工业机器人基础

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作者: , ,
2021-08
版次: 1
ISBN: 9787568072625
定价: 39.80
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 190页
字数: 296千字
  • 本书以工业机器人为研究对象,不仅系统介绍机器人学基本理论,还图文并茂地讲解工业机器人结构、传感器和应用等内容,部分章节附有习题。全书共7章,分别为绪论,工业机器人的结构、驱动及传动,工业机器人的运动学,工业机器人的力学特性,工业机器人传感器,工业机器人的轨迹规划与控制,工业机器人系统集成与典型应用。本书可作为地方普通工科院校的机械工程等机械类专业的教材,也适合作为广大自学者的自学用书及工程技术人员的培训用书。 程涛,男,博士,湖北工业大学工程技术学院,主要讲授工业机器人基础,3D打印技术基础,传感器原理及检测技术。 第1章绪论(1)

    1.1机器人的起源及定义(1)

    1.1.1机器人的起源(1)

    1.1.2机器人的定义(1)

    1.2机器人的发展历程(2)

    1.3机器人的分类(3)

    1.4机器人系统的构成及技术参数(6)

    1.4.1机器人系统的构成(6)

    1.4.2机器人主要技术参数(7)

    1.5本章小结(11)

    习题(11)

    第2章工业机器人的结构、驱动及传动(12)

    2.1工业机器人的结构形式(12)

    2.1.1连杆与关节(12)

    2.1.2机构简图(13)

    2.1.3结构形式及特点(15)

    2.2工业机器人驱动与传动部件(18)

    2.2.1驱动方式与驱动器件(18)

    2.2.2常见传动部件(24)

    2.3串联机器人(30)

    2.3.1垂直串联机器人(30)

    2.3.2水平串联机器人(36)

    2.4并联机器人(37)

    2.5机器人末端执行器(39)

    2.5.1夹持式取料手(39)

    2.5.2吸附式取料手(41)

    2.5.3专用工具(43)

    2.6行走机构(44)

    2.6.1轮式行走机构(44)

    2.6.2履带式行走机构(46)

    2.6.3足式行走机构(47)

    2.7本章小结(47)

    习题(48)

    第3章工业机器人的运动学(49)

    3.1机器人的数学基础(49)

    3.1.1直角坐标变换(49)

    3.1.2齐次坐标变换(52)

    3.2连杆的变换矩阵(56)

    3.2.1机器人的位姿描述(56)

    3.2.2连杆坐标系及DH参数(57)

    3.2.3连杆坐标系间的坐标变换(58)

    3.3机器人正运动学方程的建立及求解(59)

    3.3.1机器人正运动学方程的建立步骤(59)

    3.3.2机器人正运动学方程的典型案例(61)

    3.4机器人逆运动学的求解(63)

    3.4.1逆运动学求解的问题(63)

    3.4.2逆运动学典型案例(67)

    3.5本章小结(69)

    习题(69)

    目录工业机器人基础第4章工业机器人的力学特性(71)

    4.1机器人的雅可比矩阵(71)

    4.1.1微分运动(71)

    4.1.2雅可比矩阵的定义(73)

    4.1.3关节速度的传递(75)

    4.2机器人的静力学特性(77)

    4.2.1静力的传递(77)

    4.2.2机器人力雅可比矩阵(78)

    4.2.3关节力矩的计算(79)

    4.3机器人动力学方程(80)

    4.3.1拉格朗日方程(80)

    4.3.2机器人动力学方程的建立步骤(80)

    4.3.3二连杆机器人动力学方程(80)

    4.4本章小结(83)

    习题(83)

    第5章工业机器人传感器(85)

    5.1机器人的传感与感知(85)

    5.1.1机器人传感器的定义和组成(85)

    5.1.2机器人传感器的分类(85)

    5.1.3传感器的性能指标(87)

    5.1.4传感器的发展动向(89)

    5.2内部传感器(90)

    5.2.1位置(位移)传感器(90)

