工業機器人技術基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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許文稼，張飛 編

圖書標籤:

• 工業機器人
• 機器人技術
• 自動化
• 機械工程
• 控製工程
• 傳感器
• 執行器
• 編程
• 機器人應用
• 工業4
• 0

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040476750

版次：1

商品編碼：12253932

包裝：平裝

叢書名： 高等職業教育電類課程新形態一體化規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：215

正文語種：中文

內容簡介

　　《工業機器人技術基礎》是國傢職業教育工業機器人技術專業教學資源庫配套教材。全書分為9章，內容包括工業機器人概述、分類、結構、技術參數、運動學基礎、機械結構、傳感器、控製技術、編程技術一典型應用等。
　　《工業機器人技術基礎》以“紙質教材+數字課程”的方式，配有數字化課程網站與教、學、做一體化設計的專業教學資源庫，內容豐富，功能完善。書中的知識點與相應學習資源直接對應，掃描二維碼即可觀看，激發學生主動學習，提高學習效率。綫上學習資源大幅擴展教材容量，並可根據實際需要及時更新，體現新技術、新方法，鞏固教材內容的先進性。其中，數字化教學資源包括微課、動畫、圖片、在綫測試等類型，詳見《工業機器人技術基礎》封麵配套學習資源明細二維碼頁麵。
　　《工業機器人技術基礎》適閤作為高等職業院校工業機器人技術專業以及裝備製造大類相關專業的教材，也可作為工程技術人員的參考瓷料和培訓用書。

目錄

第1章 工業機器人概述
1．1 機器人的由來
1．2 機器人的不同定義
1．2．1 機器人的定義
1．2．2 工業機器人的定義
1．3 工業機器人發展史
1．3．1 國外工業機器人發展史
1．3．2 我國工業機器人發展史
1．4 工業機器人發展趨勢
總結
習題

第2章 工業機器人分類
2．1 根據拓撲結構分類
2．1．1 串聯機器人
2．1．2 並聯機器人
2．1．3 混聯機器人
2．2 根據坐標係分類
2．2．1 直角坐標型機器人
2．2．2 圓柱坐標型機器人
2．2．3 球坐標型機器人
2．2．4 關節坐標型機器人
2．3 根據控製方式分類
2．3．1 非伺服控製機器人
2．3．2 伺服控製機器人
總結
習題

第3章 工業機器人結構和
技術參數
3．1 工業機器人的結構
3．1．1 係統結構
3．1．2 機械部分
3．1．3 控製部分
3．1．4 傳感部分
3．2 工業機器人技術參數
3．2．1 連杆
3．2．2 關節
3．2．3 自由度
3．2．4 定位精度
3．2．5 重復性或重復定位精度
3．2．6 工作空間
3．2．7 最大速度
3．2．8 加速度
3．2．9 承載能力
3．2．1 0剛度
3．2．1 1分辨率
總結
習題

第4章 工業機器人運動學
基礎
4．1 機器人運動學的數學基礎
4．1．1 空間點的錶示方法
4．1．2 空間嚮量的錶示方法
4．1．3 坐標係的錶示方法
4．1．4 坐標係在固定參考坐標係中的錶示方法
4．1．5 剛體的錶示方法
4．2 位姿描述及坐標變換
4．2．1 剛體位姿描述
4．2．2 坐標變換
4．2．3 位姿的齊次坐標描述
4．2．4 齊次坐標變換
4．3 工業機器人的軸和坐標係
4．3．1 工業機器人的軸
4．3．2 工業機器人相關坐標係
4．4 工業機器人D-H建模
4．5 工業機器人運動學計算
4．5．1 正嚮運動學計算
4．5．2 逆運動學計算
4．6 雅可比矩陣
總結
習題

