定 價:32.8 元
叢書名:“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目 現(xiàn)代機械工程系列精品教材
- 作者:朱洪前
- 出版時間:2019/7/1
- ISBN:9787111624493
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP242.2
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
工業(yè)機器人相比于傳統(tǒng)的機電產品,具有更好的環(huán)境適應性和智能,其涉及大量*新的機械與自動化知識。本書注重基礎,內容深度控制在機械類學生能夠接受的范圍,既力求通俗易懂又不失先進性和前沿性。本書的內容十分廣泛,包括工業(yè)機器人設計、開發(fā)、使用、維護所涉及的運動學、動力學、機械系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通信及編程。
本書可作為機械工程、林業(yè)工程、礦業(yè)工程、農業(yè)工程等機械類、近機械類專業(yè)的教材。
隨著人工智能、機器視覺等關鍵技術的高速發(fā)展,工業(yè)機器人技術的應用領域正在迅速擴大。各地政府都在努力發(fā)展機器人產業(yè),機械、林業(yè)、礦業(yè)、農業(yè)等部門和相關企業(yè)也在加速推廣應用機器人技術。近年來,在工業(yè)40及“中國制造2025”政策的引導下,我國機器人產業(yè)整體市場規(guī)模持續(xù)擴大。2013—2018年,國內產業(yè)的平均增長率達到297%,增速保持全球第一。2017年,我國機器人產業(yè)整體市場規(guī)模超過1200億元。工業(yè)機器人應用場景已從生產線、車間拓展到倉儲和物流,應用領域已從汽車、電子等產業(yè)擴展到新能源、新材料等產業(yè);服務機器人應用場景擴展更加迅速,已服務于家庭、學校、商場、銀行、酒店、醫(yī)院等多種場所,并進入日常生活的諸多領域。
工業(yè)機器人的應用領域和科學技術都在飛速進步,因此教育要迎接巨大的挑戰(zhàn)。一方面,高校要大力加強工業(yè)機器人發(fā)展所需要的多學科和跨學科教育,培養(yǎng)更多機械、自動化、通信、液壓等相結合的復合型人才;另一方面,勞動者也要能夠終身學習、自主學習,主動適應機器人時代對勞動者提出的新要求,不斷完善和豐富自己的知識結構體系。針對機械工程、林業(yè)工程、礦業(yè)工程、農業(yè)工程等機械類、近機械類專業(yè)對工業(yè)機器人人才培養(yǎng)的要求,本書選擇了工業(yè)機器人相關各學科最基本的、最重要的知識,組合成一個整體,進行了全面的介紹。
全書共分八章,各章編寫分工如下:第1章由長沙師范學院李列文副教授編寫,第2章由中南林業(yè)科技大學周國雄副教授編寫,第3章由中南林業(yè)科技大學高自成副教授編寫,第4章由中南林業(yè)科技大學朱洪前副教授和廣東技術師范大學宋海鷹副教授共同編寫,第5章由中南大學陳白帆副教授編寫,第6章由朱洪前和周國雄共同編寫,第7章由哈爾濱華德學院王振力副教授編寫,第8章由宋海鷹編寫。全書由朱洪前統(tǒng)稿。
感謝中南林業(yè)科技大學伍希志博士、湖南傲派自動化設備有限公司李平工程師,他們?yōu)楸緯木帉懱峁┝藥椭。感謝中南林業(yè)科技大學汪洋、楊云杰、魯月、陳安琪、陳子云、徐永鴻、羅祺、蔣鑫、肖鵬同學,蘇州大學高天天同學,他們?yōu)楸緯木帉懱峁┝怂夭。感謝中南林業(yè)科技大學李科軍博士,他為本書的編寫提出了寶貴的意見。
全書參考教學學時數(shù)為32~60,各學校可以根據教學大綱要求進行取舍和調整。各章節(jié)的參考教學學時如下:第1章2學時,第2章8~12學時,第3章4~6學時,第4章4~8學時,第5章4~8學時,第6章2~6學時,第7章4~8學時,第8章4~10學時。
本書有配套的電子課件,可在機械工業(yè)出版社教育服務網注冊后下載。各位讀者如發(fā)現(xiàn)書中錯誤或不足之處需要與編者探討,或者需要索取相關教學資料,都可以與編者聯(lián)系,編者郵箱553750207@qqcom。
編者
前言
第1章工業(yè)機器人概論1
11工業(yè)機器人的定義及發(fā)展1
111工業(yè)機器人的定義1
112工業(yè)機器人的發(fā)展2
12工業(yè)機器人的基本組成及技術參數(shù)2
121工業(yè)機器人的基本組成2
122工業(yè)機器人的技術參數(shù)4
13工業(yè)機器人的分類及應用5
131工業(yè)機器人的分類5
132工業(yè)機器人的應用7
習題11
第2章工業(yè)機器人運動學和動力學12
21工業(yè)機器人運動學12
211工業(yè)機器人位姿描述12
212齊次變換和運算16
213工業(yè)機器人的連桿參數(shù)和齊次
變換矩陣19
214工業(yè)機器人的運動學方程20
