定 價(jià):32.8 元
叢書名:“十三五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目 現(xiàn)代機(jī)械工程系列精品教材
- 作者:朱洪前
- 出版時(shí)間:2019/7/1
- ISBN:9787111624493
- 出 版 社:機(jī)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(jī)器人相比于傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品,具有更好的環(huán)境適應(yīng)性和智能,其涉及大量*新的機(jī)械與自動化知識。本書注重基礎(chǔ),內(nèi)容深度控制在機(jī)械類學(xué)生能夠接受的范圍,既力求通俗易懂又不失先進(jìn)性和前沿性。本書的內(nèi)容十分廣泛,包括工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)、開發(fā)、使用、維護(hù)所涉及的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、機(jī)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(jī)械工程、林業(yè)工程、礦業(yè)工程、農(nóng)業(yè)工程等機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)的教材。
隨著人工智能、機(jī)器視覺等關(guān)鍵技術(shù)的高速發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速擴(kuò)大。各地政府都在努力發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè),機(jī)械、林業(yè)、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)等部門和相關(guān)企業(yè)也在加速推廣應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)。近年來,在工業(yè)40及“中國制造2025”政策的引導(dǎo)下,我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)整體市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。2013—2018年,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的平均增長率達(dá)到297%,增速保持全球第一。2017年,我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)整體市場規(guī)模超過1200億元。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用場景已從生產(chǎn)線、車間拓展到倉儲和物流,應(yīng)用領(lǐng)域已從汽車、電子等產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展到新能源、新材料等產(chǎn)業(yè);服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用場景擴(kuò)展更加迅速,已服務(wù)于家庭、學(xué)校、商場、銀行、酒店、醫(yī)院等多種場所,并進(jìn)入日常生活的諸多領(lǐng)域。
工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域和科學(xué)技術(shù)都在飛速進(jìn)步,因此教育要迎接巨大的挑戰(zhàn)。一方面,高校要大力加強(qiáng)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展所需要的多學(xué)科和跨學(xué)科教育,培養(yǎng)更多機(jī)械、自動化、通信、液壓等相結(jié)合的復(fù)合型人才;另一方面,勞動者也要能夠終身學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí),主動適應(yīng)機(jī)器人時(shí)代對勞動者提出的新要求,不斷完善和豐富自己的知識結(jié)構(gòu)體系。針對機(jī)械工程、林業(yè)工程、礦業(yè)工程、農(nóng)業(yè)工程等機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)對工業(yè)機(jī)器人人才培養(yǎng)的要求,本書選擇了工業(yè)機(jī)器人相關(guān)各學(xué)科最基本的、最重要的知識,組合成一個(gè)整體,進(jìn)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(xué)院李列文副教授編寫,第2章由中南林業(yè)科技大學(xué)周國雄副教授編寫,第3章由中南林業(yè)科技大學(xué)高自成副教授編寫,第4章由中南林業(yè)科技大學(xué)朱洪前副教授和廣東技術(shù)師范大學(xué)宋海鷹副教授共同編寫,第5章由中南大學(xué)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(xué)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(xué)伍希志博士、湖南傲派自動化設(shè)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(xué)汪洋、楊云杰、魯月、陳安琪、陳子云、徐永鴻、羅祺、蔣鑫、肖鵬同學(xué),蘇州大學(xué)高天天同學(xué),他們?yōu)楸緯木帉懱峁┝怂夭。感謝中南林業(yè)科技大學(xué)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(xué)學(xué)時(shí)數(shù)為32~60,各學(xué)校可以根據(jù)教學(xué)大綱要求進(jìn)行取舍和調(diào)整。各章節(jié)的參考教學(xué)學(xué)時(shí)如下:第1章2學(xué)時(shí),第2章8~12學(xué)時(shí),第3章4~6學(xué)時(shí),第4章4~8學(xué)時(shí),第5章4~8學(xué)時(shí),第6章2~6學(xué)時(shí),第7章4~8學(xué)時(shí),第8章4~10學(xué)時(shí)。
本書有配套的電子課件,可在機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)注冊后下載。各位讀者如發(fā)現(xiàn)書中錯(cuò)誤或不足之處需要與編者探討,或者需要索取相關(guān)教學(xué)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(jī)器人概論1
11工業(yè)機(jī)器人的定義及發(fā)展1
111工業(yè)機(jī)器人的定義1
112工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展2
12工業(yè)機(jī)器人的基本組成及技術(shù)參數(shù)2
121工業(yè)機(jī)器人的基本組成2
