CURRICULUM OVERVIEW
课程概述

本书围绕工业机器人的相关基础理论及基本应用知识等内容进行了详细的讲解。全书分为8个章节,内容包含认识工业机器人、组成工业机器人的机构与驱动、工业机器人的运动学与动力学分析、工业机器人集成应用常见的传感系统、工业机器人末端执行器、工业机器人控制系统、工业机器人示教编程以及工业机器人的工业应用等内容,每章之后附有知识测评。

为了方便教学,本书引入现代信息技术,配套了数字课程网站,在书中核心知识点和技能点提供了配套学习资源二维码链接,可通过手机等移动终端扫码观看。

本书既适合作为中高职教育工业机器人技术专业、电气自动化技术等相关专业的理论教学入门教材或企业培训用书,也可作为高职院校机电及相关专业学生的理论选修课教材,同时可供工程技术人员参考。

工业机器人技术基础是工业机器人技术专业核心课程,主要介绍工业机器人技术的基础理论及应用知识。内容上先讲解机器人的机械结构,便于学生对工业机器人产生直观认识;再从机器人运动的理论知识开始,慢慢延伸到工业机器人的控制系统结构及编程语言。然后讲解常与工业机器人集成使用的传感系统与末端执行器,最后介绍工业机器人在工业生产中的典型应用,旨在夯实学生在使用工业机器人进行操作之前的理论基础。

SYLLABUS
课程大纲
第1章 认识工业机器人
工业机器人的定义
工业机器人的特点
工业机器人的发展史
工业机器人的应用
工业机器人的全球市场
直角坐标机器人
SCARA机器人
关节型机器人
Delta机器人
扩展阅读:工业机器人的未来应用
第2章 机构和驱动
工业机器人的结构
组成机构的要素
工业机器人的关节
工业机器人的典型机构
旋转传动方式
直线传动方式
电动机驱动方式
液压驱动方式
气压驱动方式
第3章 运动学与动力学
自由度
工作空间
运动学参数
负载参数
精确度参数
机器人位姿
齐次变换与Denavit-Hartenberg建模方法
运动学的正逆解
雅可比矩阵
奇异点与冗余
工业机器人静力和力矩的平衡
工业机器人力雅克比矩阵
工业机器人静力学问题求解
工业机器人动力学方程
二自由度平面关节型机构动力学方程
第4章 传感与感知
编码器
温度传感器
湿度传感器
视觉传感器
力觉传感器
触觉传感器
距离传感器
防爆传感器
其他外部传感器
多传感器系统的定义及分类
工业机器人中的多传感器系统
第5章 末端执行器
何为末端执行器
工业机器人末端执行器的种类
机械夹持式拾取工具
气吸式末端拾取工具
磁吸式末端拾取工具
快换装置
激光跟踪
喷涂喷枪
钻孔与切割
搅拌摩擦焊
力控制装配
柔性机械手
第6章 工业机器人控制系统
控制系统的结构
工业机器人控制系统的硬件结构
控制系统的功能体系
分层递阶控制结构
伺服驱动系统
工业机器人单轴运动控制
工业机器人多轴运动控制
扩展阅读:两种主流的控制算法
I/O通信
I/O信号与标准I/O模块
总线通信
示教器
安全保护机制
第7章 工业机器人示教编程
在线示教编程
离线示教编程
工业机器人编程语言的分类
常用工业机器人编程语言
第8章 工业机器人的工业应用
从人工制车到机器造车
冲压车间中的工业机器人
焊装车间中的工业机器人
涂装车间中的工业机器人
总装车间中的工业机器人
扩展阅读:更加自动化的汽车生产线
集成系统案例分析
多机器人系统
扩展阅读:平台化产品设计与生产柔性需求
智能化生产的蓝图
扩展阅读:勤劳的搬运工——AGV
未来工厂中的我们

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