本书以工业机器人为研究对象,不仅系统介绍机器人学基本理论,还图文并茂地讲解工业机器人结构、传感器和应用等内容,部分章节附有习题。全书共7章,分别为绪论,工业机器人的结构、驱动及传动,工业机器人的运动学,工业机器人的力学特性,工业机器人传感器,工业机器人的轨迹规划与控制,工业机器人系统集成与典型应用。本书可作为地方普通工科院校的机械工程等机械类专业的教材,也适合作为广大自学者的自学用书及工程技术人员的培训用书。

第1章绪论(1) 1.1机器人的起源及定义(1) 1.1.1机器人的起源(1) 1.1.2机器人的定义(1) 1.2机器人的发展历程(2) 1.3机器人的分类(3) 1.4机器人系统的构成及技术参数(6) 1.4.1机器人系统的构成(6) 1.4.2机器人主要技术参数(7) 1.5本章小结(11) 习题(11) 第2章工业机器人的结构、驱动及传动(12) 2.1工业机器人的结构形式(12) 2.1.1连杆与关节(12) 2.1.2机构简图(13) 2.1.3结构形式及特点(15) 2.2工业机器人驱动与传动部件(18) 2.2.1驱动方式与驱动器件(18) 2.2.2常见传动部件(24) 2.3串联机器人(30) 2.3.1垂直串联机器人(30) 2.3.2水平串联机器人(36) 2.4并联机器人(37) 2.5机器人末端执行器(39) 2.5.1夹持式取料手(39) 2.5.2吸附式取料手(41) 2.5.3专用工具(43) 2.6行走机构(44) 2.6.1轮式行走机构(44) 2.6.2履带式行走机构(46) 2.6.3足式行走机构(47) 2.7本章小结(47) 习题(48) 第3章工业机器人的运动学(49) 3.1机器人的数学基础(49) 3.1.1直角坐标变换(49) 3.1.2齐次坐标变换(52) 3.2连杆的变换矩阵(56) 3.2.1机器人的位姿描述(56) 3.2.2连杆坐标���及DH参数(57) 3.2.3连杆坐标系间的坐标变换(58) 3.3机器人正运动学方程的建立及求解(59) 3.3.1机器人正运动学方程的建立步骤(59) 3.3.2机器人正运动学方程的典型案例(61) 3.4机器人逆运动学的求解(63) 3.4.1逆运动学求解的问题(63) 3.4.2逆运动学典型案例(67) 3.5本章小结(69) 习题(69) 目录工业机器人基础第4章工业机器人的力学特性(71) 4.1机器人的雅**矩阵(71) 4.1.1微分运动(71) 4.1.2雅**矩阵的定义(73) 4.1.3关节速度的传递(75) 4.2机器人的静力学特性(77) 4.2.1静力的传递(77) 4.2.2机器人力雅**矩阵(78) 4.2.3关节力矩的计算(79) 4.3机器人动力学方程(80) 4.3.1拉格朗日方程(80) 4.3.2机器人动力学方程的建立步骤(80) 4.3.3二连杆机器人动力学方程(80) 4.4本章小结(83) 习题(83) 第5章工业机器人传感器(85) 5.1机器人的传感与感知(85) 5.1.1机器人传感器的定义和组成(85) 5.1.2机器人传感器的分类(85) 5.1.3传感器的性能指标(87) 5.1.4传感器的发展动向(89) 5.2内部传感器(90) 5.2.1位置(位移)传感器(90) 5.2.2速度和加速度传感器(95) 5.2.3姿态传感器(97) 5.3外部传感器(100) 5.3.1触觉传感器(100) 5.3.2工业机器人的听觉(114) 5.3.3工业机器人的嗅觉(115) 5.3.4工业机器人的味觉(116) 5.4工业机器人视觉系统(117) 5.4.1视觉系统的组成(118) 5.4.2机器人视觉技术的应用(119) 5.5传感器融合(122) 5.6本章小结(124) 习题(124) 第6章工业机器人的轨迹规划与控制(126) 6.1轨迹规划(126) 6.1.1轨迹规划的概念及目标(126) 6.1.2关节轨迹的插值计算(127) 6.1.3笛卡儿轨迹规划(133) 6.1.4规划轨迹的实时生成(138) 6.2运动控制(140) 6.2.1关节空间与操作空间控制(140) 6.2.2单关节的控制(141) 6.2.3PID控制(146) 6.3力控制(147) 6.3.1柔顺运动与柔顺控制(148) 6.3.2主动阻力控制(151) 6.3.3力和位置混合控制(154) 6.4本章小结(156) 习题(156) 第7章工业机器人系统集成与典型应用(158) 7.1焊接机器人(158) 7.1.1点焊机器人集成工作站(158) 7.1.2弧焊机器人集成工作站(163) 7.2搬运机器人(167) 7.2.1搬运机器人的结构与分类(167) 7.2.2搬运机器人集成工作站的系统组成(169) 7.2.3搬运机器人应用实例(172) 7.3工业机器人的离线编程(172) 7.3.1离线编程的优点(172) 7.3.2离线编程系统的要求及组成(173) 7.3.3工业机器人离线编程软件介绍(174) 7.4工业AGV(177) 7.4.1AGV的结构组成(177) 7.4.2AGV的导引方式(180) 参考文献(183)