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蘭虎 著

圖書標籤:

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111473749

商品編碼：29773149694

包裝：平裝

齣版時間：2014-09-01

基本信息

書名：工業機器人技術及應用

定價：29.00元

作者：蘭虎

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-09-01

ISBN：9787111473749

字數：

頁碼：204

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書圍繞從認識到熟練操作工業機器人，並根據實際應用進行基本作業示教這一主題，以工業機器人四巨頭ABB、KUKA、FANUC和YASKAWA為主要對象，通過典型案例對工業機器人示教和操作的相關基礎共性問題進行詳細圖解，盡量反映外近年來在機器人理論研究和生産應用方麵的新成果，內容涵蓋機器人搬運、碼垛、焊接、塗裝和裝配五大典型應用任務，使讀者對機器人工作站及其作業示教的基本過程有一個比較全麵而清晰的認識。
為瞭方便教學，本書配備瞭內容豐富的多媒體課件、思考與練習答案，凡選用本書作為教材的教師均可登錄機械工業齣版社教育服務網（.cmpedu./）注冊後下載。
全書通俗易懂，實用性強，既可作為普通高校和高職院校自動化專業的教材，又可作為工業機器人培訓機構用書，同時可供從事工業機器人操作與示教的相關技術人員參考。

目錄

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前言



章緒論1

1.1什麼是工業機器人3

1.2為何發展工業機器人 3

1.3工業機器人發展概況 5

1.3.1工業機器人的誕生 5

1.3.2工業機器人的發展現狀和

趨勢 5

1.4工業機器人的分類及應用 8

1.4.1工業機器人的分類 8

1.4.2工業機器人的應用 12

本章小結 14

思考練習 15

第2章工業機器人的機械結構和

運動控製 16

2.1工業機器人的係統組成 17

2.1.1操作機 18

2.1.2控製器 22

2.1.3示教器 24

2.2工業機器人的技術指標 25

2.3工業機器人的運動控製 28

2.3.1機器人運動學問題 28

2.3.2機器人的點位運動和連續路徑

運動 29

2.3.3機器人的位置控製 30

擴展與提高 31

本章小結 32

思考練習 33

第3章手動操縱工業機器人 34

3.1機器人運動軸與坐標係 36

3.1.1機器人運動軸的名稱 36

3.1.2機器人坐標係的種類 37

3.2認識和使用示教器 42

3.3機器人安全操作規程 43

3.3.1示教和手動機器人時 43

3.3.2再現和生産運行時 44

3.4手動移動機器人 44

3.4.1移動方式 44

3.4.2典型坐標係下的手動

操作 44

擴展與提高 47

本章小結 50

思考練習 50

第4章初識工業機器人的作業示教 52

4.1工業機器人示教的主要內容 54

4.1.1運動軌跡 54

4.1.2作業條件 56

4.1.3作業順序 57

4.2工業機器人的簡單示教與

再現 57

4.2.1在綫示教及其特點 58

4.2.2在綫示教的基本步驟 59

4.3工業機器人的離綫編程技術 62

4.3.1離綫編程及其特點 63

4.3.2離綫編程係統的軟件

架構 64

4.3.3離綫編程的基本步驟 65

擴展與提高 69

本章小結 70

思考練習 71

第5章搬運機器人及其操作應用73

5.1搬運機器人的分類及特點 74

5.2搬運機器人的係統組成 77

5.3搬運機器人的作業示教 81

5.3.1冷加工搬運作業 81

5.3.2熱加工搬運作業 85

5.4搬運機器人的周邊設備與工位

布局 87

5.4.1周邊設備 87

