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第1章 工业机器人系统应用接口技术1

1.1 工业机器人概述1

1.1.1 工业机器人基本构成2

1.1.2 工业机器人的分类3

1.2 机器人硬件接口4

1.2.1 机器人本体接口4

1.2.2 机器人控制器接口4

1.3 工业机器人示教编程接口5

1.3.1 示教器简介5

1.3.2 JOG动作操作6

1.3.3 手爪操作6

1.3.4 菜单功能8

1.4 工业机器人编程软件RT ToolBox10

1.4.1 安装教程10

1.4.2 工作区与工程11

1.4.3 离线／在线／模拟13

1.4.4 机器人参数设置14

1.4.5 监视界面16

1.4.6 机器人编程语言19

1.4.7 程序实例20

1.5 仿真离线编程软件23

1.5.1 离线编程简介23

1.5.2 SOLIDWORKS模型创建23

1.5.3 MELFA-Works24

1.5.4 机器人设置24

1.5.5 布局25

1.5.6 机器人操作26

1.5.7 校准26

1.5.8 任务26

1.5.9 虚拟控制器27

1.5.10 程序实例28

第2章 机器视觉系统开发接口技术34

2.1 机器视觉概述34

2.1.1 机器视觉34

2.1.2 机器视觉系统35

2.2 智能相机38

2.2.1 智能相机的硬件接口39

2.2.2 智能相机编程软件40

2.3 OpenCV系统开发57

2.3.1 OpenCV开发包安装57

2.3.2 OpenCV开发实例：载入图像61

2.3.3 OpenCV开发实例：图像叠加63

2.3.4 OpenCV开发实例：边缘识别64

2.4 树莓派视觉开发技术66

2.4.1 树莓派简介66

2.4.2 树莓派编程语言——Python66

2.4.3 树莓派摄像头67

2.4.4 树莓派上配置摄像头67

2.4.5 树莓派摄像头的Python环境配置68

2.4.6 树莓派视觉系统开发实例69

第3章 机器人操作系统（ROS）开发接口技术75

3.1 ROS概述75

3.1.1 ROS简介75

3.1.2 ROS运行机制77

3.2 安装并配置ROS环境79

3.2.1 安装Ubuntu79

3.2.2 安装并配置ROS环境80

3.3 ROS文件系统84

3.3.1 预备工作84

3.3.2 文件系统概念84

3.3.3 文件系统工具84

3.4 ROS消息发布器和订阅器86

3.4.1 编写发布器节点86

3.4.2 编写订阅器节点89

3.4.3 编译节点90

3.5 ROS Service和Client91

3.5.1 编写Service节点91

3.5.2 编写Client节点92

3.5.3 编译节点93

3.6 ROS开发实例——乌龟机器人94

3.6.1 乌龟机器人——先决条件94

3.6.2 乌龟机器人——分步解析97

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 IDE107

4.2 Arduino基本I/O110

4.2.1 数字I/O110

4.2.2 模拟I/O111

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 Designer3162

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