工业机器人技术基础（微课版）
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作者何世松，贾颖莲，徐洁，黄凯峰，张朋伟，钟慧欣，邵斌 著
出版社人民邮电出版社
ISBN9787115646040
出版时间2024-11
装帧平装
开本16开
定价69.8元
货号1203455783
上书时间2024-12-02
商品详情
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作者简介
何世松，教授，国家级教学创新团队骨干成员、江西省教学创新团队专业带头人、江西省课程思政教学名师，先后任江西交通职业技术学院教务处副处长、机电工程学院院长、发展规划处处长，主要从事装备制造类专业教学与研究。 近年来发表论文50余篇，出版学术专著和教材20余部，获得国家授权专利10项，主持参与完成省部级课题15项，获批省部级教学成果奖8项。主持完成国家级重点专业2个、国家规划教材2部、省级重点专业2个、省级精品在线开放课程等5门。 先后兼任江西省督学、江西省科技厅评审专家、江西省工程图学学会常务理事、江西省高校省级教改课题评审专家、江西省职业教育教师素质提升计划授课专家等职务。
目录
绪论 认识工业机器人 .............................. 1
【情境引入】 ................................................. 1
【学习导览】 ................................................. 1
0.1 工业机器人的定义与意义 ................ 2
0.2 工业机器人的发展历史 .................... 3
0.2.1 我国工业机器人的发展
历史 ...................................... 3
0.2.2 国外工业机器人的发展
历史 ...................................... 4
0.3 工业机器人的发展趋势 .................... 5
0.4 工业机器人的应用场景 .................... 7
【实训案例】 ............................................... 12
【内容小结】 ............................................... 13
【课后习题】 ............................................... 13
【拓展演练】 ............................................... 14
模块一 工业机器人的系统构成与
分类 .............................................. 15
【情境引入】 ............................................... 15
【学习导览】 ............................................... 15
1.1 工业机器人的系统构成 .................. 15
1.1.1 执行机构 ............................. 16
1.1.2 驱动系统 ............................. 17
1.1.3 控制系统 ............................. 17
1.1.4 监测系统 ............................. 18
1.2 工业机器人的系统分类 .................. 18
1.2.1 按机器人的技术等级划分 ... 19
1.2.2 按机器人的结构特征划分 ... 21
1.2.3 按机器人的控制方式划分 ... 24
1.3 工业机器人的技术指标 .................. 25
【实训案例】 ............................................... 28
【内容小结】 ............................................... 28
【课后习题】 ............................................... 29
【拓展演练】 ............................................... 30
模块二 工业机器人的坐标变换与
运动学计算 ................................. 31
【情境引入】 ............................................... 31
【学习导览】 ............................................... 31
2.1 坐标系的表示方法 ........................... 32
2.1.1 点的表示 ............................. 32
2.1.2 向量的表示 ......................... 32
2.1.3 坐标系的表示 ..................... 33
2.1.4 刚体的表示 ......................... 34
2.2 位姿描述及坐标变换 ....................... 36
2.2.1 位姿描述 ............................. 36
2.2.2 坐标变换 ............................. 37
2.3 齐次变换 ........................................... 40
2.3.1 点的齐次坐标 ..................... 40
2.3.2 齐次变换的分类 .................. 41
2.4 工业机器人运动坐标系 .................. 44
2.4.1 基坐标系 ............................. 45
2.4.2 世界坐标系 ......................... 45
2.4.3 工具坐标系 ......................... 46
2.4.4 工件坐标系 ......................... 46
2.5 工业机器人运动学计算 .................. 47
2.5.1 工业机器人D-H 建模 ......... 48
2.5.2 工业机器人的运动方程 ...... 50
2.5.3 正运动学计算 ..................... 51
2.5.4 逆运动学计算 ..................... 52
【实训案例】 ............................................... 54
【内容小结】 ............................................... 55
【课后习题】 ............................................... 55
【拓展演练】 ............................................... 56
模块三 工业机器人的机械系统构成 .... 58
【情境引入】 ............................................... 58
【学习导览】 ............................................... 58
3.1 工业机器人的机座 ........................... 58
3.1.1 固定式机座 ......................... 59
工业机器人技术基础（微课版）
| 2 |
