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龚仲华 著

图书标签:

• 工业机器人
• 机器人技术
• 自动化
• 编程
• 控制系统
• 机械工程
• 制造
• 入门
• 应用
• 实战

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111528470

版次：1

商品编码：11891477

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：329

编辑推荐

对工业机器人的结构、安装、维护等进行了深入的介绍，对电气控制系统和各组成部件的安装连接技术，以及操作编程技术进行了详细的说明，获得了安川公司技术人员的大力支持。

内容简介

　　本书介绍了工业机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等入门知识；全面系统地阐述了工业机器人本体的机械结构及安装维护要求；对谐波减速器、RV减速器等核心部件的结构原理和装配调整方法，进行了深入具体的介绍；对工业机器人的电气控制系统和各组成部件的安装连接技术，以及工业机器人的手动操作、示教编程、再现运行等操作编程技术，进行了完整详细的说明。

目录

前言
第1章绪论1
1.1机器人的产生和定义1
1.1.1机器人的产生1
1.1.2机器人的定义3
1.2机器人的发展4
1.2.1技术发展水平4
1.2.2研发与应用情况6
1.3机器人的分类10
1.3.1专业分类法和应用分类法10
1.3.2服务机器人简介11
1.4工业机器人及应用15
1.4.1发展简史15
1.4.2产品分类与应用17
1.4.3主要生产企业20
第2章工业机器人的基本特性29
2.1工业机器人的组成29
2.1.1工业机器人及系统29
2.1.2常用的附件31
2.1.3电气控制系统34
2.2工业机器人的特点36
2.2.1基本特点36
2.2.2工业机器人与数控机床37
2.2.3工业机器人与机械手40
2.3工业机器人的结构形态41
2.3.1垂直串联型41
2.3.2水平串联型44
2.3.3并联型46
2.4工业机器人的技术性能48
2.4.1主要技术参数48
2.4.2自由度51
2.4.3工作范围53
2.4.4其他指标55
第3章机械结构与维修57
3.1本体的结构形式57
3.1.1基本结构与特点57
3.1.2其他常见结构59
3.1.3MH6机器人结构简述62
3.2机身结构与维修64
3.2.1基座结构与机器人安装64
3.2.2腰部结构与维修66
3.2.3下臂结构与维修69
3.2.4上臂结构与维修71
3.3手腕结构与维修73
3.3.1手腕总体结构73
3.3.2R轴结构与维修76
3.3.3B轴结构与维修79
3.3.4T轴结构与维修80
3.4后驱手腕结构与维修84
3.4.1上臂结构与维修84
3.4.2手腕结构与维修87
3.5其他典型结构与维修90
3.5.1RRR/BRR手腕结构与维修90
3.5.2前驱SCARA结构与维修92
3.5.3后驱SCARA结构与维修94
第4章常用基础件的安装与维护98
4.1CRB与同步带的安装与维护98
4.1.1机械核心部件概述98
4.1.2CRB的安装与维护99
4.1.3同步带安装与维护102
4.2滚珠丝杠的安装与维护105
4.2.1滚珠丝杠的结构原理105
4.2.2滚珠丝杠的预紧107
4.2.3滚珠丝杠的安装与维护109
4.3滚动导轨的安装与维护112
4.3.1滚动导轨的结构原理112
4.3.2滚动导轨的安装114
4.3.3滚动导轨的使用与维护115
4.3.4滚动导轨块的使用与维护117
第5章谐波减速器的安装与维护119
