本書共7章,包括:緒論;機器人的本體;機器人運動學與軌跡規(guī)劃;機器人控制;機器人的系統(tǒng)集成技術;工業(yè)機器人仿真技術;機器人的發(fā)展和展望。具體包括:概述、機器人的分類、結構和組成、機器人技術基礎、機器人產業(yè)、機器人的機械部分等。
隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”和“人工智能+”等國家戰(zhàn)略的提出,機器人行業(yè)發(fā)展迅速。國家相繼出臺了一系列政策,對機器人工程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。作為一個新興專業(yè),機器人工程專業(yè)涉及多個學科的知識,培養(yǎng)具備機械工程、計算機科學、人工智能、現(xiàn)代控制理論等多學科知識的高級專門人才是該專業(yè)的使命。為了進一步提升機器人工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質量,為社會輸送高素質的機器人工程專業(yè)人才,編者編寫了這本《機器人工程專業(yè)導論》。
本教材編寫團隊深入推進黨的二十大精神融入教材,充分認識黨的二十大報告提出的“實施科教興國戰(zhàn)略,強化現(xiàn)代人才建設支撐”精神,落實“加強教材建設和管理”新要求,在教材中加入思政元素,緊扣二十大精神,圍繞專業(yè)育人目標,結合課程特點,注重知識傳授、能力培養(yǎng)與價值塑造的統(tǒng)一,高度契合社會主義核心價值觀,緊密對接國家發(fā)展重大戰(zhàn)略需求,服務于高水平科技自立自強、拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
本教材響應二十大精神,推進教育數(shù)字化,建設全民終身學習的學習型社會、學習型大國,及時豐富和更新了數(shù)字化微課資源,以二維碼形式融合紙質教材,使得教材更具及時性、內容的豐富性和環(huán)境的可交互性等特征,使讀者學習時更輕松、更有趣味,促進了碎片化學習,提高了學習效果和效率。
機器人工程專業(yè)是為適應工業(yè)化發(fā)展和信息化建設需要而產生的,機器人工程專業(yè)的產生與現(xiàn)代科學技術的發(fā)展是分不開的,其產生于工業(yè)自動化和信息自動化的發(fā)展過程中,F(xiàn)代工業(yè)自動化技術的發(fā)展和應用極大地提高了工業(yè)生產效率,機器人工程專業(yè)的產生和發(fā)展也是工業(yè)自動化技術和信息自動化技術發(fā)展的必然結果。機器人技術是集機械、電子、信息、控制、人工智能等學科為一體的高新技術。目前,機器人技術已廣泛應用于工業(yè)生產制造、醫(yī)療衛(wèi)生、家庭服務等領域。機器人技術的發(fā)展不僅極大地提高了生產效率,也使人類社會從繁重的勞動中解放出來,可以更好地服務于人類。
本教材在介紹機器人相關知識的基礎上,主要介紹了機器人技術的發(fā)展現(xiàn)狀、機器人的設計與制造技術,以及機器人在各個領域中的應用,為學生以后從事相關工作打下堅實基礎。機器人工程專業(yè)學生畢業(yè)后的就業(yè)前景非常廣闊,可從事工業(yè)機器人技術及產品的設計開發(fā)、系統(tǒng)集成與應用、維護維修等相關工作,也可以在科研機構、高等學校從事科研和教學工作。
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 機器人的分類、結構和組成
1.3 機器人技術基礎
1.4 機器人產業(yè)
第2章 機器人的本體
2.1 機器人的機械部分
2.2 機器人的電源系統(tǒng)及驅動機構
2.3 機器人的傳感器
第3章 機器人運動學與軌跡規(guī)劃
3.1 機器人運動學
3.2 坐標變換
3.3 機器人運動分析
3.4 機器人軌跡規(guī)劃
第4章 機器人控制
4.1 伺服電動機調速控制系統(tǒng)
4.2 以直流伺服電動機為驅動器的單關節(jié)控制
4.3 機器人控制器的硬件和軟件
4.4 機器人控制前沿技術
第5章 機器人的系統(tǒng)集成技術
5.1 機器人系統(tǒng)集成技術概述
5.2 工業(yè)機器人工作站的設計應用
5.3 自動化生產線的設計應用
第6章 工業(yè)機器人仿真技術
6.1 仿真軟件
6.2 虛擬仿真的典型應用
6.3 虛擬仿真技術概述
第7章 機器人的發(fā)展和展望
7.1 機器人的未來發(fā)展
7.2 機器人控制技術發(fā)展和展望
7.3 機器人的倫理
參考文獻