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| 內容簡介： |
本书以机器人双臂协调装配实验台和并联机器人自动化分拣实验台的操作内容为载体，系统介绍了实验台的设备组成、运动控制方法、实验理论基础、机器人编程控制与仿真以及机器人综合实验，使读者对机器人自动化生产线形成比较清晰的认知。
全书分为7章。第1章总体描述机器人实验系统的组成，第2章介绍实验系统的基本操作，第3章介绍与本书实验内容相关的机器人理论基础与实践，第4章介绍机器人编程的相关知识，第5章介绍机器人仿真软件的应用及实践，第6章介绍机器人双臂协调装配实验系统，第7章介绍并联机器人自动化分拣实验系统。
本书的特点是按照类型、层次来介绍实验体系，注重理论与实际相结合，使读者在巩固理论知识的同时，培养动手实践能力和创新设计能力。
本书通俗易懂，实用性强，既可作为普通高校及中高职院校的专业或实训教材，又可作为工业机器人培训机构用书，也可作为相关行业技术人员的参考书籍。
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| 目錄：
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目录前言
第1章机器人实验系统的组成1
本章目标1
1.1双臂协调串联机器人系统1
1.1.1机器人的结构与规格参数1
1.1.2控制系统的功能模块2
1.1.3双臂协调机器人系统3
1.2基于并联机器人的自动化分拣系统6
1.2.1机器人及其控制系统单元7
1.2.2上位机单元11
1.2.3上下料与工件传输单元13
1.3视觉系统14
1.3.1CCD相机原理及使用方法14
1.3.2图像传感器15
1.3.3镜头16
1.3.4光源17
1.3.5视觉识别软件18
1.4测量臂系统19
1.4.1测量臂结构19
1.4.2测量精度20
1.4.3测量软件20
第2章实验系统的基本操作22
本章目标22
2.1示教盒的基本设置22
2.1.1示教盒的语言设定24
2.1.2示教盒的时间设定25
2.1.3使能按钮的使用26
2.1.4查看常用信息与日志26
2.1.5数据的备份与恢复26
2.2机器人的手动操作30
2.2.1机器人状态切换30
2.2.2单轴运动的手动操作30
2.2.3线性运动的手动操作33
2.2.4重定位运动的手动操作34
2.2.5转数计数器更新操作35
2.3程序数据的设定36
2.3.1建立程序数据36
2.3.2工具数据的设定38
2.3.3工件坐标系的设定45
2.3.4有效载荷的设定49
2.4视觉系统的操作52
2.4.1配置Integrated Vision52
2.4.2相机标定的基本原理58
第3章实验理论基础与实践61
本章目标61
3.1刚体的位姿描述61
3.1.1空间点的位置描述61
3.1.2刚体的姿态描述61
3.1.3坐标变换62
3.1.4齐次坐标与齐次矩阵64
3.1.5齐次矩阵变换65
3.1.6姿态的其他描述方法67
3.2机器人运动学71
3.2.1连杆参数71
3.2.2连杆坐标系73
3.2.3连杆变换74
3.2.4逆解的存在性与工作空间75
3.2.5逆解的求解方法76
3.3工件坐标系与工具坐标系的转换78
3.3.1工件及夹具与测量臂坐标系
之间的转换78
3.3.2工件与夹具坐标系之间的转换79
3.3.3机器人的位置精度80
3.3.4机器人的重复位置精度81
第4章编程基础与实践82
本章目标82
4.1RAPID程序的建立82
4.2常用的RAPID程序指令87
4.3RAPID指令简介92
4.3.1IO控制指令92
4.3.2条件逻辑判断指令94
4.3.3赋值指令95
4.4建立一个可以运行的基本RAPID
程序101
第5章机器人仿真软件介绍及
实践111
本章目标111
5.1认识和安装工业机器人仿真软件
RobotStudio111
5.1.1了解工业机器人仿真软件
RobotStudio111
5.1.2安装工业机器人仿真软件
RobotStudio112
5.1.3RobotStudio界面介绍113
5.2搭建机器人基本工作站115
5.2.1导入机器人115
5.2.2加载机器人末端执行器115
5.2.3建立工业机器人系统122
5.3仿真软件中机器人的手动操作124
5.3.1直接拖动的操作方式124
5.3.2精确手动的操作方式125
5.4创建机器人工件坐标系与轨迹程序128
