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| 內容簡介： |
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本书根据高等职业教育的特点，以职业岗位核心能力为目标，精选教学内容，力求内容新颖、叙述简练、应用灵活、学用结合。本书以机器人应用的实用性技术为主线编写，主要内容包括机器人应用技术概论、机器人的运动学和动力学基础、机器人的机械结构系统、机器人的驱动系统、机器人的控制系统、机器人的传感系统、机器人的语言系统、工业机器人及其应用、其他机器人及其应用、新兴机器人及其应用。书中以大量常用的机器人为实例，针对高等职业院校培养应用型技术人才的需求，简化了运动学和动力学理论知识，融入了典型实用产品、代表性应用案例，每章前增加内容提要和教学提示，力求达到实用实效、好读好教、易学易懂。本书可作为高职高专、职业本科和成人高校机电一体化技术、电气自动化技术、智能控制技术、数控技术、机械制造及自动化、智能焊接技术等专业的教材，也可供相关专业技术人员参考。本书配有电子课件、教学视频等资源，需要的教师可登录机械工业出版社教育服务网www.cmpedu.com免费注册后下载，或联系编辑获取（微信：13261377872，电话：010-88379739）。
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前言第1章 机器人应用技术概论1 1.1 机器人的基本概念11.1.1 机器人的定义11.1.2 机器人的特性31.1.3 机器人的历史41.1.4 机器人的发展趋势61.1.5 机器人的应用101.2 机器人的结构原理121.2.1 机器人的主要结构121.2.2 工业机器人的组成141.2.3 机器人的工作原理141.2.4 机器人技术涉及的领域151.3 机器人的基本分类161.3.1 按应用领域分类161.3.2 按驱动方式分类171.3.3 按智能方式分类181.3.4 按控制方式分类191.3.5 按结构形式分类201.4 机器人的基本术语251.4.1 机器人的运动轴251.4.2 机器人的坐标系261.4.3 机器人的结构名称291.4.4 机器人的图形符号体系311.4.5 典型机器人的图形符号表示321.4.6 机器人的主要参数351.4.7 典型机器人的举例分析39练习与思考48 第2章 机器人的运动学和动力学基础50 2.1 机器人的运动学基础502.1.1 机器人的运动学问题502.1.2 机器人的位置与变量之间的关系542.1.3 机器人运动学的一般表示542.2 机器人的动力学基础552.2.1 机器人的动力学问题552.2.2 机器人动力学的一般表示56练习与思考57第3章 机器人的机械结构系统59 3.1 机器人的机身机构593.1.1 升降回转型机身结构593.1.2 俯仰型机身结构603.1.3 直移型机身结构613.1.4 类人机器人型机身结构613.2 机器人的臂部机构613.2.1 机器人臂部的组成613.2.2 机器人臂部的配置623.2.3 机器人的臂部机构633.3 机器人的腕部机构653.3.1 机器人腕部的运动653.3.2 机器人的柔顺腕部663.4 机器人的手部机构673.4.1 机器人手部的特点673.4.2 机器人手部的分类683.4.3 机器人的夹持类手部693.4.4 机器人的吸附式手部723.4.5 仿人手机器人手部753.5 机器人的行走机构763.5.1 机器人行走机构的特点773.5.2 车轮式行走机构773.5.3 履带式行走机构813.5.4 足式行走机构84练习与思考87第4章 机器人的驱动系统89 4.1 机器人的驱动系统概述894.1.1 转动关节与移动关节894.1.2 旋转驱动与直线驱动904.1.3 直接驱动与间接驱动914.1.4 电动机驱动与气/液压驱动924.1.5 机器人的制动机构944.2 机器人的传动系统944.2.1 回转传动机构964.2.2 直线传动机构974.2.3 带传动机构984.3 