本書(shū)綜合考慮工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合高等職業(yè)教育的教學(xué)實(shí)際情況，圍繞應(yīng)用型工程實(shí)踐案例進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解。

本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，注重對(duì)編程技巧和經(jīng)驗(yàn)的滲透，內(nèi)容新穎、概念清晰、實(shí)用性強(qiáng)、通俗易懂。

本書(shū)章節(jié)難度呈階梯式遞增，內(nèi)容由淺入深，全面滲透工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例的示教編程過(guò)程，使教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐有效結(jié)合。

前 言

工業(yè)機(jī)器人作為先進(jìn)制造業(yè)中不可替代的重要裝備，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。工業(yè)機(jī)器人順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，行業(yè)前景廣闊，然而該領(lǐng)域人才供需失衡的矛盾卻日益凸顯。一方面是機(jī)器人廠(chǎng)商、系統(tǒng)集成商和汽車(chē)加工制造業(yè)求賢若渴，另一方面是人才供給不足，難以滿(mǎn)足企業(yè)用人需求。究其原因，主要是相對(duì)于近年來(lái)國(guó)內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)所表現(xiàn)出來(lái)的爆發(fā)性發(fā)展態(tài)勢(shì)，高校、職校及其他培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的課程設(shè)置仍然滯后、配套教材不足，尚不能與全國(guó)各地求學(xué)者的需要很好地契合。

基于此，本書(shū)綜合考慮工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合高等職業(yè)教育的教學(xué)實(shí)際情況，圍繞應(yīng)用型工程實(shí)踐案例進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解，并遵循“工學(xué)結(jié)合、項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、教學(xué)做一體化”原則進(jìn)行編寫(xiě)。全書(shū)脈絡(luò)清晰，各章知識(shí)點(diǎn)完整詳盡，章與章之間內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，卻又連貫始終。本書(shū)章節(jié)難度呈階梯式遞增，內(nèi)容由淺入深，全面滲透工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用案例的示教編程過(guò)程，使教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐有效結(jié)合。

全書(shū)共分為八個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目一概要地介紹了工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作，包括機(jī)器人分類(lèi)及應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人的組成；項(xiàng)目二至項(xiàng)目六創(chuàng)建了5個(gè)工業(yè)機(jī)器人在應(yīng)用中的典型案例，包括機(jī)器人行走軌跡、搬運(yùn)物料、碼垛、噴涂和打包分揀，詳細(xì)講述了這些案例所用的編程指令、示教編程與再現(xiàn)過(guò)程中使用的示教器操作界面、操作機(jī)器人的步驟和方法，讓讀者通過(guò)典型應(yīng)用的學(xué)習(xí)掌握工業(yè)機(jī)器人操作與編程的方法和技巧；項(xiàng)目七和項(xiàng)目八為擴(kuò)展項(xiàng)目，講述了視覺(jué)系統(tǒng)和離線(xiàn)編程系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用，使讀者能熟練使用視覺(jué)軟件和離線(xiàn)編程軟件的各功能模塊來(lái)完成機(jī)器人的視覺(jué)識(shí)別和離線(xiàn)編程。

本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，注重對(duì)編程技巧和經(jīng)驗(yàn)的滲透，努力做到內(nèi)容新穎、概念清晰、實(shí)用性強(qiáng)、通俗易懂，幫助讀者夯實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)和提高綜合應(yīng)用能力。

本書(shū)由湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院向艷芳、吳利清、徐娟和包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡月霞共同編寫(xiě)，具體編寫(xiě)分工如下：項(xiàng)目一和項(xiàng)目四由徐娟編寫(xiě)，項(xiàng)目二和項(xiàng)目三由胡月霞編寫(xiě)，項(xiàng)目五和項(xiàng)目八由向艷芳編寫(xiě)，項(xiàng)目六和項(xiàng)目七由吳利清編寫(xiě)。參與本書(shū)編寫(xiě)的還有湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院廖志遠(yuǎn)、劉苗和楊曉東。由于時(shí)間倉(cāng)促及編者水平有限，書(shū)中不足和疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編　者

