工业机器人技术基础电子书

内容提要

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前言

模块一 工业机器人及其应用

任务1 了解机器人的起源与发展

一、任务导入

二、机器人的起源

三、国际机器人的发展

四、我国机器人的发展

任务2 熟悉机器人的定义与分类

一、任务导入

二、机器人的定义

三、机器人的分类

任务3 熟悉工业机器人的基本组成及参数

一、任务导入

二、机器人的基本组成

三、机器人的技术参数

任务4 了解工业机器人的典型应用

一、任务导入

二、工业机器人的典型应用

模 块 小 结

习 题

模块二 工业机器人数学基础

任务1 矩阵及其运算

一、任务导入

二、矩阵的基本理论

三、矩阵的运算

任务2 位置与姿态描述

一、任务导入

二、坐标系的定义

三、位置描述

四、姿态描述

五、位姿描述

任务3 坐标变换

一、任务导入

二、平移坐标变换

三、旋转坐标变换

四、复合坐标变换

五、齐次坐标变换

六、平移齐次坐标变换

七、旋转齐次坐标变换

模 块 小 结

习 题

模块三 工业机器人运动学

任务1 工业机器人位姿描述

一、任务导入

二、点的位置描述

三、点的齐次坐标

四、坐标轴方向的描述

五、动坐标系位姿的描述

六、齐次变换和运算

任务2 工业机器人正向运动学及实例

一、任务导入

二、工业机器人正向运动学方程及实例

任务3 工业机器人逆向运动学及实例

一、任务导入

二、工业机器人逆向运动学方程及实例

模 块 小 结

习 题

模块四工业机器人动力学

任务1 牛顿-欧拉方程

一、任务导入

二、惯量矩阵

三、牛顿-欧拉方程

四、牛顿-欧拉方程推导应用举例

任务2 拉格朗日方程

一、任务导入

二、拉格朗日方程推导举例

三、拉格朗日方程应用举例

模 块 小 结

习 题

模块五工业机器人机械结构

任务1 工业机器人的手部结构

一、任务导入

二、机器人的手部结构

三、工业机器人的手部

任务2 工业机器人的手腕结构

一、任务导入

二、机器人手腕概述

三、机器人手腕的分类

四、手腕的典型结构

任务3 工业机器人的手臂结构

一、任务导入

二、手臂概述

三、臂部的分类

四、手臂的运动机构介绍

任务4 工业机器人的机身结构

一、任务导入

二、机身概述

三、机身的典型结构

四、机身与臂部的配置形式

任务5 工业机器人的驱动与传动

一、任务导入

二、工业机器人的驱动系统

三、工业机器人的传动机构

模 块 小 结

习 题

模块六 工业机器人感知技术

任务1 了解工业机器人传感器

一、任务导入

二、工业机器人传感器概述

三、传感器的特性

四、机器人传感器

五、机器人传感器技术的发展趋势

任务2 熟悉内部传感器装置

一、任务导入

二、位移传感器

三、角度传感器

任务3 熟悉外部传感器装置

一、任务导入

二、力觉传感器

三、触觉传感器

四、接近觉传感器

五、滑觉传感器

六、视觉传感器

七、听觉传感器

八、味觉传感器

任务4 了解视觉装置

一、任务导入

二、光电转换器件

三、视觉传感器的分类

四、工业机器人视觉系统

模 块 小 结

习 题

模块七工业机器人控制

任务1 工业机器人控制的分类、变量与层次

一、任务导入

二、机器人的基本控制原则

任务2 工业机器人控制系统的功能和组成

一、任务导入

二、工业机器人控制系统结构组成

三、工业机器人控制技术发展现状

任务3 工业机器人的位置控制

一、任务导入

二、位置控制的基本结构

三、位置控制系统结构

四、多关节位置控制器

任务4 工业机器人的力控制

一、任务导入

二、力控制概述

三、力控制中的关键问题

四、机器人力控制研究的前景

任务5 工业机器人的力和位置混合控制

一、任务导入

二、机器人力和位置控制概述

三、力/位混合控制思想

四、力/位混合控制在作业中的控制方案

五、力/位混合控制系统结构

模 块 小 结

习 题

模块八工业机器人编程

任务1 了解机器人编程方式

一、任务导入

二、编程方式

任务2 了解工业机器人编程要求和语言类型

一、任务导入

二、工业机器人的编程要求

三、工业机器人的编程语言类型

任务3 了解工业机器人语言系统结构和基本功能

一、任务导入

二、工业机器人语言系统结构

三、工业机器人语言的基本功能

任务4 了解常用的机器人编程语言

一、任务导入

二、VAL语言

三、AL语言

四、AUTOPASS语言

五、SIGLA语言

六、IML语言

任务5 了解工业机器人的离线编程

一、任务导入

二、离线编程的概念

三、离线编程系统的一般要求

四、离线编程系统的基本组成

模 块 小 结

习 题

模块九工业机器人轨迹规划

任务1 了解工业机器人轨迹规划

一、任务导入

二、机器人轨迹规划的概念

三、轨迹规划的一般性问题

四、轨迹的生成方式

任务2 掌握关节空间法

一、任务导入

二、三次多项式插值

三、过路径点的三次多项式插值

四、五次多项式插值

五、用抛物线过渡的线性函数插值

任务3 熟悉直角坐标空间法

一、任务导入

二、直角坐标空间描述

三、直角坐标空间的轨迹规划

任务4 了解轨迹的实时生成

一、任务导入

二、关节空间轨迹的生成

三、直角坐标空间轨迹的生成

模 块 小 结

习 题

模块十工业机器人典型应用

任务1 了解装配机器人

一、任务导入

二、装配机器人的发展状况

三、了解装配机器人在生产中的应用

任务2 了解焊接机器人

一、任务导入

二、焊接机器人的发展状况

三、了解焊接机器人在生产中的应用

任务3 了解喷涂机器人

一、任务导入

二、喷涂机器人的发展状况

三、了解喷涂机器人在生产中的应用

任务4 了解移动式搬运机器人

一、任务导入

二、移动式搬运机器人的发展状况

三、了解移动式搬运机器人在生产中的应用

模 块 小 结

习 题

参 考 文 献