目 錄



模塊1　認識工業(yè)機器人　1

【學習導讀】　1

【學習目標】　1

【思維導圖】　2

1.1 工業(yè)機器人的發(fā)展歷史　2

【相關(guān)知識】　2

1.1.1 早期機器人的發(fā)展　2

1.1.2 近代機器人的發(fā)展　3

1.1.3 未來機器人的展望　7

【技能訓練】　8

1.1.4 機器人發(fā)展歷程總結(jié)　8

1.2 工業(yè)機器人的定義及發(fā)展分析　8

【相關(guān)知識】　8

1.2.1 工業(yè)機器人的定義　8

1.2.2 工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展分析　10

1.2.3 工業(yè)機器人發(fā)展的障礙　10

【技能訓練】　11

1.2.4 不同國家對工業(yè)機器人的 定義　11

1.2.5 認識工業(yè)機器人四大品牌　11

1.3 工業(yè)機器人的分類　11

【相關(guān)知識】　11

1.3.1 按工業(yè)機器人臂部的運動形式 分類　12

1.3.2 按工業(yè)機器人的驅(qū)動方式 分類　16

【技能訓練】　17

1.3.3 工業(yè)機器人分類分析　17

1.4 工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域　18

【相關(guān)知識】　18

1.4.1 機器人搬運應(yīng)用　18

1.4.2 機器人機械加工應(yīng)用　18

1.4.3 機器人噴涂應(yīng)用　19

1.4.4 機器人裝配應(yīng)用　19

1.4.5 機器人焊接應(yīng)用　20

【技能訓練】　20

1.4.6 不同應(yīng)用領(lǐng)域機器人的結(jié)構(gòu) 特點　20

【模塊小結(jié)】　21

【鞏固練習】　21

模塊2　工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)　22

【學習導讀】　22

【學習目標】　22

【思維導圖】　23

2.1 工業(yè)機器人的基本組成　23

【相關(guān)知識】　23

2.1.1 執(zhí)行機構(gòu)　23

2.1.2 驅(qū)動系統(tǒng)　24

2.1.3 控制系統(tǒng)　25

2.1.4 傳感系統(tǒng)　26

【技能訓練】　27

2.1.5 認識工業(yè)機器人各組成部分　27

2.2 工業(yè)機器人的執(zhí)行機構(gòu)　27

【相關(guān)知識】　27

2.2.1 工業(yè)機器人的手部　27

2.2.2 工業(yè)機器人的腕部　37

2.2.3 工業(yè)機器人的臂部　39

2.2.4 工業(yè)機器人的腰部　41

【技能訓練】　42

2.2.5 總結(jié)工業(yè)機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)　42

【模塊小結(jié)】　43

【鞏固練習】　43

模塊3　工業(yè)機器人的運動學和動力學　44

【學習導讀】　44

【學習目標】　44

【思維導圖】　45

3.1 工業(yè)機器人運動學與動力學的數(shù)學基礎(chǔ)　45

【相關(guān)知識】　45

3.1.1 空間點的表示　45

3.1.2 空間向量的表示　45

3.1.3 空間坐標系的表示　46

【技能訓練】　46

3.1.4 空間坐標系的表示方法　46

3.2 工業(yè)機器人的運動學　47

【相關(guān)知識】　47

3.2.1 工業(yè)機器人位姿描述　47

3.2.2 齊次變換和運算　48

3.2.3 工業(yè)機器人的技術(shù)參數(shù)　51

3.2.4 工業(yè)機器人的正運動學方程　53

3.2.5 工業(yè)機器人的逆運動學方程　55

【技能訓練】　56

3.2.6 計算6自由度工業(yè)機器人的 齊次變換矩陣　56

3.3 工業(yè)機器人的動力學　56

【模塊小結(jié)】　57

【鞏固練習】　57

模塊4　工業(yè)機器人的傳感部分　58

【學習導讀】　58

【學習目標】　58

【思維導圖】　59

4.1 認識傳感器　59

【相關(guān)知識】　59

4.1.1 工業(yè)機器人的傳感器　59

4.1.2 工業(yè)機器人傳感器的分類　60

4.1.3 傳感器的特性分析　62

【技能訓練】　63

4.1.4 工業(yè)機器人傳感器的特性指標 分析　63

4.2 工業(yè)機器人的內(nèi)部傳感器　64

【相關(guān)知識】　64

4.2.1 位置和位移傳感器　64

4.2.2 速度傳感器　68

4.2.3 力/扭矩傳感器　69

【技能訓練】　71

4.2.4 用光電編碼器檢測位移量　71

4.3 工業(yè)機器人的外部傳感器　71

【相關(guān)知識】　71

