描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111631415
内容简介
【网店勿用！此为申报选题所填信息，网店请调用*终版】本书的两位作者是机器人领域的技术专家和资深教授，他们通过本书为读者了解机器人的组成结构、电气控制及其工业应用奠定了坚实的基础。书中涵盖机器人相关的*组件、技术和功能，配有丰富的实际应用案例和详细说明。本书着眼于机器人的整个体系——从设计和生产到部署、操作和维护。附录中还提供了关于机器人模型和控制器的附加信息。
目 录
译者序
前言
致谢
作者简介
第1章 绪论 1
1.1 本章目标 1
1.2 定义 1
1.3 机器人的历史 3
1.4 计算机程序 3
1.5 微处理器 4
1.6 机器人的优势 4
1.7 机器人的弊端 5
1.8 机器人、硬自动化、人类劳动 5
1.9 机器人和人类 7
1.10 工业机器人的应用 8
1.11 本章总结 9
1.12 关键术语 10
1.13 思考题 11
第2章 机器人 12
2.1 本章目标 12
2.2 工业机器人 12
2.3 实验室机器人 13
2.4 探索机器人 13
2.5 爱好者机器人 13
2.6 课堂机器人 14
2.7 娱乐机器人 15
2.8 操作机及其分类 15
2.9 基座 15
2.10 手臂 16
2.11 腕关节 17
2.12 夹持器 17
2.13 操作机的组成部分 18
2.14 工作空间 19
2.15 回转关节 19
2.16 腕关节运动 19
2.17 自由度 19
2.18 机器人的运动能力 20
2.19 坐标 20
2.19.1 直角坐标 20
2.19.2 圆柱坐标 21
2.19.3 极坐标 22
2.19.4 关节坐标 22
2.20 腕关节动作 23
2.21 不同坐标机器人的工作空间 24
2.22 驱动操作机 24
2.22.1 气动驱动 25
2.22.2 液压驱动 25
2.22.3 电力驱动 26
2.23 本章总结 27
2.24 关键术语 28
2.25 思考题 28
第3章 驱动系统 30
3.1 本章目标 30
3.2 液压系统 30
3.3 泵 33
3.4 气体力学 33
3.5 电机 34
3.6 直流电机 35
3.6.1 永磁电机 36
3.6.2 直流无刷电机 36
3.6.3 步进电机 37
3.7 交流电机 39
3.7.1 感应电机 39
3.7.2 鼠笼式电机 39
3.7.3 滑移 40
3.8 末端执行器 41
3.8.1 夹持器 41
3.8.2 真空夹持器 41
3.8.3 磁性夹持器 42
3.8.4 末端工具 42
3.9 定位 43
3.10 重复定位精度和精度 46
3.11 传动 46
3.11.1 齿轮 46
3.11.2 齿轮系 47
3.11.3 蜗杆蜗轮传动 48
3.11.4 滚珠丝杠 48
3.11.5 锥齿轮 48
3.11.6 调整齿轮 49
3.12 谐波传动 50
3.13 皮带 51
3.13.1 V带 51
3.13.2 同步带 52
3.13.3 平带 52
3.14 链传动 52
3.14.1 滚子链 52
3.14.2 珠链 52
3.15 本章总结 53
3.16 关键术语 54
3.17 思考题 54
第4章 传感器与感知 56
4.1 本章目标 56
4.2 机器人的传感器与感知 56
4.3 传感器的分类 57
4.3.1 非接触式传感器 57
4.3.2 自我保护 58
4.3.3 避免碰撞 59
4.4 接近传感器 59
4.5 距离传感器 60
4.6 触觉传感器 60
4.6.1 应变片 61
4.6.2 脉冲红外光电控制器 61
4.6.3 温度感知 64
4.7 位移感知 64
4.8 速度感知 65
4.9 转矩感知 66
4.10 视觉传感器 67
4.11 本章总结 68
4.12 关键术语 69
4.13 思考题 69
第5章 控制方法 71
5.1 本章目标 71
5.2 电力 71
5.2.1 单相电机 71
5.2.2 三相电机 74
5.3 伺服控制机器人 74
5.4 非伺服控制机器人 75
5.4.1 电动非伺服控制机器人 76
5.4.2 气动非伺服控制机器人 76
5.4.3 液压非伺服控制机器人 76
5.5 作动器 76
5.5.1 电动作动器 77
5.5.2 液压作动器 77
5.5.3 气动作动器 77
5.6 控制器 78
5.6.1 转鼓控制器 78
5.6.2 空气逻辑控制器 78
5.6.3 继电器逻辑控制器 78
5.6.4 可编程控制器 79
