第1章工業(yè)機(jī)器人概述1
1.1機(jī)器人簡(jiǎn)介2
1.1.1機(jī)器人的發(fā)展歷程2
1.1.2機(jī)器人的定義13
1.2工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)介14
1.2.1工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程14
1.2.2工業(yè)機(jī)器人的定義22
1.2.3工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)22
1.2.4工業(yè)機(jī)器人的組成26
1.2.5工業(yè)機(jī)器人的核心部件28
1.2.6工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)29
1.2.7工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用30
1.2.8工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)33

第2章工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)35
2.1工業(yè)機(jī)器人的機(jī)身36
2.1.1回轉(zhuǎn)與升降型機(jī)身結(jié)構(gòu)36
2.1.2回轉(zhuǎn)與俯仰型機(jī)身結(jié)構(gòu)37
2.1.3直移型機(jī)身結(jié)構(gòu)37
2.1.4類(lèi)人機(jī)器人型機(jī)身結(jié)構(gòu)38
2.2工業(yè)機(jī)器人的手臂38
2.2.1手臂的運(yùn)動(dòng)38
2.2.2手臂的分類(lèi)38
2.2.3手臂設(shè)計(jì)要求39
2.2.4機(jī)器人機(jī)身和臂部的配置39
2.3工業(yè)機(jī)器人的手腕41
2.3.1手腕的基本形式41
2.3.2手腕的分類(lèi)41
2.3.3手腕的柔順結(jié)構(gòu)43
2.4工業(yè)機(jī)器人的手部43
2.4.1手部的特點(diǎn)43
2.4.2手部的分類(lèi)44
2.5工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)47
2.5.1驅(qū)動(dòng)方式47
2.5.2驅(qū)動(dòng)裝置48
2.5.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu)58

第3章工業(yè)機(jī)器人的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)64
3.1工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸與坐標(biāo)系65
3.1.1工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軸65
3.1.2工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系65
3.2工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析68
3.2.1位置和姿態(tài)表示68
3.2.2坐標(biāo)變換71
3.2.3齊次坐標(biāo)變換72
3.2.4機(jī)器人空間連桿74
3.2.5工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)75
3.3工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析83
3.3.1工業(yè)機(jī)器人的速度雅可比83
3.3.2工業(yè)機(jī)器人的力雅可比86
3.3.3動(dòng)力學(xué)分析88
3.4Matlab Robotics工具包96
3.4.1基本函數(shù)使用方法96
3.4.2工具包中的運(yùn)動(dòng)學(xué)求解99
3.4.3工具包中的動(dòng)力學(xué)求解102

第4章工業(yè)機(jī)器人的傳感系統(tǒng)106
4.1傳感器概述107
4.1.1傳感器的定義107
4.1.2傳感器的組成107
4.1.3傳感器的作用107
4.2工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部傳感器108
4.2.1位置傳感器108
4.2.2速度傳感器112
4.2.3加速度傳感器112
4.2.4傾斜角傳感器112
4.3工業(yè)機(jī)器人外部傳感器113
4.3.1視覺(jué)傳感器113
4.3.2觸覺(jué)傳感器115
4.3.3距離傳感器117
4.3.4力覺(jué)傳感器118
4.3.5碰撞傳感器119
4.4多傳感器信息融合119
4.4.1多傳感器信息融合的級(jí)別119
4.4.2多傳感器信息融合技術(shù)120
4.4.3多傳感器量測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理121
4.4.4多傳感器信息融合算法121
4.4.5多傳感器信息融合在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用122

第5章工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)125
5.1工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)概述126
5.1.1工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)要素126
5.1.2工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)特點(diǎn)126
5.1.3工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)功能127
5.1.4工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)分類(lèi)129
5.2工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)129
5.2.1工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)組成129
5.2.2工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)130
5.2.3工業(yè)機(jī)器人的控制器132
5.3工業(yè)機(jī)器人的控制方式137
5.3.1控制方式的分類(lèi)137
5.3.2位置控制137
5.3.3速度控制138
5.3.4力（力矩）控制139
5.3.5智能控制139
5.4工業(yè)機(jī)器人的控制策略139
5.4.1自適應(yīng)控制140
5.4.2變結(jié)構(gòu)控制140
5.4.3魯棒控制140
5.4.4智能控制141
5.5工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制142
5.5.1路徑規(guī)劃142
5.5.2軌跡規(guī)劃144
5.5.3Matlab Robotics工具包中的軌跡規(guī)劃146

第6章工業(yè)機(jī)器人的基本操作149
6.1工業(yè)機(jī)器人的編程150
6.1.1編程任務(wù)150
6.1.2在線示教151
6.1.3離線編程151
6.2ABB工業(yè)機(jī)器人的基本操作153
6.2.1ABB工業(yè)機(jī)器人簡(jiǎn)介153
6.2.2ABB工業(yè)機(jī)器人示教器的使用156
6.2.3ABB工業(yè)機(jī)器人的手動(dòng)操作162
6.2.4ABB工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系的建立166
6.2.5ABB工業(yè)機(jī)器人的通信172
6.2.6ABB工業(yè)機(jī)器人的編程173
6.3SCARA機(jī)器人的基本操作178
6.3.1SCARA機(jī)器人簡(jiǎn)介178
6.3.2SCARA機(jī)器人系統(tǒng)180
6.3.3SCARA機(jī)器人示教器的使用183
6.3.4SCARA機(jī)器人的編程191
6.4Delta機(jī)器人的基本操作196

第7章工業(yè)機(jī)器人的虛擬仿真197
7.1工業(yè)機(jī)器人的虛擬仿真軟件197
7.1.1RobotStudio198
7.1.2PQArt199
7.2RobotStudio199
7.2.1RobotStudio的特點(diǎn)199
7.2.2機(jī)器人系統(tǒng)的創(chuàng)建與調(diào)試200
7.2.3RobotStudio的離線編程220
7.3基于PQArt的工業(yè)機(jī)器人仿真242

第8章工業(yè)機(jī)器人工作站243
8.1概述243
8.1.1工業(yè)機(jī)器人工作站組成與設(shè)計(jì)243
8.1.2工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)線246
8.2工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)分析247
8.2.1碼垛機(jī)器人工作站247
8.2.2焊接機(jī)器人工作站251
8.2.3裝配機(jī)器人工作站260
8.3工業(yè)機(jī)器人碼垛工作站虛擬仿真263
8.3.1機(jī)器人吸盤(pán)的創(chuàng)建263
8.3.2傳送帶組件的創(chuàng)建275
8.3.3放置工件路徑的創(chuàng)建282
8.3.4程序的編寫(xiě)286

第9章工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用293
9.1加工企業(yè)包裝流水線雙垛型高速碼垛系統(tǒng)293
9.2工業(yè)機(jī)器人在智能制造中的應(yīng)用293

參考文獻(xiàn)295