    5.2.2速度和加速度传感器(95)

    5.2.3姿态传感器(97)

    5.3外部传感器(100)

    5.3.1触觉传感器(100)

    5.3.2工业机器人的听觉(114)

    5.3.3工业机器人的嗅觉(115)

    5.3.4工业机器人的味觉(116)

    5.4工业机器人视觉系统(117)

    5.4.1视觉系统的组成(118)

    5.4.2机器人视觉技术的应用(119)

    5.5传感器融合(122)

    5.6本章小结(124)

    习题(124)

    第6章工业机器人的轨迹规划与控制(126)

    6.1轨迹规划(126)

    6.1.1轨迹规划的概念及目标(126)

    6.1.2关节轨迹的插值计算(127)

    6.1.3笛卡儿轨迹规划(133)

    6.1.4规划轨迹的实时生成(138)

    6.2运动控制(140)

    6.2.1关节空间与操作空间控制(140)

    6.2.2单关节的控制(141)

    6.2.3PID控制(146)

    6.3力控制(147)

    6.3.1柔顺运动与柔顺控制(148)

    6.3.2主动阻力控制(151)

    6.3.3力和位置混合控制(154)

    6.4本章小结(156)

    习题(156)

    第7章工业机器人系统集成与典型应用(158)

    7.1焊接机器人(158)

    7.1.1点焊机器人集成工作站(158)

    7.1.2弧焊机器人集成工作站(163)

    7.2搬运机器人(167)

    7.2.1搬运机器人的结构与分类(167)

    7.2.2搬运机器人集成工作站的系统组成(169)

    7.2.3搬运机器人应用实例(172)

    7.3工业机器人的离线编程(172)

    7.3.1离线编程的优点(172)

    7.3.2离线编程系统的要求及组成(173)

    7.3.3工业机器人离线编程软件介绍(174)

    7.4工业AGV(177)

    7.4.1AGV的结构组成(177)

    7.4.2AGV的导引方式(180)

    参考文献(183)
  • 内容简介:
    本书以工业机器人为研究对象,不仅系统介绍机器人学基本理论,还图文并茂地讲解工业机器人结构、传感器和应用等内容,部分章节附有习题。全书共7章,分别为绪论,工业机器人的结构、驱动及传动,工业机器人的运动学,工业机器人的力学特性,工业机器人传感器,工业机器人的轨迹规划与控制,工业机器人系统集成与典型应用。本书可作为地方普通工科院校的机械工程等机械类专业的教材,也适合作为广大自学者的自学用书及工程技术人员的培训用书。
  • 作者简介:
    程涛,男,博士,湖北工业大学工程技术学院,主要讲授工业机器人基础,3D打印技术基础,传感器原理及检测技术。
  • 目录:
    第1章绪论(1)

    1.1机器人的起源及定义(1)

    1.1.1机器人的起源(1)

    1.1.2机器人的定义(1)

    1.2机器人的发展历程(2)

    1.3机器人的分类(3)

    1.4机器人系统的构成及技术参数(6)

    1.4.1机器人系统的构成(6)

    1.4.2机器人主要技术参数(7)

    1.5本章小结(11)

    习题(11)

    第2章工业机器人的结构、驱动及传动(12)

    2.1工业机器人的结构形式(12)

    2.1.1连杆与关节(12)

    2.1.2机构简图(13)

    2.1.3结构形式及特点(15)

    2.2工业机器人驱动与传动部件(18)

    2.2.1驱动方式与驱动器件(18)

    2.2.2常见传动部件(24)

    2.3串联机器人(30)

    2.3.1垂直串联机器人(30)

    2.3.2水平串联机器人(36)

    2.4并联机器人(37)

    2.5机器人末端执行器(39)

    2.5.1夹持式取料手(39)

    2.5.2吸附式取料手(41)

    2.5.3专用工具(43)

    2.6行走机构(44)

    2.6.1轮式行走机构(44)

