第1章工业机器人概述1
1.1工业机器人的定义1
1.2工业机器人的分类和应用2
1.2.1工业机器人的分类2
1.2.2工业机器人的应用3
1.3工业机器人的安全知识3
1.3.1工业机器人的主要危险3
1.3.2工业机器人的安全使用要求5
习题6

第2章机器人系统组成7
2.1机器人本体的构成7
2.1.1机械臂的结构7
2.1.2机器人作业范围10
2.1.3末端执行器11
2.2机器人控制系统的组成16
2.2.1主体16
2.2.2驱动装置16
2.2.3机器人的控制系统17
2.2.4工业机器人控制系统的特点18
2.2.5机器人控制系统基本功能19
2.2.6工业机器人控制系统的分类19
2.3机器人本体连接(通信)26
习题29

第3章机器人坐标系统30
3.1机器人坐标系的分类30
3.2工具坐标系的设定34
3.2.1坐标系画面设定法34
3.2.2激活工具坐标系38
3.2.3检验工具坐标系39
3.2.4检验TCP位置39
3.3用户坐标系的设定40
3.3.1三点法设置用户坐标系40
3.3.2激活用户坐标系42
3.3.3检验用户坐标系43
3.4手动坐标系的设定44
习题44

第4章机器人示教盒介绍45
4.1FANUC机器人示教盒普通功能的介绍45
4.1.1认识示教盒45
4.1.2新示教盒介绍47
4.1.3示教盒操作键介绍47
4.2通电/关电51
4.2.1通电51
4.2.2关电52
4.3点动机器人52
4.3.1点动机器人的条件52
4.3.2坐标介绍52
4.3.3位置状态54
4.4模式开关与程序动作的关系55
习题55

第5章机器人虚拟示教编程56
5.1ROBOGUIDE简介56
5.2软件安装58
5.3建立Work cell59
5.4界面介绍和基本操作61
5.4.1界面介绍61
5.4.2常用工具条功能介绍62
5.5机器人相关设备的添加65
5.5.1机器人的添加和更改65
5.5.2编辑机器人65
5.5.3机器人搬运手爪的添加和设置66
5.5.4周边设备的添加69
5.6编程75
5.6.1Simulation程序75
5.6.2编写示教盒程序77
习题78

第6章机器人输入/输出信号79
6.1输入/输出信号的分类79
6.1.1通用信号79
6.1.2专用信号79
6.1.3I/O分配79
6.2输入/输出信号的接线与机架配置80
6.2.1配置80
6.2.2连接81
6.3输入/输出信号的仿真与应用81
6.3.1强制输出81
6.3.2仿真输入/输出81
6.4系统信号的介绍82
6.4.1系统输入/输出信号（UOP）82
6.4.2专用输入输出信号83
习题84

第7章机器人在线示教编程85
7.1示教程序的创建86
7.2机器人程序指令与指令示教87
7.2.1动作指令及示教动作指令87
7.2.2控制指令及示教控制指令91
7.2.3位置寄存器指令及示教位置寄存器指令93
7.2.4I/O 指令及示教I/O 指令96
7.2.5转移指令99
7.2.6待命指令101
7.3示教程序的修改102
7.3.1选择程序102
7.3.2修改动作指令103
7.3.3程序编辑指令106
7.4 示教程序的测试运转108
7.4.1逐步测试运转（步骤运转）108
7.4.2连续测试运转109
7.5机器人文件的拷贝与还原109
7.5.1切换文件输入/输出装置109
7.5.2保存数据110
7.5.3文件操作110
7.5.4加载程序文件111
7.5.5加载备份功能111
7.6FANUC机器人在自动生产线上的应用编程112
习题113

第8章机器视觉在机器人生产线上的应用114
8.1机器视觉的定义114
8.2机器视觉系统的构成114
8.3机器视觉在机器人生产线上的应用115
8.3.1药丸实验115
8.3.2工件尺寸检测案例126
8.3.3字符串提取实验131
8.3.4相机通信135
8.3.5应用向导137
习题143

第9章机器人运动学分析144
9.1工业机器人的运动学基础144
9.1.1典型FANUC工业机器人简介144
9.1.2六轴工业机器人数学理论基础145
9.1.3六轴工业机器人连杆参数与坐标148
9.1.4建立运动学方程150
9.2六轴工业机器人正逆运动学151
9.2.1六轴工业机器人正运动学151
9.2.2六轴工业机器人逆运动学152
9.3关节空间轨迹规划155
9.3.1五次多项式插值法155
9.3.2抛物线拟合的线性插值法156
9.4笛卡儿空间轨迹规划157
9.4.1直线轨迹规划157
9.4.2圆弧轨迹规划158
9.5六轴工业机器人运动学仿真160
9.5.1六轴工业机器人建模160
9.5.2六轴工业机器人正运动学仿真验证164
9.5.3六轴工业机器人逆运动学仿真验证166
9.5.4关节空间轨迹规划170
习题172

第10章机器人动力学分析174
10.1刚体动力学174
10.1.1刚体的动能与位能175
10.1.2动力学方程的两种求法176
10.2机械手动力学方程181
10.2.1速度的计算181
10.2.2动能和位能的计算182
10.2.3动力学方程的推导184
10.2.4动力学方程的简化186
10.3机械手动力学方程实例189
10.3.1二连杆机械手动力学方程189
10.3.2三连杆机械手的速度和加速度方程191
习题196

第11章机器人应用生产线的规划与设计199
11.1机器人应用生产线的规划200
11.1.1可行性分析200
11.1.2机器人应用生产线的生产工艺分析201
11.1.3机器人生产线的节拍分析202
11.2机器人应用生产线的设计203
11.2.1机械传动机构204
11.2.2机器人和辅助设备211
11.2.3控制系统设计216
11.3机器人应用生产线设计案例分析239
11.3.1冲压机器人应用生产线设计239
11.3.2喷涂机器人生产线241
习题244

第12章机器人应用生产线的安装与调试246
12.1机器人应用生产线的安装246
12.1.1机器人应用生产线安装的步骤及注意事项246
12.1.2工业机器人的安装247
12.1.3控制柜的安装250
12.1.4电气的安装250
12.1.5汽车保险杠喷涂机器人安装250
12.2机器人应用生产线的调试256
12.2.1安全操作注意事项257
12.2.2机器人的启动和关闭257
12.3机器人应用生产线的安装与调试案例分析260
12.3.1机器人智能制造生产线的安装260
12.3.2机器人智能制造生产线的调试266
习题274

参考文献275