5.6.5 基于微处理器的控制器 81
5.6.6 小型机控制器 81
5.7 机器人编程 82
5.7.1 示教盒编程 82
5.7.2 引导式编程 83
5.7.3 计算机终端编程 83
5.8 本章总结 85
5.9 关键术语 86
5.10 思考题 86
第6章 机器人与计算机 88
6.1 本章目标 88
6.2 机器人-计算机接口 88
6.2.1 存储器 88
6.2.2 中央处理器 89
6.2.3 输入/输出 89
6.3 语言 89
6.4 软件 91
6.5 接口 91
6.6 ASCII代码 92
6.6.1 并行端口 92
6.6.2 串行端口 93
6.7 机器人与计算机的接口 93
6.8 程序控制 94
6.9 机器人的视觉 95
6.10 本章总结 98
6.11 关键术语 99
6.12 思考题 100
第7章 机器人的应用 101
7.1 本章目标 101
7.2 上料和下料 101
7.2.1 车道装载机 102
7.2.2 流水线传输 102
7.2.3 机床上料 103
7.3 物料搬运 104
7.3.1 压铸 104
7.3.2 码垛 106
7.3.3 线路跟踪 106
7.3.4 工艺流程 106
7.4 制造 107
7.5 装配 108
7.6 喷涂 109
7.7 焊接 110
7.8 检验和测试 110
7.9 未来的柔性自动化 111
7.10 未来的机器人 113
7.11 机器人的社会影响 113
7.12 新用途和新形式 113
7.13 本章总结 114
7.14 关键术语 114
7.15 思考题 115
第8章 各制造商的机器人产品及其特性 116
8.1 本章目标 116
8.2 机器人简史 116
8.3 本书所选的制造商及其机器人产品 117
8.4 Binks制造公司 118
8.5 Cincinnati Milacron股份有限公司 120
8.6 Comau制造系统公司和Comau S.p.A.公司 121
8.7 Cybotech公司 127
8.8 ESAB North America股份有限公司 128
8.9 Feedback股份
前言
致谢
作者简介
第1章 绪论 1
1.1 本章目标 1
1.2 定义 1
1.3 机器人的历史 3
1.4 计算机程序 3
1.5 微处理器 4
1.6 机器人的优势 4
1.7 机器人的弊端 5
1.8 机器人、硬自动化、人类劳动 5
1.9 机器人和人类 7
1.10 工业机器人的应用 8
1.11 本章总结 9
1.12 关键术语 10
1.13 思考题 11
第2章 机器人 12
2.1 本章目标 12
2.2 工业机器人 12
2.3 实验室机器人 13
2.4 探索机器人 13
2.5 爱好者机器人 13
2.6 课堂机器人 14
2.7 娱乐机器人 15
2.8 操作机及其分类 15
2.9 基座 15
2.10 手臂 16
2.11 腕关节 17
2.12 夹持器 17
2.13 操作机的组成部分 18
2.14 工作空间 19
2.15 回转关节 19
2.16 腕关节运动 19
2.17 自由度 19
2.18 机器人的运动能力 20
2.19 坐标 20
2.19.1 直角坐标 20
2.19.2 圆柱坐标 21
2.19.3 极坐标 22
2.19.4 关节坐标 22
2.20 腕关节动作 23
2.21 不同坐标机器人的工作空间 24
2.22 驱动操作机 24
2.22.1 气动驱动 25
2.22.2 液压驱动 25
2.22.3 电力驱动 26
2.23 本章总结 27
2.24 关键术语 28
2.25 思考题 28
第3章 驱动系统 30
3.1 本章目标 30
3.2 液压系统 30
3.3 泵 33
3.4 气体力学 33
3.5 电机 34
3.6 直流电机 35
3.6.1 永磁电机 36
3.6.2 直流无刷电机 36
3.6.3 步进电机 37
3.7 交流电机 39
3.7.1 感应电机 39
3.7.2 鼠笼式电机 39
3.7.3 滑移 40
3.8 末端执行器 41
3.8.1 夹持器 41
3.8.2 真空夹持器 41
3.8.3 磁性夹持器 42
3.8.4 末端工具 42
3.9 定位 43
3.10 重复定位精度和精度 46
3.11 传动 46
3.11.1 齿轮 46
3.11.2 齿轮系 47
3.11.3 蜗杆蜗轮传动 48
3.11.4 滚珠丝杠 48
3.11.5 锥齿轮 48
3.11.6 调整齿轮 49
3.12 谐波传动 50
3.13 皮带 51
3.13.1 V带 51
3.13.2 同步带 52