22工業(yè)機器人動力學25
221工業(yè)機器人速度雅可比及速度
分析25
222工業(yè)機器人力雅可比及靜力
分析28
223工業(yè)機器人動力學分析32
23工業(yè)機器人運動軌跡規(guī)劃33
231路徑和軌跡33
232軌跡規(guī)劃34
233關節(jié)空間的軌跡規(guī)劃35
習題37
第3章工業(yè)機器人機械系統(tǒng)38
31工業(yè)機器人的底座39
311工業(yè)機器人底座的結構和放置
形式39
312工業(yè)機器人底座的材料和技術
要求41
32工業(yè)機器人的機座41
321工業(yè)機器人的行走機構41
322輪式行走機構42
323履帶式行走機構43
324足式行走機構44
33工業(yè)機器人的機身和臂部46
331工業(yè)機器人的機身46
332工業(yè)機器人的臂部49
34工業(yè)機器人的腕部55
341工業(yè)機器人腕部的運動55
342工業(yè)機器人腕部的分類57
343工業(yè)機器人腕部的典型結構58
35工業(yè)機器人的末端執(zhí)行器60
351末端執(zhí)行器的特點60
352手部的分類61
36工業(yè)機器人的傳動機構66
361工業(yè)機器人的驅動方式66
362機器人的傳動機構67
363工業(yè)機器人中主要使用的
減速器68
習題71
第4章工業(yè)機器人動力系統(tǒng)72
41動力系統(tǒng)分類72
411電動驅動系統(tǒng)72
412液壓驅動系統(tǒng)75
413氣動驅動系統(tǒng)77
414三種驅動方式對照79
42交流伺服系統(tǒng)79
421概述79
422驅動器82
423交流永磁同步伺服系統(tǒng)的工作及
控制原理83
43液壓伺服系統(tǒng)88
431液壓伺服驅動系統(tǒng)88
432電液比例控制90
433電液比例換向閥90
434擺動缸91
435齒條傳動液壓缸91
436液壓伺服馬達92
44氣動系統(tǒng)93
441氣壓驅動回路93
442氣源系統(tǒng)的組成93
443氣壓驅動器95
習題96
第5章工業(yè)機器人感知系統(tǒng)97
51工業(yè)機器人傳感器概述97
511工業(yè)機器人傳感器的分類97
512多傳感器信息融合技術的發(fā)展98
52工業(yè)機器人內部傳感器99
521位置和角度傳感器99
522姿態(tài)傳感器103
53工業(yè)機器人外部傳感器105
531觸覺傳感器105
532距離傳感器110
54工業(yè)機器人視覺技術112
541機器視覺概述112
542工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)113
543CCD原理114
544機器視覺幾何115
545視覺信號處理119
習題119
第6章工業(yè)機器人控制系統(tǒng)121
61概述121
611基本特點、要求、功能121
612硬件結構123
613控制算法124
614控制方式125
62關節(jié)運動控制126
621關節(jié)伺服控制126
622計算力矩方法127
63分解運動控制132
631關節(jié)坐標與直角坐標間的運動
關系133
632分解運動速度控制134
633分解運動加速度控制135
634分解運動力控制136
習題138
第7章工業(yè)機器人通信139
71工業(yè)機器人編程接口139
711RS232C接口標準139
712RS485接口標準141
713以太網143
72DeviceNet144
721DeviceNet概述144
722CAN總線145
723DeviceNet現(xiàn)場總線154
習題161
第8章工業(yè)機器人編程162
81工業(yè)機器人編程的概念及特點162
811示教再現(xiàn)編程的概念及其特點162
812離線編程的概念及其特點163
82工業(yè)機器人的示教器164
821工業(yè)機器人示教的硬件環(huán)境164
822機器人的示教器及其操作166
83機械手的坐標系168
84工業(yè)機器人示教的主要內容170
841運動軌跡的示教170
842作業(yè)條件的示教171
843作業(yè)順序的示數(shù)172
85工業(yè)機器人的手動操作172
851三個重要數(shù)據的設定172
852機械手手動操作的三種模式173
853單軸運動手動操作174
854線性運動手動操作175
855增量模式手動操作176
856重定位手動操作176
86工業(yè)機器人編程的語言及常見指令178
861程序的新建與加載179
862自動運行程序180
863運動指令180
864I/O指令181
865條件邏輯判斷指令181
87創(chuàng)建例行程序181
88定義例行程序中的參數(shù)182
89指令添加183
810編輯指令變量183
811弧焊編程184
習題188
參考文獻189