工业机器人技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

许文稼，张飞 编

图书标签:

• 工业机器人
• 机器人技术
• 自动化
• 机械工程
• 控制工程
• 传感器
• 执行器
• 编程
• 机器人应用
• 工业4
• 0

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040476750

版次：1

商品编码：12253932

包装：平装

丛书名： 高等职业教育电类课程新形态一体化规划教材

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

页数：215

正文语种：中文

内容简介

　　《工业机器人技术基础》是国家职业教育工业机器人技术专业教学资源库配套教材。全书分为9章，内容包括工业机器人概述、分类、结构、技术参数、运动学基础、机械结构、传感器、控制技术、编程技术一典型应用等。
　　《工业机器人技术基础》以“纸质教材+数字课程”的方式，配有数字化课程网站与教、学、做一体化设计的专业教学资源库，内容丰富，功能完善。书中的知识点与相应学习资源直接对应，扫描二维码即可观看，激发学生主动学习，提高学习效率。线上学习资源大幅扩展教材容量，并可根据实际需要及时更新，体现新技术、新方法，巩固教材内容的先进性。其中，数字化教学资源包括微课、动画、图片、在线测试等类型，详见《工业机器人技术基础》封面配套学习资源明细二维码页面。
　　《工业机器人技术基础》适合作为高等职业院校工业机器人技术专业以及装备制造大类相关专业的教材，也可作为工程技术人员的参考瓷料和培训用书。

目录

第1章 工业机器人概述
1．1 机器人的由来
1．2 机器人的不同定义
1．2．1 机器人的定义
1．2．2 工业机器人的定义
1．3 工业机器人发展史
1．3．1 国外工业机器人发展史
1．3．2 我国工业机器人发展史
1．4 工业机器人发展趋势
总结
习题

第2章 工业机器人分类
2．1 根据拓扑结构分类
2．1．1 串联机器人
2．1．2 并联机器人
2．1．3 混联机器人
2．2 根据坐标系分类
2．2．1 直角坐标型机器人
2．2．2 圆柱坐标型机器人
2．2．3 球坐标型机器人
2．2．4 关节坐标型机器人
2．3 根据控制方式分类
2．3．1 非伺服控制机器人
2．3．2 伺服控制机器人
总结
习题

第3章 工业机器人结构和
技术参数
3．1 工业机器人的结构
3．1．1 系统结构
3．1．2 机械部分
3．1．3 控制部分
3．1．4 传感部分
3．2 工业机器人技术参数
3．2．1 连杆
3．2．2 关节
3．2．3 自由度
3．2．4 定位精度
3．2．5 重复性或重复定位精度
3．2．6 工作空间
3．2．7 最大速度
3．2．8 加速度
3．2．9 承载能力
3．2．1 0刚度
3．2．1 1分辨率
总结
习题

第4章 工业机器人运动学
基础
4．1 机器人运动学的数学基础
4．1．1 空间点的表示方法
4．1．2 空间向量的表示方法
4．1．3 坐标系的表示方法
4．1．4 坐标系在固定参考坐标系中的表示方法
4．1．5 刚体的表示方法
4．2 位姿描述及坐标变换
4．2．1 刚体位姿描述
4．2．2 坐标变换
4．2．3 位姿的齐次坐标描述
4．2．4 齐次坐标变换
4．3 工业机器人的轴和坐标系
4．3．1 工业机器人的轴
4．3．2 工业机器人相关坐标系
4．4 工业机器人D-H建模
4．5 工业机器人运动学计算
4．5．1 正向运动学计算
4．5．2 逆运动学计算
4．6 雅可比矩阵
总结
习题

第5章 工业机器人机械
结构
5．1 工业机器人末端执行器
5．1．1 末端执行器的类型
5．1．2 夹甜式末端执行器
5．1．3 吸附式末端执行器
5．1．4 专用末端执行器
5．1．5 工具快换装置
5．1．6 多工位换接装置
5．2 工业机器人手腕
5．2．1 手腕的运动形式
5．2．2 手腕的自由度
5．2．3 柔顺手腕结构
5．3 工业机器人手臂
5．3．1 手臂的特点
5．3．2 手臂的类型
5．4 工业机器人腰部
5．5 工业机器人机座
5．5．1 固定式机座
5．5．2 移动式机座
5．6 工业机器人驱动方式
5．6．1 电动驱动
5．6．2 液压驱动
5．6．3 气动驱动
5．7 工业机器人传动装置
5．7．1 轴承
5．7．2 丝杠
5．7．3 齿轮
5．7．4 行星齿轮
5．7．5．RV减诛罂
5．7．6 谐波齿轮
5．7．7 同步带
5．7．8 缆绳
5．8 工业机器人运动简图
总结
习题

