导语

  

内容提要

  

    本书重点围绕工业机器人的机械机构、关键部件、运动学和动力学原理、控制器等，讲述工业机器人的基础技术，同时以FANUC品牌的串联工业机器人为对象，系统介绍其基本编程指令、程序管理方法，并详细解析了码垛机器人、弧焊机器人、点焊机器人等典型应用案例。本书共11章：第1章总体介绍了工业机器人的定义、发展史、特点、类型与应用等：第2章讲解了机器人的系统组成，包括工具软件、关节机械部件以及控制器等：第3章和第4章详述了工业机器人的运动学、静力学和动力学的基础理论知识并进行了应用分析：第5章分析了工业机器人的运动轴和坐标系，并介绍了工具坐标系、用户坐标系的作用以及标定方法；第6章讲述了工业机器人的程序管理，包括程序创建、选择、编辑以及控制执行等；第7章详细讲解了编程界面、基本编程指令及其编程方法；第8章从电气控制的角度讲解了机器人I/O信号的基本知识、编程方法以及在控制机器人运行中的作用：第9～第11章系统介绍了码垛机器人、弧焊机器人以及点焊机器人的基本组成及程序编制方法。
    本书可作为本科机器人工程、智能制造工程、机械设计制造及自动化、机械电子工程以及自动化专业和高职高专机器人技术及应用专业的教材，也可供从事相关工作的科研人员和工程师参考。

前言
第1章  概述
  1.1  工业机器人的定义
  1.2  工业机器人的发展史
  1.3  工业机器人的特点
  1.4  工业机器人的类型
  1.5  工业机器人的应用
  1.6  工业机器人编程作业安全
  本章小结
  思考与练习
第2章  工业机器人系统组成
  2.1  机器人单元
  2.2  应用工具软件
    2.2.1  设定系统
    2.2.2  机器人的点动进给
    2.2.3  程序
    2.2.4  测试运转（测试执行）
    2.2.5  自动运转（操作执行）
  2.3  机器人本体
    2.3.1  谐波减速器
    2.3.2  RV减速器
    2.3.3  两种减速器的对比
  2.4  机器人控制器
    2.4.1  控制器的组成
    2.4.2  示教器
  2.5  机器人主要技术指标
  本章小结
  思考与练习
第3章  工业机器人运动学
  3.1  引言
  3.2  工业机器人机构
  3.3  机器人运动学的矩阵表示
    3.3.1  空间点的表示
    3.3.2  空间向量的表示
    3.3.3  坐标系在固定参考坐标系原点的表示（仅旋转）
    3.3.4  坐标系在固定参考坐标系中的表示（平移+旋转）
    3.3.5  刚体的表示
  3.4  齐次变换矩阵
  3.5  坐标系的变换
    3.5.1  纯平移变换
    3.5.2  绕轴纯旋转变换
    3.5.3  复合变换
    3.5.4  相对于旋转坐标系的变换
  3.6  变换矩阵的逆
  3.7  机器人的正逆运动学
    3.7.1  位置的正逆运动学方程
    3.7.2  姿态的正逆运动学方程
    3.7.3  位姿的正逆运动学方程
  3.8  机器人正运动学方程的D-H参数表示法
    3.8.1  连杆坐标系的建立
    3.8.2  D-H表示法的坐标变换
  3.9  机器人的逆运动学解
  3.10  机器人的逆运动学编程
  3.11  机器人的退化和灵巧特性
  3.12  D-H表示法的基本问题
  3.13  设计项目：4自由度机器人
    3.13.1  SCARA机器人坐标系的建立
    3.13.2  SCARA机器人的正运动学分析
    3.13.3  SCARA机器人的逆运动学分析
  本章小结
  思考与练习
第4章  工业机器人静力学及动力学分析
  4.1  引言
  4.2  工业机器人速度雅可比与速度分析
    4.2.1  工业机器人速度雅可比
    4.2.2  工业机器人速度分析
  4.3  工业机器人力雅可比与静力学分析
    4.3.1  操作臂中的静力学
    4.3.2  工业机器人力雅可比
    4.3.3  工业机器人静力学的两类问题
  4.4  工业机器人动力学分析
    4.4.1  拉格朗日方程
    4.4.2  二自由度平面关节型工业机器人动力学方程
    4.4.3  关节空间和操作空间动力学
  本章小结
  思考与练习
第5章  工业机器人运动轴与坐标系
  5.1  工业机器人运动轴
  5.2  坐标系
    5.2.1  世界坐标系
    5.2.2  关节坐标系
    5.2.3  机械接口坐标系
    5.2.4  工具坐标系
    5.2.5  用户坐标系
  5.3  工具坐标系
    5.3.1  工具坐标系的作用
    5.3.2  工具坐标系的特点
    5.3.3  工具坐标系的标定
    5.3.4  工具坐标系的激活
    5.3.5  工具坐标系的检验
  5.4  用户坐标系
    5.4.1  用户坐标系的作用
    5.4.2  用户坐标系的特点
    5.4.3  用户坐标系的标定
    5.4.4  用户坐标系的激活
    5.4.5  用户坐标系的检验
  本章小结
  思考与练习
第6章  工业机器人程序管理
  6.1  创建程序
    6.1.1  创建程序的流程
    6.1.2  创建程序的步骤
  6.2  选择程序
  6.3  删除程序
  6.4  复制程序
  6.5  查看程序属性
  6.6  执行程序
    6.6.1  示教器启动
    6.6.2  中断执行程序
    6.6.3  程序执行恢复
  本章小结
  思考与练习
第7章  工业机器人程序编辑与指令
  7.1  示教程序编辑界面
  7.2  动作指令
    7.2.1  动作类型
    7.2.2  位置数据
    7.2.3  动作指令示教
  7.3  指令的编辑（EDCMD）
  7.4  控制指令
  本章小结
  思考与练习
第8章  机器人I/O信号编程
  8.1  I/O信号的分类
  8.2  I/O信号的连接
  8.3  I/O信号的配置
  8.4  外围设备I/O（UOP）
  8.5  自动运行
    8.5.1  执行条件
    8.5.2  自动运行方式：RSR
    8.5.3  自动运行方式：PNS
  本章小结
  思考与练习
第9章  码垛机器人编程及解析
  9.1  码垛机器人基础
  9.2  码垛机器人系统组成
  9.3  码垛机器人工具坐标系
  9.4  码垛机器人运动轨迹及流程设计
  9.5  码垛机器人程序及分析
  本章小结
  思考与练习
第10章  弧焊机器人编程及分析
  10.1  弧焊机器人的类型
  10.2  弧焊机器人的组成
    10.2.1  机器人弧焊电源
    10.2.2  机器人焊枪
  10.3  弧焊机器人案例分析
    10.3.1  被焊工件的基础资料
    10.3.2  焊接工艺及工艺要求
    10.3.3  弧焊机器人工作站设计
  10.4  弧焊机器人程序及分析
  本章小结
  思考与练习
第11章  点焊机器人编程及分析
  11.1  点焊机器人基础
  11.2  点焊机器人的组成
  11.3  点焊机器人工具坐标系的标定
  11.4  点焊机器人运动轨迹及流程设计
  11.5  点焊机器人程序及分析
  本章小结
  思考与练习
参考文献