本書(shū)重點(diǎn)講解了工業(yè)機(jī)器人集成設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要組成部分——離線編程與仿真的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、主要工具及應(yīng)用案例,充分體現(xiàn)了產(chǎn)教融合的新工科人才培養(yǎng)理念,以培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用中復(fù)雜問(wèn)題的能力。本書(shū)內(nèi)容安排上充分尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。首先,圍繞工業(yè)機(jī)器人的編程方式、坐標(biāo)系原理、編程指令等基礎(chǔ)知識(shí)安排學(xué)習(xí)任務(wù);其次,介紹工業(yè)機(jī)器人仿真工具ROBOGUIDE的基本功能及使用方法,以機(jī)器人基礎(chǔ)練習(xí)工作站為例詳細(xì)講解了仿真工作站及常用外圍部件的創(chuàng)建方法,并以此仿真工作站作為練習(xí)平臺(tái),驗(yàn)證相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí);*后,以產(chǎn)業(yè)與技能培訓(xùn)中常用的多功能機(jī)器人練習(xí)工作站、弧焊機(jī)器人、等離子切割機(jī)器人,以及多機(jī)器人協(xié)同工作站等典型產(chǎn)教融合應(yīng)用案例為對(duì)象,介紹工業(yè)機(jī)器人離線編程與仿真技術(shù)。
本書(shū)的主要讀者對(duì)象為機(jī)器人工程、智能制造工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、自動(dòng)化專業(yè)的本科生,以及機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的高職高專學(xué)生和從事工業(yè)機(jī)器人方向工作的科研技術(shù)人員。
“中國(guó)制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,在全國(guó)高校掀起了新工科建設(shè)的熱潮。近些年高校申報(bào)的新設(shè)專業(yè)數(shù)量排前六的專業(yè)中,五個(gè)為新工科專業(yè),其中機(jī)器人工程專業(yè)有200余所高校設(shè)立,智能制造工程專業(yè)有260余所高校設(shè)立,工業(yè)機(jī)器人相關(guān)課程是這兩個(gè)專業(yè)的主干課程。然而,適用于本科和高職高專階段的工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)的相關(guān)教材目前還較為欠缺。本書(shū)是在實(shí)施國(guó)家發(fā)改委產(chǎn)教融合項(xiàng)目“浙江師范大學(xué)軌道交通、智能制造與現(xiàn)代物流產(chǎn)教融合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地”建設(shè)順利完成的基礎(chǔ)上,總結(jié)浙江師范大學(xué)與上海FANUC機(jī)器人有限公司、浙江摩科機(jī)器人科技有限公司等知名企業(yè)進(jìn)行深度融合的人才培養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)后,編寫(xiě)而成的。在內(nèi)容選取上充分體現(xiàn)了產(chǎn)教融合、教研結(jié)合理念,進(jìn)一步提高了本教程的實(shí)用性、前沿性和系統(tǒng)性。
全書(shū)共10章:第1章總體介紹了工業(yè)機(jī)器人編程技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展情況;第2章講解了工業(yè)機(jī)器人的常用坐標(biāo)系,包括用戶坐標(biāo)系、工具坐標(biāo)系,并以搬運(yùn)機(jī)器人和弧焊機(jī)器人為例介紹了坐標(biāo)系的設(shè)置方法;第3章介紹了如何創(chuàng)建、管理和測(cè)試機(jī)器人程序,并以搬運(yùn)機(jī)器人、弧焊機(jī)器人為例介紹了其軌跡編程及程序測(cè)試過(guò)程;第4章詳述了FANUC工業(yè)機(jī)器人編程的基本指令、使用方法及應(yīng)用實(shí)例;第5章介紹了工業(yè)機(jī)器人離線仿真軟件ROBOGUIDE的安裝方法、功能及基本操作界面;第6章以機(jī)器人簡(jiǎn)易練習(xí)仿真工作站為例,講解了工作站外圍設(shè)備、機(jī)器人拓展部件、附加軸的添加方法并進(jìn)行了任務(wù)實(shí)操練習(xí);第7章~第10章,分別介紹了機(jī)器人基礎(chǔ)練習(xí)仿真工作站、弧焊機(jī)器人仿真工作站、等離子切割機(jī)器人仿真工作站、多機(jī)器人協(xié)同仿真工作站,內(nèi)容貼近產(chǎn)教融合型案例式教學(xué)的要求。
參與本書(shū)編寫(xiě)的有浙江摩科機(jī)器人科技有限公司的宋星亮總經(jīng)理,浙江師范大學(xué)王冬云、邵金均、蘭虎、蔣永華、馬繼杰以及浙江工業(yè)大學(xué)孔德彭。本書(shū)由王冬云、宋星亮擔(dān)任主編,確保內(nèi)容在符合生產(chǎn)實(shí)際需求的同時(shí)又具有一定的理論深度,以充分體現(xiàn)產(chǎn)教融合特色。
