本書用四篇分別介紹機器人基礎(chǔ)知識和相關(guān)技術(shù)及其實訓(xùn)內(nèi)容。介紹機器人基礎(chǔ)知識；以安川機器人為例，介紹工業(yè)機器人操作的相關(guān)技術(shù)和方法；基于六自由度可拆裝模塊化工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)與拆裝實驗，使讀者掌握工業(yè)通用串聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)與原理；介紹工業(yè)機器人工裝夾具設(shè)計的特點和方法。
我國是制造業(yè)大國，未來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將逐漸由勞動力密集型轉(zhuǎn)化為技術(shù)密集型，新設(shè)備中很多都與機器人有關(guān)，需要大量的掌握機器人應(yīng)用技術(shù)的人才。這些人員需要進行機器人相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)，以提高從業(yè)人員的素質(zhì)。
本書以機器人實際操作能力的培養(yǎng)為重點，是適合高等院校機電類、自動化等專業(yè)本科生學(xué)習(xí)的配套實訓(xùn)教程，也可作為高等職業(yè)教育、繼續(xù)工程教育相關(guān)專業(yè)的教材。
全書較系統(tǒng)地介紹了機器人實際操作技術(shù)的基本方法，并引入若干工程實例。本書始終遵循“突出工程應(yīng)用性、力求體現(xiàn)可讀性和內(nèi)容選材新穎性”的原則。
本教程從學(xué)生學(xué)習(xí)機器人相關(guān)技術(shù)和培訓(xùn)的角度，主要介紹如下四方面內(nèi)容：
�。�1）機器人基礎(chǔ)知識。
�。�2）以安川工業(yè)機器人為例，介紹工業(yè)機器人操作的相關(guān)技術(shù)和方法，提高學(xué)生的動手和操作能力。
�。�3）基于六自由度可拆裝模塊化工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)與拆裝實驗，使學(xué)生不僅能通過該機器人掌握工業(yè)通用串聯(lián)機器人的結(jié)構(gòu)與原理，還能夠親自動手分解操作，提高學(xué)生的實踐動手能力。
�。�4）以汽車車身機器人焊接為例，介紹機器人工裝夾具設(shè)計的特點和方法。
本書共4篇14章，介紹機器人的相關(guān)技術(shù)及其實訓(xùn)內(nèi)容。
第1篇包括兩章，在第1章簡要介紹機器人技術(shù)與發(fā)展的基礎(chǔ)上，第2章介紹了機器人的驅(qū)動、傳動及傳感系統(tǒng)的主要部件。
第2篇以安川焊接機器人為例，介紹了工業(yè)機器人操作的相關(guān)技術(shù)和方法，主要內(nèi)容包括機器人的結(jié)構(gòu)及工作原理、機器人的編程和操作、機器人的簡單程序示教及再現(xiàn)、機器人的示教操作要點、機器人的再現(xiàn)操作要點、工業(yè)機器人指令、機器人的安全和維護、工業(yè)機器人應(yīng)用案例等。
第3篇主要內(nèi)容為：可拆裝模塊化工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)與拆裝實驗、運動學(xué)分析以及示教再現(xiàn)實驗。
第4篇主要介紹工業(yè)機器人工裝夾具設(shè)計的特點和方法，包括：工業(yè)機器人焊接工裝設(shè)計及焊接夾具設(shè)計案例。
本書由俞建榮任主編，王殿君任副主編。第1篇第1章由俞建榮負(fù)責(zé)完成、第2章由王殿君、陳亞負(fù)責(zé)完成，第2篇、第4篇主要由俞建榮負(fù)責(zé)完成，第3篇主要由王振華、陳亞負(fù)責(zé)完成。楊德宇參加了第2篇、第4篇的編寫，并在全稿文字處理方面做了許多工作。全書由俞建榮教授統(tǒng)稿。
本書可作為應(yīng)用型本科機電類各專業(yè)的教材，也可作為自學(xué)、遠(yuǎn)程教育、高職高專教育的教學(xué)用書以及有關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。
本書得到北京市屬高等學(xué)校人才強教深化計劃資助項目（PHR200907221）的支持。
本書的編寫得到安川首鋼機器人有限公司、蘇州博實機器人技術(shù)有限公司等企業(yè)江中控研究院有限公司的大力支持,參考了其有關(guān)機器人培訓(xùn)方面的材料，在此一并表示衷心的感謝。