3.13.3 平带 52
3.14 链传动 52
3.14.1 滚子链 52
3.14.2 珠链 52
3.15 本章总结 53
3.16 关键术语 54
3.17 思考题 54
第4章 传感器与感知 56
4.1 本章目标 56
4.2 机器人的传感器与感知 56
4.3 传感器的分类 57
4.3.1 非接触式传感器 57
4.3.2 自我保护 58
4.3.3 避免碰撞 59
4.4 接近传感器 59
4.5 距离传感器 60
4.6 触觉传感器 60
4.6.1 应变片 61
4.6.2 脉冲红外光电控制器 61
4.6.3 温度感知 64
4.7 位移感知 64
4.8 速度感知 65
4.9 转矩感知 66
4.10 视觉传感器 67
4.11 本章总结 68
4.12 关键术语 69
4.13 思考题 69
第5章 控制方法 71
5.1 本章目标 71
5.2 电力 71
5.2.1 单相电机 71
5.2.2 三相电机 74
5.3 伺服控制机器人 74
5.4 非伺服控制机器人 75
5.4.1 电动非伺服控制机器人 76
5.4.2 气动非伺服控制机器人 76
5.4.3 液压非伺服控制机器人 76
5.5 作动器 76
5.5.1 电动作动器 77
5.5.2 液压作动器 77
5.5.3 气动作动器 77
5.6 控制器 78
5.6.1 转鼓控制器 78
5.6.2 空气逻辑控制器 78
5.6.3 继电器逻辑控制器 78
5.6.4 可编程控制器 79
5.6.5 基于微处理器的控制器 81
5.6.6 小型机控制器 81
5.7 机器人编程 82
5.7.1 示教盒编程 82
5.7.2 引导式编程 83
5.7.3 计算机终端编程 83
5.8 本章总结 85
5.9 关键术语 86
5.10 思考题 86
第6章 机器人与计算机 88
6.1 本章目标 88
6.2 机器人-计算机接口 88
6.2.1 存储器 88
6.2.2 中央处理器 89
6.2.3 输入/输出 89
6.3 语言 89
6.4 软件 91
6.5 接口 91
6.6 ASCII代码 92
6.6.1 并行端口 92
6.6.2 串行端口 93
6.7 机器人与计算机的接口 93
6.8 程序控制 94
6.9 机器人的视觉 95
6.10 本章总结 98
6.11 关键术语 99
6.12 思考题 100
第7章 机器人的应用 101
7.1 本章目标 101
7.2 上料和下料 101
7.2.1 车道装载机 102
7.2.2 流水线传输 102
7.2.3 机床上料 103
7.3 物料搬运 104
7.3.1 压铸 104
7.3.2 码垛 106
7.3.3 线路跟踪 106
7.3.4 工艺流程 106
7.4 制造 107
7.5 装配 108
7.6 喷涂 109
7.7 焊接 110
7.8 检验和测试 110
7.9 未来的柔性自动化 111
7.10 未来的机器人 113
7.11 机器人的社会影响 113
7.12 新用途和新形式 113
7.13 本章总结 114
7.14 关键术语 114
7.15 思考题 115
第8章 各制造商的机器人产品及其特性 116
8.1 本章目标 116
8.2 机器人简史 116
8.3 本书所选的制造商及其机器人产品 117
8.4 Binks制造公司 118
8.5 Cincinnati Milacron股份有限公司 120
8.6 Comau制造系统公司和Comau S.p.A.公司 121
8.7 Cybotech公司 127
8.8 ESAB North America股份有限公司 128
8.9 Feedback股份
前 言
我们编写本书的主要出发点如下。目前，虽然许多人想多学习一些机器人和机器人学的知识，但大多数人都缺乏气动、液压和电气工程等技术背景，然而，这些背景知识对于了解机器人的内部结构和概念又非常重要。此外，一些有相关技术背景的人却不知道如何把握自己所在领域或行业的机器人发展趋势。因此，本书将围绕这一主题进行综合且全面的介绍。
本书适用于工业电子、机械、制造或工业技术等专业的学生，作为学习机器人学的第一门课程的教材；也可以作为机器人爱好者、专业机械师、电工和电子技术人员研究和了解机器人和机器人学的参考书。它提供了一个广泛的视野，不会因技术细节或术语而给读者带来困惑。
本书内容翔实，重点介绍工业机器人的新近实例和实际应用，提供了大量插图以辅助文字叙述，帮助读者识别机器人结构并理解其运动形式。各章最后给出了关键术语，易于读者查阅、理解和掌握。此外，每章还包含一组思考题，书后附有参考答案。
