- 科学出版社
- 9787030771506
- 1版
- 514323
- 47243570-0
- 2024-02
- 机械类相关专业
- 本科
内容简介
本书理论结合实践，论述严谨、图文并茂，是一部比较全面和系统的工业机器人技术基础与编程实操书籍。全书共10章，内容包括工业机器人的基础知识和基本概念、工业机器人的机械系统、运动学和动力学基础、工业机器人的传感器、控制系统、轨迹规划、机器人编程语言，以及工业机器人在典型应用场景中的编程与操作。每章均有习题。
本书可作为地方普通工科院校的机械工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等机械类专业，以及机器人工程、智能制造工程等新工科专业的教材，也可作为专科或研究生相关专业的教学参考用书，对从事机器人技术研究和工业自动化等应用研发工作的工程技术人员有学习参考价值。
本书可作为地方普通工科院校的机械工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等机械类专业，以及机器人工程、智能制造工程等新工科专业的教材，也可作为专科或研究生相关专业的教学参考用书，对从事机器人技术研究和工业自动化等应用研发工作的工程技术人员有学习参考价值。
目录
第1章 初识工业机器人 1
1.1 工业机器人的基础知识 2
1.2 工业机器人的基本组成与技术参数 8
第2章 工业机器人机械系统 13
2.1 工业机器人结构组成与介绍 13
2.2工业机器人驱动方式 15
2.3工业机器人传动机构 17
2.4 工业机器人执行机构 20
第3章 工业机器人的运动学和动力学基础 34
3.1工业机器人运动学 34
3.1.3 工业机器人的连杆参数和齐次变换矩阵 46
3.1.4 工业机器人运动学方程 48
3.2 工业机器人动力学 58
3.2.1工业机器人速度分析 58
3.2.2工业机器人静力分析 63
3.2.3 工业机器人动力学分析 67
3.2.4 机器人动力学建模与仿真 73
习 题 74
第4章 工业机器人传感器 77
4.1 工业机器人传感器概述 77
4.1.1工业机器人传感器的类型 77
4.1.2 传感器的性能指标 78
3.1.3 工业机器人对传感器的一般要求 80
4.2 工业机器人内部传感器 81
4.2.1 位移传感器 81
4.2.2 速度传感器 85
4.2.3 力觉传感器 87
4.3 工业机器人外部传感器 88
4.3.1 接触觉传感器 88
4.3.2 滑觉传感器 90
4.3.3接近觉传感器 92
4.4 机器人视觉技术 94
4.4.1 机器视觉技术概述 94
4.4.2 机器视觉系统的组成 95
4.4.3 图像处理技术 98
习 题 100
第5章 工业机器人控制系统 101
5.1 工业机器人控制系统概述 101
5.1.1 工业机器人控制系统的组成 101
5.1.2 工业机器人控制系统的功能 103
5.1.3 工业机器人控制系统的特点 103
5.2 工业机器人的控制方法与结构 104
5.2.1 工业机器人控制方法分类 104
5.2.2 工业机器人控制系统结构 106
5.3 工业机器人位置控制 108
5.3.1 单关节位置控制 109
5.3.2 多关节位置控制 112
5.4 工业机器人力/力矩控制 114
5.4.1 柔顺控制 114
5.4.2 阻抗控制 115
5.4.3 力/位混合控制 119
5.5 工业机器人先进控制 119
5.5.1 常用非线性控制策略 120
5.5.2 智能控制策略 121
习 题 123
第6章 机器人轨迹规划 124
6.1 机器人轨迹规划概述 124
6.1.1机器人轨迹的概念 124
6.1.2 轨迹规划的一般性问题 125
6.1.3 轨迹的生成方式 127
6.1.4 轨迹规划涉及的主要问题 127
6.2 轨迹规划的基本知识 128
6.2.1 关节空间和笛卡儿空间 128
6.2.2 插补方式分类 128
