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119 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241 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373 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499 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5123 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6141 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7169 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8186 參考文獻187