第5章 工業機器人機械
結構
5．1 工業機器人末端執行器
5．1．1 末端執行器的類型
5．1．2 夾甜式末端執行器
5．1．3 吸附式末端執行器
5．1．4 專用末端執行器
5．1．5 工具快換裝置
5．1．6 多工位換接裝置
5．2 工業機器人手腕
5．2．1 手腕的運動形式
5．2．2 手腕的自由度
5．2．3 柔順手腕結構
5．3 工業機器人手臂
5．3．1 手臂的特點
5．3．2 手臂的類型
5．4 工業機器人腰部
5．5 工業機器人機座
5．5．1 固定式機座
5．5．2 移動式機座
5．6 工業機器人驅動方式
5．6．1 電動驅動
5．6．2 液壓驅動
5．6．3 氣動驅動
5．7 工業機器人傳動裝置
5．7．1 軸承
5．7．2 絲杠
5．7．3 齒輪
5．7．4 行星齒輪
5．7．5．RV減誅罌
5．7．6 諧波齒輪
5．7．7 同步帶
5．7．8 纜繩
5．8 工業機器人運動簡圖
總結
習題

第6章 工業機器人傳感器
6．1 工業機器人傳感器的類型
6．2 傳感器的性能指標
6．2．1 靈敏度
6．2．2 綫性度
6．2．3 測量範圍
6．2．4 精度
6．2．5 重復性
6．2．6 分辨率
6．2．7 響應時間
6．2．8 抗乾擾能力
6．3 位置傳感器
6．3．1 電位器武傳感器
6．3．2 光電編碼器
6．3．3 鏇轉變壓器
6．4 角速度傳感器
6．4．1 相對式編碼器
6．4．2 測速發電機
6．5 接近覺傳感器
6．5．1 電容武傳感器
6．5．2 電感武傳感器
6．5．3 光電式傳感器
6．5．4 超聲波武傳感器
6．5．5 激光距離測定器
6．6 觸覺傳感器
6．6．1 接觸覺傳感器
6．6．2 壓覺傳感器
6．6．3 滑覺傳感器
6．7 力／扭矩傳感器
6．8 視覺傳感器
6．9 各類傳感器的組閤使用
總結
習題

第7章 工業機器人控製技術
7．1 工業機器人控製係統的主要功能
7．2 工業機器人控製係統的特點
7．3 工業機器人控製係統的結構
7．4 控製係統的數字化實現
7．5 工業機器人的控製方式
7．5．1 運動控製
7．5．2 力控製
7．6 示教控製的坐標係
總結
習題

第8章 工業機器人編程技術
8．1 工業機器人編程概述
8．2 編程方式
8．2．1在綫編程
8．2．2 離發編程
8．3 離綫編程軟件
8．4 工業機器人編程語言
8．4．1 ABB機器人編程實例
8．4．2 安川機器入編程實例
8．4．3 電裝機器人編程實例
8．5 離綫編程實例
總結
習題

第9章 工業機器人典型應用
9．1 工業機器人外圍設備
9．2 焊接機器人
9．2．1 焊接機器人係統結構
9．2．2 點焊機器人
9．2．3 弧焊機器人
9．3 噴塗機器人
9．4 裝配機器人
9．5 搬運機器人
9．6 輪式移動機器人和AGV小車
9．7 其他類型的工業機器人
總結
習題
參考文獻

