工業機器人虛擬仿真教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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魏誌麗，林燕文，李福運 著

圖書標籤:

• 工業機器人
• 虛擬仿真
• 機器人編程
• 教學
• 實訓
• 仿真軟件
• 機械工程
• 自動化
• 機器人技術
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齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512422131

版次：1

商品編碼：12003003

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-11-01

用紙：膠版紙

頁數：96

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內容簡介

　　本書圍繞華航唯實研製開發的RobotArt工業機器人離綫編程軟件，通過詳細的圖解和案例製作對RobotArt軟件的基本操作、離綫編程、仿真等操作進行瞭講述，讓讀者瞭解和掌握工業機器人離綫編程技術及軟件操作技能，從而理解和掌握工業機器人離綫編程仿真技術及應用。

　　本書既適閤作為高等職業教育工業機器人技術專業、電氣自動化技術等相關專業的教學或企業培訓用書，也可作為高職高專院校機電及相關專業各類學生的實踐選修課教材，同時可供從事機器人係統開發的工程技術人員參考。

目錄

項目一 初識離綫編程軟件RobotArt ………………………………………………………… 1

任務一 初識RobotArt軟件界麵…………………………………………………………… 1

任務二 RobotArt軟件中的三維球基本操作……………………………………………… 8

項目二 在軟件中構建工業機器人工作站…………………………………………………… 28

任務一 準備機器人底座…………………………………………………………………… 28

任務二 準備機器人工件…………………………………………………………………… 31

任務三 準備機器人工具…………………………………………………………………… 34

項目三 工業機器人工作軌跡的生成………………………………………………………… 39

任務一 導入軌跡…………………………………………………………………………… 39

任務二 生成軌跡…………………………………………………………………………… 39

項目四 工業機器人工作軌跡設計…………………………………………………………… 55

任務一 工作站構建………………………………………………………………………… 55

任務二 軌跡設計…………………………………………………………………………… 58

項目五 軌跡實訓模塊虛擬仿真實訓………………………………………………………… 64

項目六 模擬塗膠虛擬仿真實訓……………………………………………………………… 71

項目七 焊接虛擬仿真實訓…………………………………………………………………… 76

項目八 數控加工虛擬仿真實訓……………………………………………………………… 80

任務一 數控加工虛擬仿真實訓…………………………………………………………… 80

任務二 CATIA 生成CAM 軌跡…………………………………………………………… 84

《智能製造的基石：現代工業自動化詳解》 在科技飛速發展的今天，製造業正經曆著一場深刻的變革，而這場變革的核心驅動力之一便是自動化技術的日新月異。本書《智能製造的基石：現代工業自動化詳解》深入剖析瞭現代工業自動化的方方麵麵，旨在為讀者構建一個全麵而係統的認知框架。我們不局限於單一的技術或設備，而是著眼於整個自動化生態係統的構建與運行，以及其在提升生産效率、保障産品質量、優化資源配置等方麵的關鍵作用。 第一篇 工業自動化的宏觀視野 本篇將帶領讀者跳齣微觀的技術細節，從戰略高度理解工業自動化的發展脈絡與未來趨勢。 第一章 工業自動化的演進之路：從機械化到智能化 迴顧自動化技術的起源與發展曆程，探討每一次技術飛躍的背景與影響。 分析不同發展階段的典型特徵，如從簡單指令執行到復雜決策支持的轉變。 展望未來自動化發展的方嚮，包括更強的自主性、更廣泛的互聯互通以及與人類更深度的協作。 第二章 智能製造的內涵與核心要素 清晰界定“智能製造”的概念，解析其與傳統製造的區彆與聯係。 深入闡述智能製造的關鍵組成部分，如大數據分析、人工智能、物聯網（IoT）、雲計算等，以及它們如何相互協同。 探討智能製造對企業組織結構、生産流程、管理模式帶來的深遠影響。 第三章 自動化在各行業中的應用概覽 通過大量詳實的案例，展示自動化技術在汽車製造、電子産品生産、食品飲料、醫藥化工、物流倉儲等不同行業的廣泛應用。 分析不同行業在自動化應用上的共性與特性，以及麵臨的挑戰與機遇。 強調自動化技術如何成為提升行業競爭力的關鍵驅動力。 第二篇 工業自動化的關鍵技術體係 本篇將聚焦構成現代工業自動化的核心技術，剖析其原理、功能與應用。 第四章 傳感器技術：工業的“眼睛”與“耳朵” 詳細介紹各類工業傳感器的原理與分類，如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、視覺傳感器、力覺傳感器等。 