本書內(nèi)容主要涉及工業(yè)機(jī)器人概述、工業(yè)機(jī)器人基本操作、工業(yè)機(jī)器人通訊、編程與調(diào)試、rapid高級(jí)編程、編程應(yīng)用、RobotStudio仿真共7章，所有的教學(xué)內(nèi)容都是在教、學(xué)、做相結(jié)合的情況下實(shí)現(xiàn)的。全書敘述簡明，概念清楚；知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，重點(diǎn)突出；深入淺出，通俗易懂，圖文并茂。適合高職院校和應(yīng)用型本科院校的工業(yè)機(jī)器人等專業(yè)學(xué)生使用，也適合工程技術(shù)人員使用。
★以ABB工業(yè)機(jī)器人及其仿真系統(tǒng)為平臺(tái)
★面向智能制造領(lǐng)域，采取案例教學(xué)的編寫形式編寫
★配套豐富的多媒體教學(xué)資源和相關(guān)工作站模板文件
隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷加快，德國率先提出了“工業(yè)4.0”的概念，致力于發(fā)展智能工程、智能生產(chǎn)和智能物流的柔性智能產(chǎn)銷體系。我國也順應(yīng)國際發(fā)展趨勢，在制造業(yè)走向數(shù)字化、智能化的趨勢下，智能軟件、新材料、靈敏機(jī)器人和先進(jìn)制造方法將促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。
專家曾預(yù)言，制造業(yè)數(shù)字化將引領(lǐng)第四次工業(yè)革命。目前，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用越來越廣泛。早期的工業(yè)機(jī)器人如同曾經(jīng)的大型計(jì)算機(jī)，昂貴、體積龐大、安裝費(fèi)用高。新一代工業(yè)機(jī)器人功能更加強(qiáng)大、體積趨于小巧、應(yīng)用更加靈活。ABB、FANUC、KUKA、安川等工業(yè)機(jī)器人制造公司對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行了自動(dòng)化升級(jí)改造，工業(yè)機(jī)器人能夠在無人監(jiān)督的情況下連續(xù)工作長達(dá)數(shù)周，激光切割、等離子爆炸噴涂、噴射鑄造等都實(shí)現(xiàn)了無人干預(yù)的生產(chǎn)方式。隨著科技發(fā)展和產(chǎn)品的不斷升級(jí)，今后制造業(yè)使用的設(shè)備價(jià)格將會(huì)相對(duì)便宜，操作更加簡單。盡管機(jī)器人能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)抓取、裝卸、存儲(chǔ)、清潔等功能，但它不會(huì)完全取代操作者。
本書從實(shí)用性出發(fā)，面向高等職業(yè)院校電子信息大類和制造大類專業(yè)的學(xué)生，內(nèi)容以ABB工業(yè)機(jī)器人及其仿真系統(tǒng)為平臺(tái)，以工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的核心技術(shù)為主線，從仿真到實(shí)體，簡明扼要、圖文并茂、通俗易懂。本書編寫遵循“先進(jìn)性、實(shí)用性、可讀性”原則，采取案例教學(xué)的編寫形式，將教學(xué)融入輕松愉快的氛圍中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，力求達(dá)到易學(xué)、易懂。
為方便老師授課，本書編寫團(tuán)隊(duì)同時(shí)研發(fā)了與本書配套使用的多媒體教學(xué)資源和相關(guān)工作站模板文件，授課老師可登錄機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)www.cmpedu.com，免費(fèi)注冊后下載。
本書由重慶電子工程職業(yè)學(xué)院、ABB（中國）有限公司和重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等聯(lián)合開發(fā)，重慶電子工程職業(yè)學(xué)院的佘明洪、余永洪任主編，趙鵬舉、童世華和李毅任副主編，參加本書編寫的還有王偉強(qiáng)、劉丹、劉明、楊玉平、陳衛(wèi)。
