北京邮电大学出版社

本书全面深入地介绍了工业机器人相关理论和关键技术。全书共分为7章，内容涵盖了工业机器人概述、工业机器人的数学基础、机器人常用传感器、机器人传动机构、物流输送机器人、爬壁机器人、移动机器人的应用。本书内容新颖，强调理论与实践的结合，系统地阐述了工业机器人设计的思路和方法，并通过实例展示了机器人理论的实际应用。同时，本书兼顾了工业机器人技术的广度，旨在帮助读者拓宽视野。
本书可作为高等院校机电工程、自动化、信息工程、物流工程等专业本科生的教材，并对机器人设计从业者具有一定的参考价值和意义。

目录介绍

第1章工业机器人概述1

1.1工业机器人的基础知识1

1.1.1工业机器人的分类2

1.1.2工业机器人的基本概念7

1.1.3工业机器人的结构14

1.2工业机器人示教29

1.2.1示教内容29

1.2.2操作步骤30

1.2.3注意事项31

1.3控制方法概述32

1.3.1运动控制33

1.3.2力控制33

1.3.3运动力混合控制34

1.3.4阻抗控制35

1.4知识拓展36

1.4.1世界主流机器人生产厂商简介36

1.4.2世界主流机器人控制器简介39

1.4.3安川机器人示教系统41

课后思考题45

第2章工业机器人的数学基础46

2.1机器人运动学46

2.2机械臂运动控制47

2.2.1机械臂运动学47

2.2.2机械臂动力学52

2.2.3机械臂控制概述56

2.3移动机器人运动控制60

2.3.1移动机器人运动学60

2.3.2移动机器人动力学62

2.3.3移动机器人轨迹跟踪控制63

2.4机器人协同控制方法65

2.4.1协同行为建模理论方法与技术66

2.4.2基于虚拟领航者领航者跟随者的多机器人编队控制方法70

课后思考题92

第3章机器人常用传感器93

3.1机器人传感器概述93

3.2位置传感器95

3.2.1电位器95

3.2.2光电编码器96

3.2.3霍尔传感器98

3.2.4线位移差动变压器99

3.2.5旋转变压器99

3.3力传感器100

3.3.1力传感器的分类方式100

3.3.2应变式力传感器104

3.3.3压电式力传感器105

3.3.4电容式压力传感器105

3.3.5一维力传感器106

3.3.6三维力传感器107

3.3.7六维力传感器107

3.3.8力传感器的零漂与温漂109

3.4速度传感器109

3.4.1编码器/霍尔传感器109

3.4.2直流测速计109

3.4.3交流测速计110

3.5视觉传感器110

3.5.1激光雷达110

3.5.23D ToF深度传感器112

3.5.3线扫描相机113

3.6知识拓展114

3.6.1测量仪器简介114

3.6.2传感器技术简介120

3.6.3机器人学标定方法126

课后思考题129

第4章机器人传动机构130

4.1交叉滚子轴承130

4.1.1交叉滚子轴承传动的特点130

4.1.2交叉滚子轴承的分类131

4.1.3交叉滚子轴承的安装133

4.1.4交叉滚子轴承的载荷计算133

4.2同步带传动机构137

4.2.1同步带传动的优点137

4.2.2同步带的类型137

4.2.3同步带轮138

4.2.4同步带的安装方法138

4.2.5同步带轮的载荷计算与选型139

4.3直线运动单元传动144

4.3.1滚珠丝杠传动机构144

4.3.2齿轮齿条传动机构148

4.4谐波传动减速器156

4.4.1谐波传动减速器简介156

4.4.2谐波传动减速器的型号与标记158

4.4.3谐波传动减速器的选型159

4.5RV减速器164

4.5.1RV减速器简介164

4.5.2RV减速器的结构介绍164

4.5.3RV减速器的计算166

4.6知识拓展167

课后思考题170

第5章物流输送机器人171

5.1码垛机器人概述171

5.1.1结构形式171

5.1.2机械结构及控制系统173

5.1.3抓手的分类174

5.1.4操作注意事项176

5.1.5维护知识176

5.2搬运机器人概述176

5.2.1搬运方式177

5.2.2机械结构形式178

5.2.3驱动方式180

5.2.4关节驱动方式181

5.2.5操作注意事项181

5.2.6维护知识182

课后思考题182

第6章爬壁机器人183

6.1爬壁机器人简介183

6.1.1爬壁机器人的优点183

6.1.2爬壁机器人的应用183

6.1.3爬壁机器人的分类184

6.1.4爬壁机器人的性能指标184

6.1.5磁吸附履带式爬壁机器人186

6.1.6磁吸附轮足式爬壁机器人188

6.2爬壁机器人的系统组成190

6.2.1机器人本体190

6.2.2吸附装置191

6.2.3移动机构193

6.2.4控制系统195

6.2.5检测与作业装置196

6.2.6能源供应系统197

6.3爬壁机器人的作业示教197

6.3.1爬壁机器人的示教方式197

6.3.2爬壁机器人示教示例198

6.4爬壁机器人的周边设备与整体布局199

6.4.1周边设备200

6.4.2整体布局202

6.5爬壁机器人的维护与检查203

课后思考题206

第7章移动机器人的应用207

7.1移动机器人的分类207

7.2移动机器人系统211

7.2.1机械系统212

7.2.2控制系统214

7.2.3软件系统219

7.3移动机器人定位与地图构建221

7.3.1基于 ROS 和激光雷达的系统实现222

7.3.2SLAM功能实现224

7.3.3机器人路径规划算法224

7.4机器视觉在移动机器人中的应用226

7.4.1视觉图像重建技术227

7.4.2视觉检测技术228

课后思考题231

参考文献232