6.2.3 机器人轨迹控制过程 129
6.3 关节空间轨迹规划 129
6.3.1 三次多项式插值 130
6.3.2 过路径点的三次多项式插值 132
6.3.3 高阶多项式插值 132
6.3.4 用抛物线过渡的线性插值 133
6.4 笛卡儿空间规划 135
6.4.1笛卡儿空间的直线插补 136
6.4.2 笛卡儿空间的平面圆弧插补 137
6.4.3 笛卡儿空间的空间圆弧插补 138
习 题 139
第7章 机器人语言与编程 140
7.1 工业机器人编程方式 140
7.1.1 示教编程 140
7.1.2 离线编程 142
7.2 工业机器人编程语言概述 142
7.2.1 工业机器人的编程要求 143
7.2.2 机器人编程语言的特征与特性 144
7.2.3 机器人编程语言的基本功能 145
7.2.4 机器人编程语言的发展 147
7.3 机器人编程语言简介 149
7.3.1 AL 149
7.3.2 VAL 150
7.3.3 RAPID语言 151
7.4 机器人离线编程系统 152
7.4.1 离线编程特点和主要内容 152
7.4.2 工业机器人离线编程系统的结构 153
7.4.3 ABB工业机器人离线编程仿真软件RobotStudio 157
7.4.4 工业机器人离线编程示例 158
习 题 161
第8章 搬运工作站的编程与操作 162
8.1 搬运工作站的主要组成 162
8.1.1 搬运工作站解包 162
8.1.2 搬运工作站介绍 164
8.2 编译机械装置 166
8.3 添加Smart组件 169
8.3.2 Smart组件属性与信号连接 176
8.4 通信信号的建立与连接 177
8.4.1通信信号的建立 177
8.4.2通信信号的连接 180
8.5 工具坐标数据的建立与定义 181
8.6 工件坐标数据的建立与定义 186
8.7 搬运工作站指令 190
8.7.1 关节运动指令MoveJ 190
8.7.2 线性运动指令MoveL 191
8.7.3 延时指令WaitTime 192
8.7.4 控制输出信号指令 置位Set 复位Reset 193
8.8 调试搬运工作站 193
8.8.1 添加程序指令 193
8.8.2 调试程序 197
8.8.3 搬运工作站程序调试 198
习 题 202
第9章 码垛工作站的编程与操作 203
9.1 搬运工作站介绍 203
9.2 编译机械装置 205
9.3 添加Smart组件 207
9.3.1 吸盘Smart组件建立与属性设置 207
9.3.2 吸盘Smart组件属性与信号连接 210
9.3.3 传送带Smart组件建立与属性设置 211
9.3.4 传送带Smart组件属性与信号连接 218
9.4 通信信号的建立与连接 219
9.4.1 通信信号的建立 219
9.4.2 通信信号的连接 220
9.5 载荷数据的建立与定义 221
9.6 码垛工作站指令 222
9.6.1 绝对位置运动指令MoveAbsJ 222
9.6.2 加1指令Incr 224
9.7 计算码垛位置 224
9.8 调试码垛工作站 227
9.8.1 码垛工作站例行程序 227
9.8.2 添加码垛工作站例行程序 230
9.8.3 码垛工作站程序调试 242
习 题 246
第10章 焊接工作站的编程与操作 247
10.1 焊接工作站介绍 247
10.2 编译机械装置 251
10.3 添加Smart组件 252
10.3.1 弧焊工作站Smart组件建立与属性设置 252
10.3.2 弧焊工作站Smart组件属性与信号连接 254
10.3.3 点焊工作站Smart组件建立与属性设置 255
10.3.4 点焊工作站Smart组件属性与信号连接 257
10.4 通信信号的建立与连接 258
10.4.1 通信信号的建立 258
10.4.2 通信信号的连接 261
10.5 常用焊接参数 262
10.5.1 弧焊参数 262
10.5.2 点焊参数 263