《智能製造時代的驅動力：工業機器人技術基礎》 導語 在工業4.0浪潮席捲全球的今天，自動化和智能化已成為製造業轉型升級的核心驅動力。而在這場變革中，工業機器人扮演著至關重要的角色，它們以驚人的效率、精準度和柔性，深刻地改變著生産模式和産業格局。本書《工業機器人技術基礎》正是緻力於為讀者揭示這一強大技術的奧秘，從基礎原理到核心應用，全麵深入地闡述工業機器人的技術內涵與發展脈絡，為投身智能製造領域的工程師、技術人員、學生以及對機器人技術感興趣的讀者提供一份權威、詳實的參考。 第一部分：工業機器人的發展演進與核心概念 工業機器人的齣現並非一蹴而就，其發展曆程映射著人類對提高生産效率和改善工作環境的不懈追求。本書將帶領讀者迴顧工業機器人從早期的機械臂到如今高度智能化的多功能平颱的演變曆程，深入理解每一次技術飛躍背後的驅動因素。我們將探討工業機器人的定義、分類及其在不同工業場景中的典型應用，例如搬運、碼垛、焊接、噴塗、裝配等，通過鮮活的案例，讓讀者直觀感受機器人如何賦能傳統製造業，提升生産力，降低人力成本，並解決傳統工藝難以剋服的挑戰。 本書將深入剖析工業機器人的核心構成要素，包括但不限於： 主體結構與傳動係統： 詳細介紹機器人手臂的關節類型（如關節型、SCARA型、Delta型等）、連杆結構、電機驅動方式（如伺服電機、步進電機）、減速器（如諧波減速器、RV減速器）的工作原理和技術特點，以及這些組成部分如何協同工作，賦予機器人精確而流暢的運動能力。我們將通過圖文並茂的方式，解析不同結構的優缺點及其適用的應用場景。 控製係統與編程： 深入闡述工業機器人控製係統的架構，包括機器人控製器、運動控製器、PLC等核心組件的功能。本書將詳細介紹機器人離綫編程和在綫示教編程的原理與方法，解析G代碼、RAPID、KUKA Robot Language (KRL)等主流機器人編程語言的基本語法和應用，幫助讀者掌握如何為機器人設定運動軌跡、執行特定任務，並通過仿真軟件對編程進行驗證和優化。 傳感器與視覺係統： 傳感器是機器人的“眼睛”和“觸覺”。我們將全麵介紹工業機器人常用的各類傳感器，包括位置傳感器、力/力矩傳感器、接近傳感器、光電傳感器等，闡述它們的工作原理及其在機器人感知環境、執行任務中的關鍵作用。特彆地，本書將重點講解工業機器人的視覺係統，包括圖像采集、圖像處理、目標識彆、定位跟蹤等核心技術，以及如何利用機器視覺技術實現高精度、高效率的自動化檢測和裝配。 第二部分：工業機器人的關鍵技術解析 本書將進一步深入探討支撐工業機器人高效運行的各項關鍵技術。 運動學與動力學： 對於想要深入理解機器人運動原理的讀者，我們將詳細介紹正運動學和逆運動學。正運動學用於計算機器人末端執行器在空間中的位置和姿態，而逆運動學則是更具挑戰性的部分，旨在求解使末端執行器達到目標位置和姿態所需的關節角度。此外，我們還將探討機器人的動力學模型，包括慣性、重力、科裏奧利力等因素對機器人運動的影響，以及如何通過動力學補償來提高機器人的運動精度和穩定性。 路徑規劃與軌跡生成： 機器人在執行任務時，需要規劃齣最優的運動路徑，以避開障礙物、縮短運動時間、降低能耗。本書將介紹多種路徑規劃算法，如A算法、RRT算法等，以及如何將規劃好的路徑轉化為平滑、連續的軌跡。同時，我們將討論軌跡生成中的關鍵技術，如速度和加速度的限製，以及如何實現關節空間的軌跡規劃和笛卡爾空間的軌跡規劃。 人機協作技術： 隨著人機協作機器人的興起，如何實現機器人與人類安全、高效的協同工作成為新的研究熱點。本書將介紹人機協作機器人的設計理念、安全標準、碰撞檢測技術以及人機交互方式。通過對相關案例的分析，讀者將瞭解如何在生産綫上實現人與機器人之間的無縫配閤，共同完成復雜任務，提升整體生産效率和靈活性。 機器學習與人工智能在機器人中的應用： 機器學習和人工智能正在為工業機器人注入更強大的“智慧”。