本書將在介紹工業(yè)機器人基本分類、工作原理與用途的基礎上，給出了機器人設計的整體思路和設計方法；同時，通過列舉實例，重點介紹了工業(yè)機器人機械系統(tǒng)設計、驅(qū)動系統(tǒng)設計、控制系統(tǒng)設計、感覺系統(tǒng)設計、編程設計、示教與再現(xiàn)等方面的要求與實現(xiàn)方法，最后通過噴涂機器人、焊接機器人、裝配機器人等幾個典型實例詳細說明不同功能機器人的整體結(jié)構特點與設計、實現(xiàn)方法。
本書實用性與可參考性強，可為從事工業(yè)機器人設計、操作與維護相關工作的工程技術人員提供幫助，也可供大學院校機電專業(yè)、機器人專業(yè)的師生學習參考。
第1章工業(yè)機器人概論1
1.1工業(yè)機器人的定義及工作原理1
1.1.1工業(yè)機器人的定義1
1.1.2工業(yè)機器人工作原理2
1.2工業(yè)機器人的組成及分類2
1.2.1工業(yè)機器人的組成2
1.2.2機器人的分類5
1.3工業(yè)機器人的主要特征及表示方法9
1.3.1工業(yè)機器人的主要特征9
1.3.2工業(yè)機器人的主要特性表示方法9
1.4工業(yè)機器人的技術性能11
1.5工業(yè)機器人的基本設計方法16
1.5.1工業(yè)機器人的設計方法16
1.5.2工業(yè)機器人設計內(nèi)容與步驟17
第2章工業(yè)機器人機械結(jié)構系統(tǒng)設計19
2.1工業(yè)機器人總體設計19
2.1.1系統(tǒng)設計19
2.1.2技術設計20
2.2工業(yè)機器人傳動機構設計22
2.2.1驅(qū)動方式22
2.2.2直線驅(qū)動機構24
2.2.3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構25
2.2.4機器人中主要使用的減速器26
2.3工業(yè)機器人機身和臂部設計29
2.3.1機身設計29
2.3.2臂部設計32
2.4腕部設計35
2.4.1腕部的作用、自由度與手腕的分類35
2.4.2手腕關節(jié)的典型結(jié)構38
2.4.3MOTOMAN SV3機器人的手腕結(jié)構42
2.4.4六自由度關節(jié)型機器人的關節(jié)布置與結(jié)構特點42
2.5手部設計43
2.5.1手部的特點43
2.5.2手部的分類44
2.6工業(yè)機器人行走機構設計49
2.6.1車輪式行走機構49
2.6.2履帶式行走機構50
2.6.3步行機構51
2.7SCARA機器人機械系統(tǒng)設計實例52
第3章工業(yè)機器人驅(qū)動系統(tǒng)設計57
3.1工業(yè)機器人驅(qū)動裝置類型及特點57
3.2工業(yè)機器人驅(qū)動系統(tǒng)選用原則58
3.3電液伺服系統(tǒng)59
3.4氣動驅(qū)動系統(tǒng) 60
3.5電動驅(qū)動系統(tǒng)62
3.6自動搬運機器人驅(qū)動系統(tǒng)設計實例65
3.6.1行走機構結(jié)構設計65
3.6.2車載機構結(jié)構設計66
第4章工業(yè)機器人控制系統(tǒng)設計69
4.1機器人控制系統(tǒng)的體系結(jié)構、功能、組成和分類69
4.1.1機器人控制系統(tǒng)的一般要求與體系結(jié)構69
4.1.2機器人控制系統(tǒng)的組成70
4.1.3機器人控制系統(tǒng)分類71
4.2機器人整體控制系統(tǒng)設計方法72
4.2.1控制系統(tǒng)結(jié)構72
4.2.2控制系統(tǒng)設計原則74
4.3幾種典型的控制方法75
4.3.1PID控制75
4.3.2滑模控制78
4.3.3自適應控制80
4.3.4模糊控制81
4.3.5機器人的順應控制82
4.3.6位置和力控制系統(tǒng)結(jié)構82
4.4控制系統(tǒng)硬件構成83
4.5控制系統(tǒng)軟件構成85
4.5.1軟件構成85
4.5.2軟件功能86
4.6機器人控制系統(tǒng)設計實例86
第5章工業(yè)機器人感覺系統(tǒng)設計90
5.1工業(yè)機器人傳感器的分類及要求90
5.2工業(yè)機器人的觸覺系統(tǒng)92
5.2.1接觸覺傳感器92
5.2.2滑覺傳感器93
5.3機器人視覺系統(tǒng)的組成94
5.3.1視覺系統(tǒng)組成95
5.3.2鏡頭和視覺傳感器97
5.3.3電氣輸出接口99
5.4并聯(lián)機器人感覺系統(tǒng)設計實例100
第6章工業(yè)機器人編程系統(tǒng)設計104
6.1機器人編程系統(tǒng)及方式104
6.2編程語言的類型105
6.2.1編程語言的分類105
6.2.2機器人編程常用的四大語言107
6.3工業(yè)機器人編程、設計過程113
第7章示教與再現(xiàn)118
7.1示教再現(xiàn)原理118
7.1.1示教再現(xiàn)定義118
7.1.2示教的分類118
7.2示教再現(xiàn)操作方法119
7.2.1示教系統(tǒng)的組成119
7.2.2示教再現(xiàn)操作119
第8章典型工業(yè)機器人設計實例129
8.1噴涂機器人129
8.1.1噴涂機器人的結(jié)構129
8.1.2噴涂機器人控制系統(tǒng)130
8.1.3直接示教輕動化136
8.1.4應用實例137
8.2點焊機器人138
8.2.1點焊機器人的結(jié)構138
8.2.2點焊機器人控制系統(tǒng)140
8.2.3點焊機器人應用實例142
8.3弧焊機器人144
8.3.1弧焊機器人的結(jié)構144
8.3.2弧焊機器人控制系統(tǒng)146
8.3.3弧焊機器人應用實例148
8.4搬運機器人149
8.4.1搬運機器人的結(jié)構149
8.4.2搬運機器人控制系統(tǒng)151
8.4.3搬運機器人應用實例155
8.5裝配機器人156
8.5.1裝配機器人結(jié)構156
8.5.2裝配機器人的驅(qū)動系統(tǒng)157
8.5.3裝配機器人應用實例158
8.6沖壓機器人159
8.6.1沖壓機器人的結(jié)構159
8.6.2沖壓機器人控制系統(tǒng)162
8.6.3沖壓機器人應用實例165
8.7壓鑄機器人167
8.7.1壓鑄機器人的結(jié)構167
8.7.2壓鑄機器人控制系統(tǒng)168
8.7.3壓鑄機器人應用實例170
參考文獻173
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