工業機器人系統及應用（簡體書）

本書的兩位作者是機器人領域的技術專家和資深教授，他們通過本書為讀者瞭解機器人的組成結構、電氣控制及其工業應用奠定了堅實的基礎。書中涵蓋機器人相關的最新組件、技術和功能，配有豐富的實際應用案例和詳細說明。本書著眼于機器人的整個體系――從設計和生產到部署、操作和維護。附錄中還提供了關於機器人模型和控制器的附加信息。

馬克‧R. 米勒（Mark R. Miller）， 得克薩斯大學泰勒分校工業技術專業教授，技術系主任。目前擔任技術、管理和應用工程協會（ATMAE）認證委員會主席，以及得克薩斯生產力中心主任，曾多次獲得教學和服務獎項。

雷克斯‧米勒（Rex Miller）， 紐約州立大學布法羅學院工業技術專業榮譽退休教授，他在該學院從事教學工作40多年，獨立及合作撰寫了100多本專業教材。



張永德， 哈爾濱理工大學教授、博士生導師，機器人技術及工程應用研究中心主任，主要研究方向為醫療機器人和機器人機械設計理論。目前擔任中國機電一體化協會智能機器人分會常務理事，黑龍江省機器人技術產業創新戰略聯盟副理事長。

涵蓋工業機器人的組成結構、電氣控制及實踐應用，為機器人的設計、生產、佈置、操作和維護提供全流程指南

譯者序
前言
致謝
作者簡介
第1章 緒論 1
1.1 本章目標 1
1.2 定義 1
1.3 機器人的歷史 3
1.4 計算機程序 3
1.5 微處理器 4
1.6 機器人的優勢 4
1.7 機器人的弊端 5
1.8 機器人、硬自動化、人類勞動 5
1.9 機器人和人類 7
1.10 工業機器人的應用 8
1.11 本章總結 9
1.12 關鍵術語 10
1.13 思考題 11
第2章 機器人 12
2.1 本章目標 12
2.2 工業機器人 12
2.3 實驗室機器人 13
2.4 探索機器人 13
2.5 愛好者機器人 13
2.6 課堂機器人 14
2.7 娛樂機器人 15
2.8 操作機及其分類 15
2.9 基座 15
2.10 手臂 16
2.11 腕關節 17
2.12 夾持器 17
2.13 操作機的組成部分 18
2.14 工作空間 19
2.15 回轉關節 19
2.16 腕關節運動 19
2.17 自由度 19
2.18 機器人的運動能力 20
2.19 坐標 20
2.19.1 直角坐標 20
2.19.2 圓柱坐標 21
2.19.3 極坐標 22
2.19.4 關節坐標 22
2.20 腕關節動作 23
2.21 不同坐標機器人的工作空間 24
2.22 驅動操作機 24
2.22.1 氣動驅動 25
2.22.2 液壓驅動 25
2.22.3 電力驅動 26
2.23 本章總結 27
2.24 關鍵術語 28
2.25 思考題 28
第3章 驅動系統 30
3.1 本章目標 30
3.2 液壓系統 30
3.3 泵 33
3.4 氣體力學 33
3.5 電機 34
3.6 直流電機 35
3.6.1 永磁電機 36
3.6.2 直流無刷電機 36
3.6.3 步進電機 37
3.7 交流電機 39
3.7.1 感應電機 39
3.7.2 鼠籠式電機 39
3.7.3 滑移 40
3.8 末端執行器 41
3.8.1 夾持器 41
3.8.2 真空夾持器 41
3.8.3 磁性夾持器 42
3.8.4 末端工具 42
3.9 定位 43
3.10 重複定位精度和精度 46
3.11 傳動 46
3.11.1 齒輪 46
3.11.2 齒輪系 47
3.11.3 蝸杆蝸輪傳動 48
3.11.4 滾珠絲杠 48
3.11.5 錐齒輪 48
3.11.6 調整齒輪 49
3.12 諧波傳動 50
3.13 皮帶 51
3.13.1 V帶 51
