第1章 绪论
1.1 机电一体化概述
1.2 机电一体化系统的基本组成要素
1.3 机电一体化关键技术
1.4 机电一体化技术的主要特征与发展趋势
1.4.1 机电一体化技术的主要特征
1.4.2 机电一体化技术的发展趋势
1.5 机电一体化系统设计开发过程
1.5.1 机电一体化系统的设计
1.5.2 机电一体化系统设计的工程路线
习题与思考题
基础篇
第2章 机械设计技术
2.1 机械设计概述
2.2 齿轮(系)传动
2.2.1 齿轮分类及选用
2.2.2 传动比的确定
2.2.3 齿侧间隙的消除
2.3 谐波齿轮传动
2.4 滚珠丝杠螺母副
2.4.1 滚珠丝杠螺母副的组成及特点
2.4.2 滚珠的循环方式
2.4.3 主要设计参数
2.4.4 滚珠丝杠副的精度等级及标注方法
2.4.5 间隙消除及预紧方法
2.4.6 支撑方式及制动装置
2.4.7 润滑和密封
2.4.8 滚珠丝杠螺母副的选用
2.5 同步带传动装置
2.5.1 同步带传动的原理与特点
2.5.2 同步带的主要结构及分类
2.5.3 同步带轮的主要类型及规格
2.5.4 同步带传动的设计计算
2.6 导轨的设计计算与选用
2.6.1 导轨的技术要求
2.6.2 直线滑动导轨
2.6.3 圆运动导轨与贴塑滑动导轨
2.6.4 滚动直线导轨
2.7 工程实践例题
习题与思考题
第3章 检测传感技术
3.1 传感器的组成及分类
3.1.1 传感器的组成
3.1.2 传感器的分类
3.2 传感器特性与要求
3.2.1 传感器的静态模型
3.2.2 传感器的静态特性指标
3.2.3 传感器的动态特性指标
3.3 常用传感器及应用
3.3.1 光电编码器
3.3.2 光栅尺
3.3.3 温度传感器
3.3.4 霍尔传感器
3.3.5 超声波传感器
3.3.6 智能传感器
3.4 检测信号处理技术
3.4.1 检测信号概述
3.4.2 模拟信号的处理
3.4.3 数字信号的处理
3.5 传感器接口技术
3.5.1 传感器信号的采样／保持
3.5.2 多通道模拟信号输入
习题与思考题
第4章 伺服驱动技术
4.1 伺服系统的组成与分类
4.1.1 伺服系统的结构组成
4.1.2 伺服系统的分类及特点
4.2 步进电动机及驱动
4.2.1 步进电动机的结构与分类
4.2.2 步进电动机的工作原理
4.2.3 步进电动机的运行特性
4.2.4 步进电动机的驱动控制
4.3 直流伺服电动机及驱动
4.3.1 直流伺服电动机结构及特点
4.3.2 直流伺服电动机的工作原理
4.3.3 直流伺服电动机的驱动控制
4.3.4 直流电动机闭环反馈控制调速系统
4.4 交流伺服电动机及驱动
4.4.1 交流伺服电动机的工作原理
4.4.2 交流伺服电动机的特性
4.4.3 交流伺服电动机的控制和驱动
4.5 工程实践例题
习题与思考题
第5章 计算机控制技术
5.1 控制计算机的组成及要求
5.2 常用控制计算机的类型与特点
5.3 机电一体化系统的常用控制方法
5.3.1 控制系统的结构
5.3.2 控制系统的数学模型
5.3.3 PID控制
5.3.4 常见复杂控制
5.3.5 分布式、网络化控制
5.3.6 远程控制
5.4 机电一体化系统的智能控制技术
5.4.1 专家智能控制系统
5.4.2 自学习智能控制系统
5.4.3 模糊控制系统
5.4.4 基于神经网络的智能控制系统
5.4.5 机器视觉智能系统
习题与思考题
第6章 机电一体化系统设计方法
6.1 机电一体化系统设计方法概述
6.1.1 设计方法的演变
6.1.2 机电一体化系统的特征
6.1.3 机电一体化系统设计指导思想
6.1.4 机电一体化系统设计方法论
6.2 系统总体技术
6.2.1 系统总体技术的定义
6.2.2 系统总体技术方法论
6.2.3 系统总体方案的提出过程
6.2.4 系统总体技术的应用案例
6.3 系统分析评价方法
6.3.1 方案的优化设计
6.3.2 系统性能分析方法
6.4 建立系统的数学模型
6.4.1 数学模型的种类
6.4.2 数学模型的建模方法
6.4.3 机电一体化系统的数学模型
6.5 建立系统的指标体系
6.5.1 性能指标的种类
6.5.2 确定性能指标的途径
6.5.3 性能指标对设计的影响
6.6 机电系统总体设计实例
习题与思考题
应用篇
第7章 机电一体化产品设计——机器人设计
7.1 机器人设计概述
7.2 机器人机械结构设计
7.2.1 机器人关节设计
7.2.2 机器人机身设计
7.2.3 机器人传动机构设计
7.2.4 机器人行走机构设计
7.3 机器人驱动系统设计
7.4 机器人传感系统设计
7.4.1 机器人传感器分类
7.4.2 装配机器人传感系统
7.4.3 焊接机器人传感系统
7.4.4 多传感器集成手爪系统
7.5 机器人控制系统设计
7.6 机器

由张秋菊、王金娥、訾斌主编的《机电一体化系统设计(卓越工程师教育培养机械类创新系列规划教材十二五江苏省高等学校重点教材)》以机电一体化系统设计为主线，介绍机电一体化系统所必需的基础知识与关键技术，内容分为基础篇与应用篇两部分。基础篇包括机械设计技术、检测传感技术、伺服驱动技术、计算机控制技术以及系统分析与综合方法等，从系统化的角度介绍各要素之间的相互作用和整体集成。应用篇通过工业机器人、自动生产线和数控系统这三个典型的机电一体化系统实例，进一步阐述系统化设计理论和实践应用方法。最后结合实际生产案例，给出了20个机电一体化系统设计的课程设计题目供参考选用。
本书可作为普通高等院校机械电子工程、机械工程等专业本科生教材，适合实施“卓越工程师教育培养计划”的本科试点专业使用，也可作为相关工程技术人员参考书。