工業機器人的應用,本質上就是工業機器人工作站的系統集成。為了幫助讀者了解和初步掌握這一過程,本書以“應用”為導向,安排了基礎和應用兩大部分:基礎部分(第1~5章),介紹了機器人學習的入門知識,也是研究機器人技術和應用工業機器人解決工程問題的基礎。對于這些基礎知識的理解和掌握程度,將決定一個人在機器人技術的研究和應用方面能夠走多遠。應用部分(第6~10章),分別介紹了對機器人的運動規劃、編程語言、與機器人作業相關的坐標系建立及標定、機器人系統集成,以及機器人的典型應用案例,這些案例也是本書相關內容的具體應用。
目 錄
第1章 緒論-
1.1 工業機器人簡介 1
1.2 工業機器人的組成、分類及關鍵技術 2
1.3 工業機器人的主要技術指標 7
1.4 機器人編程語言 9
1.5 研究和應用機器人技術須具備的基礎知識 9
1.6 工業機器人的應用 11
1.7 應用工業機器人解決工程問題面臨的基本任務 14
參考文獻 15
思考與練習 15
第2章 剛體運動描述、坐標變換及坐標系變換16
2.1 質點的運動描述 16
2.2 剛體運動描述 17
參考文獻 40
思考與練習 40
第3章 工業機器人正向運動學42
3.1 機器人常用運動副及機器人機構 42
3.2 機器人連桿及相對運動描述——D-H矩陣 44
3.3 機器人運動學方程 48
參考文獻 56
思考與練習 57
第4章 工業機器人逆向運動學59
4.1 工業機器人逆向運動學 59
4.2 機器人逆向運動學求解實例 63
參考文獻 70
思考與練習 70
第5章 工業機器人的速度、靜力分析和動力學71
5.1 位置向量對時間的導數——質點速度 71
5.2 向量叉積的計算方法以及自由向量對時間的導數 72
5.3 剛體運動的線速度和角速度 75
5.4 機器人速度雅可比矩陣和連桿之間的速度傳遞 78
5.5 連桿上的靜力及其傳遞 88
5.6 機器人力雅可比矩陣及其作用 91
5.7 機器人動力學 92
參考文獻 101
思考與練習 101
第6章 工業機器人運動軌跡規劃103
6.1 工業機器人軌跡規劃概述 103
6.2 插補方式與軌跡控制 106
6.3 機器人軌跡插值計算 107
6.4 軌跡規劃的實施過程 120
6.5 基于動力學的機器人軌跡規劃 122
參考文獻 123
思考與練習 123
第7章 機器人編程語言124
7.1 機器人編程語言的基本功能 124
7.2 工業機器人編程語言的分類 125
7.3 主流工業機器人編程語言及其分類 126
7.4 通用離線編程語言 130
思考與練習 132
第8章 工業機器人作業坐標系的建立及標定133
8.1 與機器人作業相關的坐標系的建立 133
8.2 機器人坐標系的標定 137
思考與練習 144
第9章 工業機器人與外圍設備及生產系統的集成146
9.1 工業機器人與外圍設備及生產系統相集成的基本問題 147
9.2 工業機器人與外圍設備相集成的技術途徑 179
9.3 機器人與外圍設備相集成的工作流程 195
參考文獻 198
思考與練習 199
第10章 工業機器人系統集成案例200
10.1 焊接機器人工作站開發實例 200
10.2 汽車C84后橋 PVC噴涂和烘干系統 211