2020年10月

前言

學(xué)習(xí)項(xiàng)目一 初識(shí)工業(yè)機(jī)器人 1
任務(wù)1.1 工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)、應(yīng)用及特點(diǎn) 1
1.1.1 工業(yè)機(jī)器人的分類(lèi)和應(yīng)用 2
1.1.2 工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn) 4
任務(wù)1.2 工業(yè)機(jī)器人的組成 6
1.2.1 工業(yè)機(jī)器人本體 7
1.2.2 工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 8
1.2.3 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng) 9
任務(wù)1.3 工業(yè)機(jī)器人工作環(huán)境 11
1.3.1 工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系 11
1.3.2 工業(yè)機(jī)器人的示教器 13
1.3.3 工業(yè)機(jī)器人的限位 17
1.3.4 工業(yè)機(jī)器人的零點(diǎn)校準(zhǔn) 19
學(xué)習(xí)項(xiàng)目二 簡(jiǎn)單移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人 21
任務(wù)2.1 手動(dòng)移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人 21
2.1.1 工業(yè)機(jī)器人的單軸運(yùn)動(dòng) 22
2.1.2 工業(yè)機(jī)器人點(diǎn)位示教及保存 26
任務(wù)2.2 新建、編輯和加載程序 29
2.2.1 程序的基本信息 30
2.2.2 程序編輯與修改 31
2.2.3 程序檢查與運(yùn)行 33
任務(wù)2.3 工業(yè)機(jī)器人行走軌跡 36
2.3.1 機(jī)器人軌跡分析 37
2.3.2 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 38
2.3.3 運(yùn)動(dòng)指令 39
2.3.4 示教編程 40
學(xué)習(xí)項(xiàng)目三 工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)物料 45
任務(wù)3.1 程序的結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)定、備份與
恢復(fù) 45
3.1.1 定義鍵的功能和使用方法 46
3.1.2 程序編輯界面和程序結(jié)構(gòu) 46
3.1.3 工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)備份與恢復(fù)的方法 48
任務(wù)3.2 工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)示教 50
3.2.1 四點(diǎn)標(biāo)定工具坐標(biāo)系 51
3.2.2 路徑規(guī)劃與示教 52
任務(wù)3.3 工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)編程 54
3.3.1 坐標(biāo)系指令 55
3.3.2 I/O指令 55
3.3.3 延時(shí)指令 56
3.3.4 搬運(yùn)編程 58
3.3.5 程序調(diào)試與運(yùn)行（單步） 58
學(xué)習(xí)項(xiàng)目四 工業(yè)機(jī)器人堆疊物料 62
任務(wù)4.1 工業(yè)機(jī)器人堆疊物料工藝 62
4.1.1 物料的碼垛要求 63
4.1.2 物料碼垛的幾種常見(jiàn)形式 63
任務(wù)4.2 工業(yè)機(jī)器人碼垛程序算法 66
4.2.1 單排取料的算法 67
4.2.2 多排碼垛的算法 67
4.2.3 多排多層碼垛的算法 68
任務(wù)4.3 工業(yè)機(jī)器人堆疊物料編程 70
4.3.1 子程序 71
4.3.2 循環(huán)指令 73
4.3.3 堆疊物料程序 76
學(xué)習(xí)項(xiàng)目五 工業(yè)機(jī)器人噴涂 78
任務(wù)5.1 工業(yè)機(jī)器人噴涂示教 78
5.1.1 工業(yè)機(jī)器人噴涂工藝要求 79
5.1.2 工業(yè)機(jī)器人的噴涂工具使用 81
5.1.3 工業(yè)機(jī)器人的噴涂路徑規(guī)劃與
示教 84
任務(wù)5.2 工業(yè)機(jī)器人噴涂編程 88
5.2.1 外部軸指令設(shè)定 89
5.2.2 圓弧指令設(shè)定 90
5.2.3 噴涂工具指令設(shè)定 91
5.2.4 噴涂應(yīng)用編程 91
學(xué)習(xí)項(xiàng)目六 工業(yè)機(jī)器人快遞打包分揀 96
任務(wù)6.1 工業(yè)機(jī)器人快遞打包分揀示教 96
6.1.1 快遞打包分揀要求 97
6.1.2 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與示教 98
任務(wù)6.2 工業(yè)機(jī)器人快遞打包分揀編程 101
6.2.1 條件指令 102
6.2.2 分揀編程與調(diào)試 103
學(xué)習(xí)項(xiàng)目七 工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別 118
任務(wù)7.1 工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別概述 118
7.1.1 視覺(jué)識(shí)別簡(jiǎn)介 119
7.1.2 視覺(jué)識(shí)別平臺(tái)組成 120
任務(wù)7.2 工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)識(shí)別應(yīng)用 123
7.2.1 加載方案 124
7.2.2 模板設(shè)置 125
7.2.3 相機(jī)標(biāo)定 132
7.2.4 視覺(jué)系統(tǒng)調(diào)試 138
學(xué)習(xí)項(xiàng)目八 工業(yè)機(jī)器人離線(xiàn)編程 142
任務(wù)8.1 工業(yè)機(jī)器人離線(xiàn)軟件安裝 142
8.1.1 軟件安裝 143
8.1.2 軟件啟動(dòng) 145
任務(wù)8.2 離線(xiàn)軟件主要功能模塊介紹 148
8.2.1 離線(xiàn)軟件主界面 149
8.2.2 機(jī)器人本體操作界面 152
8.2.3 機(jī)器人工具操作界面 153
8.2.4 導(dǎo)入模型界面 154
任務(wù)8.3 工業(yè)機(jī)器人離線(xiàn)寫(xiě)字應(yīng)用 156
8.3.1 機(jī)器人本體選擇 157
8.3.2 寫(xiě)字工具選擇 158
8.3.3 寫(xiě)字模型導(dǎo)入 161
8.3.4 寫(xiě)字編程與仿真 163
8.3.5 離線(xiàn)代碼輸出 168
參考文獻(xiàn) 170

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