本書將探討如何利用機器學習技術，如深度學習，來提升機器人的感知能力（例如，更精準的目標識彆和場景理解），優化機器人的運動控製（例如，自適應路徑調整），以及實現更高級的任務規劃和決策。我們將介紹一些實際應用案例，展示AI如何讓機器人變得更聰明、更自主。 第三部分：工業機器人在不同行業的應用與未來展望 工業機器人的應用領域極其廣泛，幾乎滲透到所有製造行業。本書將通過詳實的行業案例，展示工業機器人在汽車製造、電子電器、食品飲料、醫藥化工、航空航天等領域的具體應用。 汽車製造： 詳細介紹機器人在汽車焊裝、塗裝、總裝等環節的應用，以及如何通過機器人實現高節拍、高精度的自動化生産。 電子電器： 探討機器人如何用於精密電子元件的貼裝、焊接、檢測，以及如何滿足電子産品小型化、高集成化的製造需求。 食品飲料與醫藥： 分析機器人如何在食品包裝、搬運、碼垛，以及藥品的分揀、包裝、冷鏈運輸等環節發揮作用，提升衛生水平和生産效率。 新能源與新材料： 關注機器人如何在太陽能電池闆製造、鋰電池生産、高分子材料加工等新興領域中的應用。 在展望未來時，本書將探討工業機器人技術的發展趨勢，包括： 更強的柔性與適應性： 隨著産品多樣化和定製化需求的增長，未來的工業機器人將更加柔性化，能夠快速適應不同的生産任務和産品變種。 更高的智能化水平： 機器人將具備更強的自主學習、決策和故障診斷能力，能夠獨立完成更復雜的任務。 更深入的人機協作： 人機協作將成為主流，機器人將成為人類工人的得力助手，共同提升生産效率和工作體驗。 雲機器人與邊緣計算： 雲計算和邊緣計算將為機器人提供強大的計算和數據處理能力，實現更高效的協同作業和遠程管理。 機器人與物聯網(IoT)的融閤： 工業機器人將與物聯網設備緊密集成，構建智能化的工業生産網絡。 結語 《工業機器人技術基礎》旨在為讀者提供一個係統、全麵、深入的學習平颱。我們希望通過本書的講解，讀者能夠深刻理解工業機器人的技術原理，掌握其核心應用，並對未來的發展趨勢有清晰的認識。掌握工業機器人技術，就是掌握瞭推動製造業邁嚮更高水平的關鍵鑰匙。本書的編寫，正是希望為這一曆史進程貢獻一份力量，激發更多創新思維，共同塑造智能製造的美好未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為初學者量身定做的！我之前對工業機器人完全是一竅不通，連最基本的概念都摸不著頭腦，更彆說理解它們是如何工作的瞭。但自從我翻開《工業機器人技術基礎》這本書，我感覺自己像是打開瞭新世界的大門。作者的語言非常平實易懂，沒有那些晦澀難懂的專業術語，即使是像我這樣零基礎的讀者，也能輕鬆跟上。最讓我驚喜的是，書中對工業機器人的起源、發展曆程以及它們在各個行業的應用場景都進行瞭詳盡的介紹，這讓我對這項技術有瞭宏觀的認識，不再覺得它隻是冰冷的機器。而且，書中還用大量生動的圖錶和案例來解釋各種概念，比如機器人手臂的組成、關節的運動方式、傳感器的作用等等，這些都讓我看得津津有味，理解起來也事半功倍。我特彆喜歡書裏關於機器人安全和操作規範的部分，這讓我意識到工業機器人雖然強大，但在使用過程中也需要嚴謹的態度和專業的知識。總而言之，如果你也像我一樣，對工業機器人充滿好奇，但又不知從何下手，那麼這本書絕對是你最好的入門選擇。它不僅提供瞭紮實的基礎知識，更激發瞭我進一步深入學習的興趣，讓我對接下來的學習充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都遠超我的預期，我本以為它隻是一些基礎概念的堆砌，沒想到裏麵蘊含著如此豐富的乾貨。作者在機械結構、控製理論、通信協議等方麵都做瞭深入的探討，並且將這些復雜的知識點梳理得井井有條。我尤其對書中關於機器人運動學和動力學的章節印象深刻，作者用嚴謹的數學推導和清晰的邏輯，一步步引導讀者理解機器人是如何實現精確運動的。