《機(jī)器人概論》自出版以來(lái),深受廣大師生好評(píng),共印刷5次,發(fā)行了一萬(wàn)多冊(cè)。近幾年我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn),隨著東莞市《關(guān)于大力發(fā)展機(jī)器人智能裝備產(chǎn)業(yè)打造有全球影響力的先進(jìn)制造基地的意見(jiàn)》文件及各項(xiàng)扶持政策的出臺(tái),“機(jī)器換人”在珠三角的制造業(yè)重鎮(zhèn)——東莞轟轟烈烈地開(kāi)展,尤其是國(guó)家出臺(tái)了有關(guān)大力發(fā)展機(jī)器人的政策,全國(guó)迅速掀起了一場(chǎng)“機(jī)器換人”的浪潮。近幾年,國(guó)際上出現(xiàn)了很多新型機(jī)器人產(chǎn)品,并快速推向市場(chǎng)。
為適應(yīng)機(jī)器人的發(fā)展,滿(mǎn)足高等學(xué)校機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的需要,我們組織對(duì)《機(jī)器人概論》進(jìn)行了修訂。本次修訂力求反映國(guó)內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)的新進(jìn)展和應(yīng)用狀況,緊密聯(lián)系實(shí)際,選材新穎。
本書(shū)第1版出版后,曾有不少專(zhuān)家、學(xué)者與作者聯(lián)系,提出了不少寶貴的意見(jiàn)和建議。在此基礎(chǔ)上,我們對(duì)本書(shū)第1版進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膭h改和補(bǔ)充,修正了原書(shū)的錯(cuò)誤和陳舊之處,增加了近幾年國(guó)內(nèi)外機(jī)器人的新成果和產(chǎn)品,如ABB雙臂機(jī)器人,同時(shí)也增加了主要工業(yè)大國(guó)的機(jī)器人國(guó)家戰(zhàn)略和我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式等內(nèi)容。
本書(shū)由山東建筑大學(xué)李云江任主編,并負(fù)責(zé)全書(shū)的統(tǒng)稿及修改。山東科技大學(xué)樊炳輝教授任主審。山東建筑大學(xué)何芹、呂志杰和王忠雷,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)賈瑞昌,山東交通學(xué)院司文慧參加了編寫(xiě)與修改工作。其中李云江編寫(xiě)了第1章、第2章的第2.1節(jié)和2.2節(jié)、第6章,賈瑞昌編寫(xiě)了第3章、第7章,司文慧編寫(xiě)了第4章,呂志杰編寫(xiě)了第5章,何芹編寫(xiě)了第2章的第2.3節(jié)、第8章,王忠雷編寫(xiě)了第9章。
本書(shū)在編寫(xiě)和修訂過(guò)程中,參考并引用了大量有關(guān)機(jī)器人方面的論著、資料,有些插圖來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng),限于篇幅,不能在文中一一列舉,在此一并對(duì)其作者致以衷心的感謝。
本書(shū)適合高等院校機(jī)械電子工程、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的本科生作教材使用,也可供從事機(jī)電行業(yè)的工程技術(shù)人員使用或參考。
由于編者水平有限,書(shū)中難免存在不足和錯(cuò)誤之處,懇請(qǐng)各位專(zhuān)家和廣大讀者批評(píng)指正。
編者
機(jī)工授權(quán)書(shū)
第2版前言
第1版前言
第1章機(jī)器人概述
1.1機(jī)器人的概念和分類(lèi)
1.1.1機(jī)器人的概念
1.1.2機(jī)器人的分類(lèi)
1.2機(jī)器人發(fā)展史
1.2.1古代機(jī)器人
1.2.2現(xiàn)代機(jī)器人
1.2.3中國(guó)機(jī)器人的發(fā)展
1.3機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)
1.4機(jī)器人與人
1.5機(jī)器人的研究?jī)?nèi)容
第2章機(jī)器人博覽
2.1工業(yè)機(jī)器人
2.1.1概述
2.1.2工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1.3工業(yè)大國(guó)的機(jī)器人國(guó)家戰(zhàn)略
2.1.4工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式
2.1.5全球著名工業(yè)機(jī)器人新產(chǎn)品
2.1.6工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)
2.2特種機(jī)器人
2.2.1護(hù)士助手
2.2.2口腔修復(fù)機(jī)器人
2.2.3進(jìn)入血管的機(jī)器人
2.2.4高樓擦窗和壁面清洗機(jī)器人
2.2.5清洗巨人
2.2.6汽車(chē)加油機(jī)器人
2.2.7康復(fù)機(jī)器人
2.2.8微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人
2.3軍用機(jī)器人
2.3.1機(jī)器警察
2.3.2機(jī)器工兵
2.3.3機(jī)器保安
2.3.4水下機(jī)器人
2.3.5未來(lái)奇兵
2.3.6太空機(jī)器人
第3章機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)
3.1機(jī)器人末端執(zhí)行器
3.1.1夾鉗式取料手
3.1.2吸附式取料手
3.1.3專(zhuān)用末端操作器及換接器
3.1.4仿生多指靈巧手
3.2機(jī)器人手腕
3.2.1概述
3.2.2手腕的分類(lèi)
3.3機(jī)器人手臂
3.3.1手臂直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.3.2手臂回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.3.3手臂俯仰運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.3.4手臂復(fù)合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