10.6 创建碰撞监控 264
10.7 焊接工作站指令 265
10.7.1 弧焊线性焊接开始指令ArcLStart 265
10.7.2 弧焊线性焊接指令ArcL 267
10.7.3 弧焊线性焊接结束指令ArcLEnd 268
10.7.4 线性/关节点焊指令SpotL\SpotJ 270
10.7.5 外轴激活指令ActUnit\DeactUnit 271
10.8 调试焊接工作站 273
10.8.1 弧焊工作站例行程序 273
10.8.2 点焊工作站例行程序 277
10.8.3 弧焊工作站程序调试 281
10.8.4 点焊工作站程序调试 285
习题 295
1.1 工业机器人的基础知识 2
1.2 工业机器人的基本组成与技术参数 8
第2章 工业机器人机械系统 13
2.1 工业机器人结构组成与介绍 13
2.2工业机器人驱动方式 15
2.3工业机器人传动机构 17
2.4 工业机器人执行机构 20
第3章 工业机器人的运动学和动力学基础 34
3.1工业机器人运动学 34
3.1.3 工业机器人的连杆参数和齐次变换矩阵 46
3.1.4 工业机器人运动学方程 48
3.2 工业机器人动力学 58
3.2.1工业机器人速度分析 58
3.2.2工业机器人静力分析 63
3.2.3 工业机器人动力学分析 67
3.2.4 机器人动力学建模与仿真 73
习 题 74
第4章 工业机器人传感器 77
4.1 工业机器人传感器概述 77
4.1.1工业机器人传感器的类型 77
4.1.2 传感器的性能指标 78
3.1.3 工业机器人对传感器的一般要求 80
4.2 工业机器人内部传感器 81
4.2.1 位移传感器 81
4.2.2 速度传感器 85
4.2.3 力觉传感器 87
4.3 工业机器人外部传感器 88
4.3.1 接触觉传感器 88
4.3.2 滑觉传感器 90
4.3.3接近觉传感器 92
4.4 机器人视觉技术 94
4.4.1 机器视觉技术概述 94
4.4.2 机器视觉系统的组成 95
4.4.3 图像处理技术 98
习 题 100
第5章 工业机器人控制系统 101
5.1 工业机器人控制系统概述 101
5.1.1 工业机器人控制系统的组成 101
5.1.2 工业机器人控制系统的功能 103
5.1.3 工业机器人控制系统的特点 103
5.2 工业机器人的控制方法与结构 104
5.2.1 工业机器人控制方法分类 104
5.2.2 工业机器人控制系统结构 106
5.3 工业机器人位置控制 108
5.3.1 单关节位置控制 109
5.3.2 多关节位置控制 112
5.4 工业机器人力/力矩控制 114
5.4.1 柔顺控制 114
5.4.2 阻抗控制 115
5.4.3 力/位混合控制 119
5.5 工业机器人先进控制 119
5.5.1 常用非线性控制策略 120
5.5.2 智能控制策略 121
习 题 123
第6章 机器人轨迹规划 124
6.1 机器人轨迹规划概述 124
6.1.1机器人轨迹的概念 124
6.1.2 轨迹规划的一般性问题 125
6.1.3 轨迹的生成方式 127
6.1.4 轨迹规划涉及的主要问题 127
6.2 轨迹规划的基本知识 128
6.2.1 关节空间和笛卡儿空间 128
6.2.2 插补方式分类 128
6.2.3 机器人轨迹控制过程 129
6.3 关节空间轨迹规划 129
6.3.1 三次多项式插值 130
6.3.2 过路径点的三次多项式插值 132
6.3.3 高阶多项式插值 132
6.3.4 用抛物线过渡的线性插值 133
6.4 笛卡儿空间规划 135
6.4.1笛卡儿空间的直线插补 136
6.4.2 笛卡儿空间的平面圆弧插补 137
6.4.3 笛卡儿空间的空间圆弧插补 138
习 题 139
第7章 机器人语言与编程 140
7.1 工业机器人编程方式 140
7.1.1 示教编程 140
7.1.2 离线编程 142
7.2 工业机器人编程语言概述 142