限于編者水平有限,書中不足與疏漏之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正。
序
前言
第1篇機器人基礎(chǔ)知識
第1章概述1
1.1機器人技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀1
1.2我國機器人技術(shù)發(fā)展的趨勢及急需
解決的關(guān)鍵問題4
1.2.1我國機器人技術(shù)發(fā)展的趨勢4
1.2.2急需解決的關(guān)鍵問題5
第2章機器人驅(qū)動、傳動及傳感系統(tǒng)
主要部件7
2.1驅(qū)動系統(tǒng)主要部件7
2.1.1舵機及舵機伺服控制7
2.1.2步進電動機8
2.1.3伺服電動機11
2.2傳動系統(tǒng)主要部件13
2.2.1諧波減速器13
2.2.2同步齒形帶15
2.2.3行星齒輪減速器15
2.3傳感系統(tǒng)主要部件16
2.3.1紅外測距傳感器16
2.3.2激光測距傳感器16
2.3.3旋轉(zhuǎn)編碼器18
2.3.4光電開關(guān)傳感器20
2.3.5接近開關(guān)21
2.3.6磁性開關(guān)22
2.3.7壓力傳感器23
2.3.8姿態(tài)傳感器26
2.3.9溫度傳感器27第2篇安川機器人應(yīng)用技術(shù)與實踐
第3章安川NX100機器人結(jié)構(gòu)及
工作原理30
3.1安川NX100機器人簡介30
3.2安川NX100機器人的結(jié)構(gòu)31
3.2.1電源箱32
3.2.2控制箱32
第4章安川NX100機器人的編程
和操作36
4.1機器人的開啟36
4.1.1開機前準(zhǔn)備36
4.1.2開機操作36
4.2示教編程器36
4.2.1示教編程器的按鍵功能36
4.2.2示教編程器的畫面顯示40
4.2.3示教編程器字符輸入45
4.2.4動作模式46
4.3機器人的軸與坐標(biāo)系47
4.3.1機器人的軸47
4.3.2機器人的坐標(biāo)系47
第5章簡單的示教和再現(xiàn)52
5.1示教52
5.1.1示教前的準(zhǔn)備52
5.1.2示教的基本步驟52
5.1.3軌跡的確認(rèn)57
5.1.4程序的修改57
5.2程序再現(xiàn)57
5.2.1程序再現(xiàn)前的準(zhǔn)備57
5.2.2再現(xiàn)的步驟57
5.3機器人弧焊實例57
5.3.1程序57
5.3.2示教58
5.3.3設(shè)定焊接條件59
5.3.4軌跡和焊接的確認(rèn)60
5.4機器人搬運實例60
5.4.1程序60
5.4.2工具命令的使用方法61
5.4.3示教62
5.4.4軌跡和動作的確認(rèn)67
5.5機器人機加工實例68
5.5.1程序68
5.5.2示教69
5.5.3軌跡和動作的確認(rèn)71
5.6機器人點焊實例72
5.6.1程序72
5.6.2設(shè)定焊接條件72
5.6.3示教73
5.6.4軌跡和焊接的確認(rèn)74
5.7機器人噴涂實例75
5.7.1程序75
5.7.2設(shè)定噴涂條件76
5.7.3示教76
5.7.4軌跡和動作的確認(rèn)79
第6章示教操作要點80
6.1示教前的準(zhǔn)備80
6.2示教80
6.2.1插補方式與再現(xiàn)速度的種類80
6.2.2程序點示教82
6.3確認(rèn)程序點84
6.4修改程序點86
6.5修改程序87
6.5.1調(diào)出程序87
6.5.2與程序相關(guān)的畫面88
6.5.3修改程序的其他方面88
6.6命令編輯88
6.6.1命令組的說明89
6.6.2程序舉例89
6.6.3需要注意的其他方面90
6.7程序的編輯90
6.7.1選擇范圍90
6.7.2復(fù)制92
6.7.3剪切93
6.7.4粘貼93
6.7.5反轉(zhuǎn)粘貼94
6.8試運行95
第7章再現(xiàn)操作要點96
7.1再現(xiàn)前的準(zhǔn)備96
7.2再現(xiàn)96
7.2.1再現(xiàn)畫面96
7.2.2再現(xiàn)運行97
7.2.3再現(xiàn)的特殊運行97
7.3停止與再起動98
7.4修改再現(xiàn)速度99
第8章指令101
8.1INFORM Ⅱ語言指令表101
8.2運動指令101
8.3調(diào)用指令103
8.4跳轉(zhuǎn)指令103
8.5I/O指令103
8.6延時指令“TIMER”和脈沖指令“PULSE”104