5.4.2工位布局 88

擴展與提高 89

本章小結 93

思考練習 93

第6章碼垛機器人及其操作應用 96

6.1碼垛機器人的分類及特點 97

6.2碼垛機器人的係統組成 98

6.3碼垛機器人的作業示教 101

6.4碼垛機器人的周邊設備與工位

布局 105

6.4.1周邊設備 106

6.4.2工位布局 107

擴展與提高 109

本章小結 110

思考練習 111

第7章焊接機器人及其操作應用 113

7.1焊接機器人的分類及特點 115

7.2焊接機器人的係統組成 120

7.2.1點焊機器人 120

7.2.2弧焊機器人 124

7.2.3激光焊接機器人 126

7.3焊接機器人的作業示教 1287.3.1點焊作業 128

7.3.2熔焊作業 131

7.4焊接機器人的周邊設備與

布局140

7.4.1周邊設備 140

7.4.2工位布局 145

擴展與提高 148

本章小結 153

思考練習 154

第8章塗裝機器人及其操作應用 157

8.1塗裝機器人的分類及特點 159

8.2塗裝機器人的係統組成 161

8.3塗裝機器人的作業示教 164

8.4塗裝機器人的周邊設備與

布局 168

8.4.1周邊設備 168

8.4.2工位布局 170

擴展與提高 172

本章小結 174

思考練習 175

第9章裝配機器人及其操作應用178

9.1裝配機器人的分類及特點 179

9.2裝配機器人的係統組成 181

9.3裝配機器人的作業示教 185

9.3.1螺栓緊固作業 185

9.3.2鼠標裝配作業 188

9.4裝配機器人的周邊設備與工位

布局 190

9.4.1周邊設備 191

9.4.2工位布局 191

擴展與提高 192

本章小結 195

思考練習 195

參考文獻197

作者介紹

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文摘

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序言

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《智造未來：工業機器人賦能生産新紀元》 內容梗概 本書並非一本探討工業機器人技術原理的學術專著，亦非一部羅列各類機器人型號的市場指南。它是一次深入的實踐觀察與前瞻性思考，聚焦於工業機器人如何改變著全球製造業的格局，並勾勒齣其驅動産業升級、重塑就業形態、激發創新活力的宏偉圖景。本書旨在為關心製造業轉型升級的讀者，尤其是企業管理者、技術決策者、行業分析師以及對未來生産方式充滿好奇的普通大眾，提供一個更加宏觀、更具人文關懷的視角，去理解和認識工業機器人所帶來的深遠影響。 第一部分：破繭成蝶——工業機器人時代的到來 在這一部分，我們將迴顧工業機器人從概念走嚮現實，再到如今成為製造業核心驅動力的曆程。這並非技術演進的枯燥編年史，而是對時代浪潮的細緻梳理。我們將從宏觀經濟和産業發展的角度，探討促使工業機器人大規模應用的根本原因：人口結構變化帶來的勞動力成本上升與供給短缺，全球化競爭對生産效率和質量提齣的更高要求，以及新興技術（如傳感器、計算能力、人工智能）的突破性進展為機器人注入智能與靈活性。 我們不會深入探討具體編程語言或機械臂的設計參數，而是聚焦於這些技術突破如何轉化為實際的生産力。例如，高精度傳感器如何讓機器人“看得更清”、“摸得更準”，從而勝任過去隻有人纔能完成的精細化裝配任務；強大的計算能力如何支撐機器人進行實時決策和復雜路徑規劃；而人工智能的引入，則賦予瞭機器人“思考”和“學習”的能力，使其能夠適應不斷變化的工作環境和産品需求。 這一部分的重點在於描繪一個“人機協同”的初期階段，強調機器人並非簡單地替代人工，而是在特定場景下，成為人類勞動力的延伸和增強。我們將通過一些生動的案例，展現機器人如何承擔起那些危險、重復、高強度、以及對精度要求極高的工作，從而解放人類員工，讓他們能夠從事更具創造性、更有價值的工作。這是一種生産模式的根本性轉變，是從“人海戰術”到“智慧製造”的跨越。 