第6章 工业机器人传感器
6．1 工业机器人传感器的类型
6．2 传感器的性能指标
6．2．1 灵敏度
6．2．2 线性度
6．2．3 测量范围
6．2．4 精度
6．2．5 重复性
6．2．6 分辨率
6．2．7 响应时间
6．2．8 抗干扰能力
6．3 位置传感器
6．3．1 电位器武传感器
6．3．2 光电编码器
6．3．3 旋转变压器
6．4 角速度传感器
6．4．1 相对式编码器
6．4．2 测速发电机
6．5 接近觉传感器
6．5．1 电容武传感器
6．5．2 电感武传感器
6．5．3 光电式传感器
6．5．4 超声波武传感器
6．5．5 激光距离测定器
6．6 触觉传感器
6．6．1 接触觉传感器
6．6．2 压觉传感器
6．6．3 滑觉传感器
6．7 力／扭矩传感器
6．8 视觉传感器
6．9 各类传感器的组合使用
总结
习题

第7章 工业机器人控制技术
7．1 工业机器人控制系统的主要功能
7．2 工业机器人控制系统的特点
7．3 工业机器人控制系统的结构
7．4 控制系统的数字化实现
7．5 工业机器人的控制方式
7．5．1 运动控制
7．5．2 力控制
7．6 示教控制的坐标系
总结
习题

第8章 工业机器人编程技术
8．1 工业机器人编程概述
8．2 编程方式
8．2．1在线编程
8．2．2 离发编程
8．3 离线编程软件
8．4 工业机器人编程语言
8．4．1 ABB机器人编程实例
8．4．2 安川机器入编程实例
8．4．3 电装机器人编程实例
8．5 离线编程实例
总结
习题

第9章 工业机器人典型应用
9．1 工业机器人外围设备
9．2 焊接机器人
9．2．1 焊接机器人系统结构
9．2．2 点焊机器人
9．2．3 弧焊机器人
9．3 喷涂机器人
9．4 装配机器人
9．5 搬运机器人
9．6 轮式移动机器人和AGV小车
9．7 其他类型的工业机器人
总结
习题
参考文献

