本書將在介紹工業機器人基本分類、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，重點介紹了工業機器人機械系統設計、驅動系統設計、控制系統設計、感覺系統設計、編程設計、示教與再現等方面的要求與實現方法，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構特點與設計、實現方法。
本書實用性與可參考性強，可為從事工業機器人設計、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、機器人專業的師生學習參考。
第1章工業機器人概論1
1.1工業機器人的定義及工作原理1
1.1.1工業機器人的定義1
1.1.2工業機器人工作原理2
1.2工業機器人的組成及分類2
1.2.1工業機器人的組成2
1.2.2機器人的分類5
1.3工業機器人的主要特征及表示方法9
1.3.1工業機器人的主要特征9
1.3.2工業機器人的主要特性表示方法9
1.4工業機器人的技術性能11
1.5工業機器人的基本設計方法16
1.5.1工業機器人的設計方法16
1.5.2工業機器人設計內容與步驟17
第2章工業機器人機械結構系統設計19
2.1工業機器人總體設計19
2.1.1系統設計19
2.1.2技術設計20
2.2工業機器人傳動機構設計22
2.2.1驅動方式22
2.2.2直線驅動機構24
2.2.3旋轉驅動機構25
2.2.4機器人中主要使用的減速器26
2.3工業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手腕關節的典型結構38
2.4.3MOTOMAN SV3機器人的手腕結構42
2.4.4六自由度關節型機器人的關節布置與結構特點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機器人機械系統設計實例52
第3章工業機器人驅動系統設計57
3.1工業機器人驅動裝置類型及特點57
3.2工業機器人驅動系統選用原則58
3.3電液伺服系統59
3.4氣動驅動系統 60
3.5電動驅動系統62
3.6自動搬運機器人驅動系統設計實例65
3.6.1行走機構結構設計65
3.6.2車載機構結構設計66
第4章工業機器人控制系統設計69
4.1機器人控制系統的體系結構、功能、組成和分類69
4.1.1機器人控制系統的一般要求與體系結構69
4.1.2機器人控制系統的組成70
4.1.3機器人控制系統分類71
4.2機器人整體控制系統設計方法72
4.2.1控制系統結構72
4.2.2控制系統設計原則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位置和力控制系統結構82
4.4控制系統硬件構成83
4.5控制系統軟件構成85
4.5.1軟件構成85
4.5.2軟件功能86
4.6機器人控制系統設計實例86
第5章工業機器人感覺系統設計90
5.1工業機器人傳感器的分類及要求90
5.2工業機器人的觸覺系統92
5.2.1接觸覺傳感器92
5.2.2滑覺傳感器93
5.3機器人視覺系統的組成94
5.3.1視覺系統組成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并聯機器人感覺系統設計實例100
第6章工業機器人編程系統設計104
6.1機器人編程系統及方式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工業機器人編程、設計過程113
第7章示教與再現118
7.1示教再現原理118
7.1.1示教再現定義118
7.1.2示教的分類118
7.2示教再現操作方法119
7.2.1示教系統的組成119
7.2.2示教再現操作119
第8章典型工業機器人設計實例129
8.1噴涂機器人129
8.1.1噴涂機器人的結構129
8.1.2噴涂機器人控制系統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點焊機器人的結構138
8.2.2點焊機器人控制系統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弧焊機器人的結構144
8.3.2弧焊機器人控制系統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搬運機器人的結構149
8.4.2搬運機器人控制系統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裝配機器人結構156
8.5.2裝配機器人的驅動系統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沖壓機器人的結構159
8.6.2沖壓機器人控制系統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壓鑄機器人的結構167
8.7.2壓鑄機器人控制系統168
8.7.3壓鑄機器人應用實例170
參考文獻173
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