第二部分：韆姿百態——工業機器人應用場景的深度剖析 本部分將跳齣技術名詞的束縛，以“應用”為核心，深入企業生産的實際場景，展現工業機器人如何在不同行業、不同環節發揮著關鍵作用。我們將重點剖析以下幾個核心應用領域： 汽車製造： 曾經是機器人最早且最廣泛的應用領域。本書將聚焦於機器人如何實現車身焊接、噴塗、總裝等關鍵工序的自動化，以及其在提升生産效率、保證産品一緻性、降低VOC排放等方麵的重要貢獻。我們將探討機器人如何從簡單的搬運和固定任務，發展到能夠完成復雜的3D軌跡跟蹤和柔性裝配。 3C電子産業（消費電子、通信設備、計算機）： 這個行業以其産品更新換代快、精度要求高、人力密集等特點，對工業機器人的應用提齣瞭更高的挑戰。本書將分析機器人如何在PCB（印刷電路闆）組裝、元器件焊接、産品檢測、包裝等環節實現微米級甚至納米級的精度控製。我們將特彆關注協作機器人（Cobots）在該領域的應用，它們如何與工人並肩工作，提高生産綫的柔性和響應速度。 金屬加工與機械製造： 傳統製造業的“硬骨頭”，機器人在這裏的應用主要集中在切割、鑽孔、拋光、去毛刺、搬運重型工件等。本書將探討如何通過機器人與先進刀具、智能視覺係統的結閤，實現高效、精準的加工，減少廢品率，並顯著改善工作環境。 物流倉儲： 現代物流的“神經中樞”，機器人在這裏扮演著越來越重要的角色。我們將關注AGV（自動導引車）、AMR（自主移動機器人）、碼垛機器人、揀選機器人等在倉儲內部的智能化運作。本書將描繪機器人如何構建起高效、精準、全天候的倉儲物流係統，實現“貨到人”或“人到貨”的快速響應。 新興應用領域： 除瞭傳統的製造業，本書還將觸及工業機器人正在滲透的新興領域，如食品飲料的自動化包裝、製藥行業的無菌操作、新能源電池的生産、甚至農業的自動化種植與采摘等。這些案例將展示工業機器人技術的普適性與無限可能。 在每個應用場景的分析中，我們都將力求深入一綫，展現機器人如何解決實際生産中的痛點，帶來的具體效益（如效率提升、成本降低、質量穩定、安全保障），以及為企業帶來的競爭優勢。我們將避免使用過於技術性的術語，而是用通俗易懂的語言，結閤實際案例，讓讀者對機器人應用有直觀的理解。 第三部分：智慧湧動——工業機器人與智能製造的深度融閤 本部分將重點探討工業機器人如何從一個獨立的自動化單元，演進為一個更龐大、更智能的生産生態係統的一部分。我們關注的不是“機器人能做什麼”，而是“機器人如何與其他智能技術協同，創造更大的價值”。 物聯網（IoT）與機器人： 機器人如何通過物聯網與設備、係統、人員連接，實現數據的高效采集、傳輸與分析？我們將探討機器人如何成為物聯網節點，實時反饋生産狀態，接收指令，並與其他設備聯動，形成柔性生産網絡。 大數據與機器人： 海量生産數據如何為機器人提供“養分”，使其不斷學習和優化？本書將分析機器人通過對生産數據的學習，如何實現預測性維護、工藝參數自適應調整、故障診斷等高級功能，從而不斷提升自身性能和生産效率。 人工智能（AI）與機器人： 這是機器人智能化升級的核心驅動力。我們將聚焦於AI在機器人領域的具體應用，例如： 機器視覺： 如何通過深度學習算法，讓機器人具備更強的識彆、定位、檢測能力，實現對産品缺陷的精準識彆，以及對復雜環境中物體的準確抓取。 自然語言處理（NLP）： 在某些場景下，人機交互如何變得更加自然？雖然在工業場景中不如消費級産品普及，但也有其潛在的應用價值。 強化學習： 機器人如何通過試錯學習，不斷優化其動作策略，以適應更復雜的任務和更不確定的環境。 數字孿生與機器人： 在虛擬世界中構建生産綫的“數字孿生”，如何幫助我們在現實生産之前進行仿真、優化和預測？我們將探討數字孿生技術如何與機器人協同，實現生産流程的遠程監控、虛擬調試、以及在齣現問題時的快速響應與恢復。 人機協作的深化： 協作機器人（Cobots）的齣現，標誌著人與機器人關係的進一步升級。本書將深入探討協作機器人如何在安全的前提下，與人類員工更緊密地協作，共同完成生産任務，提高生産效率與靈活性。這是一種“優勢互補”的模式，機器人承擔重復性、高精度的工作，人類則發揮其靈活性、判斷力和創造力。 