3.1.2 移动式机座 ......................... 59
3.2 工业机器人的臂部 .......................... 60
3.2.1 工业机器人臂部的分类与
特点 .................................... 60
3.2.2 工业机器人臂部的组成与
运动 .................................... 62
3.2.3 工业机器人臂部的配置与
驱动 .................................... 63
3.3 工业机器人的腕部 .......................... 64
3.3.1 工业机器人腕部的运动
形式 .................................... 64
3.3.2 工业机器人腕部的分类 ...... 65
3.3.3 工业机器人腕部的驱动
方式 .................................... 67
3.3.4 工业机器人的柔性腕部 ...... 67
3.4 工业机器人的末端执行器 .............. 67
3.4.1 工业机器人末端执行器的
分类 .................................... 68
3.4.2 工业机器人末端执行器的
特点 .................................... 69
3.4.3 吸附式末端执行器 .............. 69
3.4.4 夹持式末端执行器 .............. 70
3.4.5 专用末端执行器 ................. 71
3.4.6 工具快换装置 ..................... 72
3.4.7 多工位换接装置 ................. 73
3.4.8 仿人末端执行器 ................. 73
3.5 工业机器人的传动装置 .................. 74
3.5.1 齿轮传动 ............................. 75
3.5.2 行星齿轮传动 ..................... 77
3.5.3 丝杠传动 ............................. 78
3.5.4 谐波减速器 ......................... 79
3.5.5 RV 减速器 ........................... 82
3.5.6 同步带传动 ......................... 85
3.6 工业机器人的运动简图 .................. 85
【实训案例】 ............................................... 87
【内容小结】 ............................................... 88
【课后习题】 ............................................... 88
【拓展演练】 ............................................... 89
模块四 工业机器人的动力系统构成 .... 90
【情境引入】 ............................................... 90
【学习导览】 ............................................... 90
4.1 工业机器人电机驱动系统 .............. 91
4.1.1 工业机器人电机驱动系统的
特点 ..................................... 91
4.1.2 常用电机 ............................. 92
4.2 工业机器人液压驱动系统 .............. 96
4.2.1 液压驱动系统的特点 .......... 97
4.2.2 液压驱动系统的组成 .......... 97
4.2.3 液压伺服系统...................... 99
4.3 工业机器人气压驱动系统 ............ 101
4.3.1 气压驱动系统的特点 ........ 101
4.3.2 气压驱动系统的组成 ........ 101
【实训案例】 ............................................. 105
【内容小结】 ............................................. 106
【课后习题】 ............................................. 106
【拓展演练】 ............................................. 107
模块五 工业机器人的感知系统构成 .... 108
【情境引入】 ............................................. 108
【学习导览】 ............................................. 108
5.1 传感器的分类 ................................. 109
5.1.1 根据检测对象分类 ............ 109
5.1.2 根据检测方法分类 ............ 110
5.2 传感器的性能 ................................. 111
5.2.1 传感器的静态性能 ............ 111
5.2.2 传感器的动态性能 ............ 113
5.3 位置传感器 ..................................... 114
5.3.1 电位器式位移传感器 ........ 115
5.3.2 光电编码器 ....................... 116
5.3.3 旋转变压器 ....................... 119
5.4 角速度传感器 ................................. 120
5.4.1 测速发电机 ....................... 120
5.4.2 相对式光电编码器 ............ 120
5.4.3 霍尔传感器 ....................... 120
5.5 接近传感器 ..................................... 121
5.5.1 电容式接近传感器 ............ 121
5.5.2 电涡流式接近传感器 ........ 122
5.5.3 霍尔式接近传感器 ............ 123
5.5.4 光电式接近传感器 ............ 124
5.5.5 超声波式接近传感器 ........ 127
5.6 视觉传感器 ..................................... 128
5.6.1 工业机器人的视觉系统
构成 ................................... 128
目录
| 3 |
5.6.2 工业机器人视觉系统的
应用领域 ........................... 131
5.7 多传感器信息融合技术 ................ 133
5.7.1 多传感器信息融合技术的
分类 .................................. 133
5.7.2 多传感器信息融合技术的
应用 .................................. 134
5.8 工业机器人传感器的选择 ............ 136
5.8.1 根据加工任务的要求选择 ... 136
5.8.2 根据机
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