本書以工業機器人技術及應用為主線，從工業機器人的基礎理論、結構認知到控制編程和典型應用，以“理論知識+實踐項目”的方式組織內容。 本書以認識工業機器人和對工業機器人進行簡單示教編程為目標，通過大量的圖片和實例，對工業機器人的認知、工業機器人的運動學基礎、工業機器人的機械系統、工業機器人的動力系統、工業機器人的傳感系統、工業機器人的控制系統、工業機器人的示教與編程、工業機器人的典型應用等方面進行了介紹。內容緊跟時代特征、新穎全面，注重理論知識和實踐技能的有機結合。 本書為高等職業本、專科院校工業機器人課程的教材，也可作為開放大學、成人教育、自學考試、中職學校、培訓班的教材，以及機器人領域的研究人員和工程技術人員的參考書。 本書配有免費的微課視頻、電子教學課件、習題參考答案等，詳見前言。
趙海峰，博士，副教授/高工，江蘇省"青藍工程”中青年學術帶頭人，省技術能手，省科技副總，加拿大渥太華大學訪問學者，江蘇省教育廳教學團隊核心成員，省技能大師工作室骨干。主講《工業機器人技術》、《工業機器人現場編程與調試》等課程。主持教育部產學研新一代信息技術、智能機器人、江蘇省產學研、省高校自然科學基金、江蘇省高職院校專業帶頭人研修等項目，參與國家自然科學基金，總裝 "十三五”預研項目3項。發表SCI、EI、北大核心論文12篇，授權國家發明專利5項。個人獲省級教學能力和應用技能大賽二等獎4次，指導學生在"挑戰杯”、"互聯網+”、工業機器人技能大賽等國家級、省級技能競賽獲獎20余次，榮獲國家金獎2次，省級特等獎、冠軍7次。
項目1 工業機器人的認知 1
導讀 1
任務1.1 工業機器人的定義及發展 2
任務目標 2
知識點學習 2
1.1.1 工業機器人的定義 2
1.1.2 工業機器人的發展 3
1.1.3 工業機器人的品牌 6
小測驗 6
任務1.2 工業機器人的基本組成和技術參數 7
任務目標 7
知識點學習 7
1.2.1 工業機器人的基本組成 7
1.2.2 工業機器人的技術參數 10
小測驗 12
任務1.3 工業機器人的分類和應用 12
任務目標 12
知識點學習 12
1.3.1 工業機器人的分類 12
1.3.2 工業機器人的應用 16
小測驗 18
實踐訓練1 識別實訓室內不同種類的工業機器人 18
項目總結 19
思考與練習1 19
項目2 工業機器人的運動學基礎 20
導讀 20
任務2.1 工業機器人的軸和坐標系 21
任務目標 21
知識點學習 21
2.1.1 工業機器人的軸 21
2.1.2 工業機器人常用坐標系 21
2.1.3 工業機器人的運動簡圖 22
小測驗 24
任務2.2 工業機器人的位姿描述 24
任務目標 24
知識點學習 25
2.2.1 工業機器人的矩陣表示 25
2.2.2 工業機器人的坐標關系描述 26
小測驗 28
任務2.3 工業機器人的坐標變換 28
任務目標 28
知識點學習 28
2.3.1 平移坐標變換 29
2.3.2 旋轉坐標變換 30
2.3.3 復合坐標變換 31
2.3.4 相對于運動坐標系的變換 33
小測驗 34
任務2.4 工業機器人的運動學 35
任務目標 35
知識點學習 35
2.4.1 連桿和關節變量 36
2.4.2 工業機器人D-H模型 37
小測驗 41
項目總結 41
思考與練習2 41
項目3 工業機器人的機械系統 43
導讀 43
任務3.1 工業機器人的基座 44
任務目標 44
知識點學習 44
3.1.1 固定式基座 44
3.1.2 移動式基座 45
3.1.3 輪式行走機構 46
3.1.4 履帶式行走機構 48
3.1.5 足式行走機構 49
小測驗 50
任務3.2 工業機器人的臂部 51
任務目標 51
知識點學習 51
3.2.1 臂部的特點 51
3.2.2 臂部的配置形式 52
3.2.3 臂部的驅動方式 53
小測驗 54
任務3.3 工業機器人的腕部 55
任務目標 55
知識點學習 55
3.3.1 腕部的運動形式 55
3.3.2 腕部的分類 56
3.3.3 腕部的驅動方式 58
小測驗 59
任務3.4 工業機器人的末端執行器 60
任務目標 60
知識點學習 60
3.4.1 末端執行器的特點 60
3.4.2 末端執行器的分類 60
3.4.3 夾鉗式末端執行器 62
3.4.4 吸附式末端執行器 64
3.4.5 其他形式的末端執行器 65
小測驗 68
任務3.5 工業機器人的傳動機構 68
任務目標 68
知識點學習 68
3.5.1 諧波減速器 68
3.5.2 RV減速器 70
小測驗 72
實踐訓練2 工業機器人的機械系統認知 72
項目總結 72
思考與練習3 73
項目4 工業機器人的動力系統 74
導讀 74
任務4.1 動力系統的類型及組成 75
任務目標 75
知識點學習 75
4.1.1 動力系統的類型 75
4.1.2 動力系統的組成 76
4.1.3 伺服系統的分類 79
小測驗 80
任務4.2 步進伺服系統 81
任務目標 81
知識點學習 81
4.2.1 步進電動機的分類 81