5.1谐波减速器结构原理及产品119
5.1.1谐波减速器的结构原理119
5.1.2谐波减速回转执行器123
5.1.3哈默纳科产品与性能125
5.2部件型减速器的安装与维护130
5.2.1CSF/CSG系列标准减速器130
5.2.2CSD系列超薄型减速器132
5.2.3SHF/SHG系列标准减速器134
5.2.4FB/FR系列薄饼形减速器136
5.3单元型减速器的安装与维护140
5.3.1CSF/CSG-2UH系列标准减速器140
5.3.2CSD-2UH系列超薄型减速器144
5.3.3CSG-2UK系列密封型减速器147
5.3.4CSD-2UF系列中空轴超薄型减速器149
5.3.5礼帽形SHF/SHG-2U系列减速器151
5.3.6SHD-2UH系列中空轴超薄型减速器155
5.4简易单元型减速器的安装与维护156
5.4.1产品系列与结构特点156
5.4.2减速器的安装与维护158
5.5齿轮箱型减速器的安装与维护162
5.5.1产品结构与特点162
5.5.2减速器的安装与维护164
5.6微型减速器的安装与维护166
5.6.1产品系列及特点166
5.6.2减速器内部结构168
5.6.3减速器的安装与维护171
第6章RV减速器的安装与维护173
6.1RV减速器结构原理及产品173
6.1.1RV减速器结构原理173
6.1.2纳博特斯克产品与性能178
6.2部件型减速器的安装与维护182
6.2.1减速器安装的基本要求182
6.2.2RV基本型减速器的安装与维护187
6.2.3RV E标准型减速器的安装与维护191
6.2.4RV N紧凑型减速器的安装与维护194
6.2.5RV C中空型减速器的安装与维护196
6.3齿轮箱型减速器的安装与维护199
6.3.1GH高速型减速器的安装与维护199
6.3.2RD2标准型减速器的安装与维护202
6.3.3RS扁平型减速器的安装与维护206
第7章电气控制系统的安装与连接208
7.1系统组成与连接总图208
7.1.1DX100控制系统组成208
7.1.2DX100电源连接总图212
7.1.3DX100信号连接总图214
7.2控制部件的安装与连接216
7.2.1ON/OFF单元216
7.2.2安全单元218
7.2.3I/O单元222
7.2.4电源单元及IR控制器228
7.3伺服驱动器的安装与连接230
7.3.1电源模块230
7.3.2伺服控制板232
7.3.3逆变模块235
7.3.4制动单元237
7.4机器人本体的电气连接239
7.4.1器件安装和连接概述239
7.4.2动力电缆的安装与连接243
7.4.3信号电缆的安装与连接246
7.4.4其他部件的安装与连接253
第8章工业机器人的操作与编程255
8.1示教器及其功能255
8.1.1操作开关与按钮255
8.1.2操作面板256
8.1.3显示器261
8.2机器人的安全操作265
8.2.1开机与关机265
8.2.2安全模式及设定268
8.3机器人的点动操作273
8.3.1控制组及坐标系选择273
8.3.2机器人的点动操作方法276
8.3.3本体的点动定位280
8.3.4工具的点动定位282
8.3.5工具的点动定向284
8.4机器人的示教编程288
8.4.1程序与编程288
8.4.2示教准备操作292
8.4.3移动命令输入操作296
8.4.4作业命令输入操作301
8.5命令编辑和程序试运行305
8.5.1移动命令的编辑305
8.5.2其他命令的编辑311
8.5.3连续移动和暂停命令编辑314
8.5.4程序点检查、点重合及试运行316
8.6程序的再现318
8.6.1主程序的登录与调用318
8.6.2再现的显示与设定320
8.6.3程序的再现运行325

