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工業機器人技術基礎/楊潤賢 版權信息
- ISBN：9787122320698
- 條形碼：9787122320698 ; 978-7-122-32069-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
工業機器人技術基礎/楊潤賢 本書特色
《工業機器人技術基礎》基于模塊化機構，以工業機器人的基礎性、實用性、公用型為主線進行編寫。全書分為10個模塊，分別介紹了機器人的基本概念、工業機器人數學基礎、工業機器人運動學、工業機器人動力學、工業機器人機構、工業機器人感知技術、工業機器人控制、工業機器人編程、工業機器人的軌跡規劃、工業機器人系統及典型應用。在編寫過程中，輔以真實的工業機器人進行了內容詳解，注重培養者的實踐技能及其應用能力的培養。在本書中，還編寫了很多的例題及習題，為學生提供了理解和鞏固的途徑。為方便教學，本書配套視頻、微課、課件等數字資源，視頻、微課等通過掃描書中二維碼觀看學習，教學課件等可登錄化學工業出版社教學資源網www.cipedu.com.cn免費下載。 《工業機器人技術基礎》可作為高職高專院校工業機器人技術、機電一體化技術、電氣自動化技術等專業教輔書籍，也可作為從事機器人技術研究人員進行基礎學習的參考書。
工業機器人技術基礎/楊潤賢 內容簡介
《工業機器人技術基礎》基于模塊化機構，以工業機器人的基礎性、實用性、公用型為主線進行編寫。全書分為10個模塊，分別介紹了機器人的基本概念、工業機器人數學基礎、工業機器人運動學、工業機器人動力學、工業機器人機構、工業機器人感知技術、工業機器人控制、工業機器人編程、工業機器人的軌跡規劃、工業機器人系統及典型應用。在編寫過程中，輔以真實的工業機器人進行了內容詳解，注重培養者的實踐技能及其應用能力的培養。在本書中，還編寫了很多的例題及習題，為學生提供了理解和鞏固的途徑。為方便教學，本書配套視頻、微課、課件等數字資源，視頻、微課等通過掃描書中二維碼觀看學習，教學課件等可登錄化學工業出版社教學資源網www.cipedu.com.cn免費下載。 《工業機器人技術基礎》可作為高職高專院校工業機器人技術、機電一體化技術、電氣自動化技術等專業教輔書籍，也可作為從事機器人技術研究人員進行基礎學習的參考書。
工業機器人技術基礎/楊潤賢 目錄
模塊一
工業機器人及其應用 1
任務1了解機器人的起源與發展 2
一、任務導入 2
二、機器人的起源 2
三、國際機器人的發展 4
四、我國機器人的發展 4
任務2熟悉機器人的定義與分類 6
一、任務導入 6
二、機器人的定義 6
三、機器人的分類 8
任務3熟悉工業機器人的基本組成及參數 11
一、任務導入 11
二、機器人的基本組成 12
三、機器人的技術參數 14
任務4了解工業機器人的典型應用 15
一、任務導入 15
二、工業機器人的典型應用 16
模塊小結 18
習題 18
模塊二 工業機器人數學基礎 19
任務1矩陣及其運算 20
一、任務導入 20
二、矩陣的基本理論 20
三、矩陣的運算 23
任務2位置與姿態描述 26
一、任務導入 26
二、坐標系的定義 26
三、位置描述 28
四、姿態描述 30
五、位姿描述 32
任務3坐標變換 33
一、任務導入 33
二、平移坐標變換 34
三、旋轉坐標變換 35
四、復合坐標變換 36
五、齊次坐標變換 37
六、平移齊次坐標變換 38
七、旋轉齊次坐標變換 39
模塊小結 41
習題 42
模塊三 工業機器人運動學 44
任務1工業機器人位姿描述 45
一、任務導入 45
二、點的位置描述 45
三、點的齊次坐標 45
四、坐標軸方向的描述 46
五、動坐標系位姿的描述 46
六、齊次變換和運算 49
任務2工業機器人正向運動學及實例 53
一、任務導入 53
二、工業機器人正向運動學方程及實例 54
任務3工業機器人逆向運動學及實例 61
一、任務導入 61
二、工業機器人逆向運動學方程及實例 61
模塊小結 65
習題 65
模塊四 工業機器人動力學 68
任務1牛頓-歐拉方程 69
一、任務導入 69
二、慣量矩陣 69
三、牛頓-歐拉方程 70
四、牛頓-歐拉方程推導應用舉例 71
任務2拉格朗日方程 75
一、任務導入 75
二、拉格朗日方程推導舉例 76
三、拉格朗日方程應用舉例 78
