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內容簡介
本書圍繞工業機器人整合系統與模組化，從開發角度出發，對工業機器人規劃與控制、機器人結構優化及組合模組結構形式等進行理論探討，對工業機器人本體及零部件進行應用開發。在工業機器人整合系統研究中，主要對機器人機構建模、機器人基本配置、機器人系統配套及成套裝置、機器人整合系統控制等進行理論分析；在工業機器人模組化研究中，主要對機器人本體模組化過程中的組合模組構成、本體模組化等進行機器人運動分析和本體設計。透過模組化設計案例，全面系統地剖析了工業機器人本體模組化的本質和意義。同時對模組化工業機器人的運動原理進行研究與設計，提出了機器人模組化過程中存在的主要問題和模組化設計建議或相應的原則性解決方案。
全書主要包括：工業機器人特點及作業要求、工業機器人整合系統、工業機器人本體模組化、工業機器人主要零部件模組化、工業機器人其他部件模組化。全書理論與應用相結合，以多用途工業機器人、電鍍用自動操作機、定位循環操作工業機器人等為設計案例進行剖析，應用性強。
本書可供機器人設計及其應用領域的工程技術人員參考，也可作為機械系大學生、工科研究生的教學參考書。
全書主要包括：工業機器人特點及作業要求、工業機器人整合系統、工業機器人本體模組化、工業機器人主要零部件模組化、工業機器人其他部件模組化。全書理論與應用相結合，以多用途工業機器人、電鍍用自動操作機、定位循環操作工業機器人等為設計案例進行剖析，應用性強。
本書可供機器人設計及其應用領域的工程技術人員參考，也可作為機械系大學生、工科研究生的教學參考書。
目錄
第1 章 導論
1.1 機器人技術概述
1.2 機器人現狀及海內外發展趨勢
1.2.1 中國工業機器人發展
1.2.2 國際機器人發展
1.3 本書的主要内容與特點
1.3.1 主要内容
1.3.2 主要特點
參考文獻
第2 章 工業機器人特點及作業要求
2.1 工業機器人特點及應用
2.2 工業機器人作業要求
2.2.1 機器人路徑及運動規劃
2.2.2 機器人關節空間控制
2.2.3 機器人力控制
2.2.4 機器人定位
2.2.5 機器人導航
參考文獻
第3 章 工業機器人整合系統
3.1 工業機器人基本技術參數
3.1.1 機器人負載
3.1.2 最大運動範圍
3.1.3 自由度
3.1.4 精確度
3.1.5 速度
3.1.6 機器人重量
3.1.7 制動和慣性力矩
3.1.8 防護等級
3.1.9 機器人材料
3.2 機器人機構建模
3.2.1 機器人建模影響因素
3.2.2 機器人本體設計
3.2.3 機器人桿件設計
3.2.4 機器人結構優化
3.3 機器人總體結構類型
3.3.1 直角座標機器人結構
3.3.2 圓柱座標機器人結構
3.3.3 球座標機器人結構
3.3.4 關節型機器人結構
3.3.5 其他結構
3.4 機器人基本配置
3.4.1 工業機器人組合
3.4.2 工業機器人主要組合模組
3.4.3 工業機器人配置方案
3.5 機器人系統配套及成套裝置
3.5.1 工業機器人操作機配套裝置
3.5.2 工業機器人操作機成套裝置
3.6 機器人整合系統控制
3.6.1 規格
3.6.2 選擇驅動及檢測裝置
3.6.3 控制平臺
參考文獻
第4 章 工業機器人本體模組化
4.1 工業機器人組合模組構成
4.1.1 機器人組成機構分析
4.1.2 機器人運動原理
4.1.3 組合模組結構工業機器人
4.2 工業機器人本體模組化設計
4.2.1 多用途工業機器人
4.2.2 電鍍用自動操作機
4.2.3 定位循環操作工業機器人
4.2.4 模組化設計建議
參考文獻
第5 章 工業機器人主要零部件模組化
5.1 手臂機構
5.1.1 手臂機構原理
