工程实践创新项目教程

项目引导——能力源. 工程. 实践. 创新

一、从自动化技术体验中心说起................................................. 1

二、从西门子自动化技术发展历程说起...................................... 4

三、从工程实践创新教学说起..................................................... 5

四、“能力源”创新教育理论基础的思考.................................... 6

项目开篇——能力源创新课程套件简介

任务一能力源创新课程套件典型项目案例................................ 7

任务二能力源创新课程套件典型组件说明.............................. 10

任务三能力源创新课程套件常见搭建..................................... 14

小结.......................................................................................... 19

项目备战——VJC 图形化交互式开发系统

任务一VJC 图形化交互式开发系统的介绍.............................. 22

任务二VJC 图形化交互式开发系统的使用.............................. 26

任务三VJC 图形化交互式开发系统的特点.............................. 32

小结.......................................................................................... 33

项目实战——自动化工程实践创新项目

项目一自动门......................................................... 36

任务一了解生活中的自动门................................................... 37

子任务一 认识几种典型的自动门...............37

子任务二 自动门的定义与分类.................39

任务二自动门的结构与组成...................................................42

任务三了解自动门核心技术子任务一 了解自动门的传感技术...............43

子任务二 了解自动门驱动技术.................44

子任务三 了解自动门控制术.................45

...........................................................46

任务四构建自动门系统.........................................................58

小结...................................................................................58

项目二智能电梯.................................................... 59

任务一了解智能电梯.............................................................. 60

子任务一 智能电梯简介.......................60

子任务二 智能电梯的定义与分类...............62

任务二电梯的结构与组成....................................................... 68

项目拓展工程实践创新项目教程............................................70

任务三了解智能电梯的核心技术子任务一 了解智能电梯的曳引系统.............70

子任务二 了解智能电梯的重量平衡系统.........73

子任务三 了解智能电梯的轿厢系.............74

子任务四 了解智能电梯的门系统...............74

子任务五 了解智能电梯的电气控制系统.........76

子任务六 了解智能电梯的常用调度算法.........77

子任务七 了解智能电梯的速度和位置检测装置...79

子任务八 了解电梯的导向技术.................81

小结.......................................................................................... 89

项目拓展................................................................................... 90

项目三AGV 小车..................................................... 91

任务一认识AGV 小车.............................................................. 92

子任务一 AGV小车的应用.....................92

子任务二 自动导引小车的定义与分类...........94

子任务三 AGV的结构与组成...................96

任务二了解AGV 的核心技术................................................... 98

子任务一 了解自动导向系统...................99

子任务二 了解动力系统......................100

子任务三 了解控制与通信系统................100

子任务四 了解安全系统......................101

任务三构建AGV 小车............................................................ 102

小结........................................................................................ 107

项目拓展................................................................................. 108

项目四数控机床................................................... 108

任务一 了解数控机床............................................................ 109

子任务一 认识典型的数控机床................109

子任务二 数控机床的定义和分类..............112

任务二 数控机床的结构与组成...............................................114

任务三 了解数控机床的核心技术...........................................116

子任务一 了解数控机床的传动技术............116

子任务二 了解数控机床的数控系统............117

子任务三 了解数控机床的伺服驱动系统........118

子任务四 了解数控机床的检测装置............119

任务四 构建数控机床............................................................ 120

小结........................................................................................ 124

项目拓展................................................................................. 124

项目五工业机械手................................................ 125

任务一了解工业机械手的应用.............................................. 126

子任务一 了解工业机械手的应用领域..........126

子任务二 工业机械手的定义与分类............126

任务二工业机械手的结构与组成.......................................... 130

任务三了解工业机械手的核心技术....................................... 131

子任务一 了解工业机械手的传感技术..........131

子任务二 了解工业机械手的驱动技术..........132

子任务三 了解工业机器人的传动技术..........132

子任务四 了解工业机械手的编程技术..........133

任务四构建工业机械手......................................................... 134

小结........................................................................................ 137

项目拓展................................................................................. 137

项目六自动化仓储系统......................................... 137

任务一认识身边的自动化仓储系统....................................... 138

子任务一 认识自动化仓储系统................138

子任务二 自动化仓储系统的定义和分类........140

任务二自动化仓储系统的结构与组成................................... 141

任务三了解自动化仓储系统的核心技术及应用..................... 142

子任务一 了解仓储系统的存储系统............142

子任务二 巷道堆垛机 .......................143

子任务三 仓位定位技术......................144

子任务四 控制和管理系统....................144

任务四构建自动化仓储系统................................................. 146

小结........................................................................................ 148

项目拓展................................................................................. 148