《智能制造时代的驱动力：工业机器人技术基础》 导语 在工业4.0浪潮席卷全球的今天，自动化和智能化已成为制造业转型升级的核心驱动力。而在这场变革中，工业机器人扮演着至关重要的角色，它们以惊人的效率、精准度和柔性，深刻地改变着生产模式和产业格局。本书《工业机器人技术基础》正是致力于为读者揭示这一强大技术的奥秘，从基础原理到核心应用，全面深入地阐述工业机器人的技术内涵与发展脉络，为投身智能制造领域的工程师、技术人员、学生以及对机器人技术感兴趣的读者提供一份权威、详实的参考。 第一部分：工业机器人的发展演进与核心概念 工业机器人的出现并非一蹴而就，其发展历程映射着人类对提高生产效率和改善工作环境的不懈追求。本书将带领读者回顾工业机器人从早期的机械臂到如今高度智能化的多功能平台的演变历程，深入理解每一次技术飞跃背后的驱动因素。我们将探讨工业机器人的定义、分类及其在不同工业场景中的典型应用，例如搬运、码垛、焊接、喷涂、装配等，通过鲜活的案例，让读者直观感受机器人如何赋能传统制造业，提升生产力，降低人力成本，并解决传统工艺难以克服的挑战。 本书将深入剖析工业机器人的核心构成要素，包括但不限于： 主体结构与传动系统： 详细介绍机器人手臂的关节类型（如关节型、SCARA型、Delta型等）、连杆结构、电机驱动方式（如伺服电机、步进电机）、减速器（如谐波减速器、RV减速器）的工作原理和技术特点，以及这些组成部分如何协同工作，赋予机器人精确而流畅的运动能力。我们将通过图文并茂的方式，解析不同结构的优缺点及其适用的应用场景。 控制系统与编程： 深入阐述工业机器人控制系统的架构，包括机器人控制器、运动控制器、PLC等核心组件的功能。本书将详细介绍机器人离线编程和在线示教编程的原理与方法，解析G代码、RAPID、KUKA Robot Language (KRL)等主流机器人编程语言的基本语法和应用，帮助读者掌握如何为机器人设定运动轨迹、执行特定任务，并通过仿真软件对编程进行验证和优化。 传感器与视觉系统： 传感器是机器人的“眼睛”和“触觉”。我们将全面介绍工业机器人常用的各类传感器，包括位置传感器、力/力矩传感器、接近传感器、光电传感器等，阐述它们的工作原理及其在机器人感知环境、执行任务中的关键作用。特别地，本书将重点讲解工业机器人的视觉系统，包括图像采集、图像处理、目标识别、定位跟踪等核心技术，以及如何利用机器视觉技术实现高精度、高效率的自动化检测和装配。 第二部分：工业机器人的关键技术解析 本书将进一步深入探讨支撑工业机器人高效运行的各项关键技术。 运动学与动力学： 对于想要深入理解机器人运动原理的读者，我们将详细介绍正运动学和逆运动学。正运动学用于计算机器人末端执行器在空间中的位置和姿态，而逆运动学则是更具挑战性的部分，旨在求解使末端执行器达到目标位置和姿态所需的关节角度。此外，我们还将探讨机器人的动力学模型，包括惯性、重力、科里奥利力等因素对机器人运动的影响，以及如何通过动力学补偿来提高机器人的运动精度和稳定性。 路径规划与轨迹生成： 机器人在执行任务时，需要规划出最优的运动路径，以避开障碍物、缩短运动时间、降低能耗。本书将介绍多种路径规划算法，如A算法、RRT算法等，以及如何将规划好的路径转化为平滑、连续的轨迹。同时，我们将讨论轨迹生成中的关键技术，如速度和加速度的限制，以及如何实现关节空间的轨迹规划和笛卡尔空间的轨迹规划。 人机协作技术： 随着人机协作机器人的兴起，如何实现机器人与人类安全、高效的协同工作成为新的研究热点。本书将介绍人机协作机器人的设计理念、安全标准、碰撞检测技术以及人机交互方式。通过对相关案例的分析，读者将了解如何在生产线上实现人与机器人之间的无缝配合，共同完成复杂任务，提升整体生产效率和灵活性。 机器学习与人工智能在机器人中的应用： 机器学习和人工智能正在为工业机器人注入更强大的“智慧”。本书将探讨如何利用机器学习技术，如深度学习，来提升机器人的感知能力（例如，更精准的目标识别和场景理解），优化机器人的运动控制（例如，自适应路径调整），以及实现更高级的任务规划和决策。我们将介绍一些实际应用案例，展示AI如何让机器人变得更聪明、更自主。 第三部分：工业机器人在不同行业的应用与未来展望 工业机器人的应用领域极其广泛，几乎渗透到所有制造行业。本书将通过详实的行业案例，展示工业机器人在汽车制造、电子电器、食品饮料、医药化工、航空航天等领域的具体应用。 汽车制造： 详细介绍机器人在汽车焊装、涂装、总装等环节的应用，以及如何通过机器人实现高节拍、高精度的自动化生产。 电子电器： 探讨机器人如何用于精密电子元件的贴装、焊接、检测，以及如何满足电子产品小型化、高集成化的制造需求。 食品饮料与医药： 分析机器人如何在食品包装、搬运、码垛，以及药品的分拣、包装、冷链运输等环节发挥作用，提升卫生水平和生产效率。 新能源与新材料： 关注机器人如何在太阳能电池板制造、锂电池生产、高分子材料加工等新兴领域中的应用。 在展望未来时，本书将探讨工业机器人技术的发展趋势，包括： 更强的柔性与适应性： 随着产品多样化和定制化需求的增长，未来的工业机器人将更加柔性化，能够快速适应不同的生产任务和产品变种。 更高的智能化水平： 机器人将具备更强的自主学习、决策和故障诊断能力，能够独立完成更复杂的任务。 更深入的人机协作： 人机协作将成为主流，机器人将成为人类工人的得力助手，共同提升生产效率和工作体验。 云机器人与边缘计算： 云计算和边缘计算将为机器人提供强大的计算和数据处理能力，实现更高效的协同作业和远程管理。 机器人与物联网(IoT)的融合： 工业机器人将与物联网设备紧密集成，构建智能化的工业生产网络。 结语 《工业机器人技术基础》旨在为读者提供一个系统、全面、深入的学习平台。