    2.6.2履带式行走机构(46)

    2.6.3足式行走机构(47)

    2.7本章小结(47)

    习题(48)

    第3章工业机器人的运动学(49)

    3.1机器人的数学基础(49)

    3.1.1直角坐标变换(49)

    3.1.2齐次坐标变换(52)

    3.2连杆的变换矩阵(56)

    3.2.1机器人的位姿描述(56)

    3.2.2连杆坐标系及DH参数(57)

    3.2.3连杆坐标系间的坐标变换(58)

    3.3机器人正运动学方程的建立及求解(59)

    3.3.1机器人正运动学方程的建立步骤(59)

    3.3.2机器人正运动学方程的典型案例(61)

    3.4机器人逆运动学的求解(63)

    3.4.1逆运动学求解的问题(63)

    3.4.2逆运动学典型案例(67)

    3.5本章小结(69)

    习题(69)

    目录工业机器人基础第4章工业机器人的力学特性(71)

    4.1机器人的雅可比矩阵(71)

    4.1.1微分运动(71)

    4.1.2雅可比矩阵的定义(73)

    4.1.3关节速度的传递(75)

    4.2机器人的静力学特性(77)

    4.2.1静力的传递(77)

    4.2.2机器人力雅可比矩阵(78)

    4.2.3关节力矩的计算(79)

    4.3机器人动力学方程(80)

    4.3.1拉格朗日方程(80)

    4.3.2机器人动力学方程的建立步骤(80)

    4.3.3二连杆机器人动力学方程(80)

    4.4本章小结(83)

    习题(83)

    第5章工业机器人传感器(85)

    5.1机器人的传感与感知(85)

    5.1.1机器人传感器的定义和组成(85)

    5.1.2机器人传感器的分类(85)

    5.1.3传感器的性能指标(87)

    5.1.4传感器的发展动向(89)

    5.2内部传感器(90)

    5.2.1位置(位移)传感器(90)

    5.2.2速度和加速度传感器(95)

    5.2.3姿态传感器(97)

    5.3外部传感器(100)

    5.3.1触觉传感器(100)

    5.3.2工业机器人的听觉(114)

    5.3.3工业机器人的嗅觉(115)

    5.3.4工业机器人的味觉(116)

    5.4工业机器人视觉系统(117)

    5.4.1视觉系统的组成(118)

    5.4.2机器人视觉技术的应用(119)

    5.5传感器融合(122)

    5.6本章小结(124)

    习题(124)

    第6章工业机器人的轨迹规划与控制(126)

    6.1轨迹规划(126)

    6.1.1轨迹规划的概念及目标(126)

    6.1.2关节轨迹的插值计算(127)

    6.1.3笛卡儿轨迹规划(133)

    6.1.4规划轨迹的实时生成(138)

    6.2运动控制(140)

    6.2.1关节空间与操作空间控制(140)

    6.2.2单关节的控制(141)

    6.2.3PID控制(146)

    6.3力控制(147)

    6.3.1柔顺运动与柔顺控制(148)

    6.3.2主动阻力控制(151)

    6.3.3力和位置混合控制(154)

    6.4本章小结(156)

    习题(156)

    第7章工业机器人系统集成与典型应用(158)

    7.1焊接机器人(158)

    7.1.1点焊机器人集成工作站(158)

    7.1.2弧焊机器人集成工作站(163)

    7.2搬运机器人(167)

    7.2.1搬运机器人的结构与分类(167)

    7.2.2搬运机器人集成工作站的系统组成(169)

    7.2.3搬运机器人应用实例(172)

    7.3工业机器人的离线编程(172)

    7.3.1离线编程的优点(172)

    7.3.2离线编程系统的要求及组成(173)

    7.3.3工业机器人离线编程软件介绍(174)

    7.4工业AGV(177)

    7.4.1AGV的结构组成(177)

    7.4.2AGV的导引方式(180)

    参考文献(183)
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