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工業機器人系統綜合設計(新一代信息技術人工智慧與機器人戰略性新興領域十四五高等教育系列教材)

  • 作者：編者:張小剛//方遒|責編:吉玲//王小東
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111776192
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：165
人民幣：RMB 42 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以講授工業機器人系統綜合設計知識和工具應用為目標，在闡述工業機器人運動學、控制演算法和機器視覺感知與定位技術的理論基礎上，採用案例教學的方法，以工業機器人系統集成創新設計的開放式實踐平台為例，貫穿全書（第2?6章），講解和演示如何使用虛擬模擬教學平台完成機器視覺識別與定位、運動學控制、機器人視覺控制演算法的集成應用，講述演算法和原理，理論與實踐結合，探討工業機器人在自動化產線集成中的應用。全書共6章，主要內容包括工業機器人系統及發展趨勢、工業機器人運動學、工業機器人控制演算法、機器視覺感知與定位技術、工業機器人自動化產線創新設計和工業機器人系統綜合設計創新平台介紹。
    本書可作為高等院校自動化、機器人工程、電氣工程、電子技術等相關專業的教材，也可作為相關企業研發人員、設計人員以及從事工業機器人系統、自動化產線研發、控制系統開發和模擬系統應用等人員的參考書。
作者介紹
編者:張小剛//方遒|責編:吉玲//王小東
目錄
序
前言
第1章  工業機器人系統及發展趨勢
  1.0  緒論
  1.1  工業機器人簡介
    1.1.1  工業機器人的定義
    1.1.2  工業機器人的發展歷史
    1.1.3  工業機器人的應用領域
    1.1.4  工業機器人的特點與關鍵技術
  1.2  工業機器人的組成
    1.2.1  機械結構
    1.2.2  控制系統
    1.2.3  通信系統
  1.3  工業機器人自動化產線系統
    1.3.1  工業機器人自動化產線概述
    1.3.2  可編程邏輯控制器
    1.3.3  常見的自動化產線
  1.4  工業機器人未來發展趨勢
    1.4.1  智能工業機器人
    1.4.2  共融機器人
    1.4.3  通用人形機器人
  1.5  本書的特點與結構
    1.5.1  內容特點
    1.5.2  章節內容介紹
    1.5.3  章節邏輯關係
第2章  工業機器人運動學
  2.0  緒論
  2.1  工業機器人運動學基本概念
  2.2  工業機器人運動學建模
    2.2.1  工業機器人坐標系定義
    2.2.2  工業機器人空間描述
    2.2.3  連桿描述
    2.2.4  描述連桿連接關係
    2.2.5  連桿參數
    2.2.6  連桿坐標系
  2.3  正運動學求解
  2.4  逆運動學求解
    2.4.1  多重解問題
    2.4.2  數值求解法
    2.4.3  基於神經網路的逆運動學求解
    2.4.4  神經網路Adam優化的機器人逆運動學Python求解舉例
  2.5  工業機器人運動控制設計案例
    2.5.1  任務背景和要求
    2.5.2  基於指令的工業機器人軌跡規劃與控制
    2.5.3  基於演算法的機器人正逆運動學編程式控制制
  2.6  基於ROS的機械臂運動控制
    2.6.1  機器人操作系統介紹
    2.6.2  ROS-Industrial的框架與優勢
    2.6.3  MoveIt！機械臂運動控制
    2.6.4  基於ROS的機械臂運動控制案例