机器人的电动驱动系统994.3.1 伺服电动机994.3.2 步进电动机1014.4 机器人的气/液驱动系统1034.4.1 机器人的液压驱动系统1034.4.2 机器人的气压驱动系统105练习与思考107第5章 机器人的控制系统108 5.1 机器人的控制系统概述1085.1.1 机器人控制器1095.1.2 机器人的控制方式1105.2 伺服控制系统1115.2.1 伺服控制系统的概念与原理1115.2.2 电动伺服控制系统1125.2.3 液压伺服控制系统1145.3 机器人控制系统结构1155.3.1 机器人控制系统的功能与组成1165.3.2 机器人控制系统的基本结构1175.3.3 机器人控制系统的分层结构1195.4 机器人控制的示教再现1215.4.1 机器人的示教方式1215.4.2 关节运动的伺服指令生成1235.4.3 控制软件与机器人示教实例1235.5 机器人控制系统举例1265.5.1 MOTOMAN UP6简介1265.5.2 MOTOMAN UP6 的XRC功能128练习与思考129第6章 机器人的传感系统131 6.1 机器人的传感系统概述1316.1.1 机器人的传感器技术1316.1.2 机器人传感器的分类1326.2 机器人的内部传感器1336.2.1 机器人的位置传感器1346.2.2 机器人的角度传感器1356.2.3 机器人的速度传感器1406.2.4 机器人的姿态传感器1426.3 机器人的外部传感器1426.3.1 机器人的触觉传感器1436.3.2 机器人的力觉传感器1536.3.3 机器人的距离传感器1556.3.4 机器人的听觉传感器1576.4 机器人的视觉系统1596.4.1 机器人视觉系统的组成1606.4.2 机器人视觉系统的原理1616.4.3 视觉信息的处理1626.4.4 机器人视觉系统的应用165练习与思考167第7章 机器人的语言系统1697.1 机器人的语言系统概述1697.1.1 机器人的控制方式1707.1.2 机器人语言的编程1717.1.3 机器人编程语言的分类1737.1.4 机器人编程语言的功能1767.1.5 机器人编程语言的种类1787.2 典型的机器人语言1797.2.1 VAL语言1797.2.2 RAPT语言1837.3 工业机器人国标编程指令1867.3.1 工业机器人编程指令1867.3.2 文件结构1917.3.3 操作符1927.4 机器人的离线编程1937.4.1 机器人离线编程的特点1937.4.2 机器人离线编程系统的结构1947.5 机器人的编程示例1977.5.1 MOTOMAN机器人的示教再现1977.5.2 MOTOMAN 机器人的离线编程和仿真200练习与思考202第8章 工业机器人及其应用203 8.1 工业机器人概述2038.1.1 机器人的应用2038.1.2 工业机器人的应用步骤2048.2 焊接机器人2078.2.1 焊接机器人的组成2078.2.2 点焊机器人系统2088.2.3 弧焊机器人系统2148.2.4 焊接机器人系统应用实例2208.3 搬运机器人2228.3.1 搬运机器人概述2228.3.2 成品搬运机器人工作站2238.3.3 码垛机器人工作站2248.3.4 码垛机器人系统应用实例2268.4 喷涂机器人2278.4.1 喷涂机器人概述2288.4.2 喷涂机器人系统应用实例2298.5 装配机器人2308.5.1 装配机器人概述2308.5.2 装配作业机器人系统2318.5.3 装配机器人系统应用实例237练习与思考239第9章 其他机器人及其应用2409.1 操纵型机器人2409.1.1 操纵型机器人的分类2409.1.2 操纵型机器人的特点2439.1.3 操纵型机器人的控制2439.2 操纵型机器人应用2479.2.1 水下机器人2479.2.2 空间机器人2539.2.3 飞行机器人2569.2.4 服务机器人2599.3 其他机器人的应用2639.3.1 军用机器人2639.3.2 农业机器人2679.3.3 仿人机器人269练习与思考274第10章 新兴机器人及其应用27610.1 协作机器人27610.1.1 