本书系统介绍了工业机器人的基础理论和关键技术，主要内容包括工业机器人概述、工业机器人的机械结构、工业机器人的感知系统、工业机器人的控制系统、工业机器人运动学和动力学、工业机器人的操作与编程，以及工业机器人的典型行业应用。为提升读者的机器人操作应用水平，本书还介绍了机器人的示教编程和离线编程，同时以焊接工作站、喷涂工作站等作为典型实例，详细介绍了不同机器人工作站的设计方法与应用准则。本书配备有教学课件、视频、思维导图、练习题等教学资源。 本书内容系统全面、选材典型、案例丰富、深入浅出、可读性强，可作为本科和职业院校机器人、智能制造及相关专业的教学用书，也可供从事工业机器人研究、开发及应用的科研工作者和工程技术人员参考。

技术师范学校老师

前言
第1章工业机器人概述1
11工业机器人的发展史和定义1
111工业机器人的发展史1
112工业机器人的定义4
12工业机器人的分类6
121按坐标特性分类6
122按控制方式分类9
123按反馈机制分类10
124按驱动方式分类10
125按拓扑结构分类11
126按智能程度分类13
127按应用领域分类15
13工业机器人的基本组成与主要参数15
131工业机器人的基本组成16
132工业机器人的主要参数17
14工业机器人前沿技术21
141机器人学习技术21
142仿生机器人技术22
143蛇形、模块化与连续体机器人23
144水下、飞行与微纳机器人24
15本章小结25
思考与练习26
第2章工业机器人的机械结构27
21工业机器人的机械结构概述27
211工业机器人机械结构的组成27
212工业机器人机械结构的特点28
22末端执行器28
221末端执行器的定义与特点28
222末端执行器的分类29
223夹钳式末端执行器29
224吸附式末端执行器34
225专用末端执行器35
226工具快换装置36
227多工位换接装置37
228仿人机器人末端执行器38
23工业机器人的手腕与手臂39
231手腕的定义与分类39
232手腕的运动形式与柔顺手腕42
233手臂的定义与特点46
234手臂的分类与运动机构46
24工业机器人的机身50
241机身结构概述50
242机身与手臂的配置形式50
25工业机器人的行走机构53
251固定轨迹式行走机构53
252无固定轨迹式行走机构53
26工业机器人的传动系统59
261传动系统的功能59
262传动系统的分类60
263传动系统的关键参数69
264典型传动系统应用实例69
27本章小结70
思考与练习70
第3章工业机器人的感知系统72
31工业机器人感知概述72
311传感器的组成、特性及特点72
312传感器的分类与选择要求73
32内部传感器装置76
321位置传感器76
322角度传感器77
323速度传感器80
324加速度传感器82
33外部传感器装置83
331机器视觉系统83
332触觉传感器87
333接近觉传感器91
334距离传感器94
335其他传感器96
34多传感器数据融合及应用97
341多传感器数据融合97
342焊接机器人感知系统98
343手爪多传感器系统103
344多传感器信息融合装配机器人105
35本章小结106
思考与练习107
第4章工业机器人的控制系统108
41工业机器人控制系统概述108
411控制系统的功能与特点108
412控制系统的结构组成109
413控制系统的分类110
414机器人操作系统111
42工业机器人的控制方法与技术112
421工业机器人的伺服控制112
422工业机器人的视觉控制114
423工业机器人的轨迹控制118
424工业机器人的力控制120
425工业机器人的协调控制122
43工业机器人的驱动系统123
431驱动系统概述124
432驱动系统的分类124
433驱动系统的性能指标125
434驱动系统应用案例126
44工业机器人的控制器与控制系统126
441典型工业机器人控制器126
442典型工业机器人控制系统127
443工业机器人的集成控制系统128
444工业机器人控制系统发展趋势134
45本章小结134
思考与练习135
第5章工业机器人运动学和动力学137
51工业机器人运动学137
511运动学引言137
512运动学数学基础138
513运动学方程146
52工业机器人动力学152
521动力学引言152
522动力学建模方法153
523动力学方程153
524典型动力学应用154
53工业机器人运动规划155
531路径和轨迹155
532轨迹规划156
54本章小结158
思考与练习159
第6章工业机器人的操作与编程161
61工业机器人编程方法161
62示教编程162
621移动命令中的参数162
622工业机器人的编程语言163
623典型工业机器人示教编程165
63离线编程171
631离线编程的特点172
632离线编程系统构成与关键技术172
633离线编程仿真软件173
64本章小结174
思考与练习174
第7章工业机器人的典型行业应用176
71工业机器人的应用准则与工作站
设计176
711工业机器人的应用准则176
712机器人工作站的一般设计原则177
72焊接工作站181
721焊接机器人的特点及分类181
722点焊工作站184
723弧焊工作站187
73喷涂工作站192
731喷涂机器人的特点及分类192
732喷涂工作站的系统组成194
733喷涂工作站的应用195
74码垛工作站197
741码垛机器人的特点及分类197
742码垛工作站的系统组成198
743码垛工作站的应用200
75搬运工作站205
751搬运机器人的特点及分类205
752搬运工作站的系统组成207
76抛光打磨工作站209
761抛光打磨机器人的特点及分类209
762抛光打磨工作站的系统组成210
763抛光打磨工作站的应用211
77具身智能机器人212
771具身智能机器人概述213
772具身智能机器人的分类与结构214
773具身智能机器人的关键技术218
774具身智能机器人的发展趋势与
未来展望220
78本章小结221
思考与练习221
参考文献223