工业机器人技术

　　工业机器人相比于传统的机电产品，具有更好的环境适应性和智能，其涉及大量*新的机械与自动化知识。本书注重基础，内容深度控制在机械类学生能够接受的范围，既力求通俗易懂又不失先进性和前沿性。本书的内容十分广泛，包括工业机器人设计、开发、使用、维护所涉及的运动学、动力学、机械系统、动力系统、感知系统、控制系统、通信及编程。本书可作为机械工程、林业工程、矿业工程、农业工程等机械类、近机械类专业的教材。

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前言
第1章工业机器人概论1

11工业机器人的定义及发展1

111工业机器人的定义1

112工业机器人的发展2

12工业机器人的基本组成及技术参数2

121工业机器人的基本组成2

122工业机器人的技术参数4

13工业机器人的分类及应用5

131工业机器人的分类5

132工业机器人的应用7

习题11

第2章工业机器人运动学和动力学12

21工业机器人运动学12

211工业机器人位姿描述12

212齐次变换和运算16

213工业机器人的连杆参数和齐次
变换矩阵19

214工业机器人的运动学方程20

22工业机器人动力学25

221工业机器人速度雅可比及速度
分析25

222工业机器人力雅可比及静力
分析28

223工业机器人动力学分析32

23工业机器人运动轨迹规划33

231路径和轨迹33

232轨迹规划34

233关节空间的轨迹规划35

习题37

第3章工业机器人机械系统38

31工业机器人的底座39

311工业机器人底座的结构和放置
形式39

312工业机器人底座的材料和技术
要求41

32工业机器人的机座41

321工业机器人的行走机构41

322轮式行走机构42

323履带式行走机构43

324足式行走机构44

33工业机器人的机身和臂部46

331工业机器人的机身46

332工业机器人的臂部49

34工业机器人的腕部55

341工业机器人腕部的运动55

342工业机器人腕部的分类57

343工业机器人腕部的典型结构58

35工业机器人的末端执行器60

351末端执行器的特点60

352手部的分类61

36工业机器人的传动机构66

361工业机器人的驱动方式66

362机器人的传动机构67

363工业机器人中主要使用的
减速器68

习题71

第4章工业机器人动力系统72

41动力系统分类72

411电动驱动系统72

412液压驱动系统75

413气动驱动系统77

414三种驱动方式对照79

42交流伺服系统79

421概述79

422驱动器82

423交流永磁同步伺服系统的工作及
控制原理83

43液压伺服系统88

431液压伺服驱动系统88

432电液比例控制90

433电液比例换向阀90

434摆动缸91

435齿条传动液压缸91

436液压伺服马达92

44气动系统93

441气压驱动回路93

442气源系统的组成93

443气压驱动器95

习题96







第5章工业机器人感知系统97

51工业机器人传感器概述97

511工业机器人传感器的分类97

512多传感器信息融合技术的发展98

52工业机器人内部传感器99

521位置和角度传感器99

522姿态传感器103

53工业机器人外部传感器105

531触觉传感器105

532距离传感器110

54工业机器人视觉技术112

541机器视觉概述112

542工业机器人视觉系统113

543CCD原理114

544机器视觉几何115

545视觉信号处理119

习题119

第6章工业机器人控制系统121

61概述121

611基本特点、要求、功能121

612硬件结构123

613控制算法124

614控制方式125

62关节运动控制126

621关节伺服控制126

622计算力矩方法127

63分解运动控制132

631关节坐标与直角坐标间的运动
关系133

632分解运动速度控制134

633分解运动加速度控制135

634分解运动力控制136

习题138

第7章工业机器人通信139

71工业机器人编程接口139

711RS232C接口标准139

712RS485接口标准141

713以太网143

72DeviceNet144

721DeviceNet概述144

722CAN总线145

723DeviceNet现场总线154

习题161

第8章工业机器人编程162

81工业机器人编程的概念及特点162

811示教再现编程的概念及其特点162

812离线编程的概念及其特点163

82工业机器人的示教器164

821工业机器人示教的硬件环境164

822机器人的示教器及其操作166

83机械手的坐标系168

84工业机器人示教的主要内容170

841运动轨迹的示教170

842作业条件的示教171

843作业顺序的示数172

85工业机器人的手动操作172

851三个重要数据的设定172

852机械手手动操作的三种模式173

853单轴运动手动操作174

854线性运动手动操作175

855增量模式手动操作176

856重定位手动操作176

86工业机器人编程的语言及常见指令178

861程序的新建与加载179

862自动运行程序180

863运动指令180

864I/O指令181

865条件逻辑判断指令181

87创建例行程序181

88定义例行程序中的参数182

89指令添加183

810编辑指令变量183

811弧焊编程184

习题188

参考文献189