講解傳感器在數據采集、狀態監測、過程控製中的關鍵作用。 探討高精度、智能化傳感器在提升自動化係統魯棒性與適應性方麵的最新進展。 第五章 控製係統：自動化的大腦與神經 深入解析可編程邏輯控製器（PLC）、分布式控製係統（DCS）等傳統控製係統的架構與編程。 介紹基於PC的控製係統（PCC）和運動控製器在高速、高精度運動控製方麵的優勢。 闡述實時操作係統（RTOS）在保障控製係統實時性與可靠性方麵的重要性。 第六章 執行機構：自動化係統的“手臂”與“腿腳” 詳細介紹各類驅動技術，包括伺服電機、步進電機、液壓驅動、氣動驅動等，並分析其適用場景。 剖析減速器、絲杠、滾珠導軌等傳動組件的設計原理與選型要點。 探討新型柔性驅動器與執行器在提升自動化係統靈活性與適應性方麵的潛力。 第七章 通信技術：連接萬物的工業網絡 詳細講解工業以太網、現場總綫（如Profibus, Profinet, EtherNet/IP）等工業通信協議的原理、特點與應用。 探討無綫通信技術（如Wi-Fi, 5G）在工業自動化中的部署與挑戰。 分析工業物聯網（IIoT）的架構與關鍵技術，以及其在實現設備互聯互通、數據共享方麵的價值。 第八章 機器視覺：賦能智能檢測與識彆 深入介紹機器視覺的基本原理，包括圖像采集、圖像處理、特徵提取、模式識彆等。 講解機器視覺係統在産品缺陷檢測、尺寸測量、定位引導、文字識彆等方麵的應用。 探討深度學習在機器視覺領域的最新突破及其對自動化檢測能力的影響。 第九章 人機交互：構建直觀高效的操作界麵 介紹人機界麵（HMI）的設計原則與發展趨勢，如觸摸屏、圖形化界麵等。 探討用戶體驗（UX）在工業自動化操作界麵設計中的重要性。 分析虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術在人機交互方麵的創新應用。 第三篇 自動化係統的集成與應用 本篇將重點探討如何將各項技術有效地集成，以構建功能強大、性能卓越的自動化係統，並深入分析其在實際生産中的具體應用。 第十章 自動化生産綫的規劃與設計 講解自動化生産綫的基本構成與設計流程。 分析生産節拍、瓶頸分析、緩存區設置等關鍵設計要素。 探討柔性製造係統（FMS）的設計理念與優勢。 第十一章 過程自動化與離散自動化 區分過程自動化（如化工、電力）與離散自動化（如裝配、加工）的應用場景與特點。 分析不同類型自動化係統在控製策略、係統架構上的差異。 通過典型案例，展示兩種自動化模式的成功實踐。 第十二章 數據采集與分析在自動化中的作用 講解如何從自動化設備中高效采集各類生産數據。 介紹數據存儲、管理與可視化技術。 探討大數據分析、機器學習算法在預測性維護、工藝優化、生産效率提升方麵的應用。 第十三章 工業物聯網（IIoT）的實踐部署 詳細闡述IIoT平颱的設計與構建。 分析設備互聯、數據集成、邊緣計算等關鍵技術在IIoT中的實現。 探討IIoT在遠程監控、設備狀態管理、生産過程透明化方麵的價值。 第四篇 自動化係統的維護與發展 本篇將關注自動化係統的長期穩定運行，以及麵嚮未來的持續改進與創新。 第十四章 自動化係統的故障診斷與維護 講解常見的自動化係統故障類型及原因分析。 介紹故障診斷工具與方法。 探討預防性維護與預測性維護策略，以及如何延長設備使用壽命。 第十五章 自動化係統的安全保障 分析工業自動化係統中存在的安全風險，如網絡攻擊、物理安全隱患等。 講解工業網絡安全防護措施。 探討功能安全（Functional Safety）標準在保障人員與設備安全方麵的作用。 第十六章 自動化人纔培養與職業發展 分析工業自動化領域所需的核心技能與知識體係。 探討不同崗位（如自動化工程師、係統集成工程師、維護工程師）的職責與發展路徑。 為有誌於投身自動化行業的讀者提供學習與職業規劃的建議。 本書力求內容全麵、深入淺齣，理論與實踐相結閤，旨在為廣大從事製造業、自動化技術研發、係統集成、工程管理等領域的讀者提供一本不可或缺的參考工具書。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解現代工業自動化的精髓，掌握關鍵技術，並能將其有效應用於實際生産，為企業的智能化轉型和可持續發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在工業自動化領域摸爬滾打多年的老兵，我最近有幸拜讀瞭《工業機器人虛擬仿真教程》這本書，可以說，這本書帶來的驚喜遠超我的預期。首先，它的編排邏輯清晰得令人贊嘆。從最基礎的機器人本體結構、運動學原理講起，循序漸進地引入瞭傳感器的作用、離綫編程的概念，再到最終的係統集成與優化，每一個環節都銜接得恰到好處，仿佛一條精心設計的學習路徑，引導著讀者從零開始，一步步走嚮精通。對於初學者而言，這無疑是一劑定心丸，讓他們能夠在一個係統化的框架內建立起對工業機器人虛擬仿真的全麵認識，避免瞭走彎路或者被海量信息淹沒的窘境。更難能可貴的是，書中不僅理論講解深入淺齣，還穿插瞭大量實際案例的剖析。作者並沒有停留在空泛的概念闡述，而是將理論知識與工業生産場景緊密結閤，比如在講解路徑規劃時，書中會詳細分析不同場景下（如焊接、搬運、裝配）的特定需求，以及如何利用仿真軟件來優化機器人的運動軌跡，從而提高生産效率、降低碰撞風險。這些實操性的內容，對於我們這些希望將虛擬仿真技術真正落地到生産綫上的工程師來說，具有極高的參考價值。它讓我看到瞭虛擬仿真在解決實際生産難題上的巨大潛力，也為我提供瞭切實可行的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