前言/序言

　　工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的机电一体化设备，被称为工业自动化的三大支持技术之一。随着社会的进步和劳动力成本的增加，工业机器人在我国的应用已越来越广。
　　工业机器人是一种功能完整、可独立运行的自动化设备，它有自身的控制系统，能依靠自身的控制能力来完成规定的作业任务。工业机器人的操作、调试、维修人员需要熟悉机器人的结构，掌握其操作和编程技术，才能充分发挥机器人的功能，确保其正常可靠运行。
　　本书不仅介绍了工业机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等入门知识，而且重点针对工业机器人的操作、编程、调试、维修人员的实际需求，全面、系统地阐述了工业机器人本体的机械结构及安装维护要求；对谐波减速器、RV减速器等核心部件的结构原理和装配调整要求，进行了深入具体的介绍；对工业机器人的电气控制系统和各组成部件的安装连接技术，以及工业机器人的手动操作、示教编程、再现运行等操作编程技术，进行了完整详细的说明。本书可为企业工业机器人设计、使用、维修人员及高校师生提供参考。
　　第1~2章介绍了机器人的产生、发展、分类及工业机器人的产品与应用情况；对工业机器人的组成、特点和技术性能进行了具体说明。
　　第3章详细阐述了工业机器人的结构形式及各部分的机械结构，并以典型产品为例，系统介绍了机械部件的安装要求和维修方法。
　　第4章对工业机器人常用的交叉滚子轴承、同步带、滚珠丝杠、直线导轨等基础部件的结构原理、安装维护要求进行了详细的介绍。
　　第5~6章对工业机器人的机械核心部件——谐波减速器和RV减速器的结构原理、产品分类、安装维护要求进行了深入具体的介绍。
　　第7章介绍了工业机器人电气控制系统的结构与组成，并以典型产品为例，全面介绍了电气控制系统各组成部件的功能和安装、连接要求。
　　第8章以典型系统为例，具体介绍了工业机器人的安全操作、点动操作及示教编程、命令编辑、再现运行的基本方法和步骤。
　　由于编著者水平有限，书中难免存在疏漏和错误，殷切期望广大读者提出批评、指正，以便进一步提高本书的质量。
　　本书编写参阅了安川公司、HarmonicDriveSystem公司、NabtescoCorporation及其他相关公司的技术资料，并得到了安川公司技术人员的大力支持与帮助，在此表示衷心的感谢！
　　编著者

