工业机器人基础编程与调试——KUKA机器人

本书以KUKA工业机器人为载体，以深圳市华兴鼎盛科技有限公司依据企业岗位能力需求分析设计的工业机器人多功能工作站为训练平台进行内容编写。 在内容组织上，按照“知识难度逐渐增加、讲授内容逐渐减少、自主要求逐渐增强的原则”进行知识点的分配；在内容的选取上，突出国内行业共性需求的职业素养，突出典型案例技能要素，突出工业机器人技能大赛的核心思路，并依据学生能力进阶的规律进行项目设计，使学生学习的知识与具备的能力并行，逐步培养学生工业机器人编程与调试的综合能力。

钟健，教授，深圳职业技术学院机电学院副院长，长期从事机电产品设计、研发及教育教学，主持多项教学课程研究，是国内高等职业教育机电类专业方向较具知名度的专家之一。

学习单元1 KUKA机器人的基础操作 1
任务1 认识KUKA机器人系统 2
任务2 KUKA机器人示教器的基本操作 14
任务3 KUKA机器人的手动操作 24
学习单元2 图形描图示教编程 33
任务1 工具TCP设定 34
任务2 有效载荷及基坐标设定 47
任务3 平面图形描图示教编程 62
学习单元3 KUKA机器人I/O配置及应用 98
任务1 KUKA机器人外部电器的I/O配置 99
任务2 KUKA机器人内部电磁阀的I/O配置 116
学习单元4 轨迹规划示教编程 121
任务1 矩形图形现场编程 122
任务2 给定图形书写编程 138
任务3 样条曲线书写编程 156
学习单元5 搬运示教编程 172
任务1 圆盘搬运现场编程 173
任务2 物联网信息追溯现场编程 185
学习单元6 码垛示教编程 193
任务1 码垛综合编程1 194
任务2 码垛综合编程2 201

在科学技术日新月异的今天，制造技术正在发生革命性的变化。以“中国制造2025”和“德国工业4.0”为代表的智能制造战略强劲地推动着全球制造技术的进步和革新，智能制造成为发展与进步的目标高地。工业机器人技术作为智能制造的关键性技术得到了空前的发展和广泛的应用。国际机器人联合会（IFR）在其《2016年世界机器人报告》中称：工业机器人在亚洲的保有量加速增长，2010—2015年累计销售887 400台，增长了70%。仅2015年一年销量就增长了19%，达到160 600台，连续四年刷新纪录。中国是世界上的工业机器人市场，占亚洲（包括澳大利亚和新西兰）机器人总销量的43%，其次是韩国和日本，分别占总销量的24%和22%。从数据来看，中国仍将保持亚洲地区的龙头地位且占比将持续提升，预计到2019年，中国在全球机器人总销量的占比将达到近40%。
2016年4月6日，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部联合印发《机器人产业发展规划（2016－2020年）》，对我国“十三五”期间机器人产业发展做出整体规划，并要求5年内形成较为完善的机器人产业体系。据统计，2016年工业机器人产量已达7.24万台，同比增长34.3％。“机器人”换人的速度正在呈几何级数增长，在有效降低制造过程对劳动力依赖程度和成本的同时大幅提高了产品的质量和稳定性。
近年来，我国已成为全球工业机器人保有量增长快的国家和的消费市场，但应用人才严重缺失的问题清晰地摆在我们面前，这是我国推行工业机器人技术的瓶颈。工业机器人作为一种高科技集成装备，对专业人才有着多层次的需求，主要分为设计研发工程师、系统设计与应用工程师、调试工程师和操作及维护人员四个层次。其中，需求量的是机器人基础操作及维护岗位人员及掌握基本工业机器人应用的调试工程师。工业机器人专业人才的培养，要更加着力于应用型人才的培养，本书的编撰开发正为此目的。
本书结合机器人生产应用的实际要求，针对机器人相关岗位典型工作任务所需的技能点进行分析，重构知识点，打破传统理论教学与实践教学的界限，将知识点和技能点融入项目中。本书包括机器人的基础操作、图形描图示教编程、机器人I/O配置及应用、轨迹规划示教编程、搬运示教编程、码垛示教编程六个单元，每个单元又有多个任务。每个任务按照任务描述、任务分析、相关知识、任务实施、知识拓展、思考与训练进行具体内容组织，任务实施部分由资讯、计划与决策、实施、检查、评估五个环节构成，通过这样的结构安排以期培养学习者良好的工作习惯和科学思维方式。本书充分考虑了不同读者的学习需求，对内容和结构进行了优化处理，并在学校和企业进行了大量的实践性试验，取得了良好的效果和丰富的经验。
本书中关于示教器的使用进行统一规定，示教器上实物按键统称为按键，触摸屏上的功能按键统称为按钮。
由于编者水平有限，书中不足之处在所难免，恳请广大读者给予批评指正。

编者
2018年5月