模塊小結 80
習題 81
模塊五 工業機器人機械結構 82
任務1工業機器人的手部結構 83
一、任務導入 83
二、機器人的手部結構 83
三、工業機器人的手部 83
任務2工業機器人的手腕結構 90
一、任務導入 90
二、機器人手腕概述 90
三、機器人手腕的分類 91
四、手腕的典型結構 93
任務3工業機器人的手臂結構 95
一、任務導入 95
二、手臂概述 95
三、臂部的分類 95
四、手臂的運動機構介紹 96
任務4工業機器人的機身結構 99
一、任務導入 99
二、機身概述 99
三、機身的典型結構 99
四、機身與臂部的配置形式 100
任務5工業機器人的驅動與傳動 102
一、任務導入 102
二、工業機器人的驅動系統 103
三、工業機器人的傳動機構 106
模塊小結 108
習題 109
模塊六 工業機器人感知技術 110
任務1了解工業機器人傳感器 111
一、任務導入 111
二、工業機器人傳感器概述 111
三、傳感器的特性 112
四、機器人傳感器 112
五、機器人傳感器技術的發展趨勢 114
任務2熟悉內部傳感器裝置 116
一、任務導入 116
二、位移傳感器 116
三、角度傳感器 117
任務3熟悉外部傳感器裝置 118
一、任務導入 118
二、力覺傳感器 118
三、觸覺傳感器 118
四、接近覺傳感器 119
五、滑覺傳感器 119
六、視覺傳感器 119
七、聽覺傳感器 120
八、味覺傳感器 120
任務4了解視覺裝置 120
一、任務導入 120
二、光電轉換器件 121
三、視覺傳感器的分類 121
四、工業機器人視覺系統 122
模塊小結 123
習題 123
模塊七 工業機器人控制 125
任務1工業機器人控制的分類、變量與層次 126
一、任務導入 126
二、機器人的基本控制原則 126
任務2工業機器人控制系統的功能和組成 129
一、任務導入 129
二、工業機器人控制系統結構組成 129
三、工業機器人控制技術發展現狀 130
任務3工業機器人的位置控制 131
一、任務導入 131
二、位置控制的基本結構 132
三、位置控制系統結構 133
四、多關節位置控制器 134
任務4工業機器人的力控制 134
一、任務導入 134
二、力控制概述 134
三、力控制中的關鍵問題 135
四、機器人力控制研究的前景 136
任務5工業機器人的力和位置混合控制 136
一、任務導入 136
二、機器人力和位置控制概述 137
三、力/位混合控制思想 137
四、力/位混合控制在作業中的控制方案 137
五、力/位混合控制系統結構 138
模塊小結 139
習題 139
模塊八 工業機器人編程 140
任務1了解機器人編程方式 141
一、任務導入 141
二、編程方式 141
任務2了解工業機器人編程要求和語言類型 142
一、任務導入 142
二、工業機器人的編程要求 143
三、工業機器人的編程語言類型 144
任務3了解工業機器人語言系統結構和基本功能 147
一、任務導入 147
二、工業機器人語言系統結構 148
三、工業機器人語言的基本功能 151
任務4了解常用的機器人編程語言 152
一、任務導入 152
二、VAL語言 153
三、AL語言 153
四、AUTOPASS語言 155
五、SIGLA語言 155
六、IML語言 156
任務5了解工業機器人的離線編程 156
一、任務導入 156
二、離線編程的概念 157
三、離線編程系統的一般要求 157
四、離線編程系統的基本組成 158
模塊小結 160
習題 160
模塊九 工業機器人軌跡規劃 162
任務1了解工業機器人軌跡規劃 163
一、任務導入 163
二、機器人軌跡規劃的概念 163
三、軌跡規劃的一般性問題 163
四、軌跡的生成方式 165
任務2掌握關節空間法 165
一、任務導入 165
二、三次多項式插值 165
三、過路徑點的三次多項式插值 167
四、五次多項式插值 168
五、用拋物線過渡的線性函數插值 168
任務3熟悉直角坐標空間法 170
一、任務導入 170
二、直角坐標空間描述 170
三、直角坐標空間的軌跡規劃 171
任務4了解軌跡的實時生成 172
一、任務導入 172
二、關節空間軌跡的生成 172
三、直角坐標空間軌跡的生成 173
模塊小結 174
習題 174
模塊十 工業機器人典型應用 175
