《工业机器人入门实用教程 配天机器人》张明文，索利洋|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《工业机器人入门实用教程 配天机器人》

【作　者】张明文，索利洋

【丛书名】工业机器人技术专业“十三五”规划教材

【页 数】 174

【出版社】 哈尔滨市：哈尔滨工业大学出版社有限公司 , 2020.06

【ISBN号】978-7-5603-8769-7

【分 类】工业机器人-教材

【参考文献】 张明文，索利洋. 工业机器人入门实用教程 配天机器人. 哈尔滨市：哈尔滨工业大学出版社有限公司, 2020.06.

图书封面：

图书目录：

《工业机器人入门实用教程 配天机器人》内容提要：

本书基于配天工业机器人,从机器人应用过程中需要掌握的技能出发,主要包括配天工业机器人首次拆箱安装、示教器和机器人示教、手动操纵机器人、工具及用户坐标系的定义及建立、I/O及配置、指令与编程等内容。

《工业机器人入门实用教程 配天机器人》内容试读

第1章

工业机器人概述

1.1工业机器人行业概况

当前，新科技革命和产业变革正在兴起，全球制造业正处于巨大的变革之中，《中国制造2025》《机器人产业发展规划(2016一2020年)》《智能制造发展规划(2016一2020年)》等强国战略规划，引导着中国制造业向着智能制造的方向发展。

工业机器人行业概况

《中国制造2025》提出了大力推进重点领域突破发展，而机

器人作为十大重点领域之一，其产业已经上升到国家战略层面。工业机器人作为智能制造领域最具代表性的产品，“快速成长”和“进口替代”是现阶段我国工业机器人产业最重要的两个特征。我国正处于制造业升级的重要时间窗口，智能化改造需求空间巨大且增长迅速，工业机器人行业迎来重要发展机遇。

根据国际机器人联合会(IFR)和中国机器人产业联盟(CRIA)统计，2018年中国工

业机器人市场累计销售工业机器人15.6万台，同比下降1.73%，市场销量首次出现同比下降。其中，自主品牌机器人销售4.36万台，同比增长16.2%：外资机器人销售11.3万台，同比下降7.2%。截止到2018年10月底，全国机器人企业的总数为8399家。

中国机器人密度的发展在全球也最具活力。由于机器人设备的大幅增加，特别是2013年至2018年间，我国机器人密度从2013年的25台/万人增加至2018年的140台万人，位居世界第20名，高于全球平均水平，如图11所示。

831

774

338327

247240221217200188182175

140

99

长

岩爱

横

于

图1.12018年全球机器人密度（单位：台/万人）

(数据来源：国际机器人联合会FR)

。1…

工业机器人入门实用教程（配天机器人）

EduBot

据CRIA统计，从应用行业看，电气电子设备和器材制造连续第三年成为中国工业机

器人市场的首要应用行业，2018年在这两个行业销售工业机器人4.6万台，同比下降6.6%，占中国市场总销量的29.8%：汽车制造业仍然是十分重要的应用行业，2018年新增4万余台工业机器人，销量同比下降8.1%，在中国市场总销量的比重回落至25.5%。此外金属加工业（含机械设备制造业）工业机器人购置量同比明显下降23.4%，而应用于食品制造业的工业机器人销量增长33.1%。

从应用领域看，搬运和上下料依然是中国工业机器人市场的首要应用领域，2018年在这两个领域销售工业机器人6.4万台，同比增长1.55%，在总销量中的比重与2017年持平，其中自主品牌销量增长5.7%。焊接与钎焊机器人销售接近4万台，同比增长12.5%，其中自主品牌销量实现20%的增长。装配及拆卸机器人销售2.3万台，同比下降17.2%。总体而言，搬运与焊接依然是工业机器人的主要应用领域，自主品牌机器人在搬运、焊接加工、装配、涂层等应用领域的市场占有率均有所提升。

从机械结构看，2018年多关节机器人在中国市场中的销量位居各类型机器人销量的首位，全年销售9.72万台，同比增长6.53%。其中，自主品牌多关节机器人销售保持稳定的增长态势，销量连续两年位居各机型之首，全年累计销售1.88万台，同比增长18.1%：自

主品牌多关节机器人市场占有率为19.4%，较上年提高了1.9%。SCARA机器人销售3.3万台，

实现了52%的较高增速，其中自主品牌机器人销售增长63.9%。坐标机器人销售总量不足2万台，同比下降17%，其中自主品牌坐标机器人销售同比增长4.7%。并联机器人在上年低基数的基础上实现增长。