在本書編寫過程中得到了重慶電子工程職業(yè)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，特別是副校長龔小勇教授和計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長武春嶺教授的大力支持與幫助，在此謹(jǐn)表示衷心感謝！與此同時(shí)感謝ABB（中國）有限公司的無私協(xié)助！
由于編者水平與時(shí)間有限，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評(píng)指正。
出版說明
前言
第1章 工業(yè)機(jī)器人概述 1
1.1 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概況 1
1.2 工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)與類型 3
1.2.1 工業(yè)機(jī)器人的組成 3
1.2.2 工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式 5
1.2.3 工業(yè)機(jī)器人的分類 6
1.2.4 工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù) 7
1.3 創(chuàng)建RobotStudio工作站 8
1.3.1 安裝RobotStudio 8
1.3.2 創(chuàng)建機(jī)器人系統(tǒng) 10
1.3.3 設(shè)置示教器中文界面 12
知識(shí)、技能歸納 14
工程素質(zhì)培養(yǎng) 14
第2章 工業(yè)機(jī)器人基本操作 15
2.1 認(rèn)識(shí)示教器 15
2.1.1 示教器外部結(jié)構(gòu) 15
2.1.2 示教器按鍵 15
2.1.3 手持示教器的方法 16
2.1.4 示教器屏幕主界面 16
2.1.5 正確使用使能按鈕 17
2.2 機(jī)器人系統(tǒng)基本操作 17
2.2.1 機(jī)器人開關(guān)與啟動(dòng) 17
2.2.2 切換機(jī)器人工作模式 18
2.2.3 機(jī)器人系統(tǒng)的備份與恢復(fù) 19
2.2.4 設(shè)置系統(tǒng)日期時(shí)間 20
2.3 工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操縱方式 21
2.3.1 單軸運(yùn)動(dòng) 21
2.3.2 更新轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器 22
2.3.3 線性運(yùn)動(dòng) 23
2.3.4 重定位運(yùn)動(dòng) 24
2.3.5 快捷操作與增量設(shè)置 25
2.4 坐標(biāo)設(shè)定 26
2.4.1 機(jī)器人系統(tǒng)的坐標(biāo)系 26
2.4.2 設(shè)定工具數(shù)據(jù)tooldata 29
2.4.3 設(shè)定工件坐標(biāo)wobjdata 33
2.4.4 設(shè)定有效載荷loaddata 34
知識(shí)、技能歸納 35
工程素質(zhì)培養(yǎng) 35
第3章 工業(yè)機(jī)器人通信 37
3.1 I/O通信與I/O板 37
3.1.1 I/O通信 37
3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)I/O板 38
3.1.3 ABB標(biāo)準(zhǔn)I/O板 39
3.2 配置信號(hào) 45
3.2.1 配置DSQC651板 45
3.2.2 對(duì)I/O信號(hào)進(jìn)行仿真和強(qiáng)制操作 50
3.2.3 Profibus適配器的連接 52
3.2.4 使用示教器可編程按鈕 52
3.2.5 系統(tǒng)輸入輸出與I/O信號(hào)的關(guān)聯(lián) 54
知識(shí)、技能歸納 55
工程素質(zhì)培養(yǎng) 55
第4章 工業(yè)機(jī)器人編程與調(diào)試 56
4.1 程序模塊與RAPID程序 56
4.1.1 ABB機(jī)器人程序結(jié)構(gòu) 56
4.1.2 程序數(shù)據(jù) 57
4.1.3 編寫機(jī)器人程序的一般步驟 58
4.1.4 RAPID程序 59
4.2 數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算符 59
4.2.1 數(shù)據(jù)類型 59
4.2.2 運(yùn)算符 64
4.3 程序流程控制 66
4.3.1 IF語句 66
4.3.2 IF語句嵌套 67
4.3.3 TEST語句 67
4.3.4 WHILE循環(huán)語句 68