《工業機器人虛擬仿真教程》在內容組織和案例選擇上展現齣瞭極高的專業性和前瞻性。書中涵蓋瞭從基礎的單機器人仿真到復雜的機器人協作、多機器人協同作業等高級應用。它並沒有局限於單一的機器人品牌或應用場景，而是廣泛地介紹瞭不同類型機器人在不同行業（如汽車製造、電子組裝、物流倉儲）中的典型應用。我尤其對書中關於“機器人係統集成”和“性能評估”章節的描述印象深刻。作者詳細講解瞭如何在仿真環境中對整個機器人工作站乃至生産綫進行整體設計和優化，包括工裝夾具的設計、安全區域的劃分、以及與PLC的通信集成等。這些內容對於那些需要負責整個機器人生産綫的設計和實施的工程師來說，無疑是極其寶貴的參考資料。書中一個關於汽車車身焊接的案例，詳細展示瞭如何通過仿真來優化焊接機器人的運動路徑和焊接順序，以確保焊接質量和生産效率。這讓我看到瞭虛擬仿真在復雜係統設計和優化中的強大能力。

評分☆☆☆☆☆

《工業機器人虛擬仿真教程》在理論深度和廣度上的平衡做得非常齣色。它沒有迴避工業機器人領域的核心理論，比如運動學（正逆解）、動力學、傳感器融閤等。作者用一種非常易於理解的方式，將這些復雜的概念闡釋清楚，並且巧妙地將其融入到仿真軟件的應用場景中。例如，在講解機器人運動學時，書中不僅給齣瞭數學公式，更通過仿真軟件的演示，讓我們直觀地看到不同關節角度如何對應不同的末端執行器位姿，以及逆運動學在解決路徑規劃中的重要性。此外，本書對機器人工作空間、奇異點等關鍵概念的解釋也相當到位，這對於理解機器人性能限製和規避潛在問題至關重要。讓我印象深刻的是，作者在介紹完正逆運動學後，緊接著就用仿真軟件演示瞭如何規劃一個復雜的三維路徑，並解釋瞭在規劃過程中如何避免機器人進入奇異點區域。這種理論與實踐相結閤的講解方式，使得讀者在掌握抽象理論的同時，也能清晰地理解其在實際應用中的意義和價值。對於想要深入理解工業機器人工作原理，並將其應用於仿真設計的讀者來說，這本書提供瞭一個堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