无论是机器人初学者还是在机械行业有工作经验的人，都可以通过阅读本书获得机器人基础知识和对机器人这个复杂领域的新视野。第7章的机器人实践内容，使读者清楚地了解这些机器能做什么、不能做什么。虽然让机器人完成我们安排的每一项复杂任务还有很长的路要走，但无论你的职业或兴趣是什么，每个人都不能忽视这股令人兴奋的活力。本书的目的就是提供必要的信息和知识，并使各种技术水平和背景的读者都能有效地掌握和使用。
本书的组织结构比较灵活，方便读者按照个人偏好的顺序进行学习。第1章是机器人技术概述，包括机器人的总体组成和结构，使用机器人的优势和弊端，以及机器人与人类劳动的相互作用关系。此外，还简要介绍了编程、语言和微处理器的知识。
第2章介绍各种类型的机器人，并研究了机器人的组成部分和机器人的运动能力。第3章介绍机器人的机械结构，如驱动系统、泵和电机。第4章讨论传感器类型和感知能力。
第5章介绍机器人的控制，包括各种编程方法。第6章重点介绍计算机与机器人的协同工作关系，这也有助于读者对机器人的编程和控制内容的理解。这一章也包括机器人的视觉和物体识别。第7章探讨工业领域的机器人使用，以及机器人和机器人学的未来。第8章提供了制造商和设备清单，以及制造商目录中的规格、描述性信息和插图。第9章包括排除电气控制和电机故障的原理和一套综合实践方法。第10章总结了机器人的现状，展望了机器人的未来。
本书还包括三个附录，提供了一些附加的实用信息。附录A可以使读者更全面地了解新型机器人及其控制器。附录B讨论了机器人维修人员和机器人工程师等职业划分。附录C通过交叉比较的方式向读者展示了大量市面上的机器人。其中一些信息可以追溯到20世纪70年代，当时机器人刚刚开始出现在世界各地。
此外，数学在机器人的操作、设计、安装和使用中也起着非常重要的作用。建议机器人操作员和机器人技师随身备一台科学计算器，以解决随时出现的计算问题。关于机器人领域的常用公式和换算方法，可随时查阅网络资料，书中不再赘述。
本书适用于工业电子、机械、制造或工业技术等专业的学生，作为学习机器人学的第一门课程的教材；也可以作为机器人爱好者、专业机械师、电工和电子技术人员研究和了解机器人和机器人学的参考书。它提供了一个广泛的视野，不会因技术细节或术语而给读者带来困惑。
本书内容翔实，重点介绍工业机器人的新近实例和实际应用，提供了大量插图以辅助文字叙述，帮助读者识别机器人结构并理解其运动形式。各章最后给出了关键术语，易于读者查阅、理解和掌握。此外，每章还包含一组思考题，书后附有参考答案。
无论是机器人初学者还是在机械行业有工作经验的人，都可以通过阅读本书获得机器人基础知识和对机器人这个复杂领域的新视野。第7章的机器人实践内容，使读者清楚地了解这些机器能做什么、不能做什么。虽然让机器人完成我们安排的每一项复杂任务还有很长的路要走，但无论你的职业或兴趣是什么，每个人都不能忽视这股令人兴奋的活力。本书的目的就是提供必要的信息和知识，并使各种技术水平和背景的读者都能有效地掌握和使用。
本书的组织结构比较灵活，方便读者按照个人偏好的顺序进行学习。第1章是机器人技术概述，包括机器人的总体组成和结构，使用机器人的优势和弊端，以及机器人与人类劳动的相互作用关系。此外，还简要介绍了编程、语言和微处理器的知识。
第2章介绍各种类型的机器人，并研究了机器人的组成部分和机器人的运动能力。第3章介绍机器人的机械结构，如驱动系统、泵和电机。第4章讨论传感器类型和感知能力。
第5章介绍机器人的控制，包括各种编程方法。第6章重点介绍计算机与机器人的协同工作关系，这也有助于读者对机器人的编程和控制内容的理解。这一章也包括机器人的视觉和物体识别。第7章探讨工业领域的机器人使用，以及机器人和机器人学的未来。第8章提供了制造商和设备清单，以及制造商目录中的规格、描述性信息和插图。第9章包括排除电气控制和电机故障的原理和一套综合实践方法。第10章总结了机器人的现状，展望了机器人的未来。
本书还包括三个附录，提供了一些附加的实用信息。附录A可以使读者更全面地了解新型机器人及其控制器。附录B讨论了机器人维修人员和机器人工程师等职业划分。附录C通过交叉比较的方式向读者展示了大量市面上的机器人。其中一些信息可以追溯到20世纪70年代，当时机器人刚刚开始出现在世界各地。
此外，数学在机器人的操作、设计、安装和使用中也起着非常重要的作用。建议机器人操作员和机器人技师随身备一台科学计算器，以解决随时出现的计算问题。关于机器人领域的常用公式和换算方法，可随时查阅网络资料，书中不再赘述。
Mark R. Miller
Rex Miller
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