工业机器人技术及应用

第1章绪论1
1.1工业机器人的定义1
1.2工业机器人的发展与应用2
1.2.1工业机器人的发展2
1.2.2工业机器人的应用4
1.3工业机器人的基本组成及技术参数7
1.3.1工业机器人的基本组成7
1.3.2工业机器人的技术参数8
1.4工业机器人的分类11
本章小结13
思考与练习13
第2章工业机器人的机械系统14
2.1工业机器人的手部结构15
2.1.1夹持类手部15
2.1.2吸附类手部18
2.1.3仿人机器人手部20
2.2工业机器人的腕部结构22
2.2.1腕部的转动方式22
2.2.2腕部的分类23
2.3工业机器人的臂部结构26
2.3.1臂部特点和设计要求26
2.3.2臂部机构27
2.3.3机身和臂部的配置形式30
2.4工业机器人的机身机构32
2.5工业机器人的行走机构34
2.5.1车轮式行走机构35
2.5.2履带式行走机构36
2.5.3足式行走机构37
2.6工业机器人驱动装置和传动单元40
2.6.1驱动装置40
2.6.2传动单元41
本章小结43
思考与练习题44
第3章工业机器人的运动学和动力学45
3.1工业机器人运动学45
3.1.1齐次坐标及对象物的描述45
3.1.2齐次变换及运算50
3.1.3工业机器人的连杆参数和齐次变换矩阵55
3.1.4工业机器人运动学方程57
3.2工业机器人动力学66
3.2.1工业机器人速度分析66
3.2.2工业机器人静力分析71
3.2.3工业机器人动力学分析74
本章小结80
思考与练习80
第4章工业机器人控制系统82
4.1工业机器人控制装置82
4.1.1工业机器人控制装置组成和功能82
4.1.2工业机器人控制器88
4.2工业机器人驱动装置92
4.2.1驱动装置类型和组成92
4.2.2交流伺服驱动装置95
4.2.3液压气动装置的主要设备98
4.3工业机器人检测装置106
4.3.1工业机器人传感器概述106
4.3.2内部传感器108
4.3.3外部传感器113
本章小结116
思考与练习117
第5章工业机器人的编程118
5.1工业机器人的编程方式118
5.2工业机器人的示教编程119
5.2.1ABB工业机器人基本运动指令120
5.2.2工业机器人示教编程的基本步骤122
5.3工业机器人的编程语言125
5.3.1工业机器人语言的发展概况125
5.3.2工业机器人的编程要求与语言类型126
5.4工业机器人语言系统结构和基本功能128
5.4.1工业机器人语言系统的结构128
5.4.2工业机器人编程语言的基本功能129
5.5常用的工业机器人编程语言131
5.6工业机器人的离线编程132
5.6.1工业机器人离线编程的特点和主要内容132
5.6.2工业机器人离线编程系统的结构133
5.7工业机器人的离线编程仿真软件及编程示例136
5.7.1ABB工业机器人离线编程仿真软件RobotStudio136
5.7.2工业机器人离线编程示例141
本章小结153
思考与练习题153
第6章工业机器人的典型应用154
6.1焊接机器人154
6.1.1焊接机器人的分类及特点155
6.1.2焊接机器人的系统组成160
6.1.3焊接机器人的周边设备与工位布局168
6.2搬运机器人177
6.2.1搬运机器人的分类及特点177
6.2.2搬运机器人的系统组成181
6.2.3搬运机器人的周边设备与工位布局183
6.3码垛机器人185
6.3.1码垛机器人的分类及特点185
6.3.2码垛机器人的系统组成186
6.3.3码垛机器人的周边设备与工位布局188
6.4涂装机器人192
6.4.1涂装机器人的分类及特点192
6.4.2涂装机器人的系统组成194
6.4.3涂装机器人的周边设备与布局198
6.5装配机器人202
6.5.1装配机器人的分类及特点202
6.5.2装配机器人的系统组成205
6.5.3装配机器人的周边设备与工位布局209
本章小结210
思考与练习题210
?第7章工业机器人的管理与维护215
7.1工业机器人的管理215
7.1.1系统安全和工作环境安全管理215
7.1.2主机和控制柜的管理219
7.2工业机器人的维护和保养221
7.2.1控制装置及示教器的检查221
7.2.2机器人本体的检查222
7.2.3连接电缆的检查223
7.2.4日常维护及保养计划223
本章小结224
思考与练习题224
参考文献226

刘军，教授，郑州科技学院机械工程学院院长，研究方向机械工程学科教材及优选制造技术等，担任全国高校制造自动化研究会理事、河南省农业工程学会理事及农业电气化与自动化专业委员会主任。

本书系统地介绍了工业机器人的基本组成、机械机构、运动学及动力学、控制系统、编程与调试、典型应用、管理与维护等内容。全书共7章，第1章介绍了工业机器人的发展与应用、机器人的组成与分类；第2章介绍了工业机器人的常见机械系统，对其机座、臂部、腕部、末端执行器及传动机构均做了比较详细的介绍；第3章主要介绍了工业机器人的运动学及动力学等数学理论基础；第4章介绍了工业机器人的控制系统；第5章介绍了工业机器人的编程与调试；第6章介绍了工业机器人的典型应用，对几类典型工业机器人的系统组成、周边设备及工作站布局做了较为详细的介绍；第7章介绍了工业机器人的管理与维护。本书每章最后都设计了思考与练习题，便于学生加深对相关知识的理解。

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