4.3.1 接近覺傳感器　71

4.3.2 接觸覺傳感器　74

4.3.3 壓覺傳感器　75

4.3.4 其他智能傳感器　76

【技能訓練】　77

4.3.5 區(qū)分工業(yè)機器人內(nèi)、外部 傳感器　77

4.4 傳感器融合　77

【相關(guān)知識】　77

4.4.1 競爭性融合　77

4.4.2 互補性融合　78

【技能訓練】　78

4.4.3 傳感器融合技術(shù)在實際中的 應(yīng)用　78

【模塊小結(jié)】　79

【鞏固練習】　79

模塊5　工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)　80

【學習導讀】　80

【學習目標】　80

【思維導圖】　81

5.1 工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)及控制方式　81

【相關(guān)知識】　81

5.1.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　81

5.1.2 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的特點　83

5.1.3 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的基本 結(jié)構(gòu)　84

5.1.4 工業(yè)機器人的運動控制　87

【技能訓練】　88

5.1.5 工業(yè)機器人位置控制選擇　88

5.2 ABB工業(yè)機器人控制柜和I/O板卡　89

【相關(guān)知識】　89

5.2.1 認識IRC緊湊型控制柜各 接口　89

5.2.2 認識DSQC652板卡　91

【技能訓練】　96

5.2.3 配置標準DSQC652 I/O板卡　96

【模塊小結(jié)】　99

【鞏固練習】　99

模塊6　工業(yè)機器人的手動操縱　101

【學習導讀】　101

【學習目標】　101

【思維導圖】　102

6.1 用示教器手動操縱工業(yè)機器人　102

【相關(guān)知識】　102

6.1.1 工業(yè)機器人安全操作規(guī)程　102

6.1.2 機器人示教器的使用　103

【技能訓練】　105

6.1.3 設(shè)置機器人示教器的 初始值　105

6.2 工業(yè)機器人的坐標系和運動方式　108

【相關(guān)知識】　108

6.2.1 工業(yè)機器人的坐標系　108

6.2.2 工業(yè)機器人的運動方式　110

【技能訓練】　115

6.2.3 標定工業(yè)機器人的工具 坐標系　115

6.2.4 標定工業(yè)機器人的工件 坐標系　120

【模塊小結(jié)】　120

【鞏固練習】　120

模塊7　工業(yè)機器人編程技術(shù)　122

【學習導讀】　122

【學習目標】　122

【思維導圖】　123

7.1 工業(yè)機器人的編程方式　123

【相關(guān)知識】　123

7.1.1 工業(yè)機器人的在線編程　123

7.1.2 工業(yè)機器人的離線編程　124

7.2 典型任務(wù)：單個工件搬運的運動規(guī)劃　127

【相關(guān)知識】　127

7.2.1 基本運動指令中的各指令　127

【技能訓練】　130

7.2.2 單個工件搬運任務(wù)的運動 規(guī)劃　130

7.3 典型任務(wù)：單個工件搬運編程　131

【相關(guān)知識】　131

7.3.1 程序數(shù)據(jù)類型　131

7.3.2 數(shù)據(jù)存儲類型　133

【技能訓練】　134

7.3.3 編寫單個工件搬運任務(wù) 程序　134

7.3.4 調(diào)試和運行程序　146

【模塊小結(jié)】　147

【鞏固練習】　147

模塊8　工業(yè)機器人的應(yīng)用　149

【學習導讀】　149

【學習目標】　150

【思維導圖】　151

8.1 碼垛機器人的應(yīng)用　151

【相關(guān)知識】　151

8.1.1 碼垛機器人的分類及特點　152

8.1.2 碼垛機器人的系統(tǒng)組成　153

【技能訓練】　155

8.1.3 編寫典型碼垛任務(wù)程序　155

8.2 搬運機器人的應(yīng)用　161

【相關(guān)知識】　161

8.2.1 搬運機器人的分類及特點　161

8.2.2 搬運機器人的系統(tǒng)組成　163

【技能訓練】　165

8.2.3 編寫典型搬運任務(wù)程序　165

8.3 焊接機器人的應(yīng)用　169

【相關(guān)知識】　169

8.3.1 焊接機器人的分類及特點　170

8.3.2 焊接機器人的系統(tǒng)組成　172

【技能訓練】　177

8.3.3 創(chuàng)建典型弧焊任務(wù)　177

【模塊小結(jié)】　179

【鞏固練習】　179