任務1了解裝配機器人 176
一、任務導入 176
二、裝配機器人的發展狀況 177
三、了解裝配機器人在生產中的應用 177
任務2了解焊接機器人 178
一、任務導入 178
二、焊接機器人的發展狀況 179
三、了解焊接機器人在生產中的應用 179
任務3了解噴涂機器人 180
一、任務導入 180
二、噴涂機器人的發展狀況 181
三、了解噴涂機器人在生產中的應用 182
任務4了解移動式搬運機器人 183
一、任務導入 183
二、移動式搬運機器人的發展狀況 183
三、了解移動式搬運機器人在生產中的應用 184
模塊小結 185
習題 186
參考文獻 187
任務1了解機器人的起源與發展 2
一、任務導入 2
二、機器人的起源 2
三、國際機器人的發展 4
四、我國機器人的發展 4
任務2熟悉機器人的定義與分類 6
一、任務導入 6
二、機器人的定義 6
三、機器人的分類 8
任務3熟悉工業機器人的基本組成及參數 11
一、任務導入 11
二、機器人的基本組成 12
三、機器人的技術參數 14
任務4了解工業機器人的典型應用 15
一、任務導入 15
二、工業機器人的典型應用 16
模塊小結 18
習題 18
模塊二 工業機器人數學基礎 19
任務1矩陣及其運算 20
一、任務導入 20
二、矩陣的基本理論 20
三、矩陣的運算 23
任務2位置與姿態描述 26
一、任務導入 26
二、坐標系的定義 26
三、位置描述 28
四、姿態描述 30
五、位姿描述 32
任務3坐標變換 33
一、任務導入 33
二、平移坐標變換 34
三、旋轉坐標變換 35
四、復合坐標變換 36
五、齊次坐標變換 37
六、平移齊次坐標變換 38
七、旋轉齊次坐標變換 39
模塊小結 41
習題 42
模塊三 工業機器人運動學 44
任務1工業機器人位姿描述 45
一、任務導入 45
二、點的位置描述 45
三、點的齊次坐標 45
四、坐標軸方向的描述 46
五、動坐標系位姿的描述 46
六、齊次變換和運算 49
任務2工業機器人正向運動學及實例 53
一、任務導入 53
二、工業機器人正向運動學方程及實例 54
任務3工業機器人逆向運動學及實例 61
一、任務導入 61
二、工業機器人逆向運動學方程及實例 61
模塊小結 65
習題 65
模塊四 工業機器人動力學 68
任務1牛頓-歐拉方程 69
一、任務導入 69
二、慣量矩陣 69
三、牛頓-歐拉方程 70
四、牛頓-歐拉方程推導應用舉例 71
任務2拉格朗日方程 75
一、任務導入 75
二、拉格朗日方程推導舉例 76
三、拉格朗日方程應用舉例 78
模塊小結 80
習題 81
模塊五 工業機器人機械結構 82
任務1工業機器人的手部結構 83
一、任務導入 83
二、機器人的手部結構 83
三、工業機器人的手部 83
任務2工業機器人的手腕結構 90
一、任務導入 90
二、機器人手腕概述 90
三、機器人手腕的分類 91
四、手腕的典型結構 93
任務3工業機器人的手臂結構 95
一、任務導入 95
二、手臂概述 95
三、臂部的分類 95
四、手臂的運動機構介紹 96
任務4工業機器人的機身結構 99
一、任務導入 99
二、機身概述 99
三、機身的典型結構 99
四、機身與臂部的配置形式 100
任務5工業機器人的驅動與傳動 102
一、任務導入 102
二、工業機器人的驅動系統 103
三、工業機器人的傳動機構 106
模塊小結 108
習題 109
模塊六 工業機器人感知技術 110
任務1了解工業機器人傳感器 111
一、任務導入 111
二、工業機器人傳感器概述 111
三、傳感器的特性 112
四、機器人傳感器 112
五、機器人傳感器技術的發展趨勢 114
任務2熟悉內部傳感器裝置 116
一、任務導入 116
二、位移傳感器 116
三、角度傳感器 117
任務3熟悉外部傳感器裝置 118
一、任務導入 118
二、力覺傳感器 118
三、觸覺傳感器 118
四、接近覺傳感器 119
五、滑覺傳感器 119
六、視覺傳感器 119
七、聽覺傳感器 120
八、味覺傳感器 120
任務4了解視覺裝置 120
一、任務導入 120
二、光電轉換器件 121
三、視覺傳感器的分類 121
四、工業機器人視覺系統 122
模塊小結 123
習題 123
模塊七 工業機器人控制 125
任務1工業機器人控制的分類、變量與層次 126
