工业机器人原理与应用

本书内容包含工业机器人概述、工业机器人机械系统、工业机器人运动理论、工业机器人感知系统、工业机器人控制系统、工业机器人轨迹规划与编程、ABB工业机器人操作与实训、工业机器人虚拟仿真和工业机器人自动化应用。全书结合工程软件与工程实际案例，以ABB工业机器人为例，深入浅出地介绍工业机器人的理论知识和基本操作，将工程概念贯穿其中，通过编入虚拟仿真和工程应用实例，力求做到理论与实践相结合。 本书可用作高等院校机械工程、自动化、机器人、智能制造等相关专业本科和高职学生的教材，也可供从事工业机器人相关工作的工程技术人员及爱好者参考。 本书为新形态教材，以二维码的形式链接了部分知识点讲解的微课视频、实物演示讲解视频、软件应用演示视频等。

前言
第1章工业机器人概述
1.1工业机器人简介
1.1.1工业机器人的定义
1.1.2工业机器人的发展
1.2工业机器人的分类和应用
1.2.1工业机器人的分类
1.2.2工业机器人的应用
1.3工业机器人的组成和技术参数
1.3.1工业机器人的组成
1.3.2工业机器人的技术参数
习题
第2章工业机器人机械系统
2.1机器人底座和臂部
2.1.1机器人底座
2.1.2机器人臂部
2.2机器人腕部
2.2.1机器人腕部特点
2.2.2机器人腕部分类
2.3机器人末端执行器
2.3.1机器人末端执行器的特点
2.3.2机器人末端执行器的分类
2.4机器人传动机构
2.4.1机器人驱动形式
2.4.2机器人传动形式
2.5机器人精度校准
习题
第3章工业机器人运动理论
3.1理论基础
3.1.1机器人位姿描述
3.1.2齐次坐标变换矩阵
3.1.3RPY角与欧拉角
3.2机器人运动学分析
3.2.1D-H参数法
3.2.2连杆坐标系的变换
3.2.3机器人运动学方程实例
3.2.4机器人逆运动学方程实例
3.3机器人动力学分析
3.3.1速度雅可比矩阵
3.3.2力雅可比矩阵
3.3.3机器人动力学方程实例
3.4Matlab Robotics工具包辅助运算与仿真
习题
第4章工业机器人感知系统
4.1工业机器人内部传感器
4.1.1位置传感器
4.1.2速度和加速度传感器
4.2工业机器人外部传感器
4.2.1触觉传感器
4.2.2力觉传感器
4.2.3滑觉传感器
4.2.4接近觉传感器
4.2.5视觉传感器
4.2.6激光位移传感器
4.3多传感器信息融合
4.3.1多传感器信息融合技术
4.3.2多传感器信息融合分类
4.3.3多传感器信息融合方法
4.3.4多传感器信息融合在机器人中的应用
4.3.5机器人多传感器信息融合发展趋势
习题
第5章工业机器人控制系统
5.1机器人控制系统概述
5.1.1控制系统的组成
5.1.2操作系统
5.1.3控制方式
5.2机器人单关节控制
5.2.1机器人单关节数学模型
5.2.2机器人单关节PID控制
5.3机器人多关节控制
5.3.1机器人的动力学模型
5.3.2机器人关节空间的计算力矩控制
5.3.3机器人任务空间的计算力矩控制
5.4机器人的力控制
5.4.1对偶空间和约束
5.4.2力位混合控制
5.4.3阻抗控制
习题
第6章工业机器人轨迹规划与编程
6.1工业机器人轨迹规划
6.1.1轨迹规划基本内容
6.1.2关节空间插补
6.1.3直角坐标空间
6.2机器人编程方式及编程语言
6.2.1工业机器人编程方式
6.2.2工业机器人编程语言
6.3ABB RAPID程序编程
6.3.1RAPID模块格式
6.3.2程序数据
6.3.3常用的RAPID编程指令
6.3.4四元数与轨迹规划
6.3.5RAPID程序综合应用
习题
第7章ABB工业机器人操作与实训
7.1ABB工业机器人基本操作
7.1.1ABB工业机器人的硬件
7.1.2示教器的基本介绍
7.1.3手动操作
7.1.4建立工具坐标系
7.1.5建立工件坐标系
7.1.6机器人通信
7.1.7程序编辑
7.1.8原点校准
7.21+X机器人实训平台编程与操作
7.2.11+X机器人实训平台总体介绍
7.2.2技术参数和系统组成
7.2.3实训平台实验
习题
第8章工业机器人虚拟仿真
8.1工业机器人的虚拟仿真软件
8.2RobotStudio的离线编程
8.2.1RobotStudio的下载和安装
8.2.2RobotStudio概述
8.2.3离线编程与仿真
8.2.4Smart组件的应用
8.3基于Robotmaster的轨迹规划
8.3.1Robotmaster界面简介
8.3.2Robotmaster生成字母“U”轨迹实例
8.4基于PQArt的轨迹规划
8.4.1PQArt界面简介
8.4.2PQArt生成字母“X”轨迹实例
习题
第9章工业机器人自动化应用
9.1工业机器人自动化应用分析
9.1.1可行性及必要性分析
9.1.2应用步骤
9.1.3工作站设计
9.2工业机器人辅助展示系统
9.2.1工业机器人全息展示
9.2.2工业机器人舞台展示
9.3工业机器人自动化工作站
9.3.1达克罗自动喷涂工作站
9.3.2导电杆打磨机器人工作站
9.3.3机器人螺柱焊工作站
9.3.4重型工件双座单回转双机器人焊接工作站
9.4异构件双机器人协同智能制造系统
9.5数字孪生的工业云机器人系统
习题
参考文献