7.2.1 工业机器人的编程要求 143
7.2.2 机器人编程语言的特征与特性 144
7.2.3 机器人编程语言的基本功能 145
7.2.4 机器人编程语言的发展 147
7.3 机器人编程语言简介 149
7.3.1 AL 149
7.3.2 VAL 150
7.3.3 RAPID语言 151
7.4 机器人离线编程系统 152
7.4.1 离线编程特点和主要内容 152
7.4.2 工业机器人离线编程系统的结构 153
7.4.3 ABB工业机器人离线编程仿真软件RobotStudio 157
7.4.4 工业机器人离线编程示例 158
习 题 161
第8章 搬运工作站的编程与操作 162
8.1 搬运工作站的主要组成 162
8.1.1 搬运工作站解包 162
8.1.2 搬运工作站介绍 164
8.2 编译机械装置 166
8.3 添加Smart组件 169
8.3.2 Smart组件属性与信号连接 176
8.4 通信信号的建立与连接 177
8.4.1通信信号的建立 177
8.4.2通信信号的连接 180
8.5 工具坐标数据的建立与定义 181
8.6 工件坐标数据的建立与定义 186
8.7 搬运工作站指令 190
8.7.1 关节运动指令MoveJ 190
8.7.2 线性运动指令MoveL 191
8.7.3 延时指令WaitTime 192
8.7.4 控制输出信号指令 置位Set 复位Reset 193
8.8 调试搬运工作站 193
8.8.1 添加程序指令 193
8.8.2 调试程序 197
8.8.3 搬运工作站程序调试 198
习 题 202
第9章 码垛工作站的编程与操作 203
9.1 搬运工作站介绍 203
9.2 编译机械装置 205
9.3 添加Smart组件 207
9.3.1 吸盘Smart组件建立与属性设置 207
9.3.2 吸盘Smart组件属性与信号连接 210
9.3.3 传送带Smart组件建立与属性设置 211
9.3.4 传送带Smart组件属性与信号连接 218
9.4 通信信号的建立与连接 219
9.4.1 通信信号的建立 219
9.4.2 通信信号的连接 220
9.5 载荷数据的建立与定义 221
9.6 码垛工作站指令 222
9.6.1 绝对位置运动指令MoveAbsJ 222
9.6.2 加1指令Incr 224
9.7 计算码垛位置 224
9.8 调试码垛工作站 227
9.8.1 码垛工作站例行程序 227
9.8.2 添加码垛工作站例行程序 230
9.8.3 码垛工作站程序调试 242
习 题 246
第10章 焊接工作站的编程与操作 247
10.1 焊接工作站介绍 247
10.2 编译机械装置 251
10.3 添加Smart组件 252
10.3.1 弧焊工作站Smart组件建立与属性设置 252
10.3.2 弧焊工作站Smart组件属性与信号连接 254
10.3.3 点焊工作站Smart组件建立与属性设置 255
10.3.4 点焊工作站Smart组件属性与信号连接 257
10.4 通信信号的建立与连接 258
10.4.1 通信信号的建立 258
10.4.2 通信信号的连接 261
10.5 常用焊接参数 262
10.5.1 弧焊参数 262
10.5.2 点焊参数 263
10.6 创建碰撞监控 264
10.7 焊接工作站指令 265
10.7.1 弧焊线性焊接开始指令ArcLStart 265
10.7.2 弧焊线性焊接指令ArcL 267
10.7.3 弧焊线性焊接结束指令ArcLEnd 268
10.7.4 线性/关节点焊指令SpotL\SpotJ 270
10.7.5 外轴激活指令ActUnit\DeactUnit 271
10.8 调试焊接工作站 273
10.8.1 弧焊工作站例行程序 273
10.8.2 点焊工作站例行程序 277
10.8.3 弧焊工作站程序调试 281
10.8.4 点焊工作站程序调试 285
习题 295
