工业机器人及应用

本书采用了“项目式”编写体例,每一项目均设置了基础学习、实践指导、拓展提高和技能训练四个学习环节,构建了从部件到整机、从简单到复杂、从知识到能力、从理论到实践循环渐进的知识与能力学习体系。
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龚仲华 (作者)

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1.技术先进、强调应用。本教材将以目前广为使用的著名公司、典型产品为载体,全面介绍工业机器人分类与应用、产品与性能、机械结构与核心部件、电气控制系统、编程操作等实用技术。
2.通用普适、特色鲜明。本教材将按高职机电、自动化类各专业通用、基础教材的要求编写,它不仅可供工业机器人专业使用,而且还可用于机电一体化、机械制造及自动化、数控技术应用、电气自动化、数控设备应用与维护等专业使用。
3.本教材将以目前广为使用的著名公司、典型产品为载体,组织与安排教学内容;教材将采用当前职业教学提倡的项目式、新形态一体化教材的思路编写。
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内容摘要

本书将介绍机器人的产生、发展和分类概况,工业机器人的组成、特点、结构形态、技术性能;详细阐述工业机器人的组成部件及传动系统结构,对谐波减速器、RV减速器等核心部件的结构原理和安装维护要求进行深入说明;对电气控制系统的组成及控制部件的安装连接技术进行全面介绍,对工业机器人的操作、编程技术进行系统阐述。

目录

项目一 认识工业机器人
? 任务1 了解机器人分类及应用
 ◎ 基础学习
一、机器人的产生及定义 1
二、机器人的发展 3
三、机器人的分类 5
 ◎ 实践指导
一、工业机器人的分类及应用 6
二、工业机器人典型产品 9
 ◎ 拓展提高
一、服务机器人简介 12
二、机器人生产国及其机器人发展
 水平 14
◎ 技能训练

? 任务2 熟悉工业机器人性能
 ◎ 基础学习
一、工业机器人的组成与特点 19
二、工业机器人结构形态 23
 ◎ 实践指导
一、工业机器人主要技术参数 26
二、常见类别工业机器人技术性能 31
 ◎ 拓展提高
一、工业机器人与数控机床 32
二、工业机器人与机械手 33
◎ 技能训练
项目二 工业机器人机械结构
? 任务1 熟悉机器人本体结构
 ◎ 基础学习
一、机器人机身典型结构 37
二、机器人手腕典型结构 39
 ◎ 实践指导
一、机器人机身结构实例 42
二、机器人手腕结构实例 44
 ◎ 拓展提高
SCARA机器人、Delta机器人 46
 ◎ 技能训练

? 任务2 熟悉谐波减速器
 ◎ 基础学习
一、谐波减速器的原理与特点 50
二、谐波减速器典型产品 53
 ◎ 实践指导
一、谐波减速器结构 56
二、谐波减速器的安装与维护 59
 ◎ 拓展提高
一、谐波减速器技术参数 62
二、谐波减速器选择 66
 ◎ 技能训练

? 任务3 熟悉RV减速器
 ◎ 基础学习
一、RV减速器的结构与原理 71
二、RV减速器典型产品 76
 ◎ 实践指导
一、RV减速器结构 77
二、RV减速器的安装与维护 79
 ◎ 拓展提高
一、RV减速器技术参数 82
二、RV减速器选择 89
 ◎ 技能训练
项目三 RAPID编程基础
? 任务1 RAPID应用程序格式
 ◎ 基础学习
一、工业机器人程序与编程 94
二、RAPID程序模块格式 97
三、RAPID作业程序格式 100
 ◎ 实践指导
一、程序声明与程序参数 102
二、普通程序执行与调用 105
 ◎ 拓展提高
一、功能程序及调用 107
二、中断程序及调用 109
 ◎ 技能训练

? 任务2 RAPID程序数据定义
 ◎ 基础学习
一、程序数据定义指令 113
二、基本型数据定义 115
三、复合型数据与数组定义 117
 ◎ 实践指导
一、表达式与运算指令 118
二、数据运算函数命令 120
 ◎ 拓展提高
一、程序数据转换命令 123
二、特殊格式数据转换 126
 ◎ 技能训练

? 任务3 坐标系与姿态定义
 ◎ 基础学习
一、机器人基准与轴组 129
二、机器人本体坐标系 132
三、机器人本体姿态 134
 ◎ 实践指导
一、工具坐标系及姿态 137
二、其他作业坐标系 138
 ◎ 拓展提高
一、坐标旋转四元数 140
二、四元数计算实例 141
 ◎ 技能训练

? 任务4 常用程序数据及定义
 ◎ 基础学习
一、机器人定位位置 147
二、机器人到位区间 149
三、机器人移动速度 150
 ◎ 实践指导
一、RAPID程序点定义 152
二、RAPID到位区间定义 154
三、RAPID移动速度定义 156
 ◎ 拓展提高
一、RAPID工具数据定义 157
二、RAPID工件数据定义 159
 ◎ 技能训练
项目四 机器人作业程序编制
? 任务1 运动控制指令编程
 ◎ 基础学习
一、基本移动指令格式 164
二、基本移动指令编程 167
 ◎ 实践指导
一、程序点偏移指令编程 170
二、程序点偏置与镜像函数 175
三、程序点读入与转换函数 178
 ◎ 拓展提高
一、速度控制指令编程 180
二、加速度控制指令编程 183
 ◎ 技能训练
? 任务2 输入/输出指令编程
 ◎ 基础学习
一、状态读入指令与编程 188
二、输出控制指令与编程 190
三、I/O等待指令与编程 191
 ◎ 实践指导
一、目标位置输出指令编程 193
二、轨迹控制点输出指令 194
 ◎ 拓展提高
一、线性变化模拟量输出指令 196
二、速度模拟量输出指令 198
 ◎ 技能训练

? 任务3 程序控制指令编程
 ◎ 基础学习
一、程序等待指令编程 201
二、程序停止指令编程 202
三、程序转移指令编程 204
 ◎ 实践指导
一、中断监控指令编程 206
二、I/O中断指令编程 207
 ◎ 拓展提高
一、其他中断指令编程 209
二、错误处理程序编制 212
 ◎ 技能训练

? 任务4 RAPID应用程序实例
 ◎ 基础学习
一、程序设计要求 216
二、弧焊指令简介 218
 ◎ 实践指导
一、程序设计思路 219
二、程序设计示例 222
 ◎ 拓展提高
机器人弧焊系统 224
 ◎ 技能训练

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作者介绍

本书作者是国家级科技成果开发功臣,江苏省有突出贡献的中青年专家,教授级高级工程师、二级教授;兼任中国科学院常州先进装备创新中心技术委员会副主任、中国科学院合肥物质材料研究所科技委员会委员;是江苏省品牌专业负责人、江苏省优秀教学团队带头人、国家精品课程负责人、国家教学资源库课程负责人。已公开出版专著27部,高校规划教材18部(其中,十二五职业教育国家规划教材5部);发表论文60余篇。

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