国内机器人产业所表现出来的爆发性发展态势带来对工业机器人行业人才的大量需求，而行业人才严重的供需失衡又大大制约着国内机器人产业的发展，培养工业机器人行业人才迫在眉睫。工业机器人行业的多品牌竞争局面，迫使学习者需要根据行业特点和市场需求，合理选择学习和使用某品牌的工业机器人，从而提高自身职业技能和个人竞争力。

1.2工业机器人定义和特点

工业机器人虽然是技术上最成熟、应用最广泛的机器人，但对其具体的定义，科学界

尚未统一，目前公认的是国际标准化组织(ISO)的定义。

国际标准化组织的定义为：“工业机器人是一种能自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作机，能够搬运材料、工件或者操持工具来完成各种作业。”

我国国家标准将工业机器人定义为：“自动控制的、可重复编程、多用途的操作机，可对三个或三个以上的轴进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。”

工业机器人最显著的特点有：

>拟人化：在机械结构上类似于人的手臂或者其他组织结构。>通用性：可执行不同的作业任务，动作程序可按需求改变。>独立性：完整的机器人系统在工作中可以不依赖于人的干预。

·2·

EduBot

第1章工业机器人概述

>智能性：具有不同程度的智能功能，如感知系统、记忆系统等，提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。

1.3工业机器人构型

按照结构运动形式的不同，工业机器人主要有5种构型：

回最回

直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人、多关节型机器人和并联机器人。

1.直角坐标机器人

睾工业机器人构型

直角坐标机器人在空间上具有多个相互垂直的移动轴，常用的是3个轴，即X、Y、Z

轴，如图1.2所示。其末端的空间位置是通过沿X、Y、Z轴来回移动形成的，是一个长方体。

(a)示意图

(b)哈工海渡-直角坐标机器人

图1.2直角坐标机器人

2.柱面坐标机器人

柱面坐标机器人的运动空间位置是由基座回转、水平移动和竖直移动形成的，其作业空间呈圆柱体，如图1.3所示。

(a)示意图

(b)Versatran-柱面坐标机器人

图1.3柱面坐标机器人

。3·

工业机器人入门实用教程（配天机器人）

EduBot

3.球面坐标机器人

球面坐标机器人的空间位置机构主要由回转基座、摆动轴和平移轴构成，具有2个转动自由度和1个移动自由度，其作业空间是球面的一部分，如图1.4所示。

B

(a)示意图

(b)Unimate-球面坐标机器人

图1.4球面坐标机器人

4.多关节型机器人

多关节型机器人由多个回转和摆动（或移动）机构组成，按旋转方向可分为水平多关节机器人和垂直多关节机器人。

>水平多关节机器人：是由多个竖直回转机构构成的，没有摆动或平移机构，手臂均在水平面内转动，其作业空间为圆柱体，如图1.5所示。

仍

三OU白OT

(a)示意图

(b)哈工海渡-水平多关节机器人

图1.5水平多关节机器人

4.

工业机器人入门实用教程（配天机器人）

EduBot

,4

工业机器人主要技术参数

选用什么样的工业机器人，首先要了解机器人的主要技术参数，然后根据生产和工艺的实际要求，通过机器人的技

▣总▣

术参数来选择机器人的机械结构、坐标形式和传动装置等。

机器人的技术参数反映了机器人的适用范围和工作性

工业机器人主要技术参数

能，主要包括自由度、额定负载、工作空间、工作精度，其

他参数还有：工作速度、控制方式、驱动方式、安装方式、动力源容量、本体质量和环境参数等。

1.自由度

自由度是指描述物体运动所需要的独立坐标数。

空间直角坐标系又称笛卡尔直角坐标系，它是以空间中一点O为原点，建立3条两两

相互垂直的数轴，即X轴、Y轴和Z轴。3个轴的正方向符合右手规则，如图1.8所示，

即右手大拇指指向Z轴正方向，食指指向X轴正方向，中指指向Y轴正方向。

在三维空间中描述一个物体的位姿（即位置和姿态）需要6个自由度，如图1.9所示，即沿空间直角坐标系OXYZ的X、Y、Z3个轴的平移运动Tx、T、T,和绕空间直角坐标系OXYZ的X、Y、Z3个轴的旋转运动Rx、R,、R2。

Z

图1.8右手规则

图1.9刚体的6个自由度

机器人的自由度是指工业机器人相对坐标系能够进行独立运动的数目，不包括末端执

行器的动作，如焊接、喷涂等。通常，垂直多关节机器人以6自由度为主，SCARA机器

人为4自由度，如图1.10所示。

机器人的自由度反映机器人动作的灵活性，自由度越多，机器人就越能接近人手的动作机能，通用性越好：但是自由度越多，结构就越复杂，对机器人的整体要求就越高。因此，工业机器人的自由度是根据其用途进行设计的。

。6

···试读结束···