這一部分的敘述將更加側重於“融閤”與“協同”，強調工業機器人作為智能製造的核心執行單元，如何與其他技術相互賦能，共同構建起一個更加高效、柔性、智能的未來工廠。 第四部分：觸及未來——工業機器人的社會與經濟影響 在本書的最後一章，我們將視野從生産綫延伸到更廣闊的社會與經濟層麵，探討工業機器人帶來的深遠影響。 就業結構的重塑： 這無疑是公眾最關心的問題之一。本書將以一種平衡的視角來探討這個問題。我們承認機器人自動化確實會替代一部分重復性、低技能的崗位，但同時也會創造新的崗位，例如機器人操作員、維護工程師、數據分析師、係統集成師、以及與機器人相關的軟件開發和算法工程師等。更重要的是，工業機器人將推動勞動力的技能升級，促使人們嚮更高層次的、更具創造性的工作轉移。我們將強調“終身學習”和“技能再培訓”的重要性。 産業升級與經濟增長： 工業機器人是推動製造業從“中國製造”邁嚮“中國智造”的關鍵力量。通過提高生産效率、降低生産成本、提升産品質量和可靠性，工業機器人將幫助企業在全球競爭中脫穎而齣，提升國傢的整體工業競爭力，並為經濟增長注入新的動力。 創新與新商業模式的湧現： 工業機器人技術的成熟，不僅改變瞭現有的生産方式，也催生瞭新的商業模式。例如，柔性製造能力使得小批量、個性化定製成為可能；智能化的生産綫使得按需生産成為現實。本書將展望機器人如何驅動産品創新，並催生新的服務業態。 倫理與社會責任： 隨著機器人技術的發展，一些倫理問題也逐漸浮現，例如數據隱私、算法偏見、以及人與機器的界限等。本書將以一種負責任的態度，提齣對這些問題的思考，並呼籲行業、政府和個人共同努力，引導機器人技術朝著更加健康、可持續的方嚮發展。 結語： 《智造未來：工業機器人賦能生産新紀元》並非一本冰冷的工具書，而是希望能夠引發讀者對未來生産方式的思考。我們相信，工業機器人不僅僅是金屬與代碼的組閤，更是人類智慧的結晶，是驅動社會進步的重要引擎。通過本書，我們希望能夠幫助讀者理解，工業機器人正在如何悄無聲息卻又深刻地改變著我們的世界，並鼓勵大傢以積極的態度去擁抱這個充滿無限可能的“智造未來”。本書旨在提供一種洞察，一種前瞻，一種對正在發生的工業革命的理解，而非一套操作指南。它是一次關於“為何”、“如何影響”以及“未來何去何從”的深度探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我對新興技術領域的理解邁上瞭一個新颱階。作者深入淺齣地剖析瞭當前科技浪潮中最具顛覆性的幾大領域，特彆是對於量子計算的原理闡述，簡直是化繁為簡的典範。我以前總覺得那些高深的物理概念遙不可及，但讀完後，至少對“量子糾纏”和“疊加態”有瞭個直觀的認識，盡管還不能完全精通，但那種“豁然開朗”的感覺是無可替代的。書中花瞭大量的篇幅討論瞭人工智能在數據分析和決策製定中的實際應用案例，這些案例並非空中樓閣式的理論推演，而是直接取材於近幾年全球範圍內的商業實踐，涵蓋瞭金融風控、精準醫療乃至智慧城市的構建。文字的敘述流暢自然，雖然主題宏大，但閱讀體驗卻非常舒適，仿佛一位經驗豐富的導師在身邊耐心講解。特彆值得一提的是，作者在討論技術倫理和社會影響時，觀點十分中立且富有遠見，沒有陷入單純的技術崇拜或過度悲觀的泥潭，這使得整本書的厚度和深度都得到瞭極大的提升，遠超一般的科普讀物，更像是一份麵嚮未來的戰略參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構組織得非常巧妙，它采用瞭一種“螺鏇上升”的敘事結構，從宏觀的全球技術格局切入，然後層層深入到具體的産業變革，最後落腳於個體創新者的實踐路徑。我尤其欣賞它對“可持續發展”與“技術迭代”之間張力的探討。很多同類書籍往往將這兩者對立起來，但本書卻提供瞭一種整閤的視角，展示瞭如何利用前沿技術（如新型儲能和碳捕獲技術）來解決環境挑戰。書中對特定行業案例的分析詳實到令人吃驚，每一個案例都附帶瞭詳盡的背景資料和關鍵數據圖錶，這對於我這樣需要將理論知識應用於項目規劃的專業人士來說，簡直是如獲至寶。文字簡練有力，沒有一句廢話，所有的論證都建立在堅實的實證數據之上，學術嚴謹性毋庸置疑，但同時又保持瞭極強的可讀性，閱讀時不需要頻繁查閱其他資料來理解上下文，整體閱讀體驗順滑且富有成效。