8.7等待指令104
8.8運算指令104
8.9操作命令105
8.10SHIFT命令106
第9章機器人安全和維護108
9.1操作安全事項108
9.1.1操作人員安全注意事項108
9.1.2機器人的安裝注意事項110
9.2機器人的維護111
9.2.1機械手保養(yǎng)注意事項111
9.2.2控制箱保養(yǎng)注意事項112
9.2.3機器人日常保養(yǎng)注意事項112
第10章工業(yè)機器人應(yīng)用案例113
10.1機器人在汽車座椅骨架焊接中的應(yīng)用113
10.1.1機器人工作站的組成及系統(tǒng)配置113
10.1.2機器人示教軌跡的確定114
10.1.3焊接參數(shù)的設(shè)定及控制115
10.2機器人在摩托車踏板式車架焊接中的應(yīng)用115
10.2.1機器人工作站組成115
10.2.2機器人焊接生產(chǎn)線主要設(shè)備116
第2篇作業(yè)焊接機器人操作118
作業(yè)A熟悉焊接機器人的基本功能和操作要領(lǐng)118
作業(yè)B焊接機器人空間直線運動實驗119
作業(yè)C焊接機器人空間曲線運動
操作120第3篇機器人結(jié)構(gòu)與拆裝實驗
第11章可拆裝模塊化機器人的結(jié)構(gòu)121
11.1機器人簡介122
11.2機器人的機械結(jié)構(gòu)124
11.2.1機器人的總體機械結(jié)構(gòu)124
11.2.2各模塊機械結(jié)構(gòu)125
11.3機器人控制系統(tǒng)128
11.3.1機器人控制系統(tǒng)組成128
11.3.2機器人步進電動機控制系統(tǒng)128
11.3.3機器人交流伺服電動機控制系統(tǒng)128
第12章可拆裝模塊化機器人實驗130
12.1機器人示教再現(xiàn)實驗130
12.1.1實驗?zāi)康?30
12.1.2實驗原理130
12.1.3實驗步驟131
12.2機器人運動學(xué)分析實驗133
12.2.1實驗?zāi)康?33
12.2.2實驗原理133
12.2.3實驗步驟134
12.3機器人機械本體拆卸和裝配實驗139
12.3.1實驗?zāi)康?39
12.3.2實驗原理139
12.3.3實驗步驟140
12.4機器人各關(guān)節(jié)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗155
12.4.1實驗?zāi)康?55
12.4.2實驗原理155
12.4.3實驗步驟156第4篇工業(yè)機器人工裝
第13章工業(yè)機器人焊接工裝設(shè)計簡介159
13.1概述159
13.1.1機器人焊接工裝夾具的設(shè)計原則159
13.1.2焊接工裝夾具的分類、組成和特點160
13.1.3機器人焊接工裝夾具的方案設(shè)計161
13.2機器人焊接工裝夾具的常用結(jié)構(gòu)163
13.2.1夾具的基本組成163
13.2.2基板163
13.2.3L板及H腿163
13.2.4支板164
13.2.5夾緊臂164
13.2.6定位塊166
13.2.7墊片及側(cè)板166
13.2.8定位銷167
13.2.9支架170
13.2.10鉸鏈銷及鏈接171
13.2.11H形鏈接173
13.2.12閉鎖裝置及保護罩173
13.2.13支承架174
13.2.14焊槍導(dǎo)向175
13.2.15工件導(dǎo)向及吊具導(dǎo)向裝置176
13.2.16焊槍通過性176
13.2.17旋轉(zhuǎn)機構(gòu)176
13.2.18舉升機構(gòu)176
第14章機器人焊接夾具設(shè)計案例分析179
14.1摩托車車架機器人焊接夾具的設(shè)計案例179
14.1.1車架焊接工裝夾具設(shè)計方案的確定179
14.1.2車架在夾具中的定位以及定位器與夾具體的確定179
14.2汽車車身裝焊的工裝設(shè)計案例181
14.2.1汽車車身的結(jié)構(gòu)特點及對裝焊工裝的要求181
14.2.2裝配精度183
14.2.36點定則在車身焊裝夾具上的應(yīng)用183
14.2.4車身分塊和定位基準(zhǔn)的選擇184
14.2.5車身焊接夾具的結(jié)構(gòu)及定位夾緊特點184
14.3用于汽車生產(chǎn)線上的機器人焊接夾具設(shè)計案例185
第4篇作業(yè)機器人焊接工裝夾具操作188
參考文獻189
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