工業(yè)機器人基礎(chǔ)與應(yīng)用
定 價:49.8 元
叢書名:工業(yè)機器人技術(shù)專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材
- 作者:張明文
- 出版時間:2018/8/1
- ISBN:9787111601425
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP242.2
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本書以ABB、發(fā)那科機器人為例,結(jié)合工業(yè)機器人仿真系統(tǒng)和江蘇哈工海渡工業(yè)機器人有限公司的工業(yè)機器人技能考核實訓(xùn)裝備,遵循“由簡入繁,軟硬結(jié)合,循序漸進”的編寫原則,依據(jù)機器人安裝、配置、調(diào)試、自動生產(chǎn)的完整進程編寫,讓讀者全面了解工業(yè)機器人應(yīng)用中所需要的知識點,并結(jié)合典型實例講解,倡導(dǎo)實用性教學(xué),有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率,便于初學(xué)者在短時間內(nèi)全面、系統(tǒng)的了解工業(yè)機器人操作與編程的常識。
機器人是先進制造業(yè)的重要支撐裝備,也是智能制造業(yè)的關(guān)鍵切入點。工業(yè)機器人作為機器人家族中的重要一員,是目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的一類機器人。工業(yè)機器人的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是衡量科技創(chuàng)新和高端制造發(fā)展水平的重要標(biāo)志。發(fā)達國家已經(jīng)把工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為搶占制造業(yè)市場、提升競爭力的重要途徑。汽車、電子電器、工程機械等眾多行業(yè)大量使用工業(yè)機器人組成自動化生產(chǎn)線,在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時,改善了工作環(huán)境,提高了社會生產(chǎn)率,有力推動了企業(yè)和社會生產(chǎn)力發(fā)展。
當(dāng)前,隨著我國勞動力成本上漲,人口紅利逐漸消失,生產(chǎn)方式向柔性、智能、精細轉(zhuǎn)變,構(gòu)建新型智能制造體系迫在眉睫,對工業(yè)機器人的需求呈現(xiàn)大幅增長。大力發(fā)展工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè),對于打造我國制造業(yè)新優(yōu)勢,推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級,加快制造強國建設(shè),改善人民生活水平具有深遠意義!吨袊圃欤玻埃玻怠穼C器人作為重點發(fā)展領(lǐng)域,機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面。
在全球范圍內(nèi)的制造產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期,我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)性的發(fā)展機遇。然而,現(xiàn)階段我國工業(yè)機器人領(lǐng)域人才供需失衡,缺乏經(jīng)系統(tǒng)培訓(xùn)的、能熟練安全使用和維護工業(yè)機器人的專業(yè)人才。國務(wù)院《關(guān)于推行終身職業(yè)技能培訓(xùn)制度的意見》指出:職業(yè)教育要適應(yīng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需要,著力加強高技能人才培養(yǎng);全面提升職業(yè)技能培訓(xùn)基礎(chǔ)能力,加強職業(yè)技能培訓(xùn)教學(xué)資源建設(shè)和基礎(chǔ)平臺建設(shè)。針對這一現(xiàn)狀,為了更好地推廣工業(yè)機器人技術(shù)的運用,亟須編寫一本系統(tǒng)全面的工業(yè)機器人入門實用教材。
本書以ABB和FANUC機器人為主,結(jié)合工業(yè)機器人仿真系統(tǒng)和江蘇哈工海渡工業(yè)機器人有限公司的工業(yè)機器人技能考核實訓(xùn)裝備,遵循“由簡入繁,軟硬結(jié)合,循序漸進” 的編寫原則,依據(jù)初學(xué)者的學(xué)習(xí)需要,科學(xué)設(shè)置知識點,結(jié)合典型實例講解,倡導(dǎo)實用性教學(xué),有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率,便于初學(xué)者在短時間內(nèi)全面、系統(tǒng)了解工業(yè)機器人操作與編程的常識。
本書圖文并茂,通俗易懂,實用性強,既可以作為普通高等院校、職業(yè)院校機電一體化、電氣自動化及機器人等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和實訓(xùn)教材以及工業(yè)機器人培訓(xùn)教材,也可以作為ABB和FANUC機器人入門的培訓(xùn)教程,供相關(guān)行業(yè)的技術(shù)人員參考。
機器人技術(shù)具有知識面廣、實操性強等顯著特點。為了提高教學(xué)效果,在教學(xué)方法上,建議采用啟發(fā)式教學(xué),開放性學(xué)習(xí),重視實操演練、小組討論;在學(xué)習(xí)過程中,建議使用與本書配套的教學(xué)輔助資源,如機器人仿真軟件、6軸機器人實訓(xùn)臺、教學(xué)課件及視頻素材、教學(xué)參考與拓展資料等。以上資源可通過書末所附“教學(xué)資源獲取單”咨詢獲取。
本書由哈工海渡機器人學(xué)院張明文任主編,王偉和顧三鴻任副主編,參加編寫的還有王璐歡、李曉聰和吳冠偉,由于振中和霰學(xué)會擔(dān)任主審。全書由王偉和顧三鴻統(tǒng)稿。具體編寫分工如下:王偉編寫第1、7章;李曉聰編寫第2、3章;顧三鴻編寫第4、5章;王璐歡編寫第6章;吳冠偉編寫第8章。在本書編寫過程中,得到了哈工大機器人集團、上海ABB工程有限公司、上海FANUC機器人有限公司的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員以及哈爾濱工業(yè)大學(xué)相關(guān)教師的鼎力支持與幫助,在此表示衷心的感謝!
