工業機器人技術基礎（簡體書）

林燕文、陳南江、許文稼主編的《工業機器人技術基礎(工業機器人技術微課版智能製造應用型人才培養系列教程)》共分為4篇，內容包括工業機器人的概述、分類和技術參數、編程技術、機械結構、傳感技術、控制技術、運動學基礎、運動學計算、典型應用等。
本書可作為應用型本科院校的機器人工程、自動化、機械設計製造及其自動化、智能製造工程等專業的教材，也可作為高職高專院校的工業機器人技術、電氣自動化技術、機電一體化技術等專業的教材，還可作為工程技術人員的參考資料和培訓用書。

基礎認知篇

項目一工業機器人概述 2
項目引入 2
知識圖譜 3
任務一機器人的由來 3
【任務描述】 3
【任務學習】 3
【思考與練習】 5
任務二機器人的定義 5
【任務描述】 5
【任務學習】 5
一、國際上機器人的幾種
定義 5
二、工業機器人的定義 6
【思考與練習】 6
任務三工業機器人發展史和發展
趨勢 7
【任務描述】 7
【任務學習】 7
一、工業機器人發展史 7
二、工業機器人發展趨勢 14
【思考與練習】 15
項目總結 15
項目習題 16
項目二工業機器人分類和技術參數 17
項目引入 17
知識圖譜 18
任務一 根據拓撲結構分類 18
【任務描述】 18
【任務學習】 18
一、串聯結構機器人 18
二、並聯結構機器人 19
三、混合結構機器人 20
【思考與練習】 21
任務二根據坐標系分類 21
【任務描述】 21
【任務學習】 21
一、直角坐標機器人 21
二、圓柱坐標機器人 22
三、球坐標機器人 23
四、關節機器人 23
【思考與練習】 25
任務三根據控制方式分類 25
【任務描述】 25
【任務學習】 25
一、非伺服控制機器人 25
二、伺服控制機器人 26
【思考與練習】 26
任務四工業機器人技術參數 26
【任務描述】 26
【任務學習】 26
一、自由度 27
二、定位精度 28
三、重複性或重複定位
精度 28
四、工作空間 29
五、最大速度 29
六、承載能力 29
【思考與練習】 30
項目總結 30
項目習題 30
項目三工業機器人編程技術 33
項目引入 33
知識圖譜 34
任務一編程概述 34
【任務描述】 34
【任務學習】 34
一、編程類型 35
二、編程語言類型 35
三、編程方式 36
【思考與練習】 37
任務二在線編程 37
【任務描述】 37
【任務學習】 37
一、在線編程方式 37
二、在線編程實例 38
【思考與練習】 40
任務三離線編程 40
【任務描述】 40
【任務學習】 40
一、離線編程方式 40
二、離線編程軟件 41
三、離線編程實例 43
【思考與練習】 47
項目總結 47
項目習題 47

