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本书共分为四大模块,即工业机器人基础知识,工业机器人示教编程,工业机器人的基础应用,工业机器人的管理与维护。每个模块以任务驱动教学法为主线,以应用为目的,以具体的任务为载体,主要任务有:认识工业机器人、工业机器人机械结构的认知、工业机器人传感器及其应用、认识工业机器人的控制与驱动系统、初识工业机器人的作业示教、工业机器人绘图单元的编程与操作、搬运机器人及其操作应用、码垛机器人及其操作应用、装配机器人及其操作应用、涂装机器人及其操作应用、工业机器人管理与维护、工业机器人本体的保养与维护。

广西柳州市考工组组长、广西技工学校电工电子教研会副会长。负责《全国教育科学规划课题子课题――中等职业学校专业课有效教学研究》之《 中等职业学校机电类专业课有效教学研究》课题获教育部优秀课题"三等奖”。连续两年担任全国技工学校电类专业教材教法师资培训班的主讲教师。除了具有丰富的专业理论知识外,还具有高超的专业技能技巧和实践经验,近年来指导学生参加广西及全国的各项技能大赛均取得了不菲的佳绩,多次获得优秀指导教师称号。

目录
模块一工业机器人基础知识 1
任务1认识工业机器人 1
任务2工业机器人机械结构的认知 16
任务3工业机器人的传感器及其应用 40
任务4认识工业机器人的控制与驱动系统 58
模块二工业机器人示教编程 79
任务1初识工业机器人的作业示教 79
任务2工业机器人绘图单元的编程与操作 97
模块三工业机器人的基础应用 115
任务1搬运机器人及其操作应用 115
任务2码垛机器人及其操作应用 143
任务3装配机器人及其操作应用 169
任务4涂装机器人及其操作应用 198
模块四工业机器人的管理与维护 231
任务1工业机器人管理与维护 231
任务2工业机器人本体的保养与维护 242
工业机器人的控制技术是在传统机械系统的控制技术的基础上发展起来的,因此两者之间并无根本的不同,但工业机器人控制系统有共独到之处。工业机器人控制系统有以下特点。
(1)工业机器人的控制与机构运动学及动力学密切相关。工业机器人手部的状态可以在各种坐标下描述,应当根据需要,选择不同的基准坐标系,并进行适当的坐标变换。工业机器人的控制中涉及运动学的正问题和逆问题,除此之外还包括惯性力、外力(包括重力)及哥氏力、向心力等对机器人控制的影响。
(2)比较复杂的工业机器人的自由度较多,每个自由度需要配置一个伺服机构,在工作过程中,各个伺服机构必须协调起求,组成一个多变量控制系统。
(3)从经典控制理论的角度来看,多数机器人拄制系统中部包含非最小的相位系统,例如,步行机器人或关节式机器人往往包含“上摆”系统。由于上摆的平衡点是不稳定的,因此必须采取相应的控制策略。
(4)把多个独立的伺服系统有机地协调起来,使其按照人的意志行动,甚至赋予机器人一定的“智能”,这个任务只能由计算机来完成。因此,机器人控制系统必须是一个计算机控制系统。因此,控制机器人的计算机软件极为重要。
(5)描述机器人状态和运动的数学模型是一个非线性模型,随着状态的不同和外力的变化,其参数也在变化,各变量之间还存在耦合关系。因此,仅仅采用位置闭环是不够的,还要利用速度甚至加速度闭环。系统中经常使用重力补偿、前馈、解耦或自适应控制等方法。
…………前言/序言
为贯彻全国职业院校坚持以就业为导向的办学方针,实现课程对接岗位、教材对接技能的目的,更好地适应“工学结合、任务驱动模式”的教学要求,满足项目教学的需要,特编写此书。本书依据国家职业标准编写,知识体系由基础知识、相关知识、专业知识和操作技能训练四部分构成,知识体系中各个知识点和操作技能都以任务的形式呈现。本书对教学内容进行了精心选择,力求涵盖国家职业标准中必须掌握的知识和技能。
本书共分为四大模块,即工业机器人基础知识,工业机器人示教编程,工业机器人的基础应用,工业机器人的管理与维护。每个模块又划分为不同的任务。在任务的选择上,以典型的工作任务为载体,坚持以能力为本位,重视实践能力的培养;在内容的组织上,整合相应的知识和技能,实现理论和实践的统一,有利于实现“理实一体化”教学,充分体现了认知规律。
本书是在充分吸收国内外职业教育先进理念的基础上,总结了众多学校一体化教学改革的经验,集众多一线教师多年的教学经验和企业专家实践的智慧完成的,在编写过程中,力求实现内容通俗易懂,既方便教师教学,又方便学生自学。特别是在操作技能部分,图文并茂,侧重于对程序设计、电路安装、通电试车过程和故障检修内容的细化,以提高学生在实际工作中分析和解决问题的能力,实现职业教育与社会生产实践的紧密结合。
本书在编写过程中得到了广西机电技师学院、柳州第一职业学校、广东三向教学仪器有限公司、江苏汇博机器人技术股份有限公司、广西柳州钢铁集团、上汽通用五菱汽车有限公司、柳州九鼎机电科技有限公司的学者和专家们的大力支持,在此一并表示感谢。
由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和不妥之处,恳请广大读者批评指正。
编者
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