《工業機器人虛擬仿真教程》在培養讀者的“問題解決能力”方麵也發揮瞭重要作用。本書並非簡單地羅列技術要點，而是通過大量的案例分析和實踐練習，引導讀者去思考和解決實際生産中可能遇到的問題。例如，當機器人齣現運動不平穩、節拍不達標、或者軌跡精度不夠等問題時，書中會分析可能的原因，並提供利用仿真軟件進行診斷和優化的方法。作者鼓勵讀者主動去嘗試不同的參數設置，去分析仿真的結果，從而培養獨立分析和解決問題的能力。書中一個關於如何提高機器人搬運節拍的章節，詳細分析瞭導緻節拍延誤的各種可能因素，如路徑規劃不閤理、加速度/減速度設置不當、以及TCP設置錯誤等，並提供瞭具體的仿真優化步驟。這讓我不僅僅是學習瞭“如何做”，更是學會瞭“如何思考”和“如何解決”。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我看到瞭虛擬仿真在“安全與風險規避”方麵的價值。工業機器人在實際操作中，潛在的安全風險不容忽視，而虛擬仿真提供瞭一個絕佳的平颱來規避這些風險。書中詳細闡述瞭如何利用仿真軟件進行碰撞檢測，例如機器人末端執行器與工件、工裝、甚至其他機器人之間的碰撞。作者通過具體的案例，演示瞭如何通過調整機器人姿態、運動軌跡、工作範圍等參數，來消除潛在的碰撞點。此外，書中還強調瞭安全區域的設定和安全信號的聯動，這些都是在實際生産綫設計中至關重要的安全措施。我記得書中有一個關於在狹小空間內進行機器人作業的案例，通過仿真，作者詳細演示瞭如何規劃機器人的運動路徑，以避免與周圍障礙物發生碰撞，並確保操作人員的安全。這種對安全性的高度重視，體現瞭作者嚴謹的工程態度，也讓讀者在學習仿真技術的同時，深刻理解瞭安全生産的重要性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一個亮點是其對“數字化孿生”理念的引入。在當今工業4.0的浪潮下，數字化孿生已經成為提升生産效率和靈活性的關鍵技術。《工業機器人虛擬仿真教程》將這一概念與工業機器人的虛擬仿真緊密結閤，為讀者描繪瞭未來的生産場景。書中詳細闡述瞭如何通過建立高精度的機器人虛擬模型，並將其與實際生産數據進行實時連接，從而實現對生産過程的實時監控、預測和優化。這種“虛擬與現實聯動”的模式，讓我對工業機器人技術的未來發展有瞭更深刻的認識。作者在書中舉瞭一個案例，講解瞭如何利用仿真模型來預測機器人在長期運行後可能齣現的磨損情況，並提前安排維護計劃，從而避免瞭生産綫的非計劃停機。這對於我們這些追求穩定高效生産的企業來說，具有極其重要的指導意義。它不僅僅是關於“仿真”，更是關於如何利用仿真技術來構建一個更智能、更自適應的生産係統。這本書讓我看到瞭虛擬仿真技術在賦能數字化工廠方麵的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的地方在於其對虛擬仿真軟件的實際操作指導。很多教程往往停留在理論層麵，而《工業機器人虛擬仿真教程》則不然，它深入到瞭具體軟件的操作細節。書中對於主流的幾款工業機器人仿真軟件，如KUKA.Sim, ABB RobotStudio, FANUC ROBOGUIDE等，都進行瞭詳盡的介紹和演示。它不僅展示瞭如何創建機器人模型、配置工作站環境，更重要的是，教會瞭我們如何進行離綫編程、軌跡仿真、碰撞檢測、以及最終的後處理器生成。我尤其欣賞其中關於“虛擬調試”章節的講解，作者通過模擬實際生産綫上的各種可能發生的故障，來演示如何利用仿真環境進行故障排查和優化，這極大地縮短瞭實際調試的時間和成本。舉個例子，書中針對某個特定工位的搬運任務，詳細演示瞭如何通過調整機器人的TCP（工具中心點）設置、關節限位以及運動速度，來達到最優的節拍時間和運動平穩性。這種細緻入微的指導，對於我們這些需要快速上手並解決實際問題的工程師來說，是無價之寶。它讓我們能夠在一個安全、可控的虛擬環境中反復試驗，直到找到最完美的解決方案，再將其部署到實際生産中，大大降低瞭生産風險。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“創新應用”的啓發上也給予瞭我不少靈感。隨著工業機器人技術的不斷發展，新的應用場景和創新模式也在不斷湧現。《工業機器人虛擬仿真教程》緊跟時代步伐，不僅介紹瞭傳統的機器人應用，還探討瞭一些新興的領域，如人機協作、柔性製造、以及機器人與人工智能的結閤。書中關於“人機協作”的章節，詳細闡述瞭如何在仿真環境中設計安全可靠的人機協作工作站，包括安全區域的劃分、速度的限製、以及碰撞檢測的策略。這讓我看到瞭未來工廠中人與機器人協同工作的可能性。另外，書中也提到瞭如何利用仿真來探索更高效的柔性製造模式，例如通過快速更換機器人末端執行器和重新規劃運動軌跡，來實現多品種小批量生産的柔性化。這些內容極大地拓寬瞭我的視野，讓我對工業機器人技術的未來發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

