工業(yè)機(jī)器人

內(nèi)容概要

工業(yè)機(jī)器人是20世紀(jì)以后發(fā)展起來的一種能模仿人的某些動(dòng)作和控制功能。并按照可變的預(yù)定程序、軌跡及其他要求操作工具，實(shí)現(xiàn)多種操作的自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)綜合了精密機(jī)械技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等領(lǐng)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(fù)雜、精密或充滿危險(xiǎn)的各種各樣的工作。在工廠自動(dòng)化和柔性制造系統(tǒng)中，工業(yè)機(jī)器人也起著關(guān)鍵的作用，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航天航空和軍事技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域?！? 本書著眼于教學(xué)實(shí)際，系統(tǒng)地介紹了工業(yè)機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)。全書共分九章，按順序分別介紹了工業(yè)機(jī)器人的基本概念、機(jī)械結(jié)構(gòu)（包括手部、臂部、腕部）的典型結(jié)構(gòu)和相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法、定位緩沖原理與方法、工業(yè)機(jī)器人的檢測(cè)傳感技術(shù)與典型實(shí)例、工業(yè)機(jī)器人的控制技術(shù)與典型實(shí)例、工業(yè)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)方法以及工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用等內(nèi)容。編寫過程中，作者在參考和引用有關(guān)機(jī)器人方面的論著、資料時(shí)，力爭(zhēng)做到選材新穎、深入淺出、實(shí)用性強(qiáng)。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(guān)內(nèi)容。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　機(jī)器人的基本概念　1.2　工業(yè)機(jī)器人的形成和發(fā)展　1.3　工業(yè)機(jī)器人的組成與分類　　1.3.1　工業(yè)機(jī)器人的組成　　1.3.2　工業(yè)機(jī)器人的基本職能　　1.3.3　工業(yè)機(jī)器人的分類　1.4　工業(yè)機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)　1.5　工業(yè)機(jī)器人常用的圖形符號(hào)及坐標(biāo)形式　  1.5.1　工業(yè)機(jī)器人常用的圖形符號(hào)　  1.5.2　工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式　1.6　工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍　1.7　工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展態(tài)勢(shì)分析　思考題第2章　工業(yè)機(jī)器人的手部　2.1　概述　2.2　鉗爪式手部機(jī)構(gòu)的選用要點(diǎn)　2.3　鉗爪式手部機(jī)構(gòu)的夾緊力分析與計(jì)算　  2.3.1　鉗爪式手部機(jī)構(gòu)的夾緊力分析　  2.3.2　鉗爪式手部的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及夾緊力的計(jì)算　2.4　鉗爪式手部機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)力計(jì)算　  2.4.1　拉緊裝置原理　  2.4.2　驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算　  2.4.3　驅(qū)動(dòng)力計(jì)算步驟　2.5　鉗爪式手部機(jī)構(gòu)定位誤差分析　  2.5.1　移動(dòng)式鉗爪的定位誤差　  2.5.2　回轉(zhuǎn)式鉗爪的定位誤差　2.6　磁吸式手部簡(jiǎn)介　  2.6.1　原理與應(yīng)用　  2.6.2　磁吸式手部機(jī)構(gòu)的選用要點(diǎn)　2.7　氣吸式手部簡(jiǎn)介  　2.7.1　氣吸式手部的工作原理　2.8　氣動(dòng)手爪簡(jiǎn)介　思考題第3章　工業(yè)機(jī)器人的腕部  3.1　工業(yè)機(jī)器人腕部的特點(diǎn)  3.2　工業(yè)機(jī)器人腕部的典型結(jié)構(gòu)    3.2.1　具有一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)    3.2.2　具有兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)    3.2.3　具有回轉(zhuǎn)和橫移運(yùn)動(dòng)的腕部結(jié)構(gòu)    3.2.4　具有多個(gè)自由度的機(jī)械傳動(dòng)腕部結(jié)構(gòu)    3.2.5　柔順手腕  3.3　工業(yè)機(jī)器人腕部回轉(zhuǎn)力矩的計(jì)算  思考題第4章　工業(yè)機(jī)器人的臂部  4.1　工業(yè)機(jī)器人臂部的特點(diǎn)和要求  4.2　工業(yè)機(jī)器人臂部的結(jié)構(gòu)形式    4.2.1　手臂的伸縮運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)    4.2.2　手臂的回轉(zhuǎn)及升降運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)    4.2.3　臂部俯仰運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)    4.2.4　臂部復(fù)合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)  4.3　工業(yè)機(jī)器人臂部的導(dǎo)向裝置  4.4　工業(yè)機(jī)器人臂部的驅(qū)動(dòng)計(jì)算  思考題第5章　工業(yè)機(jī)器人的定位與緩沖  5.1　工業(yè)機(jī)器人的定位精度及其影響因素  5.2　工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性  5.3　工業(yè)機(jī)器人的定位方法 　 5.3.1　電氣開關(guān)定位　  5.3.2　機(jī)械擋塊定位　  5.3.3　伺服定位系統(tǒng)　5.4　工業(yè)機(jī)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(jī)器人傳感器及其應(yīng)用　6.1　工業(yè)機(jī)器人傳感器分類　  6.1.1　工業(yè)機(jī)器人傳感器分類　  6.1.2　工業(yè)機(jī)器人對(duì)傳感器的要求　　……第7章　工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)第8章　工業(yè)機(jī)器人的總體設(shè)計(jì)第9章　工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　機(jī)器人的基本概念　　世界機(jī)器人之父恩格爾伯格先生認(rèn)為，機(jī)器人目前尚沒有準(zhǔn)確的定義，但有一點(diǎn)可以確定，即機(jī)器人不一定像人，但能替代人工作。美國(guó)不僅將工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人看做是機(jī)器人，還將無人機(jī)、水下潛器、月球車甚至巡航導(dǎo)彈等都看做是機(jī)器人。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算器、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。它一般由機(jī)械本體、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種綜合了人和機(jī)器特長(zhǎng)、能在三維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化裝置。它既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)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)?！　∫虼耍皺C(jī)器人”是一種在計(jì)算機(jī)控制下的可編程的自動(dòng)機(jī)器，根據(jù)所處的環(huán)境和作業(yè)需要，它具有至少一項(xiàng)或多項(xiàng)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(jìn)行作業(yè)?！　C(jī)器人從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)可分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人，就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人，通常是指一種能模擬人的手、臂的部分動(dòng)作，按照預(yù)訂的程序、軌跡及其他要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操縱工具的自動(dòng)化裝置。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。　　1.2　工業(yè)機(jī)器人的形成和發(fā)展早在三千多年前的西周時(shí)代，我國(guó)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(jī)器人”。　　在近代，隨著第一次、第二次工業(yè)革命，各種機(jī)械裝置的發(fā)明與應(yīng)用，世界各地出現(xiàn)了許多“機(jī)器人”玩具和工藝品。這些裝置大多由時(shí)鐘機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，用凸輪和杠桿傳遞運(yùn)動(dòng)?！　?920年，捷克作家凱?開比克在一個(gè)科幻劇本中首次提出了Robot這個(gè)名詞?，F(xiàn)在已被人們作為機(jī)器人的專用名詞。

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