5.1.2 手臂機構設計案例
5.2 手腕機構
5.2.1 手腕機構原理
5.2.2 手腕機構設計案例
5.3 轉動-升降機構
5.3.1 轉動機構原理及案例
5.3.2 升降機構原理及案例
5.4 末端執行器
5.4.1 夾持機構原理
5.4.2 夾持機構設計案例
參考文獻
第6 章 工業機器人其他部件模組化
6.1 操作機小車傳動裝置
6.1.1 操作機小車傳動裝置原理
6.1.2 操作機小車傳動裝置設計
6.2 操作機滑板裝置
6.2.1 滑板機構運動原理
6.2.2 滑板的模組結構
參考文獻
1.1 機器人技術概述
1.2 機器人現狀及海內外發展趨勢
1.2.1 中國工業機器人發展
1.2.2 國際機器人發展
1.3 本書的主要内容與特點
1.3.1 主要内容
1.3.2 主要特點
參考文獻
第2 章 工業機器人特點及作業要求
2.1 工業機器人特點及應用
2.2 工業機器人作業要求
2.2.1 機器人路徑及運動規劃
2.2.2 機器人關節空間控制
2.2.3 機器人力控制
2.2.4 機器人定位
2.2.5 機器人導航
參考文獻
第3 章 工業機器人整合系統
3.1 工業機器人基本技術參數
3.1.1 機器人負載
3.1.2 最大運動範圍
3.1.3 自由度
3.1.4 精確度
3.1.5 速度
3.1.6 機器人重量
3.1.7 制動和慣性力矩
3.1.8 防護等級
3.1.9 機器人材料
3.2 機器人機構建模
3.2.1 機器人建模影響因素
3.2.2 機器人本體設計
3.2.3 機器人桿件設計
3.2.4 機器人結構優化
3.3 機器人總體結構類型
3.3.1 直角座標機器人結構
3.3.2 圓柱座標機器人結構
3.3.3 球座標機器人結構
3.3.4 關節型機器人結構
3.3.5 其他結構
3.4 機器人基本配置
3.4.1 工業機器人組合
3.4.2 工業機器人主要組合模組
3.4.3 工業機器人配置方案
3.5 機器人系統配套及成套裝置
3.5.1 工業機器人操作機配套裝置
3.5.2 工業機器人操作機成套裝置
3.6 機器人整合系統控制
3.6.1 規格
3.6.2 選擇驅動及檢測裝置
3.6.3 控制平臺
參考文獻
第4 章 工業機器人本體模組化
4.1 工業機器人組合模組構成
4.1.1 機器人組成機構分析
4.1.2 機器人運動原理
4.1.3 組合模組結構工業機器人
4.2 工業機器人本體模組化設計
4.2.1 多用途工業機器人
4.2.2 電鍍用自動操作機
4.2.3 定位循環操作工業機器人
4.2.4 模組化設計建議
參考文獻
第5 章 工業機器人主要零部件模組化
5.1 手臂機構
5.1.1 手臂機構原理
5.1.2 手臂機構設計案例
5.2 手腕機構
5.2.1 手腕機構原理
5.2.2 手腕機構設計案例
5.3 轉動-升降機構
5.3.1 轉動機構原理及案例
5.3.2 升降機構原理及案例
5.4 末端執行器
5.4.1 夾持機構原理
5.4.2 夾持機構設計案例
參考文獻
第6 章 工業機器人其他部件模組化
6.1 操作機小車傳動裝置
6.1.1 操作機小車傳動裝置原理
6.1.2 操作機小車傳動裝置設計
6.2 操作機滑板裝置
6.2.1 滑板機構運動原理
6.2.2 滑板的模組結構
參考文獻
序／導讀
這是一本理論與工程實際密切聯繫，並結合設計案例系統地論述工業機器人整合系統與模組化的著作。
