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第1章 绪论1

1.1 机器人的分类1

1.2 工业机器人的应用和发展4

1.2.1 工业机器人的应用4

1.2.2 工业机器人的发展6

1.3 工业机器人的基本组成及技术参数10

1.3.1 工业机器人的基本组成10

1.3.2 工业机器人的技术参数12

1.3.3 工业机器人的坐标17

1.3.4 工业机器人的参考坐标系19

1.3.5 工业机器人的运动副20

1.3.6 工业机器人机构的结构类型23

1.3.7 并联机器人24

习题26

第2章 工业机器人机构27

2.1 机器人末端操作器27

2.1.1 夹钳式取料手28

2.1.2 吸附式取料手32

2.1.3 专用操作器及转换器37

2.1.4 仿生多指灵巧手39

2.1.5 其他手40

2.2 机器人手腕44

2.2.1 手腕的分类44

2.2.2 手腕的典型结构46

2.2.3 柔顺手腕结构49

2.3 机器人手臂50

2.4 机器人机座56

2.4.1 固定式机座56

2.4.2 行走式机座57

2.5 工业机器人的驱动与传动63

2.5.1 直线驱动机构64

2.5.2 旋转驱动机构65

2.5.3 直线驱动和旋转驱动的选用和制动67

2.5.4 工业机器人的传动68

2.5.5 新型的驱动方式70

2.5.6 驱动传动方式的应用72

习题74

第3章 工业机器人运动学和动力学75

3.1 工业机器人的运动学75

3.1.1 工业机器人位姿描述75

3.1.2 齐次变换及运算79

3.1.3 工业机器人的连杆参数和齐次变换矩阵81

3.1.4 工业机器人的运动学方程83

3.2 工业机器人的动力学86

3.2.1 工业机器人速度分析86

3.2.2 工业机器人静力学分析88

3.2.3 工业机器人动力学分析91

3.3 并联机器人的运动学及动力学93

3.3.1 并联机器人机构位置分析93

3.3.2 并联机构的性能分析98

3.4 工业机器人的运动轨迹规划107

3.4.1 路径和轨迹107

3.4.2 轨迹规划107

3.4.3 关节空间的轨迹规划108

习题111

第4章 工业机器人的环境感觉技术114

4.1 工业机器人的视觉114

4.1.1 视觉系统的硬件组成115

4.1.2 机器人视觉的应用116

4.2 工业机器人的触觉118

4.2.1 机器人的接触觉119

4.2.2 机器人的接近觉121

4.2.3 机器人的压觉122

4.2.4 机器人的滑觉123

4.2.5 机器人的力觉125

4.3 工业机器人的位置及位移127

4.3.1 电位器式位移传感器127

4.3.2 光电编码器128

4.3.3 角速度传感器130

4.3.4 机器人测距传感器131

4.4 焊接机器人传感系统136

4.4.1 电弧传感系统137

4.4.2 超声传感跟踪系统138

4.4.3 视觉传感跟踪系统141

4.5 装配机器人传感系统143

4.5.1 位姿传感器143

4.5.2 柔性腕力传感器146

4.5.3 工件识别传感器147

4.5.4 装配机器人视觉传感技术148

4.5.5 多传感器信息融合装配机器人150

习题151

第5章 工业机器人控制152

5.1 工业机器人控制系统的特点152

5.2 工业机器人控制系统的主要功能153

5.2.1 示教再现控制153

5.2.2 工业机器人的运动控制155

5.3 工业机器人的控制方式155

5.3.1 点位控制方式（PTP）155

5.3.2 连续轨迹控制方式（CP）155

5.3.3 力（力矩）控制方式156

5.3.4 智能控制方式156

5.4 电动机的控制156

5.4.1 电动机的控制156

5.4.2 电动机速度的控制159

5.4.3 电动机和机械的动态特性分析163

5.4.4 正确控制动态特性165

5.5 机械系统的控制168

5.5.1 机器人手指位置的确定168

5.5.2 设计方法169

5.5.3 电动机169

5.5.4 驱动器171

5.5.5 检测位置用的脉冲编码器（PE）和检测速度用的测速发电机（TG）171

5.5.6 直流电动机的传递函数表示法171

5.5.7 位置控制和速度控制173

5.5.8 通过实验识别传递函数174

5.5.9 通过比例积分微分（PID）补偿改善系统特征175

5.5.10 通过IPD补偿改善系统特性176

5.5.11 电流控制177

5.5.12 不产生速度模式的位置控制178

5.5.13 力控制179

5.6 工业机器人控制系统的组成179

习题181

第6章 工业机器人编程182

6.1 编程方式介绍182

6.2 机器人编程语言的基本要求和类别183

6.3 编程语言的应用185

6.3.1 AL语言185

6.3.2 VAL-Ⅱ语言190

6.3.3 AML语言190

6.3.4 AUTOPASS语言191

6.4 工业机器人程序设计过程192

习题195

第7章 工业机器人系统197

7.1 在生产中引入工业机器人系统的方法197

7.1.1 可行性分析197

7.1.2 机器人工作站和生产线的详细设计197

7.1.3 制造与试运行198

7.1.4 交付使用199

7.2 工程工业机器人和外围设备199

7.3 机械加工作业的机器人系统201

7.4 装配作业的机器人系统204

7.5 焊接作业的机器人系统210

7.6 FMS和工业机器人214

7.7 自动导引车系统215

习题220

附录A 三菱装配机器人的应用221

A.1 Movemaster EX RV-Ml装配机器人系统221

A.1.1 系统构成图221

A.1.2 标准件与选件225

A.2 Movemaster EX RV-M1装配机器人的机械结构226

A.3 Movemaster EX RV-M1装配机器人的示教228

A.3.1 示教盒按键说明228

A.3.2 示教编程举例230

A.4 Movemaster EX RV-M1装配机器人的编程233

A.4.1 指令说明233

A.4.2 编程举例237

附录B COSIMIR Industrial软件的概述和安装239

B.1 概述239

B.2 安装239

B.2.1 系统最小需求239

B.2.2 安装239

B.3 基本使用242

B.3.1 创建一个新项目242

B.3.2 设置通信端口243

B.3.3 编写程序244

B.3.4 重新排列程序的行号247

B.3.5 创建一个新的位置点248

B.3.6 改变位置点248

B.3.7 机器人位置点排序250

B.3.8 通信251

B.3.9 下载252

B.3.10 上载254

B.3.11 机器人的点动操作256

B.3.12 机器人程序的运行258

B.3.13 警报的解除259

附录C 英汉对照术语表260

参考文献268