本書以ABB、發(fā)那科機(jī)器人為例，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人仿真系統(tǒng)和江蘇哈工海渡工業(yè)機(jī)器人有限公司的工業(yè)機(jī)器人技能考核實(shí)訓(xùn)裝備，遵循“由簡入繁，軟硬結(jié)合，循序漸進(jìn)”的編寫原則，依據(jù)機(jī)器人安裝、配置、調(diào)試、自動生產(chǎn)的完整進(jìn)程編寫，讓讀者全面了解工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中所需要的知識點(diǎn)，并結(jié)合典型實(shí)例講解，倡導(dǎo)實(shí)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(jī)器人操作與編程的常識。
機(jī)器人是先進(jìn)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(diǎn)。工業(yè)機(jī)器人作為機(jī)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(jī)器人。工業(yè)機(jī)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(dá)國家已經(jīng)把工業(yè)機(jī)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(jī)械等眾多行業(yè)大量使用工業(yè)機(jī)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(xì)轉(zhuǎn)變，構(gòu)建新型智能制造體系迫在眉睫，對工業(yè)機(jī)器人的需求呈現(xiàn)大幅增長。大力發(fā)展工業(yè)機(jī)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(qiáng)國建設(shè)，改善人民生活水平具有深遠(yuǎn)意義。《中國制造２０２５》將機(jī)器人作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，機(jī)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(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)性的發(fā)展機(jī)遇。然而，現(xiàn)階段我國工業(yè)機(jī)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(hù)工業(yè)機(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)器人技術(shù)的運(yùn)用，亟須編寫一本系統(tǒng)全面的工業(yè)機(jī)器人入門實(shí)用教材。
本書以ＡＢＢ和ＦＡＮＵＣ機(jī)器人為主，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人仿真系統(tǒng)和江蘇哈工海渡工業(yè)機(jī)器人有限公司的工業(yè)機(jī)器人技能考核實(shí)訓(xùn)裝備，遵循“由簡入繁，軟硬結(jié)合，循序漸進(jìn)” 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(diǎn)，結(jié)合典型實(shí)例講解，倡導(dǎo)實(shí)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(jī)器人操作與編程的常識。
本書圖文并茂，通俗易懂，實(shí)用性強(qiáng)，既可以作為普通高等院校、職業(yè)院校機(jī)電一體化、電氣自動化及機(jī)器人等相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教材以及工業(yè)機(jī)器人培訓(xùn)教材，也可以作為ＡＢＢ和ＦＡＮＵＣ機(jī)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(jī)器人技術(shù)具有知識面廣、實(shí)操性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)。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(shí)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(jī)器人仿真軟件、６軸機(jī)器人實(shí)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(jī)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(jī)器人集團(tuán)、上海ＡＢＢ工程有限公司、上海ＦＡＮＵＣ機(jī)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(jī)器人概述 １
１.１ 工業(yè)機(jī)器人的定義和特點(diǎn) １
１.２ 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展 ２
１.３ 工業(yè)機(jī)器人的分類 ５
１.４ 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用 ８
思考題 １３
第 ２章 工業(yè)機(jī)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(jī)器人系統(tǒng)組成 ３２
３.１ 操作機(jī) ３３
３.１.１ 機(jī)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(jī)器人運(yùn)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(yùn)動學(xué) ７５
４.２.１ 運(yùn)動學(xué)基本問題 ７５
４.２.２ 機(jī)器人運(yùn)動方程 ７５
４.２.３ 運(yùn)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(jī)器人
動力學(xué)建模 ８６
思考題 ８８
第 ５章 工業(yè)機(jī)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(diǎn) ９１
５.１.４ 控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) ９２
５.２ 機(jī)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(jī)控制 ９９
５.３.１ 伺服電動機(jī)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(jī)器人編程及應(yīng)用 １０７
６.１ 機(jī)器人 ＩＲＢ１２０簡介 １０８
６.１.１ 操作機(jī) 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(shí)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(jī)器人編程及
應(yīng)用 １４０
７.１ 機(jī)器人 ＬＲＭａｔｅ２００ｉＤ／４Ｓ
簡介 １４１
７.１.１ 操作機(jī) 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(shí)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(jī)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(yùn)實(shí)訓(xùn)仿真 １７３
８.４.１ 實(shí)訓(xùn)工作站搭建 １７３
８.４.２ 機(jī)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(yùn)工具創(chuàng)建 １８４
８.４.５ 搬運(yùn)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(xiàn) ２０２
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