好的，以下是一本名为《工业机器人从入门到应用》的图书的详细内容简介，该简介严格围绕该书可能涵盖的核心主题和深度进行构建，但不包含任何其他与此主题无关的内容。 --- 图书简介：《工业机器人从入门到应用》 导言：智能制造时代的基石 在当前全球制造业向“工业4.0”和智能制造转型的浪潮中，工业机器人不再是简单的自动化工具，而是驱动生产力飞跃的核心技术。它们集成了精密机械、先进控制理论、传感器技术与人工智能算法，正在深刻地重塑全球的生产格局。 《工业机器人从入门到应用》旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及希望向机器人领域转型的专业人士，提供一个从基础概念到复杂系统集成的全面、系统化的知识框架。本书以实践为导向，力求在理论深度与工程应用之间架起一座坚实的桥梁。 全书内容组织遵循“理论先行，实践驱动”的原则，确保读者不仅理解“如何做”，更能深刻理解“为什么这样做”。 --- 第一部分：基础理论与机械结构（入门基石） 本部分聚焦于工业机器人的物理基础和数学描述，是理解后续编程和控制系统的先决条件。 第一章：工业机器人的概念、分类与发展历史 本章首先界定了现代工业机器人的定义、关键性能指标（如精度、重复定位精度、速度、负载能力）。详细阐述了目前主流的机器人类型，包括：关节型（六轴及以上）、SCARA（水平多关节型）、Delta（并联型）机器人及其各自的应用场景和优缺点。此外，追溯了工业机器人的技术演进脉络，展望了未来小型化、柔性化和人机协作的发展趋势。 第二章：机器人运动学基础 运动学是描述机器人位姿转换的核心数学工具。本章深入探讨了机器人运动学的两大支柱： 1. 正运动学（Forward Kinematics）：讲解如何利用齐次变换矩阵（Homogeneous Transformation Matrix）精确描述机器人末端执行器（End-Effector, EEF）相对于基座的位姿（位置和姿态）。重点解析D-H（Denavit-Hartenberg）参数表示法，并通过实例演示其在复杂多关节结构中的应用。 2. 逆运动学（Inverse Kinematics, IK）：这是机器人离线编程和路径规划的基础。详细介绍了解析法（Analytical Solutions）和数值法（Numerical Methods）在求解多自由度机器人逆运动学问题中的应用、收敛性与局限性。 第三章：机器人动力学与驱动系统 动力学是实现精确轨迹跟踪和高动态响应控制的基础。本章涵盖了： 1. 动力学方程的建立：介绍拉格朗日法（Lagrange-Euler Formulation）和牛顿-欧拉法（Newton-Euler Formulation）在建立连杆加速度、力和力矩关系中的应用。 2. 驱动与传动机构：分析伺服电机（AC/DC Servo Motors）的工作原理，以及谐波减速器（Harmonic Drive）和RV减速器在实现高扭矩输出和零背隙方面的关键作用。重点讨论减速器精度对整体系统性能的影响。 --- 第二部分：机器人控制与编程（核心技术） 本部分深入讲解如何对机器人进行精确控制，并掌握主流的编程语言和开发环境。 第四章：机器人控制系统架构与原理 解析现代工业机器人的闭环控制系统结构，包括运动控制器（Motion Controller）、伺服驱动器和现场总线通信。重点阐述轨迹规划（Trajectory Planning）方法，如点位插补、直线插补和圆弧插补，以及如何生成平滑且符合机械限制的关节速度和加速度指令。 第五章：机器人示教与编程技术 本章是实现实际应用的关键： 1. 示教器操作与基础编程：详细介绍主流品牌机器人（如FANUC、ABB、KUKA等）的编程界面和指令集结构。讲解点位记录、程序逻辑控制（If/Else, Loop）、外部I/O信号处理等基础编程范例。 2. 坐标系管理与工具中心点（TCP）标定：详述如何定义和切换不同的工作坐标系（世界坐标系、用户坐标系、工具坐标系），以及精确标定工具中心点（TCP Calibration）的必要性和常用方法（如三点法、圆弧法）。 第六章：高级控制与离线仿真 面向复杂任务需求，本章介绍： 1. 力控制与阻抗控制：讲解在需要与环境交互的任务中（如打磨、抛光、装配），如何利用外部传感器和内部力矩传感器实现柔顺控制，确保加工质量和设备安全。 2. 机器人离线编程与仿真环境：介绍主流的离线编程软件（如RoboGuide, RobotStudio）的使用方法，如何导入CAD模型，进行碰撞检测，优化程序路径，从而大幅缩短现场调试时间。 --- 第三部分：系统集成与典型应用（迈向实战） 本部分将理论和编程知识应用于实际的工程场景，是“应用”层面内容的集中体现。 第七章：视觉引导系统集成（Robotic Vision） 视觉系统是提升机器人柔性和智能性的关键。本章详细介绍： 1. 2D/3D 视觉定位：讲解工业相机、光源选择、图像采集与处理的基本流程。重点分析2D视觉（如平面定位）和3D视觉（如“Bin Picking”——无序抓取）在坐标转换和数据解算中的应用。 2. 视觉与机器人联机：介绍如何通过工业以太网（如EtherNet/IP, Profinet）将视觉系统获取的坐标信息实时传输给机器人控制器，实现高精度的动态定位。 第八章：安全标准与人机协作（Cobots） 随着机器人安全性的日益重要，本章着重讲解： 1. 工业机器人安全标准：深入解读ISO 10218和ISO/TS 15066等关键国际标准，涵盖安全区域划分、安全光幕、安全扫描仪的配置与应用。 2. 协作机器人（Cobots）技术：分析协作机器人的设计特点（如力/力矩限制、曲率半径），以及在无需安全围栏的场景下，如何设计安全、高效的人机交互流程。 第九章：典型应用案例分析与系统调试 本章通过具体的工程案例，展示从需求分析到系统投产的全过程： 1. 自动化上下料与码垛：分析大负载和高速搬运场景下的路径优化和节拍时间计算。 2. 弧焊与点焊工艺集成：讲解焊枪路径的精确补偿、焊接参数的同步控制以及焊缝跟踪技术的应用。 3. 精密装配与检测：结合力控和视觉技术，解析复杂装配任务中的公差补偿策略和在线质量检测流程。 --- 结语：面向未来的机器人工程师 《工业机器人从入门到应用》提供了一套完整的知识体系，帮助读者从理解机器人机构的几何学开始，掌握其控制和编程的核心技能，最终能够独立完成复杂工业场景下的系统集成、调试与优化工作，是工业自动化领域工程师必备的实战手册。