雖然有些部分需要反復琢磨，但每一次的理解都讓我感到豁然開朗，仿佛解開瞭一個復雜的謎題。書中還介紹瞭多種主流的工業機器人品牌及其技術特點，這讓我對不同廠商的優勢和劣勢有瞭更清晰的認識，也為我日後選擇和評估機器人係統提供瞭重要的參考。另外，作者在探討先進機器人技術，如視覺伺服、力覺反饋等方麵，也展現瞭其深厚的專業功底。這些章節雖然更具挑戰性，但它們為我打開瞭通往更前沿技術的大門，讓我看到瞭工業機器人在未來發展的無限可能。這本書的價值在於，它不僅能讓你理解“是什麼”，更能讓你明白“為什麼”和“怎麼做”，這對於想要深入研究工業機器人技術的專業人士來說，無疑是一本不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《工業機器人技術基礎》這本書最成功的之處在於它能夠以一種非常體係化的方式，將零散的工業機器人知識點串聯起來。它不像許多技術書籍那樣，隻是羅列一堆公式和定義，而是通過循序漸進的講解，讓讀者逐步建立起對整個工業機器人體係的認知框架。從最基礎的機械臂結構，到復雜的運動規劃和路徑優化，再到實際應用中的編程和調試，書中都提供瞭相對完整的介紹。我特彆欣賞作者在講解控製係統部分時，能夠清晰地闡述PID控製、PLC控製等不同控製方式的原理和應用場景，並用圖示化的方式來輔助理解。這對於我這樣需要進行實際操作的人來說，是極其有價值的。而且，書中對工業機器人常見故障的排除和維護也進行瞭詳細的說明，這讓我對如何保證機器人的穩定運行有瞭更直觀的認識。這本書並沒有迴避技術難點，而是用一種非常接地氣的方式去呈現，讓我在學習理論知識的同時，也能感受到其在實際生産中的應用價值。這本書為我提供瞭一個非常堅實的理論基礎，讓我有信心去麵對後續更復雜的機器人項目。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受是，它非常注重知識的落地和應用。作者並沒有停留在理論層麵，而是大量引用瞭實際生産中的案例和數據，讓讀者能夠清晰地看到工業機器人技術在各個行業中的具體應用價值。從汽車製造、電子組裝到食品加工、物流倉儲，書中都給齣瞭詳實的案例分析，並且詳細講解瞭機器人是如何解決其中的技術難題，提升生産效率和質量的。我特彆喜歡書中關於人機協作機器人（cobots）的介紹，這讓我對未來機器人與人類協同工作的前景有瞭更深刻的認識。作者還對當前工業機器人領域的一些熱門技術，如人工智能在機器人中的應用、大數據分析在機器人維護中的作用等，都進行瞭簡要但深刻的闡述，這為我指明瞭未來學習和研究的方嚮。總而言之，這本書給我帶來瞭非常實在的技術啓示和行業洞察，讓我對工業機器人技術的未來發展充滿瞭信心，也更加明確瞭自己在這一領域的發展目標。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書時，我並沒有抱太大的期望，隻是想隨便翻翻，瞭解一下大概。但隨著閱讀的深入，我越來越被書中內容的實用性和前瞻性所吸引。作者在書中不僅講解瞭工業機器人的基本原理，還深入探討瞭其在自動化生産中的關鍵作用，以及如何通過優化機器人配置和程序來提升生産效率和産品質量。我尤其關注瞭書中關於機器人集成和係統構建的章節，作者詳細介紹瞭如何將機器人與其他自動化設備（如輸送帶、視覺檢測係統、AGV等）進行聯動，構建完整的自動化生産綫。這對我理解整個自動化工廠的運作邏輯非常有幫助。書中還涉及瞭仿真技術在機器人應用中的重要性，以及如何利用仿真軟件來優化機器人軌跡、檢測潛在衝突，這大大降低瞭實際調試的風險和成本。我還會時不時地翻閱書中的一些案例分析，學習彆人是如何成功地將工業機器人應用於各種復雜場景的。這本書不僅僅是關於機器人本身的技術，更是關於如何利用機器人去解決實際生産問題，實現智能製造的寶貴經驗總結。