序

教材是人類知識(shí)、技能、經(jīng)驗(yàn)和文明傳承的重要載體，是學(xué)生系統(tǒng)獲取知識(shí)、提升能力，教師構(gòu)建學(xué)生心理結(jié)構(gòu)、教書育人的外部工具與核心手段。教材建設(shè)的理念是否先進(jìn)、體系是否完善、內(nèi)容選取是否具有時(shí)代性、編寫體例是否科學(xué)、呈現(xiàn)形式是否規(guī)范是影響一個(gè)學(xué)校專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的極其重要的因子。不同教育類型均有其自己的教材體系及其教育組織形式，就職業(yè)教育而言，總體要求是以做為核心，以實(shí)踐為主線構(gòu)建。陶行知先生說過：教學(xué)做是一件事，不是三件事。我們要在做上教，在做上學(xué)。不在做上用功夫，教固不成為教，學(xué)也不成為學(xué)。個(gè)人認(rèn)為，這是職業(yè)教育的教育理念，也是教育方法，還應(yīng)該成為職業(yè)教育教材編撰的指導(dǎo)思想與實(shí)現(xiàn)手段。

工業(yè)機(jī)器人是典型的光、機(jī)、電高度一體化產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)與應(yīng)用涉及了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、視覺技術(shù)、軟件技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、人工智能等諸多領(lǐng)域。高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)是一個(gè)新興專業(yè)，編寫適合的教材是一個(gè)具有相當(dāng)挑戰(zhàn)性的工作，有部分學(xué)校在教材建設(shè)方面進(jìn)行了前期的探索與研究，并取得一定的成績(jī)和經(jīng)驗(yàn)，但無(wú)須諱言，現(xiàn)有的教材存在著這樣或那樣的不足和遺憾：首先，在體系上按學(xué)術(shù)型大學(xué)模式構(gòu)建，重理論輕實(shí)踐，或者根本與實(shí)踐無(wú)關(guān)，著重在數(shù)學(xué)原理進(jìn)行演繹與推理；其次，實(shí)用性不強(qiáng)，與工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)系不緊密、脫節(jié)，沒有體現(xiàn)高職院校和高職學(xué)生的特點(diǎn)和特色；最后，盡管也有一些所謂任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教材，本質(zhì)只是將原來意義上的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改頭換面，穿上不同的馬甲而已，還是原來的知識(shí)和理論邏輯體系。

由深圳市連碩機(jī)器人職業(yè)培訓(xùn)中心團(tuán)隊(duì)組織編寫的《工業(yè)機(jī)器人入門與實(shí)訓(xùn)》，在系統(tǒng)調(diào)研工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈和一流企業(yè)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用典型工作任務(wù)分析，提煉出工業(yè)機(jī)器人工作崗位，組織行業(yè)專家對(duì)工作崗位工作過程進(jìn)行能力和知識(shí)分析，得到工業(yè)機(jī)器人操作工程師的職業(yè)能力表，開發(fā)出教學(xué)項(xiàng)目來培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。本教材編寫以工業(yè)機(jī)器人的典型工作任務(wù)為核心，以項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)為手段，按學(xué)習(xí)情景、學(xué)習(xí)目標(biāo)、任務(wù)完成、考核與評(píng)價(jià)四個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，內(nèi)容安排由淺入深，循序漸進(jìn)，將實(shí)際操作與工業(yè)機(jī)器人的基本原理相結(jié)合，以做為核心，實(shí)現(xiàn)了做中學(xué)學(xué)中做做中教，教學(xué)做合一，并突出了職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神培養(yǎng)，較好地實(shí)現(xiàn)了行知先生的教學(xué)做是一件事，不是三件事的教育理念，是一本適合高職工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的良好入門教材，是為序。

湖南省電子學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)

湖南省機(jī)器人與人工智能學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)

譚立新

前 言

工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的機(jī)電一體化設(shè)備，被稱為工業(yè)自動(dòng)化的三大支持技術(shù)之一。隨著社會(huì)的進(jìn)步和勞動(dòng)力成本的增加，工業(yè)機(jī)器人在我國(guó)的應(yīng)用已越來越廣。工業(yè)機(jī)器人操作、編程、調(diào)試與維護(hù)等技術(shù)應(yīng)用崗位目前已經(jīng)成為眾多行業(yè)，特別是汽車制造、電子裝備、半導(dǎo)體工業(yè)、精密儀器儀表、制藥、輕工等行業(yè)關(guān)鍵和核心的工作崗位之一。

本書從工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的特點(diǎn)出發(fā)，通過工作任務(wù)式的編寫模式逐步展開項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)內(nèi)容。章節(jié)中的工作任務(wù)都來源于生產(chǎn)一線實(shí)際案例，教材編寫組成員對(duì)這些實(shí)際案例中的典型的工作技能和工作任務(wù)進(jìn)行了提煉和整理，使之更適合于職業(yè)院校的教學(xué)需求。此外，每個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目最后都附有實(shí)施任務(wù)書和相關(guān)試題，便于教學(xué)互動(dòng)和學(xué)習(xí)內(nèi)容的復(fù)習(xí)。

全書分為六章，所有章節(jié)都提供了豐富的實(shí)例。其每章的主要內(nèi)容如下：

第1章介紹了機(jī)器人的產(chǎn)生、發(fā)展、分類；工業(yè)機(jī)器人的組成、特點(diǎn)和技術(shù)性能；工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r、主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品情況等。

第2章以ABB機(jī)器人為學(xué)習(xí)對(duì)象，通過手動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人的方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)。

第3章對(duì)強(qiáng)化學(xué)員對(duì)機(jī)器人在常見坐標(biāo)系（世界、大地、工具、工件坐標(biāo)系等）下運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解，同時(shí)要求掌握TCP創(chuàng)建原理及步驟，工件坐標(biāo)系創(chuàng)建原理及步驟。

第4章以ABB機(jī)器人為學(xué)習(xí)對(duì)象，以模擬焊接U型槽、圓形軌跡示教等為例子，學(xué)習(xí)常用的運(yùn)動(dòng)指令，熟悉RAPID的程序結(jié)構(gòu)和常用的數(shù)據(jù)變量、類型。

第5章對(duì)工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)工作站的作業(yè)命令編程格式、編程要點(diǎn)，作業(yè)文件的編制方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述；對(duì)輸入/輸出信號(hào)功能與要求、作業(yè)命令與控制信號(hào)間的關(guān)系等高層次編程需要涉及的內(nèi)容進(jìn)行了深入說明。

第6章系統(tǒng)介紹了工業(yè)機(jī)器人碼垛工作站的組成，碼垛工作站安全操作、手動(dòng)操作、示教編程、命令編輯等基本操作的方法和步驟。

本書是工業(yè)機(jī)器人工學(xué)結(jié)合項(xiàng)目化系列教材之一，可作為職業(yè)院校工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)教材，也可作為企業(yè)中從事工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試與維護(hù)等相關(guān)工作人員的培訓(xùn)參考用書。

由于編著者水平有限，書中難免存在疏漏和不足，殷切期望廣大讀者批評(píng)指正，以便進(jìn)一步提高本書的質(zhì)量。