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模块 1. 传感器和执行器 

1.1. 传感器 

1.1.1. 传感器选择 
1.1.2. 机电一体化系统中的传感器 
1.1.3. 应用实例 

1.2. 存在或接近传感器 

1.2.1. 限位开关：工作原理和技术特性 
1.2.2. 电感式传感器：工作原理和技术特点 
1.2.3. 电容式传感器：工作原理和技术特点 
1.2.4. 光学探测器：工作原理、技术特点 
1.2.5. 超声波探测器的工作原理和技术特点 
1.2.6. 挑选标准 
1.2.7. 应用实例 

1.3. 位置传感器 

1.3.1. 增量式编码器：工作原理和技术特点 
1.3.2. 绝对式编码器：工作原理和技术特点 
1.3.3. 激光传感器：工作原理和技术特点 
1.3.4. 磁致伸缩传感器和线性电位计
1.3.5. 挑选标准 
1.3.6. 应用实例 

1.4. 温度传感器 

1.4.1. 恒温器：工作原理和技术特点 
1.4.2. 热电阻温度传感器：工作原理和技术特性 
1.4.3. 热电偶：工作原理和技术特点 
1.4.4. 辐射高温计：工作原理和技术特点 
1.4.5. 挑选标准 
1.4.6. 应用实例 

1.5. 用于测量工艺和机器中物理变量的传感器 

1.5.1. 压力工作原理 
1.5.2. 流量：工作原理 
1.5.3. 水平：运行原理 
1.5.4. 其他物理变量的传感器 
1.5.5. 挑选标准 
1.5.6. 应用实例 

1.6. 力量检测 

1.6.1. 执行机构选择 
1.6.2. 机电一体化系统中的执行器 
1.6.3. 应用实例 

1.7. 电动推杆 

1.7.1. 继电器和接触器：工作原理和技术特点 
1.7.2. 旋转发动机：工作原理和技术特点 
1.7.3. 步进电机：工作原理和技术特点 
1.7.4. 伺服电机：工作原理、技术特点 
1.7.5. 挑选标准 
1.7.6. 应用实例 

1.8. 气动执行器 

1.8.1. 阀门和伺服阀的工作原理和技术特点 
1.8.2. 气动缸 - 工作原理和技术特点 
1.8.3. 气动马达：工作原理和技术特点 
1.8.4. 真空抓取：工作原理、技术特点 
1.8.5. 挑选标准 
1.8.6. 应用实例 

1.9. 液压传动器 

1.9.1. 阀门和伺服阀的工作原理和技术特点 
1.9.2. 液压缸 - 工作原理和技术特点 
1.9.3. 液压马达：工作原理和技术特点 
1.9.4. 挑选标准 
1.9.5. 应用实例 

1.10. 在机器设计中应用传感器和执行器选择的示例

1.10.1. 待设计机器的描述 
1.10.2. 传感器选择 
1.10.3. 执行机构选择 

模块 2. 轴控制、机电一体化系统和自动化 

2.1. 生产流程自动化 

2.1.1. 生产流程自动化 
2.1.2. 控制系统的分类 
2.1.3. 使用的技术 
2.1.4. 机器自动化和/或流程自动化 

2.2. 机电一体化系统：要素 

2.2.1. 机电一体化系统 
2.2.2. 作为离散过程控制元件的可编程逻辑控制器 
2.2.3. 控制器作为连续过程的控制元件 
2.2.4. 作为位置控制元件的轴控制器和机器人 

2.3. 使用可编程逻辑控制器  (PLC,s) 进行离散控制 

2.3.1. 硬连线逻辑与编程逻辑 
2.3.2. 利用 PLC,s 进行控制 
2.3.3. PLC,s 的应用领域 
2.3.4. PLC,s 的分类 
2.3.5. 挑选标准 
2.3.6. 应用实例 

2.4. PLC 编程 

2.4.1. 控制系统的表示 
2.4.2. 运行周期 
2.4.3. 配置可能性 
2.4.4. 变量识别和地址分配 
2.4.5. 编程语言 
2.4.6. 指令集和编程软件 
2.4.7. 编程示例 

2.5. 描述顺序自动机的方法 

2.5.1. 顺序自动装置的设计 
2.5.2. GRAFCET 作为一种描述顺序自动机的方法 
2.5.3. GRAFCET 的类型 
2.5.4. GRAFCET 的要素 
2.5.5. 标准化符号 
2.5.6. 应用实例 

2.6. 结构化 GRAFCET 

2.6.1. 控制系统的结构化设计和编程 
2.6.2. 驾驶模式 
2.6.3. 安全 
2.6.4. 分层 GRAFCET 图表 
2.6.5. 结构化设计实例 

2.7. 由控制器进行连续控制 

2.7.1. 工业调节器 
2.7.2. 监管机构的适用范围。分类 
2.7.4. 挑选标准 
2.7.5. 应用实例 

2.8. 机器自动化 

2.8.1. 机器自动化 
2.8.3. 速度和位置控制 
2.8.4. 安全系统 
2.8.5. 应用实例 

2.9. 通过轴控制进行位置控制 

2.9.1. 位置控制 
2.9.2. 轴控制器的应用领域分类 
2.9.3. 挑选标准
2.9.4. 应用实例

2.10. 设备选型在机器设计中的应用实例 

2.10.1. 待设计机器的描述 
2.10.2. 设备选择 
2.10.3. 已解决的执行问题 

模块 3. 应用于机电一体化工程的机器人技术 

3.1. 机器人 

3.1.1. 机器人 
3.1.2. 机器人应用 
3.1.3. 机器人的分类 
3.1.4. 机器人的机械结构 
3.1.5. 机器人的规格 

3.2. 技术组成部分 

3.2.1. 电动、气动和液压执行器 
3.2.2. 机器人内部和外部的传感器 
3.2.3. 视觉系统 
3.2.4. 选择电机和传感器 
3.2.5. 末端元件和爪子 

3.3. 变革 

3.3.1. 机器人结构 
3.3.2. 实体的位置和方向 
3.3.3. 欧拉方位角 
3.3.4. 同质变换矩阵 

3.4. 位置和方向运动学 

3.4.1. 德纳维特-哈腾伯格配方 
3.4.2. 直接运动学问题 
3.4.3. 逆向运动学问题 

3.5. 速度和加速度运动学 

3.5.1. 固体的速度和加速度 
3.5.2. 雅各矩阵 
3.5.3. 独特的配置 

3.6. 静力学 

3.6.1. 力和力矩平衡方程 
3.6.2. 静力学计算递归法 
3.6.3. 利用雅各布矩阵进行静态分析 

3.7. 动态性 

3.7.1. 固体的动态特性 
3.7.2. 牛顿-欧拉公式 
3.7.3. 拉格朗日-欧拉公式 

3.8. 运动控制 

3.8.1. 轨迹规划 
3.8.2. 关节空间的内插器 
3.8.3. 笛卡尔空间中的轨迹规划 

3.9. 单关节线性动态控制 

3.9.1. 控制技术 
3.9.2. 动态系统 
3.9.3. 传递函数模型和状态空间表示法 
3.9.4. 直流发动机动态模型 
3.9.5. 控制直流发动机 

3.10. 编程 

3.10.1. 编程系统 
3.10.2. 编程语言 
3.10.3. 编程技术 

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