3.13.2 同步帶 52
3.13.3 平帶 52
3.14 鏈傳動 52
3.14.1 滾子鏈 52
3.14.2 珠鏈 52
3.15 本章總結 53
3.16 關鍵術語 54
3.17 思考題 54
第4章 傳感器與感知 56
4.1 本章目標 56
4.2 機器人的傳感器與感知 56
4.3 傳感器的分類 57
4.3.1 非接觸式傳感器 57
4.3.2 自我保護 58
4.3.3 避免碰撞 59
4.4 接近傳感器 59
4.5 距離傳感器 60
4.6 觸覺傳感器 60
4.6.1 應變片 61
4.6.2 脈衝紅外光電控制器 61
4.6.3 溫度感知 64
4.7 位移感知 64
4.8 速度感知 65
4.9 轉矩感知 66
4.10 視覺傳感器 67
4.11 本章總結 68
4.12 關鍵術語 69
4.13 思考題 69
第5章 控制方法 71
5.1 本章目標 71
5.2 電力 71
5.2.1 單相電機 71
5.2.2 三相電機 74
5.3 伺服控制機器人 74
5.4 非伺服控制機器人 75
5.4.1 電動非伺服控制機器人 76
5.4.2 氣動非伺服控制機器人 76
5.4.3 液壓非伺服控制機器人 76
5.5 作動器 76
5.5.1 電動作動器 77
5.5.2 液壓作動器 77
5.5.3 氣動作動器 77
5.6 控制器 78
5.6.1 轉鼓控制器 78
5.6.2 空氣邏輯控制器 78
5.6.3 繼電器邏輯控制器 78
5.6.4 可編程控制器 79
5.6.5 基於微處理器的控制器 81
5.6.6 小型機控制器 81
5.7 機器人編程 82
5.7.1 示教盒編程 82
5.7.2 引導式編程 83
5.7.3 計算機終端編程 83
5.8 本章總結 85
5.9 關鍵術語 86
5.10 思考題 86
第6章 機器人與計算機 88
6.1 本章目標 88
6.2 機器人-計算機接口 88
6.2.1 存儲器 88
6.2.2 中央處理器 89
6.2.3 輸入/輸出 89
6.3 語言 89
6.4 軟件 91
6.5 接口 91
6.6 ASCII代碼 92
6.6.1 並行端口 92
6.6.2 串行端口 93
6.7 機器人與計算機的接口 93
6.8 程序控制 94
6.9 機器人的視覺 95
6.10 本章總結 98
6.11 關鍵術語 99
6.12 思考題 100
第7章 機器人的應用 101
7.1 本章目標 101
7.2 上料和下料 101
7.2.1 車道裝載機 102
7.2.2 流水線傳輸 102
7.2.3 機床上料 103
7.3 物料搬運 104
7.3.1 壓鑄 104
7.3.2 碼垛 106
7.3.3 線路跟蹤 106
7.3.4 工藝流程 106
7.4 製造 107
7.5 裝配 108
7.6 噴塗 109
7.7 焊接 110
7.8 檢驗和測試 110
7.9 未來的柔性自動化 111
7.10 未來的機器人 113
7.11 機器人的社會影響 113
7.12 新用途和新形式 113
7.13 本章總結 114
7.14 關鍵術語 114
7.15 思考題 115
第8章 各製造商的機器人產品及其特性 116
8.1 本章目標 116
8.2 機器人簡史 116
8.3 本書所選的製造商及其機器人產品 117
8.4 Binks製造公司 118
8.5 Cincinnati Milacron股份有限公司 120
8.6 Comau製造系統公司和Comau S.p.A.公司 121
8.7 Cybotech公司 127
8.8 ESAB North America股份有限公司 128
8.9 Feedback股份