  習題
第3章  工業機器人控制演算法
  3.0  緒論
  3.1  工業機器人位置控制
    3.1.1  位置控制基本原理
    3.1.2  位置控制實現方式
    3.1.3  位置控制優化策略
    3.1.4  位置控制案例
  3.2  工業機器人力控制
    3.2.1  力控制基本原理
    3.2.2  力控制實現方式
    3.2.3  力控制優化策略
    3.2.4  力控制案例
  3.3  工業機器人速度控制
    3.3.1  速度控制基本原理
    3.3.2  速度控制實現方式
    3.3.3  速度控制優化策略
    3.3.4  速度控制案例
  3.4  工業機器人力/位混合控制
    3.4.1  力/位混合控制基本原理
    3.4.2  力/位混合控制實現方式
    3.4.3  力/位混合控制案例
  3.5  工業機器人控制演算法
    3.5.1  PID控制
    3.5.2  自抗擾控制
    3.5.3  神經網路控制
  3.6  工業機器人控制模擬實驗
    3.6.1  工業機器人PID控制模擬實現
    3.6.2  工業機器人力/位混合控制模擬實現
    3.6.3  Gazebo和Rviz簡介
    3.6.4  設計任務與目的
    3.6.5  實驗設計步驟
  習題
第4章  機器視覺感知與定位技術
  4.0  緒論
  4.1  典型機器視覺系統
    4.1.1  圖像獲取組件
    4.1.2  圖像處理軟體
    4.1.3  傳輸與顯示組件
  4.2  機器視覺基本原理
    4.2.1  RGB圖像灰度化
    4.2.2  圖像二值化
    4.2.3  角點提取
    4.2.4  光照補償
  4.3  坐標系及其變換
    4.3.1  典型坐標系簡介
    4.3.2  典型坐標系變換
    4.3.3  常用的圖像變換模型
  4.4  模板匹配演算法
    4.4.1  模板匹配的意義

    4.4.2  距離測度
    4.4.3  常用模板匹配演算法
    4.4.4  基於OpenCV的匹配識別演算法
  4.5  基於機器學習的圖像處理方法
    4.5.1  機器學習圖像處理流程
    4.5.2  基於深度學習的圖像目標識別演算法
  4.6  機器視覺識別與定位演算法設計
    4.6.1  案例背景與任務
    4.6.2  設計內容及步驟
  習題
第5章  工業機器人自動化產線創新設計
  5.0  緒論
  5.1  工業自動化產線系統
    5.1.1  物料處理系統
    5.1.2  加工工序
    5.1.3  控制系統
    5.1.4  檢測與質量控制
    5.1.5  信息管理系統
    5.1.6  工業自動化系統的通信技術
  5.2  工業機器人自動化產線類型
    5.2.1  電子製造產線
    5.2.2  汽車組裝產線
    5.2.3  多機器人機加工產線
  5.3  PLC原理與編程基礎
    5.3.1  PLC的基本結構與工作原理
    5.3.2  PLC編程語言
    5.3.3  西門子博途編程基礎
    5.3.4  電子產線PLC編程案例
  5.4  手機殼檢測電子產線集成設計案例
    5.4.1  設計目的
    5.4.2  虛擬PLC與模擬環境通信及調試
    5.4.3  手機殼檢測電子產線集成設計
  5.5  綜合創新設計內容
第6章  工業機器人系統綜合設計創新平台介紹
  6.0  緒論
  6.1  平台建設背景
  6.2  原理簡介與知識點
    6.2.1  機器視覺識別與定位
    6.2.2  機器人運動學求解
    6.2.3  開放式機器人視覺引導控制綜合設計
  6.3  課程課時與面向學生要求
    6.3.1  基於模擬平台獨立開設的課程
    6.3.2  面向學生要求
    6.3.3  模擬所需軟體包說明
  6.4  教學過程與方法
    6.4.1  教學過程
    6.4.2  設計方法
    6.4.3  線上平台註冊與登錄
  6.5  設計結果與結論要求
    6.5.1  過程要求

    6.5.2  結果要求
    6.5.3  設計報告結論要求
  6.6  基礎認知與操作
    6.6.1  基礎認知的目的
    6.6.2  操作任務
    6.6.3  軟體功能簡介
    6.6.4  硬體系統說明
  6.7  基礎認知與操作實踐內容
附錄  UR10常用控制指令說明
參考文獻

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