進一步，我希望書中能探討到，在設計階段，如何預測並避免未來在「應用」上可能遇到的問題，像是振動、共振、或是過載等。我一直認為，好的設計是省去日後大量除錯和修改的關鍵。如果這本書能提供一些設計原則、設計流程的標準化建議，或是甚至一些實用的設計工具和軟體的介紹，那對我來說絕對是一本值得收藏的寶典。

评分☆☆☆☆☆

說實在的，颱灣的製造業是 our pride and joy，而機電整閤更是現代製造業的靈魂。我身邊的許多朋友都在從事相關產業，像是麵闆設備、半導體製程設備、或是高階的產業機器人，這些領域都離不開對「多軸運動控製」的精準掌握。這次看到這本《機電整閤控製：多軸運動設計與應用》(第四版)，第一個感覺就是「太及時瞭！」我尤其好奇，書中對於「設計」這塊的著墨有多深？是不是會從零開始，引導讀者如何去規劃一個多軸運動係統的機械結構、選擇閤適的傳動元件（像是滾珠螺桿、線性滑軌、諧波減速機等等），然後再進一步到電控係統的配置，包括馬達種類的挑選（步進、伺服）、驅動器的匹配、以及感測器的整閤。畢竟，一個好的設計是成功的基石。我希望這本書能提供清晰的架構和邏輯，讓我能理解不同應用場景下，設計上的考量點會有哪些差異，例如在需要高速低延遲的應用，和需要高扭矩平穩運行的應用，其設計思路肯定大相逕庭。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《機電整閤控製：多軸運動設計與應用》(第四版) 聽起來就重量十足！身為一個對自動化、機器人手臂、 CNC 機颱等領域充滿好奇的颱灣讀者，我一直在尋找一本能深入淺齣、理論與實務兼具的書籍。這本書的標題就直接點齣瞭我的痛點——「多軸運動設計與應用」。很多時候，我們看到的隻是成品，背後那複雜的機電整閤、控製器設計、軸之間的協調運動，都像是一團迷霧。第四版代錶著不斷的更新與精進，這點讓我很期待，不知道裡麵會不會涵蓋到最新的伺服驅動技術、編碼器原理、甚至是一些進階的運動規劃演算法？尤其「機電整閤」這幾個字，簡直是我的聖杯，能把機械、電子、控製三者緊密結閤的學問，真的博大精深，若能藉由這本書的引導，我希望能更理解從硬體架構到軟體演算法的設計流程，還有實際應用上會遇到哪些挑戰，例如精準度、響應速度、可靠性等等。我對裡麵的範例應用部分尤其感興趣，若是能有實際的案例分析，例如某種產業機械的設計思路，那絕對是無價之寶。

评分☆☆☆☆☆

收到這本《機電整閤控製：多軸運動設計與應用》(第四版) 的消息，讓我內心充滿期待！身為在颱灣科技產業中一個小小螺絲釘，我深深體會到機電整閤技術的關鍵性。特別是「多軸運動設計與應用」這個主題，直接打中瞭我在工作上可能遇到的瓶頸。很多時候，我們在研發新設備、或是優化現有產線時，都需要麵對複雜的多軸控製問題。我非常好奇，這本書的「應用」部分會涵蓋哪些具體的領域？是偏嚮於傳統的 CNC 加工、還是更貼近現今熱門的機器人技術、或是像自動光學檢測（AOI）設備裡複雜的運動模組？我希望透過這本書，能對這些實際的應用場景有更深入的理解，瞭解在不同情境下，會麵臨哪些獨特的挑戰，以及有哪些創新的解決方案。若是有搭配實際的「光碟」內容，那更是錦上添花，理論與實際操作的結閤，絕對能讓學習效果倍增。