我们希望通过本书的讲解，读者能够深刻理解工业机器人的技术原理，掌握其核心应用，并对未来的发展趋势有清晰的认识。掌握工业机器人技术，就是掌握了推动制造业迈向更高水平的关键钥匙。本书的编写，正是希望为这一历史进程贡献一份力量，激发更多创新思维，共同塑造智能制造的美好未来。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《工业机器人技术基础》这本书最成功的之处在于它能够以一种非常体系化的方式，将零散的工业机器人知识点串联起来。它不像许多技术书籍那样，只是罗列一堆公式和定义，而是通过循序渐进的讲解，让读者逐步建立起对整个工业机器人体系的认知框架。从最基础的机械臂结构，到复杂的运动规划和路径优化，再到实际应用中的编程和调试，书中都提供了相对完整的介绍。我特别欣赏作者在讲解控制系统部分时，能够清晰地阐述PID控制、PLC控制等不同控制方式的原理和应用场景，并用图示化的方式来辅助理解。这对于我这样需要进行实际操作的人来说，是极其有价值的。而且，书中对工业机器人常见故障的排除和维护也进行了详细的说明，这让我对如何保证机器人的稳定运行有了更直观的认识。这本书并没有回避技术难点，而是用一种非常接地气的方式去呈现，让我在学习理论知识的同时，也能感受到其在实际生产中的应用价值。这本书为我提供了一个非常坚实的理论基础，让我有信心去面对后续更复杂的机器人项目。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是，它非常注重知识的落地和应用。作者并没有停留在理论层面，而是大量引用了实际生产中的案例和数据，让读者能够清晰地看到工业机器人技术在各个行业中的具体应用价值。从汽车制造、电子组装到食品加工、物流仓储，书中都给出了详实的案例分析，并且详细讲解了机器人是如何解决其中的技术难题，提升生产效率和质量的。我特别喜欢书中关于人机协作机器人（cobots）的介绍，这让我对未来机器人与人类协同工作的前景有了更深刻的认识。作者还对当前工业机器人领域的一些热门技术，如人工智能在机器人中的应用、大数据分析在机器人维护中的作用等，都进行了简要但深刻的阐述，这为我指明了未来学习和研究的方向。总而言之，这本书给我带来了非常实在的技术启示和行业洞察，让我对工业机器人技术的未来发展充满了信心，也更加明确了自己在这一领域的发展目标。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为初学者量身定做的！我之前对工业机器人完全是一窍不通，连最基本的概念都摸不着头脑，更别说理解它们是如何工作的了。但自从我翻开《工业机器人技术基础》这本书，我感觉自己像是打开了新世界的大门。作者的语言非常平实易懂，没有那些晦涩难懂的专业术语，即使是像我这样零基础的读者，也能轻松跟上。最让我惊喜的是，书中对工业机器人的起源、发展历程以及它们在各个行业的应用场景都进行了详尽的介绍，这让我对这项技术有了宏观的认识，不再觉得它只是冰冷的机器。而且，书中还用大量生动的图表和案例来解释各种概念，比如机器人手臂的组成、关节的运动方式、传感器的作用等等，这些都让我看得津津有味，理解起来也事半功倍。我特别喜欢书里关于机器人安全和操作规范的部分，这让我意识到工业机器人虽然强大，但在使用过程中也需要严谨的态度和专业的知识。总而言之，如果你也像我一样，对工业机器人充满好奇，但又不知从何下手，那么这本书绝对是你最好的入门选择。它不仅提供了扎实的基础知识，更激发了我进一步深入学习的兴趣，让我对接下来的学习充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都远超我的预期，我本以为它只是一些基础概念的堆砌，没想到里面蕴含着如此丰富的干货。作者在机械结构、控制理论、通信协议等方面都做了深入的探讨，并且将这些复杂的知识点梳理得井井有条。我尤其对书中关于机器人运动学和动力学的章节印象深刻，作者用严谨的数学推导和清晰的逻辑，一步步引导读者理解机器人是如何实现精确运动的。虽然有些部分需要反复琢磨，但每一次的理解都让我感到豁然开朗，仿佛解开了一个复杂的谜题。书中还介绍了多种主流的工业机器人品牌及其技术特点，这让我对不同厂商的优势和劣势有了更清晰的认识，也为我日后选择和评估机器人系统提供了重要的参考。另外，作者在探讨先进机器人技术，如视觉伺服、力觉反馈等方面，也展现了其深厚的专业功底。这些章节虽然更具挑战性，但它们为我打开了通往更前沿技术的大门，让我看到了工业机器人在未来发展的无限可能。这本书的价值在于，它不仅能让你理解“是什么”，更能让你明白“为什么”和“怎么做”，这对于想要深入研究工业机器人技术的专业人士来说，无疑是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书时，我并没有抱太大的期望，只是想随便翻翻，了解一下大概。但随着阅读的深入，我越来越被书中内容的实用性和前瞻性所吸引。作者在书中不仅讲解了工业机器人的基本原理，还深入探讨了其在自动化生产中的关键作用，以及如何通过优化机器人配置和程序来提升生产效率和产品质量。我尤其关注了书中关于机器人集成和系统构建的章节，作者详细介绍了如何将机器人与其他自动化设备（如输送带、视觉检测系统、AGV等）进行联动，构建完整的自动化生产线。这对我理解整个自动化工厂的运作逻辑非常有帮助。书中还涉及了仿真技术在机器人应用中的重要性，以及如何利用仿真软件来优化机器人轨迹、检测潜在冲突，这大大降低了实际调试的风险和成本。我还会时不时地翻阅书中的一些案例分析，学习别人是如何成功地将工业机器人应用于各种复杂场景的。这本书不仅仅是关于机器人本身的技术，更是关于如何利用机器人去解决实际生产问题，实现智能制造的宝贵经验总结。