3.3.5新型的蛇形機(jī)械手臂
3.4機(jī)器人機(jī)座
3.4.1固定式機(jī)器人
3.4.2行走式機(jī)器人
3.5機(jī)器人的傳動(dòng)
3.5.1移動(dòng)關(guān)節(jié)導(dǎo)軌及轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)軸承
3.5.2傳動(dòng)件的定位及消隙
3.5.3諧波傳動(dòng)
3.5.4絲杠螺母副及滾珠絲杠傳動(dòng)
3.5.5其他傳動(dòng)
第4章機(jī)器人控制技術(shù)
4.1機(jī)器人控制基礎(chǔ)
4.1.1機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
4.1.2機(jī)器人的控制方式
4.1.3機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理
4.1.4機(jī)器人單關(guān)節(jié)位置伺服控制
4.1.5機(jī)器人的力控制
4.1.6機(jī)器人智能控制
4.2機(jī)器人傳感器
4.2.1機(jī)器人傳感器概述
4.2.2內(nèi)部傳感器
4.2.3外部傳感器
4.2.4多傳感器融合
4.3機(jī)器人編程
4.3.1機(jī)器人編程系統(tǒng)及方式
4.3.2對(duì)機(jī)器人的編程要求
4.3.3機(jī)器人編程語(yǔ)言的類(lèi)型
4.3.4動(dòng)作級(jí)語(yǔ)言
4.3.5對(duì)象級(jí)語(yǔ)言
第5章特種機(jī)器人應(yīng)用
5.1特種機(jī)器人應(yīng)用的意義
5.2特種機(jī)器人系統(tǒng)
5.2.1特種機(jī)器人的共性技術(shù)
5.2.2基于行為的特種機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)
5.2.3特種機(jī)器人重點(diǎn)研究的科學(xué)問(wèn)題
5.3特種機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例
5.3.1水下機(jī)器人
5.3.2地面移動(dòng)機(jī)器人
5.3.3空中機(jī)器人(無(wú)人機(jī))
5.3.4空間機(jī)器人
第6章生物生產(chǎn)機(jī)器人
6.1生物生產(chǎn)機(jī)器人概述
6.1.1生物生產(chǎn)機(jī)器人的獨(dú)特性
6.1.2生物生產(chǎn)機(jī)器人的作業(yè)對(duì)象
6.2生物生產(chǎn)機(jī)器人的基本組成
6.3生物生產(chǎn)機(jī)器人的應(yīng)用實(shí)例
6.3.1番茄收獲機(jī)器人
6.3.2黃瓜收獲機(jī)器人
6.3.3草莓收獲和揀選機(jī)器人
6.3.4多功能機(jī)器人
6.3.5植物保護(hù)機(jī)器人
6.3.6肉品加工機(jī)器人
第7章仿生機(jī)械學(xué)
7.1仿生機(jī)械學(xué)定義
7.2仿生機(jī)械簡(jiǎn)史
7.3仿生機(jī)械學(xué)的研究領(lǐng)域
7.4仿生設(shè)計(jì)
7.4.1生物形態(tài)與工程結(jié)構(gòu)
7.4.2生物形態(tài)與運(yùn)動(dòng)
7.5仿生機(jī)械與機(jī)器人技術(shù)、康復(fù)工程
7.5.1仿生機(jī)械與機(jī)器人技術(shù)
7.5.2仿生機(jī)器人的研究
7.5.3康復(fù)工程與假肢技術(shù)
7.6仿生機(jī)械實(shí)例
7.6.1仿生機(jī)器蟹
7.6.2水母機(jī)器人
7.6.3仿生機(jī)器魚(yú)
7.6.4機(jī)器龍蝦
7.6.5仿生企鵝
7.6.6機(jī)器蒼蠅
7.6.7機(jī)器雨燕
7.6.8仿生蚱蜢跳躍機(jī)器人
7.6.9仿生機(jī)器人壁虎
7.6.10仿生快速穿越沙地機(jī)器人
7.6.11仿生機(jī)器蛇
7.6.12水面行走機(jī)器人
7.6.13大狗機(jī)器人
7.6.14獵豹機(jī)器人
7.6.15袋鼠機(jī)器人
第8章機(jī)器人大賽
8.1夢(mèng)想從機(jī)器人開(kāi)始
8.2智能足球機(jī)器人系統(tǒng)概述
8.2.1智能足球機(jī)器人系統(tǒng)
8.2.2智能足球機(jī)器人系統(tǒng)的產(chǎn)生
8.2.3智能足球機(jī)器人在中國(guó)的發(fā)展
8.3智能足球機(jī)器人系統(tǒng)的組成及其應(yīng)用
8.3.1智能足球機(jī)器人系統(tǒng)的組成
8.3.2智能足球機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用
8.4智能小型足球機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)
8.4.1機(jī)械子系統(tǒng)
8.4.2控制子系統(tǒng)
8.4.3板載軟件
8.5智能小型足球機(jī)器人系統(tǒng)的通信系統(tǒng)與電源子系統(tǒng)
8.5.1無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的組成
8.5.2電源子系統(tǒng)
8.6智能中型足球機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)
8.6.1硬件結(jié)構(gòu)組成
8.6.2機(jī)械結(jié)構(gòu)
8.6.3微處理單元
8.7智能中型足球機(jī)器人系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
8.7.1視覺(jué)子系統(tǒng)
8.7.2通信子系統(tǒng)
8.7.3決策子系統(tǒng)
8.7.4控制子系統(tǒng)
第9章前沿機(jī)器人
9.1仿人機(jī)器人
9.1.1仿人機(jī)器人的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀
9.1.2立體視覺(jué)系統(tǒng)
9.1.3五指靈巧手
9.1.4二足步行機(jī)構(gòu)
9.1.5人機(jī)交互技術(shù)
9.1.6仿人機(jī)器人的觸覺(jué)系統(tǒng)
9.1.7仿人機(jī)器人的發(fā)展方向
9.2微型機(jī)器人與微操作
9.2.1微型機(jī)器人的概念及其發(fā)展現(xiàn)狀
9.2.2微型機(jī)器人
9.2.3微操作機(jī)器人
參考文獻(xiàn)