前言

人类社会的发展历经原始社会、农业社会、工业社会，一直到今天的信息社会，前进的脚步仍在加速，智能生产和智慧生活是未来的发展方向。新一轮技术革命的大幕已经拉开，它的特点是技术更加密集、系统更加智能、接口更加开放、普及更加迅速。跨界融合创新的特征日益凸显，专业技术之间的壁垒日渐消融。这对机电工程产品开发研制、机电工程创新人才培养、高等工程实践教学、企业市场竞争开拓等方面均产生了深刻和重大的影响。工业化大生产时代形成的市场细分、专业化生产模式，以及与之并行的高度专业化的工程技术人才培养模式面临着重大挑战。

多年来编者在科研开发、人才培养和实验室建设过程中，特别注重机械、电气、自动化、电子、软件等多领域技术的集成应用，在3D打印机、智能机器人、工厂自动化系统、有限元仿真系统、虚拟现实系统等领域开发了一批产品，有深厚的技术积累优势。任何机电产品的开发都是机、电、信、控、算等多领域技术实现“精确拼图”的成果，理解和掌握它们之间的接口技术，对于提升机电产品的创新级别，对于提升大学生、研究生和研发工程师的工程实践创新能力非常重要。

本书共分10章，第1章重点介绍了工业机器人示教编程、离线编程和集成应用方面的接口技术。第2章首先讲述了工业智能相机集成创新应用的知识，然后介绍了基于OpenCV开发图像处理系统和基于树莓派进行视觉系统开发的基本原理。第3章介绍了机器人操作系统（ROS）开发的基础知识。第4章介绍了Arduino开源平台的基本I/O接口、通信接口和软件接口开发知识。第5章以三菱QPLC为例，介绍了PLC控制系统开发的基本接口技术。第6章以三菱GOT1000为例，介绍了工业控制人机界面设计和开发的基本方法。第7章首先介绍了变频控制的接口技术，并介绍了CC-Link总线控制接口实例。第8章介绍了Virtools开发平台的基本运行机制，重点结合实例讲解了图形脚本、VSL、Lua和SDK四类开发接口的基本流程、基本方法和基础概念。第9章重点介绍了基于CAA对CATIA软件二次开发的基本原理，并给出了若干典型开发实例。第10章以若干有限元分析实例为基础，介绍了ANSYS和Abaqus有限元软件定制开发的基本原理。本书坚持创新和应用并举，实例和理论交融，不过于追求烦琐细节，重点突出开发接口，初学者读之可以快速入门，有一定基础者可以扩展自身的技术领域。

本书由北方工业大学胡福文、山东科技大学贺云花编著。李立、刘宴诚、张帅、王均、牛晓杰、梁真、闫东东、李俊朋等分别参与了有关章节内容的编写。

由于本书涉及的技术领域非常广泛，但因篇幅有限，没有展开更加翔实的介绍。此外，由于水平有限，书中难免有细节疏漏和描述偏差，敬请广大读者批评指正。

编著者