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現代工業機器人技術及應用(MATLAB版工業和信息化部十四五規劃教材)

  • 作者：編者:楊文安//郭宇|責編:杜軍
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121478550
  • 出版日期：2024/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：310
人民幣：RMB 65 元      售價：元
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內容大鋼
    本書較為全面、系統地介紹了現代工業機器人技術的基本知識及應用。全書共10章：緒論，工業機器人的機械系統，工業機器人的動力系統，工業機器人的感知系統，工業機器人的控制系統，工業機器人運動學建模，工業機器人動力學分析，工業機器人軌跡規劃，基於C++的工業機器人軌跡規劃軟體開發實訓，基於Unity 3D的工業機器人虛擬模擬實訓。本書內容豐富、系統完整、論述嚴謹，第1?9章均配有一定數量的習題供讀者複習鞏固。
    本書既可作為機械工程、機械設計製造及其自動化、自動化、機器人工程、智能製造工程、機械電子工程、機電一體化等專業本/專科學生的教材，也可供工業機器人領域的教師、研究人員和工程技術人員參考。本書配有豐富的配套資源，包括小型桌面2kg負載6軸工業機器人的本體結構配件、控制櫃、電機、末端手爪、C++軌跡規劃軟體、Unity 3D虛擬模擬軟體、MATLAB源代碼，力圖便於教師進一步開展工業機器人教學教研工作和學生進一步開展工業機器人自主DIY學習。
作者介紹
編者:楊文安//郭宇|責編:杜軍
目錄
第1章  緒論
  1.1  工業機器人的定義
  1.2  工業機器人的發展
    1.2.1  工業機器人在世界各國的發展
    1.2.2  世界著名工業機器人生產企業
  1.3  工業機器人的基本組成
  1.4  工業機器人的技術指標
  1.5  工業機器人的分類及應用
    1.5.1  工業機器人的分類
    1.5.2  工業機器人的應用
  本章小結
  習題
第2章  工業機器人的機械系統
  2.1  工業機器人的手部
    2.1.1  手部的特點
    2.1.2  手部的分類
  2.2  工業機器人的腕部
    2.2.1  工業機器人腕部的運動
    2.2.2  工業機器人腕部的分類
    2.2.3  工業機器人腕部的典型結構
  2.3  工業機器人的臂部
  2.4  工業機器人的機身
  2.5  工業機器人的基座
  2.6  工業機器人的行走機構
  2.7  工業機器人的底座
    2.7.1  工業機器人底座的結構和放置形式
    2.7.2  工業機器人底座的材料和技術要求
  本章小結
  習題
第3章  工業機器人的動力系統
  3.1  動力系統的分類
  3.2  交流伺服系統
    3.2.1  伺服驅動器
    3.2.2  交流永磁同步伺服系統的工作及控制原理
  3.3  電液伺服系統
    3.3.1  電液伺服驅動系統
    3.3.2  電液比例控制閥
    3.3.3  電液比例換向閥
    3.3.4  擺動式液壓缸
    3.3.5  齒條傳動液壓缸
    3.3.6  液壓伺服馬達
  3.4  氣動驅動系統
    3.4.1  氣動驅動迴路
    3.4.2  氣源系統的組成
    3.4.3  氣動驅動器
  本章小結
  習題
第4章  工業機器人的感知系統
  4.1  引言
  4.2  工業機器人感測器概述

    4.2.1  工業機器人感測器的分類
    4.2.2  多感測器信息融合技術的發展
  4.3  工業機器人的內部感測器
    4.3.1  位置感測器
    4.3.2  姿態感測器
  4.4  工業機器人的外部感測器
    4.4.1  觸覺感測器
    4.4.2  距離感測器
  4.5  工業機器人視覺技術
    4.5.1  機器視覺系統
    4.5.2  CCD
    4.5.3  機器視覺幾何
    4.5.4  視覺信號處理
  本章小結
  習題
第5章  工業機器人的控制系統
  5.1  工業機器人控制系統的特點、要求及功能
    5.1.1  工業機器人控制系統的特點
    5.1.2  工業機器人控制系統的要求
    5.1.3  工業機器人控制系統的功能
  5.2  工業機器人的控制方式
    5.2.1  點位控制方式
    5.2.2  連續軌跡控制方式
    5.2.3  力（力矩）控制方式
    5.2.4  智能控制方式
  5.3  電動機的控制
    5.3.1  電動機控制介紹
    5.3.2  電動機速度的控制
    5.3.3  電動機和機械的動態特性分析
    5.3.4  正確控制動態特性
  5.4  機械系統的控制
    5.4.1  機器人位置的確定
    5.4.2  設計方法
    5.4.3  電動機
    5.4.4  驅動器
    5.4.5  檢測位置用的脈衝編碼器和檢測速度用的測速發電機
    5.4.6  直流電動機的傳遞函數表示法
    5.4.7  位置控制和速度控制
    5.4.8  通過實驗識別傳遞函數
    5.4.9  通過比例積分微分（PID）補償改善系統特徵
    5.4.10  通過積分比例微分補償改善系統特性
    5.4.11  電流控制
    5.4.12  不產生速度模式的位置控制
  5.5  控制系統的構成
  本章小結
  習題
第6章  工業機器人運動學建模
  6.1  引言
  6.2  建模的數學基礎
    6.2.1  剛體的空間位姿表示