組成進階篇

項目四工業機器人機械部分 50
項目引入 50
知識圖譜 51
任務一工業機器人末端執行器 53
【任務描述】 53
【任務學習】 53
一、末端執行器分類 53
二、夾鉗式末端執行器 54
三、吸附式末端執行器 57
四、專用末端執行器 59
五、工具快換裝置 60
六、多工位換接裝置 60
【思考與練習】 61
任務二工業機器人手腕 61
【任務描述】 61
【任務學習】 62
一、手腕運動形式 62
二、手腕自由度 62
三、柔順手腕結構 64
【思考與練習】 65
任務三工業機器人手臂 65
【任務描述】 65
【任務學習】 65
一、手臂特點 65
二、手臂分類 67
【思考與練習】 68
任務四工業機器人腰部 68
【任務描述】 68
【任務學習】 68
【思考與練習】 69
任務五工業機器人基座 69
【任務描述】 69
【任務學習】 69
一、固定式基座 69
二、移動式基座 70
【思考與練習】 71
任務六工業機器人驅動裝置 71
【任務描述】 71
【任務學習】 71
一、電動驅動式 72
二、液壓驅動式 74
三、氣動驅動式 75
【思考與練習】 76
任務七工業機器人傳動裝置 76
【任務描述】 76
【任務學習】 76
一、軸承 77
二、絲杠 78
三、齒輪 80
四、星形齒輪 83
五、RV減速器 84
六、諧波齒輪 87
七、同步帶 88
八、纜繩 89
【思考與練習】 90
項目總結 90
項目習題 91
項目五工業機器人傳感部分 92
項目引入 92
知識圖譜 93
任務一工業機器人傳感器概述 94
【任務描述】 94
【任務學習】 94
一、傳感器定義 94
二、工業機器人傳感器
分類 94
【思考與練習】 95
任務二傳感器性能指標 96
【任務描述】 96
【任務學習】 96
一、靈敏度 96
二、線性度 96
三、測量範圍 96
四、精度 96
五、重複性 97
六、分辨率 97
七、響應時間 97
八、抗干擾能力 97
【思考與練習】 97
任務三位置傳感器 98
【任務描述】 98
【任務學習】 98
一、電位器式傳感器 98
二、光電編碼器 99
三、旋轉變壓器 101
【思考與練習】 102
任務四角速度傳感器 102
【任務描述】 102
【任務學習】 102
一、相對式光電編碼器 102
二、測速發電機 102
【思考與練習】 103
任務五接近覺傳感器 103
【任務描述】 103
【任務學習】 103
一、電容式傳感器 104
二、電感式傳感器 104
三、光電式傳感器 105
四、超聲波式傳感器 107
五、距離傳感器 109
【思考與練習】 110
任務六觸覺傳感器 110
【任務描述】 110
【任務學習】 110
一、接觸式傳感器 111
二、壓覺傳感器 112
三、滑覺傳感器 113
【思考與練習】 115
任務七力/扭矩傳感器 115
【任務描述】 115
【任務學習】 115
【思考與練習】 117
任務八視覺傳感器 117
【任務描述】 117
【任務學習】 117
【思考與練習】 121
任務九各類傳感器組合使用 121
【任務描述】 121
【任務學習】 122
【思考與練習】 122
項目總結 122
項目習題 123
項目六工業機器人控制部分 124
項目引入 124
知識圖譜 125
任務一工業機器人控制系統
概述 126
【任務描述】 126
【任務學習】 126
一、工業機器人控制系統
功能 126
二、工業機器人控制系統
特點 127
三、工業機器人控制系統
組成 127
【思考與練習】 129
任務二工業機器人控制方式 130
【任務描述】 130
【任務學習】 130
一、工業機器人運動
控制 130
二、工業機器人力控制 133
【思考與練習】 134
任務三控制系統數字化實現 135
【任務描述】 135
【任務學習】 135
【思考與練習】 136
任務四示教控制坐標系 137
【任務描述】 137
【任務學習】 137
【思考與練習】 142
項目總結 142
項目習題 142

運動高級篇

項目七工業機器人運動學基礎 144
項目引入 144
知識圖譜 145
任務一工業機器人數學基礎 145
【任務描述】 145
【任務學習】 146
一、空間點表示 146
二、空間向量表示 146
三、坐標系表示 147
四、坐標系在固定參考坐
標系中的表示 147
五、剛體表示 147
【思考與練習】 148
任務二工業機器人軸與坐標系 148
【任務描述】 148
【任務學習】 149
一、工業機器人軸 149
二、工業機器人坐標系 150
【思考與練習】 151
任務三工業機器人位姿描述 151
【任務描述】 151
【任務學習】 151
一、剛體位姿描述 151
二、位姿齊次坐標描述 153
【思考與練習】 154
任務四工業機器人坐標變換 154
【任務描述】 154
【任務學習】 154
一、坐標變換 154
二、齊次坐標變換 157
【思考與練習】 159
任務五工業機器人D-H建模 160
【任務描述】 160
【任務學習】 160
一、工業機器人運動
簡圖 160
二、標準D-H建模 162
三、改進D-H建模 164
【思考與練習】 166
項目總結 166
項目習題 167
項目八工業機器人運動學計算 169
項目引入 169
知識圖譜 170
任務一工業機器人正運動學
計算 170
【任務描述】 170
【任務學習】 171
【思考與練習】 171
任務二工業機器人逆運動學
計算 172
【任務描述】 172
【任務學習】 172
【思考與練習】 173
任務三工業機器人雅克比矩陣
計算 173
【任務描述】 173
【任務學習】 173
【思考與練習】 175
項目總結 175
項目習題 175

應用拓展篇

項目九工業機器人典型應用 178
項目引入 178
知識圖譜 179
任務一工業機器人外圍設備 179
【任務描述】 179
【任務學習】 180
【思考與練習】 180
任務二焊接機器人 180
【任務描述】 180
【任務學習】 180
一、焊接機器人系統
組成 181
二、點焊機器人 183
三、弧焊機器人 185
【思考與練習】 188
任務三噴塗機器人 189
【任務描述】 189
【任務學習】 189
【思考與練習】 192
任務四裝配機器人 192
【任務描述】 192
【任務學習】 192
【思考與練習】 195
任務五搬運機器人 195
【任務描述】 195
【任務學習】 195
【思考與練習】 196
任務六輪式移動機器人與AGV 196
【任務描述】 196
【任務學習】 196
【思考與練習】 202
任務七其他類型機器人 202
【任務描述】 202
【任務學習】 202
【思考與練習】 204
項目總結 204
項目習題 205
參考文獻 206