序

教材是人類知識、技能、經(jīng)驗和文明傳承的重要載體，是學生系統(tǒng)獲取知識、提升能力，教師構建學生心理結構、教書育人的外部工具與核心手段。教材建設的理念是否先進、體系是否完善、內(nèi)容選取是否具有時代性、編寫體例是否科學、呈現(xiàn)形式是否規(guī)范是影響一個學校專業(yè)建設和人才培養(yǎng)質量的極其重要的因子。不同教育類型均有其自己的教材體系及其教育組織形式，就職業(yè)教育而言，總體要求是以做為核心，以實踐為主線構建。陶行知先生說過：教學做是一件事，不是三件事。我們要在做上教，在做上學。不在做上用功夫，教固不成為教，學也不成為學。個人認為，這是職業(yè)教育的教育理念，也是教育方法，還應該成為職業(yè)教育教材編撰的指導思想與實現(xiàn)手段。

工業(yè)機器人是典型的光、機、電高度一體化產(chǎn)品，其設計與應用涉及了機械設計與制造、電子技術、傳感器技術、視覺技術、軟件技術、控制技術、通信技術、人工智能等諸多領域。高職工業(yè)機器人技術專業(yè)是一個新興專業(yè)，編寫適合的教材是一個具有相當挑戰(zhàn)性的工作，有部分學校在教材建設方面進行了前期的探索與研究，并取得一定的成績和經(jīng)驗，但無須諱言，現(xiàn)有的教材存在著這樣或那樣的不足和遺憾：首先，在體系上按學術型大學模式構建，重理論輕實踐，或者根本與實踐無關，著重在數(shù)學原理進行演繹與推理；其次，實用性不強，與工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)系不緊密、脫節(jié)，沒有體現(xiàn)高職院校和高職學生的特點和特色；最后，盡管也有一些所謂任務驅動的教材，本質只是將原來意義上的驗證性實驗改頭換面，穿上不同的馬甲而已，還是原來的知識和理論邏輯體系。

由深圳市連碩機器人職業(yè)培訓中心團隊組織編寫的《工業(yè)機器人入門與實訓》，在系統(tǒng)調研工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈和一流企業(yè)的基礎上，通過對工業(yè)機器人應用典型工作任務分析，提煉出工業(yè)機器人工作崗位，組織行業(yè)專家對工作崗位工作過程進行能力和知識分析，得到工業(yè)機器人操作工程師的職業(yè)能力表，開發(fā)出教學項目來培養(yǎng)學生的職業(yè)能力。本教材編寫以工業(yè)機器人的典型工作任務為核心，以項目引領、任務驅動為手段，按學習情景、學習目標、任務完成、考核與評價四個環(huán)節(jié)，結合學生的認知規(guī)律，內(nèi)容安排由淺入深，循序漸進，將實際操作與工業(yè)機器人的基本原理相結合，以做為核心，實現(xiàn)了做中學學中做做中教，教學做合一，并突出了職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和團隊協(xié)作精神培養(yǎng)，較好地實現(xiàn)了行知先生的教學做是一件事，不是三件事的教育理念，是一本適合高職工業(yè)機器人技術專業(yè)的良好入門教材，是為序。

湖南省電子學會理事長

湖南省機器人與人工智能學會副會長

譚立新

前 言

工業(yè)機器人是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的機電一體化設備，被稱為工業(yè)自動化的三大支持技術之一。隨著社會的進步和勞動力成本的增加，工業(yè)機器人在我國的應用已越來越廣。工業(yè)機器人操作、編程、調試與維護等技術應用崗位目前已經(jīng)成為眾多行業(yè)，特別是汽車制造、電子裝備、半導體工業(yè)、精密儀器儀表、制藥、輕工等行業(yè)關鍵和核心的工作崗位之一。

本書從工學結合人才培養(yǎng)模式的特點出發(fā)，通過工作任務式的編寫模式逐步展開項目化的學習內(nèi)容。章節(jié)中的工作任務都來源于生產(chǎn)一線實際案例，教材編寫組成員對這些實際案例中的典型的工作技能和工作任務進行了提煉和整理，使之更適合于職業(yè)院校的教學需求。此外，每個學習項目最后都附有實施任務書和相關試題，便于教學互動和學習內(nèi)容的復習。

全書分為六章，所有章節(jié)都提供了豐富的實例。其每章的主要內(nèi)容如下：

第1章介紹了機器人的產(chǎn)生、發(fā)展、分類；工業(yè)機器人的組成、特點和技術性能；工業(yè)機器人的技術發(fā)展狀況、主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品情況等。

第2章以ABB機器人為學習對象，通過手動移動機器人的方式，實現(xiàn)機器人的簡單運動。

第3章對強化學員對機器人在常見坐標系（世界、大地、工具、工件坐標系等）下運動特點的理解，同時要求掌握TCP創(chuàng)建原理及步驟，工件坐標系創(chuàng)建原理及步驟。

第4章以ABB機器人為學習對象，以模擬焊接U型槽、圓形軌跡示教等為例子，學習常用的運動指令，熟悉RAPID的程序結構和常用的數(shù)據(jù)變量、類型。

第5章對工業(yè)機器人搬運工作站的作業(yè)命令編程格式、編程要點，作業(yè)文件的編制方法進行了詳細闡述；對輸入/輸出信號功能與要求、作業(yè)命令與控制信號間的關系等高層次編程需要涉及的內(nèi)容進行了深入說明。

第6章系統(tǒng)介紹了工業(yè)機器人碼垛工作站的組成，碼垛工作站安全操作、手動操作、示教編程、命令編輯等基本操作的方法和步驟。

本書是工業(yè)機器人工學結合項目化系列教材之一，可作為職業(yè)院校工業(yè)機器人技術專業(yè)的基礎教材，也可作為企業(yè)中從事工業(yè)機器人設計、編程、調試與維護等相關工作人員的培訓參考用書。

由于編著者水平有限，書中難免存在疏漏和不足，殷切期望廣大讀者批評指正，以便進一步提高本書的質量。