由于編者水平及時間有限,書中難免存在不足之外,敬請讀者批評指正。
序
序二
前言
第 1章 工業(yè)機器人概述 1
1.1 工業(yè)機器人的定義和特點 1
1.2 工業(yè)機器人的發(fā)展 2
1.3 工業(yè)機器人的分類 5
1.4 工業(yè)機器人的應(yīng)用 8
思考題 13
第 2章 工業(yè)機器人基礎(chǔ)知識 14
2.1 基本術(shù)語 14
2.2 主要技術(shù)參數(shù) 21
2.3 工作空間分析 27
思考題 31
第 3章 工業(yè)機器人系統(tǒng)組成 32
3.1 操作機 33
3.1.1 機械臂 33
3.1.2 驅(qū)動裝置 40
3.1.3 傳動裝置 41
3.1.4 內(nèi)部傳感器 47
3.2 控制器 49
3.2.1 基本組成 49
3.2.2 基本功能 52
3.2.3 工作過程 52
3.2.4 典型產(chǎn)品 53
3.3 示教器 56
3.3.1 基本組成 56
3.3.2 工作過程 58
3.3.3 功能 58
3.3.4 典型產(chǎn)品 60
3.4 輔助系統(tǒng) 62
3.4.1 作業(yè)系統(tǒng) 63
3.4.2 周邊設(shè)備 68
思考題 68
第 4章 工業(yè)機器人運動原理 70
4.1 數(shù)理基礎(chǔ) 71
4.1.1 位姿 71
4.1.2 平移坐標(biāo)變換 74
4.1.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換 74
4.2 運動學(xué) 75
4.2.1 運動學(xué)基本問題 75
4.2.2 機器人運動方程 75
4.2.3 運動學(xué)求解 78
4.3 動力學(xué) 85
4.3.1 拉格朗日方程 86
4.3.2 平面 2連桿機器人
動力學(xué)建模 86
思考題 88
第 5章 工業(yè)機器人控制系統(tǒng) 89
5.1 控制系統(tǒng)概述 89
5.1.1 控制系統(tǒng)要求 90
5.1.2 控制系統(tǒng)類型 90
5.1.3 控制系統(tǒng)特點 91
5.1.4 控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 92
5.2 機器人控制方法 93
Ⅹ5.2.1 經(jīng)典控制方法 93
5.2.2 現(xiàn)代控制方法 96
5.3 伺服電動機控制 99
5.3.1 伺服電動機控制
系統(tǒng)組成 99
5.3.2 伺服控制應(yīng)用 100
思考題 106
第 6章 ABB機器人編程及應(yīng)用 107
6.1 機器人 IRB120簡介 108
6.1.1 操作機 108
6.1.2 控制器 109
6.1.3 示教器 111
6.1.4 主要技術(shù)參數(shù) 114
6.2 實訓(xùn)環(huán)境 114
6.3 操作及編程 116
6.3.1 手動操作 116
6.3.2 工具坐標(biāo)系建立 120
6.3.3 工件坐標(biāo)系建立 122
6.3.4 I/O通信 127
6.3.5 基本指令 131
6.3.6 程序編輯 134
6.4 綜合應(yīng)用 136
思考題 139
第 7章 FANUC機器人編程及
應(yīng)用 140
7.1 機器人 LRMate200iD/4S
簡介 141
7.1.1 操作機 141
7.1.2 控制器 142
7.1.3 示教器 143
7.1.4 主要技術(shù)參數(shù) 148
7.2 實訓(xùn)環(huán)境 149
7.3 操作及編程 149
7.3.1 手動操作 150
7.3.2 工具坐標(biāo)系建立 151
7.3.3 用戶坐標(biāo)系建立 154
7.3.4 I/O通信 157
7.3.5 基本指令 160
7.3.6 程序編輯 163
7.4 綜合應(yīng)用 165
思考題 168
第 8章 工業(yè)機器人離線編程 169
8.1 離線編程技術(shù) 169
8.2 RobotStudio下載與安裝 170
8.2.1 RobotStudio下載 170
8.2.2 RobotStudio安裝 170
8.3 RobotStudio軟件簡介 171
8.3.1 用戶界面 171
8.3.2 常用操作 171
8.4 輸送帶搬運實訓(xùn)仿真 173
8.4.1 實訓(xùn)工作站搭建 173
8.4.2 機器人系統(tǒng)創(chuàng)建 176
8.4.3 動態(tài)輸送帶創(chuàng)建 177
8.4.4 動態(tài)搬運工具創(chuàng)建 184
8.4.5 搬運程序創(chuàng)建 192
8.4.6 工作站邏輯設(shè)定 197
8.4.7 仿真 197
思考題 201
參考文獻 202