4.2.2 反應式步進電動機的結構及工作原理 82
4.2.3 步進電動機的主要性能指標 83
4.2.4 步進電動機驅動控制電路 84
4.2.5 步進伺服系統的控制特征及硬件接線 85
小測驗 86
任務4.3 直流伺服系統 87
任務目標 87
知識點學習 87
4.3.1 直流伺服電動機的分類 87
4.3.2 直流伺服電動機的結構及工作原理 88
4.3.3 直流伺服電動機調速 89
小測驗 92
任務4.4 交流伺服系統 92
任務目標 92
知識點學習 92
4.4.1 交流伺服電動機的分類 93
4.4.2 交流伺服電動機的結構及工作原理 93
4.4.3 交流伺服驅動器的工作原理及控制方式 94
小測驗 97
實踐訓練3 工業機器人的動力系統認知 97
實踐訓練4 步進電動機的接線與調試 97
實踐訓練5 交流伺服電動機調速及位置控制 98
項目總結 98
思考與練習4 99
項目5 工業機器人的傳感系統 100
導讀 100
任務5.1 傳感器基礎知識 101
任務目標 101
知識點學習 101
5.1.1 傳感器的定義 102
5.1.2 傳感器的分類 102
5.1.3 工業機器人對傳感器的性能要求 103
5.1.4 傳感器的性能指標 103
小測驗 105
任務5.2 工業機器人的內部傳感器 105
任務目標 105
知識點學習 106
5.2.1 位置傳感器和位移傳感器 106
5.2.2 速度傳感器 110
5.2.3 力傳感器 112
小測驗 112
任務5.3 工業機器人的外部傳感器 113
任務目標 113
知識點學習 113
5.3.1 觸覺傳感器 113
5.3.2 接近覺傳感器 115
5.3.3 其他外部傳感器 116
小測驗 117
任務5.4 工業機器人的機器視覺系統 117
任務目標 117
知識點學習 118
5.4.1 機器視覺系統的定義 118
5.4.2 機器視覺系統的組成 119
5.4.3 機器視覺系統的應用 120
小測驗 122
實踐訓練6 辨識工業機器人傳感器 122
項目總結 122
思考與練習5 123
項目6 工業機器人的控制系統 124
導讀 124
任務6.1 控制系統的基本組成 125
任務目標 125
知識點學習 125
6.1.1 控制系統的功能 125
6.1.2 控制系統的組成 126
6.1.3 典型工業機器人控制系統 127
小測驗 130
任務6.2 工業機器人控制系統的分類 130
任務目標 130
知識點學習 130
6.2.1 按控制方式分類 130
6.2.2 按被控對象分類 133
小測驗 135
任務6.3 工業機器人控制系統的結構 135
任務目標 135
知識點學習 135
6.3.1 工業機器人控制器的功能 136
6.3.2 工業機器人常用的控制器的結構 136
6.3.3 工業機器人控制系統的通信 139
小測驗 140
實踐訓練7 認識工業機器人的控制系統 140
項目總結 141
思考與練習6 141
項目7 工業機器人的示教與編程 142
導讀 142
任務7.1 工業機器人的編程要求和工業機器人語言 143
任務目標 143
知識點學習 143
7.1.1 工業機器人的編程要求 143
7.1.2 工業機器人語言 144
小測驗 146
任務7.2 工業機器人的編程方式 147
任務目標 147
知識點學習 147
7.2.1 示教編程 147
7.2.2 離線編程 147
小測驗 149
任務7.3 工業機器人的編程實踐 150
任務目標 150
知識點學習 150
7.3.1 坐標系認知 150
7.3.2 示教器認知 153
7.3.3 編程指令 157
7.3.4 編程實例分析 165
小測驗 166
實踐訓練8 ESTUN工業機器人軌跡路線的示教編程 167
實踐訓練9 ESTUN工業機器人搬運任務的示教編程 167
實踐訓練10 FANUC工業機器人搬運任務的示教編程 168
實踐訓練11 ABB工業機器人取料任務的示教編程 168
項目總結 169
思考與練習7 169
項目8 工業機器人的典型應用 170
導讀 170
任務8.1 焊接機器人 171
任務目標 171
知識點學習 171
8.1.1 焊接機器人定義 171
8.1.2 焊接機器人工作站系統組成 171
8.1.3 焊接機器人分類 172
小測驗 177
任務8.2 搬運機器人 178
任務目標 178
知識點學習 178
8.2.1 搬運機器人特點和分類 178
8.2.2 搬運機器人工作站系統組成 179
8.2.3 搬運機器人工作站系統外圍設備 180
小測驗 181
任務8.3 裝配機器人 181
任務目標 181
知識點學習 182
8.3.1 裝配機器人特點和分類 182
8.3.2 裝配機器人工作站系統組成 183
8.3.3 裝配機器人工作站系統外圍設備 184
小測驗 185
實踐訓練12 認識典型工業機器人工作站系統 186
項目總結 186
思考與練習8 186
參考文獻 187
新書資訊