机器人技术应用

本书以机器人行业的岗位需求和人才必备技能为主线，讲解了机器人技术及相关知识，通过优化知识体系结构，培养学生具备理论和实践相结合解决问题的能力，提高学生的创新能力。全书共7章，内容涵盖了机器人的发展现状和趋势、工业机器人的技术应用、服务机器人的技术应用、机器人的机械结构与电动机、机器人硬件电路和机器人设计制作实践等专业知识。 本书可作为高等职业院校智能机器人技术、工业机器人技术等专业的导论课程教材，也可作为其他专业的机器人技术通识课程教材，还可作为机器人技术爱好者的参考用书。

赵鹏举，教授，重庆电子工程职业学院智慧健康学院系主任，智能机器人技术研究中心负责人。研究方向为智能控制、嵌入式系统、机器人技术应用。 现任重庆市电子学会青少年人工智能与信息技术专委会副秘书长；重庆市机器人学会副秘书长；重庆鲁班机器人技术研究院技术部负责人。获重庆英才?创新创业领军人才、“重庆市教书育人楷模”称号。

前言 第1章机器人入门11.1走进机器人1 1.1.1了解机器人2 1.1.2机器人的发展简史3 1.1.3机器人的定义4 1.2机器人的类别5 1.2.1机器人分类5 1.2.2工业机器人的分类6 1.2.3服务机器人的分类10 1.3机器人的发展11 1.3.1机器人的发展现状11 1.3.2我国机器人的发展现状12 1.3.3机器人的发展趋势14 习题1 17 第2章工业机器人的技术应用18 2.1工业机器人的典型应用18 2.1.1搬运、堆垛19 2.1.2焊接20 2.1.3喷涂21 2.1.4水切割22 2.1.5抛光、打磨23 2.2工业机器人的典型系统组成23 2.2.1机械本体部分24 2.2.2传感部分24 2.2.3控制部分26 2.2.4示教器28 2.3工业机器人的技术指标31 2.3.1自由度31 2.3.2额定负载31 2.3.3工作精度31 2.3.4工作空间32 2.3.5最大工作速度32 习题2 32 第3章工业机器人的典型岗位34 3.1工业机器人行业分析34 3.1.1工业机器人行业的上游企业34 3.1.2工业机器人行业的中游企业36 3.1.3工业机器人行业的下游企业37 3.2工业机器人岗位分析37 3.2.1机器换人现象37 3.2.2工业机器人行业岗位39 3.3工业机器人的项目实施41 3.3.1项目实施流程41 3.3.2项目方案设计42 3.3.3制造装配43 3.3.4现场安装和调试44 习题3 46 第4章服务机器人的技术应用47 4.1服务机器人的典型应用47 4.1.1个人服务机器人47 4.1.2专用服务机器人58 4.2服务机器人的典型系统组成64 4.2.1机械结构64 4.2.2硬件电路67 4.2.3控制算法70 4.3服务机器人的设计开发71 4.3.1服务机器人的设计开发特点71 4.3.2服务机器人的开发立项分析72 4.3.3服务机器人的设计开发流程77 习题4 98 第5章机器人的机械结构与电动机100 5.1机器人骨骼——机械结构100 5.1.1机器人的机械结构100 5.1.2机器人的执行机构104 5.1.3机器人的传动机构108 5.2机器人电动机111 5.2.1直流电动机111 5.2.2步进电动机121 5.2.3伺服电动机（舵机）126 5.2.4其他电动机128 习题5 128 第6章机器人硬件电路130 6.1机器人电源130 6.1.1机器人常用电源130 6.1.2外接电源137 6.2机器人控制器139 6.2.1机器人控制器的类型139 6.2.2基于单片机的控制器142 6.2.3基于PLC的控制器145 6.2.4基于工控机的控制器147 6.3机器人传感器150 6.3.1光电传感器150 6.3.2色敏传感器152 6.3.3红外传感器154 6.3.4磁感应传感器155 6.3.5压力传感器157 6.3.6超声波传感器160 6.3.7数字传感器162 习题6 163 第7章智能机器人的应用166 7.1智能机器人套件166 7.1.1套件种类167 7.1.2结构套件重点梳理173 7.2机器人创意设计案例——压路机器人174 7.2.1压路机器人搭建174 7.2.2压路机器人驱动178 7.2.3软件安装178 7.2.4程序下载180 7.2.5拓展任务181 7.3机器人创意设计案例——扫地机器人182 7.3.1扫地机器人搭建182 7.3.2扫地机器人模块187 7.3.3扫地机器人代码示范188 7.3.4拓展任务188 7.4机器人创意设计案例——猜拳机器人189 7.4.1猜拳机器人结构分析189 7.4.2猜拳机器人搭建189 7.4.3猜拳机器人各组成模块191 7.4.4猜拳机器人代码示范194 7.5机器人创意设计案例——叉车机器人194 7.5.1叉车机器人搭建194 7.5.2叉车机器人组装模块199 7.5.3叉车机器人编程示范200 7.5.4拓展任务201 习题7 201 参考文献203