    6.2.2  剛體在空間的齊次坐標變換
    6.2.3  其他所需的前置知識
  6.3  旋量理論下的機器人運動學
    6.3.1  旋量理論的建模基礎
    6.3.2  正運動學求解
    6.3.3  逆運動學求解
    6.3.4  封閉解的驗證
    6.3.5  解的選擇問題
  6.4  D-H參數法下的機器人運動學
    6.4.1  D-H參數法的建模基礎
    6.4.2  正運動學求解
    6.4.3  逆運動學求解
  6.5  演算法比較
  6.6  雅可比迭代法
  本章小結
  習題
第7章  工業機器人動力學分析
  7.1  引言
  7.2  速度和加速度分析
    7.2.1  導數的變換公式
    7.2.2  剛體的速度和加速度
  7.3  機器人的雅可比矩陣
    7.3.1  矢量積法
    7.3.2  微分變換法
    7.3.3  雅可比矩陣的其他用法
    7.3.4  雅可比矩陣的奇異性問題
  7.4  機器人的靜力學分析
    7.4.1  力雅可比矩陣
    7.4.2  連桿靜力學分析
    7.4.3  機器人靜力學的兩類問題
  7.5  剛體的質量分佈
    7.5.1  慣性張量的導出
    7.5.2  慣性張量的性質
    7.5.3  偽慣量矩陣
  7.6  拉格朗日動力學概述
    7.6.1  拉格朗日動力學公式推導
    7.6.2  拉格朗日動力學求解機器人動力學
  7.7  牛頓歐拉法求解動力學方程
    7.7.1  動力學方法比較
    7.7.2  牛頓歐拉法
  本章小結
  習題
第8章  工業機器人軌跡規劃
  8.1  引言
  8.2  關節空間軌跡規劃
  8.3  位置規劃
    8.3.1  直線位置規劃
    8.3.2  曲線位置規劃
  8.4  姿態規劃
    8.4.1  歐拉角線性插值演算法

    8.4.2  四元數概述
    8.4.3  四元數的其他性質
    8.4.4  四元數表示旋轉
    8.4.5  四元數姿態插值方法
  8.5  軌跡的實時生成
    8.5.1  關節空間路徑的生成
    8.5.2  笛卡兒空間路徑的生成
  本章小結
  習題
第9章  軟體的設計、實現與評估
  9.1  引言
  9.2  軟體的設計
    9.2.1  開發平台選取
    9.2.2  軟體的總體布局
  9.3  軟體的實現
    9.3.1  運動學模塊
    9.3.2  動力學模塊
    9.3.3  軌跡規劃模塊
    9.3.4  串口通信模塊
  9.4  軟體的評估
    9.4.1  評價指標的定義
    9.4.2  逼真度
    9.4.3  可擴展性
    9.4.4  開發簡易性
    9.4.5  成本
  本章小結
  習題
第10章  基於Unity3D的工業機器人虛擬模擬實訓
  10.1  引言
  10.2  智能車間製造服務系平台的搭建
  10.3  6軸工業機器人結構認知
  10.4  6軸工業機器人的虛擬模擬拆卸實訓
  10.5  6軸工業機器人模擬裝配實訓
    10.5.1  J1軸、J2軸模塊化裝配
    10.5.2  J3軸、J4軸模塊化裝配
    10.5.3  J5軸、J6軸模塊化裝配
  10.6  6軸工業機器人綜合應用實訓
    10.6.1  機器人手動操作的3種動作模式
    10.6.2  機器人典型任務之碼垛
參考文獻

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