一、任務導入 126
二、機器人的基本控制原則 126
任務2工業機器人控制系統的功能和組成 129
一、任務導入 129
二、工業機器人控制系統結構組成 129
三、工業機器人控制技術發展現狀 130
任務3工業機器人的位置控制 131
一、任務導入 131
二、位置控制的基本結構 132
三、位置控制系統結構 133
四、多關節位置控制器 134
任務4工業機器人的力控制 134
一、任務導入 134
二、力控制概述 134
三、力控制中的關鍵問題 135
四、機器人力控制研究的前景 136
任務5工業機器人的力和位置混合控制 136
一、任務導入 136
二、機器人力和位置控制概述 137
三、力/位混合控制思想 137
四、力/位混合控制在作業中的控制方案 137
五、力/位混合控制系統結構 138
模塊小結 139
習題 139
模塊八 工業機器人編程 140
任務1了解機器人編程方式 141
一、任務導入 141
二、編程方式 141
任務2了解工業機器人編程要求和語言類型 142
一、任務導入 142
二、工業機器人的編程要求 143
三、工業機器人的編程語言類型 144
任務3了解工業機器人語言系統結構和基本功能 147
一、任務導入 147
二、工業機器人語言系統結構 148
三、工業機器人語言的基本功能 151
任務4了解常用的機器人編程語言 152
一、任務導入 152
二、VAL語言 153
三、AL語言 153
四、AUTOPASS語言 155
五、SIGLA語言 155
六、IML語言 156
任務5了解工業機器人的離線編程 156
一、任務導入 156
二、離線編程的概念 157
三、離線編程系統的一般要求 157
四、離線編程系統的基本組成 158
模塊小結 160
習題 160
模塊九 工業機器人軌跡規劃 162
任務1了解工業機器人軌跡規劃 163
一、任務導入 163
二、機器人軌跡規劃的概念 163
三、軌跡規劃的一般性問題 163
四、軌跡的生成方式 165
任務2掌握關節空間法 165
一、任務導入 165
二、三次多項式插值 165
三、過路徑點的三次多項式插值 167
四、五次多項式插值 168
五、用拋物線過渡的線性函數插值 168
任務3熟悉直角坐標空間法 170
一、任務導入 170
二、直角坐標空間描述 170
三、直角坐標空間的軌跡規劃 171
任務4了解軌跡的實時生成 172
一、任務導入 172
二、關節空間軌跡的生成 172
三、直角坐標空間軌跡的生成 173
模塊小結 174
習題 174
模塊十 工業機器人典型應用 175
任務1了解裝配機器人 176
一、任務導入 176
二、裝配機器人的發展狀況 177
三、了解裝配機器人在生產中的應用 177
任務2了解焊接機器人 178
一、任務導入 178
二、焊接機器人的發展狀況 179
三、了解焊接機器人在生產中的應用 179
任務3了解噴涂機器人 180
一、任務導入 180
二、噴涂機器人的發展狀況 181
三、了解噴涂機器人在生產中的應用 182
任務4了解移動式搬運機器人 183
一、任務導入 183
二、移動式搬運機器人的發展狀況 183
三、了解移動式搬運機器人在生產中的應用 184
模塊小結 185
習題 186
參考文獻 187
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工業機器人技術基礎/楊潤賢 作者簡介
楊潤賢，揚州工業職業技術學院，電氣與信息工程學院 副院長，2002.07-2004.07 中國核工業集團405廠，技術員2004.09-2007.06 陜西科技大學，碩士研究生2007.07-至今 揚州工業職業技術學院，教師主要成就多年來講授電氣自動化技術、機電一體化技術等專業核心課程《PLC控制系統運行與調試》、《先進組態控制技術及應用》等。主持《先進組態控制技術及應用》等2門校級精品課程和《先進組態控制技術及應用》精品教材項目。參與教學改革榮獲2011年和2013年兩項省級教學成果二等獎，2014年校級教學成果一等，并獲批2017年省級教學成果培養項目1項。課程研究成果榮獲中國化工教育科學研究論文三等獎；學生畢業設計質量監控體系研究獲中國化工教育科學研究成果二等獎。
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