122工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)4
13工業(yè)機(jī)器人的分類及應(yīng)用5
131工業(yè)機(jī)器人的分類5
132工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用7
習(xí)題11
第2章工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)12
21工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)12
211工業(yè)機(jī)器人位姿描述12
212齊次變換和運(yùn)算16
213工業(yè)機(jī)器人的連桿參數(shù)和齊次
變換矩陣19
214工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)方程20
22工業(yè)機(jī)器人動力學(xué)25
221工業(yè)機(jī)器人速度雅可比及速度
分析25
222工業(yè)機(jī)器人力雅可比及靜力
分析28
223工業(yè)機(jī)器人動力學(xué)分析32
23工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動軌跡規(guī)劃33
231路徑和軌跡33
232軌跡規(guī)劃34
233關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃35
習(xí)題37
第3章工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)38
31工業(yè)機(jī)器人的底座39
311工業(yè)機(jī)器人底座的結(jié)構(gòu)和放置
形式39
312工業(yè)機(jī)器人底座的材料和技術(shù)
要求41
32工業(yè)機(jī)器人的機(jī)座41
321工業(yè)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)41
322輪式行走機(jī)構(gòu)42
323履帶式行走機(jī)構(gòu)43
324足式行走機(jī)構(gòu)44
33工業(yè)機(jī)器人的機(jī)身和臂部46
331工業(yè)機(jī)器人的機(jī)身46
332工業(yè)機(jī)器人的臂部49
34工業(yè)機(jī)器人的腕部55
341工業(yè)機(jī)器人腕部的運(yùn)動55
342工業(yè)機(jī)器人腕部的分類57
343工業(yè)機(jī)器人腕部的典型結(jié)構(gòu)58
35工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器60
351末端執(zhí)行器的特點(diǎn)60
352手部的分類61
36工業(yè)機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)66
361工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動方式66
362機(jī)器人的傳動機(jī)構(gòu)67
363工業(yè)機(jī)器人中主要使用的
減速器68
習(xí)題71
第4章工業(yè)機(jī)器人動力系統(tǒng)72
41動力系統(tǒng)分類72
411電動驅(qū)動系統(tǒng)72
412液壓驅(qū)動系統(tǒng)75
413氣動驅(qū)動系統(tǒng)77
414三種驅(qū)動方式對照79
42交流伺服系統(tǒng)79
421概述79
422驅(qū)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(qū)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(dá)92
44氣動系統(tǒng)93
441氣壓驅(qū)動回路93
442氣源系統(tǒng)的組成93
443氣壓驅(qū)動器95
習(xí)題96
第5章工業(yè)機(jī)器人感知系統(tǒng)97
51工業(yè)機(jī)器人傳感器概述97
511工業(yè)機(jī)器人傳感器的分類97
512多傳感器信息融合技術(shù)的發(fā)展98
52工業(yè)機(jī)器人內(nèi)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(jī)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(jī)器人視覺技術(shù)112
541機(jī)器視覺概述112
542工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)113
543CCD原理114
544機(jī)器視覺幾何115
545視覺信號處理119
習(xí)題119
第6章工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)121
61概述121
611基本特點(diǎn)、要求、功能121
612硬件結(jié)構(gòu)123
613控制算法124
614控制方式125
62關(guān)節(jié)運(yùn)動控制126
621關(guān)節(jié)伺服控制126
622計(jì)算力矩方法127
63分解運(yùn)動控制132
631關(guān)節(jié)坐標(biāo)與直角坐標(biāo)間的運(yùn)動
關(guān)系133
632分解運(yùn)動速度控制134
633分解運(yùn)動加速度控制135
634分解運(yùn)動力控制136
習(xí)題138
第7章工業(yè)機(jī)器人通信139
71工業(yè)機(jī)器人編程接口139
711RS232C接口標(biāo)準(zhǔn)139
712RS485接口標(biāo)準(zhǔn)141
713以太網(wǎng)143
72DeviceNet144
721DeviceNet概述144
722CAN總線145
723DeviceNet現(xiàn)場總線154
習(xí)題161
第8章工業(yè)機(jī)器人編程162
81工業(yè)機(jī)器人編程的概念及特點(diǎn)162
811示教再現(xiàn)編程的概念及其特點(diǎn)162
812離線編程的概念及其特點(diǎn)163
82工業(yè)機(jī)器人的示教器164
821工業(yè)機(jī)器人示教的硬件環(huán)境164
822機(jī)器人的示教器及其操作166
83機(jī)械手的坐標(biāo)系168
84工業(yè)機(jī)器人示教的主要內(nèi)容170
841運(yùn)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(jī)器人的手動操作172
851三個(gè)重要數(shù)據(jù)的設(shè)定172
852機(jī)械手手動操作的三種模式173
853單軸運(yùn)動手動操作174
854線性運(yùn)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(jī)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(yùn)行程序180
863運(yùn)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(xí)題188
參考文獻(xiàn)189