工業(yè)機器人

內(nèi)容概要

工業(yè)機器人是20世紀以后發(fā)展起來的一種能模仿人的某些動作和控制功能。并按照可變的預定程序、軌跡及其他要求操作工具，實現(xiàn)多種操作的自動化機械系統(tǒng)。工業(yè)機器人技術綜合了精密機械技術、檢測傳感技術和自動控制技術等領域的最新成果，正在越來越多地取代操作工人，出色地完成著極其繁重、復雜、精密或充滿危險的各種各樣的工作。在工廠自動化和柔性制造系統(tǒng)中，工業(yè)機器人也起著關鍵的作用，并已經(jīng)廣泛應用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航天航空和軍事技術等各個領域。　  本書著眼于教學實際，系統(tǒng)地介紹了工業(yè)機器人的相關知識。全書共分九章，按順序分別介紹了工業(yè)機器人的基本概念、機械結構（包括手部、臂部、腕部）的典型結構和相關的設計計算方法、定位緩沖原理與方法、工業(yè)機器人的檢測傳感技術與典型實例、工業(yè)機器人的控制技術與典型實例、工業(yè)機器人的總體設計方法以及工業(yè)機器人的典型應用等內(nèi)容。編寫過程中，作者在參考和引用有關機器人方面的論著、資料時，力爭做到選材新穎、深入淺出、實用性強。書中每章都附有思考題，以便使讀者更好地把握和理解相關內(nèi)容。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　機器人的基本概念　1.2　工業(yè)機器人的形成和發(fā)展　1.3　工業(yè)機器人的組成與分類　　1.3.1　工業(yè)機器人的組成　　1.3.2　工業(yè)機器人的基本職能　　1.3.3　工業(yè)機器人的分類　1.4　工業(yè)機器人的主要技術參數(shù)　1.5　工業(yè)機器人常用的圖形符號及坐標形式　  1.5.1　工業(yè)機器人常用的圖形符號　  1.5.2　工業(yè)機器人的坐標形式　1.6　工業(yè)機器人的應用范圍　1.7　工業(yè)機器人的發(fā)展態(tài)勢分析　思考題第2章　工業(yè)機器人的手部　2.1　概述　2.2　鉗爪式手部機構的選用要點　2.3　鉗爪式手部機構的夾緊力分析與計算　  2.3.1　鉗爪式手部機構的夾緊力分析　  2.3.2　鉗爪式手部的傳動結構及夾緊力的計算　2.4　鉗爪式手部機構驅動力計算　  2.4.1　拉緊裝置原理　  2.4.2　驅動力的計算　  2.4.3　驅動力計算步驟　2.5　鉗爪式手部機構定位誤差分析　  2.5.1　移動式鉗爪的定位誤差　  2.5.2　回轉式鉗爪的定位誤差　2.6　磁吸式手部簡介　  2.6.1　原理與應用　  2.6.2　磁吸式手部機構的選用要點　2.7　氣吸式手部簡介  　2.7.1　氣吸式手部的工作原理　2.8　氣動手爪簡介　思考題第3章　工業(yè)機器人的腕部  3.1　工業(yè)機器人腕部的特點  3.2　工業(yè)機器人腕部的典型結構    3.2.1　具有一個回轉運動的腕部結構    3.2.2　具有兩個回轉運動的腕部結構    3.2.3　具有回轉和橫移運動的腕部結構    3.2.4　具有多個自由度的機械傳動腕部結構    3.2.5　柔順手腕  3.3　工業(yè)機器人腕部回轉力矩的計算  思考題第4章　工業(yè)機器人的臂部  4.1　工業(yè)機器人臂部的特點和要求  4.2　工業(yè)機器人臂部的結構形式    4.2.1　手臂的伸縮運動機構    4.2.2　手臂的回轉及升降運動機構    4.2.3　臂部俯仰運動的結構    4.2.4　臂部復合運動機構  4.3　工業(yè)機器人臂部的導向裝置  4.4　工業(yè)機器人臂部的驅動計算  思考題第5章　工業(yè)機器人的定位與緩沖  5.1　工業(yè)機器人的定位精度及其影響因素  5.2　工業(yè)機器人的運動特性  5.3　工業(yè)機器人的定位方法 　 5.3.1　電氣開關定位　  5.3.2　機械擋塊定位　  5.3.3　伺服定位系統(tǒng)　5.4　工業(yè)機器人的定位緩沖裝置　  5.4.1　彈性緩沖元件　  5.4.2　液壓緩沖裝置　思考題第6章　工業(yè)機器人傳感器及其應用　6.1　工業(yè)機器人傳感器分類　  6.1.1　工業(yè)機器人傳感器分類　  6.1.2　工業(yè)機器人對傳感器的要求　　……第7章　工業(yè)機器人控制系統(tǒng)第8章　工業(yè)機器人的總體設計第9章　工業(yè)機器人的應用參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　機器人的基本概念　　世界機器人之父恩格爾伯格先生認為，機器人目前尚沒有準確的定義，但有一點可以確定，即機器人不一定像人，但能替代人工作。美國不僅將工業(yè)機器人和服務機器人看做是機器人，還將無人機、水下潛器、月球車甚至巡航導彈等都看做是機器人。機器人技術是綜合了計算器、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多學科而形成的高新技術。它一般由機械本體、控制器、伺服驅動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成，是一種綜合了人和機器特長、能在三維空間完成各種作業(yè)的機電一體化裝置。它既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，特別適合于多品種、小批量的柔性生產(chǎn)?！　∫虼?，“機器人”是一種在計算機控制下的可編程的自動機器，根據(jù)所處的環(huán)境和作業(yè)需要，它具有至少一項或多項擬人功能，另外還可能程度不同地具有某些環(huán)境感知能力（如視覺、力覺、觸覺、接近覺等），以及語言功能乃至邏輯思維、判斷決策功能等，從而使它能在要求的環(huán)境中代替人進行作業(yè)?！　C器人從應用環(huán)境出發(fā)可分為兩大類，即工業(yè)機器人和特種機器人。所謂工業(yè)機器人，就是面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人，通常是指一種能模擬人的手、臂的部分動作，按照預訂的程序、軌跡及其他要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或操縱工具的自動化裝置。而特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務于人類的各種先進機器人，包括：服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。　　1.2　工業(yè)機器人的形成和發(fā)展早在三千多年前的西周時代，我國就出現(xiàn)了能歌善舞的木偶，稱為“倡者”，這可能是世界上最早的“機器人”?！　≡诮?，隨著第一次、第二次工業(yè)革命，各種機械裝置的發(fā)明與應用，世界各地出現(xiàn)了許多“機器人”玩具和工藝品。這些裝置大多由時鐘機構驅動，用凸輪和杠桿傳遞運動。　　1920年，捷克作家凱?開比克在一個科幻劇本中首次提出了Robot這個名詞?，F(xiàn)在已被人們作為機器人的專用名詞。

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