本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中得到了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界許多專家、學(xué)者的支持和幫助,特別是上海FANUC機(jī)器人有限公司公共教育科、培訓(xùn)中心的工程師,浙江師范大學(xué)許雯珺、吳瀚洋博士和翁睿迪、劉子謀、高鴻彬、楊凌同學(xué),浙江摩科機(jī)器人科技有限公司的張朝西、宋曉虎工程師,為本書(shū)提出了很多寶貴的意見(jiàn),在此表示衷心的感謝。
本書(shū)獲浙江師范大學(xué)新形態(tài)教材建設(shè)基金立項(xiàng)資助。
由于編者水平有限,書(shū)中難免有錯(cuò)誤和不妥之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第1章 緒論…1
1.1 任務(wù)介紹…1
1.2 任務(wù)一:了解工業(yè)機(jī)器人的編程方式…1
1.3 任務(wù)二:熟悉機(jī)器人示教器…6
1.4 思考與練習(xí)…15
第2章 熟悉工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系…16
2.1 任務(wù)介紹…16
2.2 任務(wù)一:認(rèn)識(shí)工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系…16
2.3 任務(wù)二:理解工具坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系…18
2.4 任務(wù)三:設(shè)置搬運(yùn)機(jī)器人的工具坐標(biāo)系
和用戶坐標(biāo)系…23
2.5 任務(wù)四:設(shè)置弧焊機(jī)器人用戶坐標(biāo)系…27
2.6 思考與練習(xí)…30
第3章 創(chuàng)建測(cè)試機(jī)器人任務(wù)程序…31
3.1 任務(wù)介紹…31
3.2 任務(wù)一:管理機(jī)器人程序…31
3.3 任務(wù)二:學(xué)會(huì)修改機(jī)器人程序…35
3.4 任務(wù)三:搬運(yùn)機(jī)器人軌跡編程與測(cè)試…44
3.5 任務(wù)四:弧焊機(jī)器人軌跡編程與測(cè)試…47
3.6 思考與練習(xí)…50
第4章 學(xué)習(xí)機(jī)器人基本指令…51
4.1 任務(wù)素材及任務(wù)介紹…51
4.2 任務(wù)一:認(rèn)識(shí)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制指令…51
4.3 任務(wù)二:練習(xí)基本指令…62
4.4 任務(wù)三:基本指令應(yīng)用案例…63
4.5 思考與練習(xí) …68
第5章 熟悉ROBOGUIDE安裝與基本功能…70
5.1 ROBOGUIDE簡(jiǎn)介…70
5.2 任務(wù)一:ROBOGUIDE軟件的安裝…71
5.3 任務(wù)二:新建Workcell…75
5.4 任務(wù)三:認(rèn)識(shí)ROBOGUIDE界面…79
5.5 思考與練習(xí)…95
第6章 創(chuàng)建機(jī)器人簡(jiǎn)易練習(xí)仿真工作站…96
6.1 任務(wù)素材及任務(wù)描述…96
6.2 任務(wù)一:添加周邊設(shè)備…96
6.3 任務(wù)二:添加機(jī)器人相關(guān)設(shè)備…102
6.4 任務(wù)三:添加附加軸…105
6.5 任務(wù)四:抓取和擺放工件練習(xí)…116
6.6 思考與練習(xí) …126
第7章 創(chuàng)建多功能機(jī)器人基礎(chǔ)練習(xí)仿真工作站…127
7.1 任務(wù)素材與任務(wù)介紹…127
7.2 任務(wù)一:創(chuàng)建Workcell…128
7.3 任務(wù)二:添加周邊設(shè)備…130
7.4 任務(wù)三:機(jī)器人相關(guān)設(shè)備添加…139
7.5 任務(wù)四:抓取和擺放工件設(shè)置…142
7.6 任務(wù)五:搬運(yùn)功能仿真程序及測(cè)試…145
7.7 思考與練習(xí)…148
第8章 創(chuàng)建弧焊機(jī)器人仿真工作站…149
8.1 任務(wù)素材及任務(wù)介紹…149
8.2 任務(wù)一:創(chuàng)建Workcell…150
8.3 任務(wù)二:添加周邊設(shè)備…153
8.4 任務(wù)三:添加弧焊機(jī)器人相關(guān)設(shè)備…156
8.5 任務(wù)四:添加弧焊X軸、Z軸的電動(dòng)機(jī)…157
8.6 任務(wù)五:弧焊功能仿真程序及測(cè)試…160
8.7 思考與練習(xí)…164
第9章 創(chuàng)建等離子切割機(jī)器人仿真工作站…165
9.1 任務(wù)素材與任務(wù)介紹…165
9.2 任務(wù)一:創(chuàng)建Workcell…166
9.3 任務(wù)二:添加機(jī)器人工作站周邊設(shè)備…167
9.4 任務(wù)三:添加機(jī)器人工具…169
9.5 任務(wù)四:添加變位機(jī)及其
運(yùn)動(dòng)控制設(shè)置…171
9.6 任務(wù)五:添加工件…173
9.7 任務(wù)六:切割功能仿真程序及測(cè)試…174
9.8 思考與練習(xí)…176
第10章 創(chuàng)建多機(jī)器人協(xié)同離線仿真工作站…177
10.1 任務(wù)素材與任務(wù)介紹…177
10.2 任務(wù)一:創(chuàng)建Workcell…178
10.3 任務(wù)二:添加機(jī)器人工作站周邊設(shè)備…182
10.4 任務(wù)三:添加機(jī)器人工具…191
10.5 任務(wù)四:添加Parts部件…193
10.6 任務(wù)五:編制機(jī)器人工作站程序…198
10.7 任務(wù)六:工作站仿真程序及測(cè)試…206
10.8 思考與練習(xí)…207
參考文獻(xiàn)…208