工程项目创新实践教程

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

《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。

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。

内容简介

以工程实践和创新能力培养为核心，通过大量案例引导学生在大工程思想指导下，从机械产品或系统的构思、设计、制造和运用等全生命周期开展工程实践和创新。主要包括：机械工程项目实践概论、机械工程项目选题方法、机械工程实践项目管理、机械工程研究型项目实践、机械产品设计项目实践、机械产品样机制造项目实践、机械工程项目实践案例。 2100433B

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