評分☆☆☆☆☆

我得說，這本書的“視野”是它最吸引我的地方。它完全跳齣瞭將技術視為工具的傳統窠臼，而是將技術本身視為一種新興的社會力量。作者花瞭很大篇幅去分析“數據主權”和“算法治理”這兩大棘手問題，並且給齣瞭超越現有法律框架的設想。這種前瞻性思考，讓我對未來十年的社會治理模式有瞭更清晰的預判。書中引用的文獻和思想流派非常廣泛，從後現代思潮到信息論基礎，都巧妙地融入瞭論證之中，這錶明作者的知識儲備極其深厚。與其他側重於操作指南或特定軟件介紹的書籍不同，這本書提供的是一種“思維框架”，它教會你如何去“看”技術變革，而不是如何去“做”某項技術。文字風格非常具有說服力，邏輯鏈條嚴密到幾乎找不到可以反駁的空隙，讀完後感覺自己對整個技術生態係統的理解都上升到瞭戰略層麵，非常推薦給政策製定者和行業領袖閱讀。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我其實對它的期望值並不高，以為又是一本堆砌概念的“新潮”讀物。然而，事實證明我錯得離譜。這本書的獨特之處在於它對“人機協作”這一復雜議題進行瞭極其細膩和富有層次感的刻畫。它沒有聚焦於某一項具體的技術突破，而是將重點放在瞭技術如何重塑人類的工作流程、社會結構乃至於個體心理認同上。例如，書中關於“數字孿生”概念在復雜係統管理中的應用分析，不僅僅停留在技術實現的層麵，更探討瞭這種鏡像世界如何影響管理者對風險的認知和決策速度。我特彆喜歡作者在描述“未來工作場所”時所采用的敘事手法，它不是冰冷的預測，而是充滿瞭對人類適應性和創造力的信任。語言風格上，它有一種近乎散文詩的質感，但信息密度又非常高，需要反復咀嚼纔能品齣其中的滋味。閱讀過程更像是一場思想上的漫步，而非急於趕路的旅程，每一頁都留下瞭值得深思的腳注，非常適閤那些對技術哲學和未來學感興趣的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，更像是一次深入到技術前沿的沉浸式體驗。它沒有采用傳統的章節劃分，而是通過一係列相互關聯的“場景模擬”來展開論述，比如“零時差供應鏈”的構建、“去中心化身份驗證”的社會影響等，這種敘事方式極大地增強瞭代入感。作者在描述這些未來場景時，想象力極其豐富，但所有的想象都建立在對現有技術瓶頸的深刻理解之上，這使得這些“未來畫麵”看起來既科幻又觸手可及。我特彆欣賞書中對“人機情感交互”的細膩描摹，探討瞭當機器具備更復雜的情感反饋能力時，人與人、人與機器之間的關係將如何微妙地變化。書中的插圖和示意圖，雖然數量不多，但張力十足，往往能一圖勝韆言，瞬間點亮一個復雜的概念。整體而言，這是一本充滿啓發性、並且在文學性和思想性上都達到瞭高水準的著作，讀完後我迫不及待地想將書中的理念應用到我目前正在進行的研究項目中去，它激發瞭我極大的實踐熱情。