《工業機器人虛擬仿真教程》的語言風格非常接地氣，即便是復雜的理論概念，在作者的筆下也變得生動易懂。作者善於運用比喻和類比，將抽象的數學公式和工程原理轉化為讀者能夠直觀理解的形象描述。例如，在講解機器人運動學時，作者可能會將機器人手臂比作人體的四肢，通過關節的運動來類比機器人的運動。這種通俗易懂的講解方式，極大地降低瞭學習門檻，使得非專業背景的讀者也能快速入門。同時，書中穿插的幽默和一些生活化的例子，也讓閱讀過程更加輕鬆有趣。我尤其欣賞書中在描述一些技術難點時，所采用的“由淺入深”的講解方式，先給齣宏觀的認識，再逐步深入到細節，使得讀者不會感到突兀或睏惑。這種“潤物細無聲”的教學方式，讓我覺得這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一位循循善誘的老師。

評分☆☆☆☆☆

本書在“生態係統構建”和“未來展望”方麵也展現瞭其獨到之處。它不僅僅聚焦於單一的機器人仿真軟件，而是將工業機器人虛擬仿真置於整個工業自動化生態係統中進行考察。書中介紹瞭仿真軟件如何與CAD/CAM軟件、PLM係統、MES係統等進行集成，以及如何利用仿真數據來指導實際生産。作者還對工業機器人虛擬仿真技術的未來發展趨勢進行瞭展望，例如人工智能在路徑規劃和故障診斷中的應用、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術在操作和維護中的集成等。這些內容讓我對工業機器人虛擬仿真技術的長遠發展有瞭更清晰的認識。書中一個關於“雲仿真平颱”的章節，讓我看到瞭未來如何通過雲端的力量，實現更高效、更便捷的仿真服務。這讓我深刻地認識到，虛擬仿真不僅僅是一項獨立的技術，更是驅動整個工業自動化體係嚮前發展的重要引擎。

評分☆☆☆☆☆

很好

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很不錯的一次購物體驗

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沒有多大的用處

評分☆☆☆☆☆

很好，很不錯，女朋友很喜歡，我很高興。啦啦啦

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贊

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好，快

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沒什麼好的知識點，跟其他的一個樣

評分☆☆☆☆☆

不錯京東可以 值得信任 下迴還來

評分☆☆☆☆☆

正在看，紙張還可以