协作机器人的定义27610.1.2 对协作机器人的需求27810.1.3 协作机器人的特点27910.1.4 协作机器人的应用28110.1.5 协作机器人的核心技术28410.1.6 协作机器人的典型产品28810.2 自动导引车（AGV）29210.2.1 AGV概述29310.2.2 AGV分类29710.2.3 AGV自动导引系统组成30110.2.4 AGV自动导引系统的关键技术30410.2.5 AGV实例30810.2.6 AGV的应用31210.3 复合型机器人31610.3.1 复合型机器人定义及组成31710.3.2 复合型机器人的核心技术31810.3.3 复合型机器人的实际产品31810.3.4 复合型机器人的解决方案32010.4 智能机器人32210.4.1 智能机器人的概念32210.4.2 智能机器人的控制32310.4.3 智能机器人的人工智能32410.4.4 新型驱动器325练习与思考326参考文献 328
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当前，我国正在从劳动密集型制造业大国，转向知识密集型、创新型制造业大国。其中主要的是制造技术的升级换代，其关键技术就是机器人应用的普及。随着企业“机器换人”的普及和国家对智能制造的推进，国内机器人的产销量已经呈现爆发式增长趋势，对机器人的销售推广、技术支持、售后服务、维护维修等方面的应用类人才的需求也日益增长。机器人应用岗位已经成为众多行业，特别是电子制造、汽车制造、半导体工业、机械制造、造船工业、机床加工等行业关键和核心的工作岗位。这些行业对具有机器人应用能力的一线员工的需求日益增长，是否具有机器人应用技术的知识与能力成为目前相关专业毕业生能否被录用的重要条件之一。本书根据高职高专教学改革“淡化理论，够用为度，培养技能，重在运用，能力本位”的指导思想编写，力图使高职装备制造大类各专业的学生在学完本课程后，能具备生产一线技术和运维人员所必须掌握的机器人相关的基本知识和基本应用技能。本书是在第1版的基础上修订而成，减少了目前使用较少的陈旧内容，删去了在其他课程中讲授过的电动机调速、自动控制等内容；增加了这几年应用趋旺的并联机器人、协同机器人、AGV自动导引小车和复合型机器人等新兴机器人内容；对已公布和实施的工业机器人指令体系的国家标准的内容加以介绍。本书以机器人的应用技术为主线进行编写，在介绍机器人技术的相关知识之后，引入各种实际的机器人及其应用实例，因为不固定捆绑于某一家机器人厂商的产品，所以属于机器人应用技术的通识类教材。主要内容包括：机器人的定义和发展、组成和分类、术语和参数等机器人应用技术的基本知识；运动学与动力学等机器人的基础内容；机器人的机身、臂部、腕部、手部和行走机构等机器人的机械系统；机器人的驱动、制动、传动等机器人的驱动系统；控制方式、特点，伺服控制系统参数、原理，机器人控制系统的结构、示教再现等机器人的控制系统；机器人的位置、角度、速度、姿态等内部传感器，触觉、力觉、距离、听觉、视觉等外部传感器，机器人传感器的性能、评价、选择等机器人的传感系统；机器人的VAL、AL、Autopass、RAPT语言指令体系、程序示例，我国国家标准中的工业机器人语言指令体系，离线编程的结构、过程，示教再现步骤等机器人的语言系统；焊接、搬运、码垛、喷涂、装配等工业机器人的组成、工作机理和应用实例；水下、空间、服务、军用、农业、仿人等服务类和操纵机器人的关键技术、组成与应用；协同机器人、AGV、复合机器人等的组成、关键技术、应用实例；智能机器人的结构、控制、新型驱动器等。本书主要作为高职高专学校装备制造大类专业的通识教材，教材中的一些章节具有一定的独立性，因此在教学中可以根据教学大纲要求选用不同的章节，可安排总学时为32学时到80学时的教学内容。全书由董春利教授统筹与编写，王大明博士提供了第10章部分内容的资料。由于机器人技术发展较快、涉及的知识面非常广泛，加之编者的水平有限，难免会存在遗漏和不妥之处，诚请读者批评指正。编 者
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