评分☆☆☆☆☆

我关注的重点在于工业自动化升级和系统集成方面，这本书在这一点上展现出了相当的深度和广度。它没有停留在简单的关节控制层面，而是深入探讨了如何将机器人工作站与现有的MES（制造执行系统）进行有效对接，这一点对我来说价值巨大。书中对视觉传感器在拾放（Pick and Place）操作中的精度校准方法进行了详尽的论述，并对比了几种主流的机器视觉算法在高速生产线上的性能差异。尤其值得称赞的是，作者非常坦诚地分析了不同类型末端执行器（End-Effector）在处理不同材料时的局限性与优化策略，比如气动夹爪与伺服夹爪在柔性物体抓取上的取舍分析，逻辑严密，数据支撑充分。这使得读者不仅仅是学会了如何“操作”机器人，而是开始理解如何“设计”一个高效、可靠的自动化单元。这种系统思维的培养，远比死记硬背指令代码来得重要得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是它对“未来趋势”的把握，完全没有故步自封于现有的成熟技术。它巧妙地将前沿的AI辅助决策系统融入到传统的工业机器人流程描述中，讨论了如何利用强化学习来优化复杂装配任务中的步进顺序。虽然这部分内容相对抽象，但作者没有简单地抛出概念，而是通过构建一个简化的决策树模型，让读者得以窥见未来智能制造的核心逻辑。这种前瞻性，让这本书的保质期大大延长了。我甚至觉得，这本书不仅仅是教授现阶段如何应用机器人，更是在培养我们对下一代自动化技术的理解和适应能力。它鼓励读者跳出现有的框架思考问题，比如探讨了人机协作（Cobots）在非结构化环境下的可靠性提升方案，这绝对是当前工业界最热门的议题之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格实在是让人耳目一新，作者显然对这个领域有着极其深厚的积累，但表达方式却异常亲切，就像一个经验丰富的前辈在手把手教导新手一样。我记得最开始翻阅的时候，有些章节的图示和示意图，即便是非常复杂的运动学原理，也被拆解得极其清晰明了，没有那种晦涩难懂的理论堆砌感。它更像是为那些真正想把机器人手臂从零开始搭建起来的人准备的工具箱，而不是一本高深的学术论文集。特别是关于编程接口和实际案例的部分，简直是宝藏。我过去在尝试集成不同品牌机器人时遇到的兼容性问题，在这本书里找到了好几种巧妙的规避思路。作者似乎早就预料到了读者在实际部署中会遇到的那些“坑”，并提前铺好了路。这种注重实战、强调动手能力的叙事方式，使得学习曲线变得异常平滑，让人非常有成就感。那种从理论到实践的无缝衔接，是很多同类书籍所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

从排版和细节处理来看，出版方显然也投入了极大的心血。书籍的纸张质量很好，印刷清晰，尤其是一些技术图表和电路连接图，色彩还原度高，线条锐利，这在阅读技术类书籍时至关重要，避免了因图示模糊而产生的阅读障碍。装帧设计上，虽然整体风格偏向专业和严谨，但并没有显得古板。我认为这本书的定位非常精准——它成功地架起了学术研究与一线工程应用之间的桥梁。它不像某些教材那样只关注理论公式的推导，也不像某些操作手册那样只提供孤立的步骤。它提供的是一个完整的、可操作的知识体系框架，让人从宏观的自动化战略层面，深入到微观的参数调优层面，都能找到清晰的指引。这使得无论是企业高层决策者，还是车间的技术骨干，都能从中汲取到对自己有价值的内容。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的节奏把握得非常到位，张弛有度。前几章铺垫了扎实的背景知识和安全规范，奠定了稳固的基础，读起来很有安全感，丝毫没有被突如其来的技术细节淹没。随着章节深入，内容开始聚焦于高级路径规划和离线仿真工具的使用。作者对主流仿真软件（比如RoboGuide或Process Simulate的某些高级功能）的介绍并非流于表面，而是结合了具体的生产场景进行剖析，比如如何利用仿真环境来优化节拍时间，以及如何预先检测潜在的干涉点。这种层层递进的结构，确保了即便是初学者也能稳扎稳打地跟上步伐，不会因为知识点的密度过高而感到焦虑。更重要的是，书中对维护和故障排除部分的重视程度，体现了作者对实际工业环境的深刻洞察，故障排查指南条理清晰，简直可以作为现场工程师的案头参考手册。

评分☆☆☆☆☆

好书

评分☆☆☆☆☆

书挺好的，学习更多知识，强大自己，加油！！！

评分☆☆☆☆☆

好书，就是没有怎么接触过，不是很明白

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

非常好的书，受益匪浅

评分☆☆☆☆☆

书不错，内容挺好的

评分☆☆☆☆☆

好。

评分☆☆☆☆☆

实用性强，但在工业领域应用讲的少。

评分☆☆☆☆☆

很不错的选择，物流很给力，值得推荐。