5.4.1创建工件坐标系128
5.4.2创建机器人运动轨迹程序130
5.4.3机器人运动轨迹仿真136
第6章机器人双臂协调装配实验139
本章目标139
6.1实验任务描述139
6.2实验目标139
6.3实验任务实施140
6.3.1工作站的建立140
6.3.2程序数据的建立142
6.3.3轨迹规划与仿真144
6.3.4程序注解146
第7章并联机器人自动化分拣
实验160
本章目标160
7.1实验任务描述160
7.2实验目标161
7.3实验任务实施161
7.3.1相机的标定161
7.3.2坐标系的标定163
7.3.3目标动态跟踪165
7.3.4标准块分拣168
7.3.5程序注解168
参考文献178
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| 內容試閱：
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自2013年德国提出“工业40”的概念以来，第四次工业革命已悄然来临。“智能制造”“智慧工厂”等词语逐渐进入人们的视野，其中尤以机器人的发展最为瞩目，成为当下工业生产的热议话题。我国积极推进机器人行业发展，国家相关部门先后出台了《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》《中国制造2025》《机器人产业发展规划（2016－2020年）》等一系列政策文件，切实推动机器人的研发、生产和市场应用。
2016年我国市场工业机器人消费总量为88992台，较2015年增长266%，处于高速增长之中；而国产工业机器人共销售29144台，同比增长309%。按照工信部关于工业机器人的发展规划：到2020年，国内工业机器人装机量将达到100万台，需要至少20万与工业机器人应用相关的从业人员，并且以每年20%~30%的速度持续递增。而在我国人口劳动力方面，据第六次全国人口普查数据，全国65岁以上人口比重为887%，人口老龄化较为严重。人口老龄化带来的社会劳动力不足，使得用人成本上升，利用机器人操作代替部分简单的手工劳作成为当前社会的迫切需求。因此，对既具有较高的理论素养，又具有较强的实践经验人才的培养，也已成为社会对大专院校的现实要求。为了满足社会对机器人技术人才的需求，国内许多高等院校开设了机器人技术和机器人工程方面的课程，旨在培养学生基本的机器人技术素养和应用技能。根据机器人技术专业性质，要求学生对机器人技术拥有较深入的理论知识，还需要学生具备很强的实际操作能力。从教学的角度而言，选择一本既具备机器人基本理论知识又具备机器人综合实践的教材至关重要。
目前国内出版的有关机器人方面的书籍主要分为两大类：一类是由研究机器人的学者所撰写的关于机器人原理方面的书籍，重点阐述机器人的概念和原理，理论性较强，和实际应用结合不太紧密；另一类是由机器人生产厂家或代理商编写的针对某种机器人产品的使用说明书，内容较单一。而编写本书的目的，就是为了解决机器人技术专业教学中理论和实践脱节的问题。
本书的特点可归纳为：
（1）理论和实践相结合，既介绍机器人的基本工作原理，也结合实际实验平台设计相关自动化实验。
（2）知识涵盖面广。本书以并联机器人分拣系统和串联机器人双臂协调操作平台为载体，介绍了自动化系统中广泛使用的上下料系统、传送带运动控制、工件的定位和识别、机器视觉、机器人运动控制、基于6自由度测量臂的位置标定技术等方面的内容。
（3）对具体的实验过程进行经验性总结，归纳出机器人技术的一些共性技术理念，并结合工程经验强调“工程思想”，使那些对机器人技术感兴趣的读者对机器人的工程性质有所把握，加强与生产实际之间的联系。
本书适用课程为“机器人技术综合实践”或类似专业课程，旨在让学生了解机器人的基本构造、实际操作以及应用场景。为帮助学生更好地理解本书内容，其前导知识需要线性代数、C语言程序设计、电工电子技术、可编程控制器应用技术等。此外，教师在教学过程中，可将书中内容与自身工程经验相结合，增强学生的兴趣以及对工程实际的理解和把握。
本书由李大寨负责全书的统稿和定稿工作。本书的编写分工为：欧阳铜编写第1章，林闯编写第2、3章，李大寨编写第4～7章。
本书是在北京航空航天大学于靖军教授的策划和组织下完成的，在此深表感谢。
由于编者水平有限，书中欠妥之处在所难免，望读者批评指正。
编者
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