工业机器人基础与应用

本书以ABB、发那科机器人为例，结合工业机器人仿真系统和江苏哈工海渡工业机器人有限公司的工业机器人技能考核实训装备，遵循“由简入繁，软硬结合，循序渐进”的编写原则，依据机器人安装、配置、调试、自动生产的完整进程编写，让读者全面了解工业机器人应用中所需要的知识点，并结合典型实例讲解，倡导实用性教学，有助于激发学习兴趣，提高教学效率，便于初学者在短时间内全面、系统的了解工业机器人操作与编程的常识。

张明文，工业机器人教育领域青年专家，2017中国品牌影响力（行业）十大之一。毕业于哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，师从哈尔滨工业大学机器人研究所所长、“十三五”国家863计划机器人技术主题专家组组长赵杰教授。现任哈工大机器人集团副总裁，江苏哈工海渡工业机器人有限公司总经理。哈工海渡机器人学院院长。拥有10余年机器人领域的研发、应用及教学经验。专注于工业机器人教学产品开发、技术培训和教育工作，带领团队研制了一系列工业机器人教学装备，自主开发了整套工业机器人教材及配套课件、视频等教学资源，构建了一体化的工业机器人教育培训体系，在工业机器人教育培训领域享有盛名。

   序

序二

前言

第1章工业机器人概述1

1.1工业机器人的定义和特点1

1.2工业机器人的发展2

1.3工业机器人的分类5

1.4工业机器人的应用8

思考题13

第2章工业机器人基础知识14

2.1基本术语14

2.2主要技术参数21

2.3工作空间分析27

思考题31

第3章工业机器人系统组成32

3.1操作机33

3.1.1机械臂33

3.1.2驱动装置40

3.1.3传动装置41

3.1.4内部传感器47

3.2控制器49

3.2.1基本组成49

3.2.2基本功能52

3.2.3工作过程52

3.2.4典型产品53

3.3示教器56

3.3.1基本组成56

3.3.2工作过程58

3.3.3功能58

3.3.4典型产品60

3.4辅助系统62

3.4.1作业系统63

3.4.2周边设备68

思考题68

第4章工业机器人运动原理70

4.1数理基础71

4.1.1位姿71

4.1.2平移坐标变换74

4.1.3旋转坐标变换74

4.2运动学75

4.2.1运动学基本问题75

4.2.2机器人运动方程75

4.2.3运动学求解78

4.3动力学85

4.3.1拉格朗日方程86

4.3.2平面2连杆机器人动力学建模86

思考题88

第5章工业机器人控制系统89

5.1控制系统概述89

5.1.1控制系统要求90

5.1.2控制系统类型90

5.1.3控制系统特点91

5.1.4控制系统基本结构92

5.2机器人控制方法93

5.2.1经典控制方法93

5.2.2现代控制方法96

5.3伺服电动机控制99

5.3.1伺服电动机控制系统组成99

5.3.2伺服控制应用100

思考题106

第6章ＡＢＢ机器人编程及应用107

6.1机器人ＩＲＢ120简介108

6.1.1操作机108

6.1.2控制器109

6.1.3示教器111

6.1.4主要技术参数114

6.2实训环境114

6.3操作及编程116

6.3.1手动操作116

6.3.2工具坐标系建立120

6.3.3工件坐标系建立122

6.3.4I/O通信127

6.3.5基本指令131

6.3.6程序编辑134

6.4综合应用136

思考题139

第7章FANUC机器人编程及应用140

7.1机器人LRMate200iD/4S简介141

7.1.1操作机141

7.1.2控制器142

7.1.3示教器143

7.1.4主要技术参数148

7.2实训环境149

7.3操作及编程149

7.3.1手动操作150

7.3.2工具坐标系建立151

7.3.3用户坐标系建立154

7.3.4I/O通信157

7.3.5基本指令160

7.3.6程序编辑163

7.4综合应用165

思考题168

第8章工业机器人离线编程169

8.1离线编程技术169

8.2RobotStudio下载与安装170

8.2.1RobotStudio下载170

8.2.2RobotStudio安装170

8.3RobotStudio软件简介171

8.3.1用户界面171

8.3.2常用操作171

8.4输送带搬运实训仿真173

8.4.1实训工作站搭建173

8.4.2机器人系统创建176

8.4.3动态输送带创建177

8.4.4动态搬运工具创建184

8.4.5搬运程序创建192

8.4.6工作站逻辑设定197

8.4.7仿真197

思考题201

参考文献202