由於工業機器人是柔性生產不可或缺的設備，因此工業機器人模組化設計將是機械製造及自動化的重要組成部分，是一種既要求多學科理論基礎，更要求工程知識和實踐經驗，蘊藏著巨大優勢和潛力的工作。模組化工業機器人的研製和應用具有高效率和開放性，易於實現產品開發並容易得到使用者的認可，但對其系統研究的成果或論著卻極少見。由於系統地對工業機器人整合系統與模組化分析研究較少，該方面知識主要靠設計者自己在工作實踐中摸索積累，這給工業機器人開發設計帶來較大的困難，更不便於滿足應用者的需求。知識點及設計案例的不足，不僅會極大地限制設計者的視野和創造力，還會限制機器人的發展和應用。筆者本著「理論-設計-開發」的理念完成了此著作，重點在於開發，書中較全面系統地闡述了工業機器人整合系統與模組化等方面的理論及存在的問題，並提出了相應的解決方案，透過多個設計案例表達本體模組化及零部件模組化的結構特徵，具有很強的實用性。如果能為讀者在工業機器人設計方面提供幫助，筆者將會感到極大的滿足與欣慰。
全書共由6章組成，分别是：第1章，導論；第2章，工業機器人特點及作業要求；第3章，工業機器人整合系統；第4章，工業機器人本體模組化；第5章，工業機器人主要零部件模組化；第6章，工業機器人其他部件模組化。本書是筆者在從事產品開發設計和學校教研的基礎上，結合筆者的研究成果以及海內外的研究資料完成的。書中理論一方面是筆者在工作及研究中對該問題的看法與觀點，另一方面是參考和汲取了海內外的資料。為了突出對模組化機器人設計的闡述及對其結構特殊性的重點描述，第3~6章的圖樣去掉了一些複雜的結構、要素、交叉重疊關係和圖樣解釋等，僅給出了簡潔示意的表達和概略性的介紹，某些具體的零部件結構未能詳細論述。
由於圖樣和設計案例的軟體、版本不同，圖樣和設計案例的源頭多及個别圖樣圖面太大且複雜等原因，使得列舉案例存在某些圖的内容、格式表達不妥之處。並且，書中的諸多觀點也只是筆者一家之説。由於筆者水平及時間限制等，書中可能會出現不妥之處，懇請並歡迎讀者及各界人士予以指正。
由於工業機器人是柔性生產不可或缺的設備，因此工業機器人模組化設計將是機械製造及自動化的重要組成部分，是一種既要求多學科理論基礎，更要求工程知識和實踐經驗，蘊藏著巨大優勢和潛力的工作。模組化工業機器人的研製和應用具有高效率和開放性，易於實現產品開發並容易得到使用者的認可，但對其系統研究的成果或論著卻極少見。由於系統地對工業機器人整合系統與模組化分析研究較少，該方面知識主要靠設計者自己在工作實踐中摸索積累，這給工業機器人開發設計帶來較大的困難，更不便於滿足應用者的需求。知識點及設計案例的不足，不僅會極大地限制設計者的視野和創造力，還會限制機器人的發展和應用。筆者本著「理論-設計-開發」的理念完成了此著作，重點在於開發，書中較全面系統地闡述了工業機器人整合系統與模組化等方面的理論及存在的問題，並提出了相應的解決方案，透過多個設計案例表達本體模組化及零部件模組化的結構特徵，具有很強的實用性。如果能為讀者在工業機器人設計方面提供幫助，筆者將會感到極大的滿足與欣慰。
全書共由6章組成，分别是：第1章，導論；第2章，工業機器人特點及作業要求；第3章，工業機器人整合系統；第4章，工業機器人本體模組化；第5章，工業機器人主要零部件模組化；第6章，工業機器人其他部件模組化。本書是筆者在從事產品開發設計和學校教研的基礎上，結合筆者的研究成果以及海內外的研究資料完成的。書中理論一方面是筆者在工作及研究中對該問題的看法與觀點，另一方面是參考和汲取了海內外的資料。為了突出對模組化機器人設計的闡述及對其結構特殊性的重點描述，第3~6章的圖樣去掉了一些複雜的結構、要素、交叉重疊關係和圖樣解釋等，僅給出了簡潔示意的表達和概略性的介紹，某些具體的零部件結構未能詳細論述。
由於圖樣和設計案例的軟體、版本不同，圖樣和設計案例的源頭多及個别圖樣圖面太大且複雜等原因，使得列舉案例存在某些圖的内容、格式表達不妥之處。並且，書中的諸多觀點也只是筆者一家之説。由於筆者水平及時間限制等，書中可能會出現不妥之處，懇請並歡迎讀者及各界人士予以指正。
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