项目决战——柔性制造自动化控制系统

4 任务一了解柔性制造系统..................................................... 150

子任务一 柔性制造系统的定义................151

子任务二 柔性制造系统的分类................152

任务二柔性制造系统的结构与组成....................................... 153

任务三了解柔性制造系统的核心技术................................... 155

子任务一 了解柔性制造系统的控制系统........155

子任务二 了解柔性制造系统的加工系统........155

子任务三 了解柔性制造系统的运输单元........156

子任务四 了解柔性制造系统的检测与监控技术...157

工程实践创新项目教程

任务四构建能力源创新课程套件柔性制造系统..................... 157小结........................................................................................ 161

项目挑战——自动化工程实践创新拓展

任务一能力风暴——竞赛机器人.......................................... 164

任务二进化力——模块化工业机器人................................... 166

任务三创新核——智能移动机器人....................................... 168

任务四龙卫士——便携式排爆机器人................................... 171

任务五工程项目管理的标准模式.......................................... 1732100433B

本书从实际工程入手，在介绍真实工程项目的基础上，提炼出真实工程项目中机电的核心技术，以“能力源”创新课程套件为载体，学习者通过与真实工程项目的实际比对，自主搭建高仿真型工程项目实体，完成项目的组件搭建、线路连接，并通过VJC图形化交互式开发系统全面实现高仿真型工程项目的控制设计、运行调试和故障诊断。整书以“项目引导”“项目开篇”“项目备战”“项目实战”“项目决战”和“项目挑战”的结构编排，采用从工程相关知识介绍到实践再到创新的项目单元的编写思路，让教学者和学习者了解并亲身体验自动化工程实践创新的教学方法和学习方式，丰富学习者的工程实践知识、经验技巧和技术应用，由浅入深、由感性到理性，拓展学习者的专业视野，提升学习者的职业素养和实践创新能力。 本书适用于职业院校机电类专业学生和社会人员用以提升自动化工程实践能力，更加适合于不同类型学校学生开展社团、工程创新实践活动和技术大赛活动，可以作为职业院校开设专业认识概论、基础实践创新教学、综合实践课程教学以及创新实践课程教学的指导用书。

《工程项目创新实践教程》着重介绍如何实现工程项目研究主要功能的设计与制作，并附有部分项目创新实践的实例，每章后附有实践训练题，训练题由开始给定简单课题的设计到由学生自主选题立项的设计，由简单实物的设计到比较复杂实物的设计，并为有创造潜质的读者留有较大的深入学习空间。在编写上力求理论联系实际。便于自学，具有较强的可操作性，希望《工程项目创新实践教程》能对初次进行工程项目设计的在校大学生有所裨益。《工程项目创新实践教程》可作为初次开展工程项目研究制作的低年级大学生的实践教材，也可供对项目研究和创新实践有兴趣的中、青年读者参考。

1 概述

1.1 工程项目创新实践的定义

1.2 工程项目创新实践的基本过程

1.3 工程项目创新实践的工作方法与特点

1.4 工程项目创新实践基本过程运用实例

1.5 实践训练题

2 选题

2.1 选题的意义

2.2 选题的原则

2.3 常用选题方法

2.4 确定选题实例

2.5 选题注意点

2.6 选题的程序和步骤

2.7 项目设计可行性报告

2.8 项目设计可行性报告实例

2.9 实践训练题

3 对选题设计问题的认识

3.1 对选题设计问题认识的作用

3.2 对设计问题认识的工作流程

3.3 制定要求表

3.4 对选题设计问题认识实例

3.5 实践训练题

4 方案设计

4.1 方案设计常用创新构思技法

4.2 方案设计工作内容

4.3 功能分解

4.4 寻求设计方案

4.5 控制方案设计

4.6 方案设计实例——六足步行式机器人的方案设计

4.7 方案设计训练题

5 结构设计

5.1 结构设计阶段的任务与内容

5.2 合理确定结构形状的基本知识

5.3 结构设计的基本原则

5.4 结构设计步骤

5.5 结构设计实践训练题

6 详细设计与加工制作

6.1 详细设计阶段的任务

6.2 加工制作

6.3 详细设计与加工实例——煤浆输送器结构的详细设计

6.4 详细设计实践训练题

7 结题报告的撰写与答辩

7.1 项目结题报告的撰写

7.2 技术报告宣讲与答辩

7.3 实践训练题

8 学生设计制作项目图片选

参考文献2100433B

丛书名：新编电气与电子信息类本科规划教材

《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》为北京市高等教育精品教材立项项目。《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》结合高等学校工程创新实践课程改革，强调学生自主创新、动手实践，将机器人控制与编程、机械创新设计、传感器等多项技术综合，突出创意性和实用性。《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》包括7章内容，通过对创新理论基础的阐述，系统介绍了能力风暴机器人、机器人编程设计、VJC编程实例、EI创新组件设计和ROBEl机器人组件设计等，并配以相应的思考与训练题和一些作品实例。《工程创新设计与实践教程:创新设计及机器人实践》的附录介绍了中国智能机器人比赛的项目规则。