4.3.5 FOR循環(huán)語句 68
4.3.6 循環(huán)嵌套 68
4.3.7 GOTO語句 68
4.3.8 等待語句 69
4.3.9 程序跳轉(zhuǎn)語句 69
4.4 機(jī)器人基本運(yùn)動(dòng)控制 69
4.5 I/O信號(hào)設(shè)置 72
4.5.1 設(shè)置I/O信號(hào)指令 72
4.5.2 讀取I/O信號(hào)指令 73
4.5.3 等待I/O信號(hào)指令 73
4.5.4 I/O模塊的控制指令 73
4.6 常用函數(shù) 74
4.6.1 簡單運(yùn)算函數(shù) 74
4.6.2 算術(shù)函數(shù) 74
4.6.3 位函數(shù) 75
4.6.4 字符串函數(shù) 75
4.6.5 位置函數(shù) 75
4.7 程序的編輯與調(diào)試 76
4.7.1 建立編輯RAPID程序 76
4.7.2 調(diào)試程序 84
4.7.3 自動(dòng)運(yùn)行RAPID程序 87
4.7.4 保存RAPID程序模塊 88
知識(shí)、技能歸納 89
工程素質(zhì)培養(yǎng) 89
第5章 工業(yè)機(jī)器人編程應(yīng)用 90
5.1 編程應(yīng)用步驟 90
5.2 搭建工作站 90
5.3 六軸原點(diǎn)校正 91
5.4 設(shè)置3個(gè)重要的程序數(shù)據(jù) 92
5.5 設(shè)置I/O板與I/O信號(hào) 96
5.6 編寫程序 99
5.7 調(diào)試程序 101
5.8 投入仿真運(yùn)行 103
知識(shí)、技能歸納 103
工程素質(zhì)培養(yǎng) 103
第6章 RAPID高級(jí)編程 104
6.1 計(jì)數(shù)指令 104
6.2 中斷指令 105
6.3 高級(jí)運(yùn)動(dòng)指令 108
6.4 自動(dòng)識(shí)別tooldata與loaddata 109
6.5 I/O信號(hào)與虛擬I/O信號(hào) 110
6.6 I/O邏輯控制 114
6.7 程序運(yùn)行控制指令 115
知識(shí)、技能歸納 117
工程素質(zhì)培養(yǎng) 117
第7章 RobotStudio仿真 118
7.1 工作站打包與解包 118
7.2 創(chuàng)建工具工件坐標(biāo) 119
7.3 創(chuàng)建與調(diào)試路徑 122
7.4 軌跡仿真與碰撞檢測 124
7.5 離線編程 126
知識(shí)、技能歸納 128
工程素質(zhì)培養(yǎng) 128
第8章 實(shí)戰(zhàn)案例 129
8.1 案例描述 129
8.2 知識(shí)準(zhǔn)備 129
8.2.1 RobotStudio知識(shí)準(zhǔn)備 129
8.2.2 標(biāo)準(zhǔn)I/O板配置 136
8.2.3 數(shù)字I/O配置 136
8.2.4 系統(tǒng)I/O配置 136
8.2.5 常用運(yùn)動(dòng)指令 136
8.2.6 常用I/O控制指令 138
8.2.7 常用邏輯控制指令 138
8.2.8 注釋行“！” 139
8.2.9 Offs 偏移功能 139
8.2.10 CRobT功能 139
8.2.11 常用寫屏指令 140
8.2.12 檢測HOME點(diǎn)模板 140
8.3 任務(wù)實(shí)施 141
8.3.1 工作站解包 141
8.3.2 創(chuàng)建備份并執(zhí)行I 啟動(dòng) 143
8.3.3 配置I/O單元 145
8.3.4 配置I/O信號(hào) 146
8.3.5 配置系統(tǒng)輸入/輸出 146
8.3.6 創(chuàng)建工具數(shù)據(jù) 146
8.3.7 創(chuàng)建工件坐標(biāo)系數(shù)據(jù) 147
8.3.8 創(chuàng)建載荷數(shù)據(jù) 148
8.3.9 程序說明 148
8.3.10 示教目標(biāo)點(diǎn) 153
8.4 相關(guān)知識(shí) 154
8.4.1 載荷測定 154
8.4.2 數(shù)字I/O信號(hào)設(shè)置參數(shù)介紹 154
8.4.3 系統(tǒng)輸入/輸出 155
8.4.4 限制關(guān)節(jié)軸運(yùn)動(dòng)范圍 156
8.4.5 奇異點(diǎn)管理 158
知識(shí)、技能歸納 158
工程素質(zhì)培養(yǎng) 158
附錄 RAPID程序指令與功能簡述 159
參考文獻(xiàn) 169
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