1.编程与仿真紧密结合，工程实例体现特色

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本书以 ABB 工业机器人为对象，使用 RobotStudio 编程与仿真平台，系统地介绍了工业机器人编程方法、仿真及应用技术。本书内容由浅入深、循序渐进，理论与应用相结合，操作与仿真相结合，主要包括工业机器人基础、工业机器人操作方法、RobotStudio 软件使用及在线功能、工业机器人系统安装与 I/O 通信、工业机器人程序数据与指令、工业机器人示教编程与在线编辑程序、工业机器人轨迹类和搬运示教编程、工业机器人离线编程与仿真、带外轴的工业机器人编程与仿真、工业机器人绘图应用编程方法、工业机器人打磨应用编程方法、工业机器人视觉应用编程方法等。

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本书图文并茂、通俗易懂，注重实际、强调应用，既可作为应用型本科高校和高职院校机电与自动化相关专业的教材，也可作为工业机器人技术培训用书，还可供工业机器人编程与应用技术人员参考。

目 录

前言

第 1 章　工业机器人基础 1

11　工业机器人的定义及特点 1

12　工业机器人的发展情况 2

13　工业机器人的分类及典型应用 3

131　按机械结构特征分类 3

132　按作业任务分类 7

14　工业机器人系统的组成 9

141　机器人本体 10

142　控制器及控制系统 11

143　示教器 11

15　工业机器人的技术参数 12

16　工业机器人的坐标系 12

17　工业机器人的运动控制 15

171　工业机器人运动学问题 15

172　工业机器人奇异位形与奇异点 17

173　工业机器人位置控制与速度控制 18

思考与练习 19

第 2 章　工业机器人基本操作与安全 20

21　工业机器人安全注意事项 20

211　工业机器人应用现场安全管理 20

212　工业机器人操作安全 21

22　ABB 工业机器人常用型号 21

23　工业机器人硬件安装 25

24　示教器认知及使用方法 26

241　示教器组成及手持方法 26

242　示教器触摸屏界面与操作环境

配置 28

243　系统备份与恢复 31

25　工业机器人手动操纵 32

251　单轴运动 32

252　线性运动 34

253　重定位运动 35

26　工业机器人转数计数器更新 37

思考与练习 41

第 3 章　工业机器人编程方法与

编程软件 43

31　工业机器人编程方法简介 43

311　示教编程 44

312　离线编程 45

32　认识 RobotStudio 软件 46

321　RobotStudio 与 RobotWare 简介 46

322　RobotStudio 软件界面 47

33　构建工业机器人仿真工作站 52

331　工业机器人工作站组件导入与布局 52

332　工业机器人虚拟系统创建与虚拟

示教器 56

34　RobotStudio 软件建模功能 60

341　3D 模型创建 60

342　创建工具 64

343　创建机械装置 73

思考与练习 80

第 4 章　工业机器人 I/ O 通信与控制器

管理 81

41　工业机器人 I/O 通信种类和 I/O 板 81

411　工业机器人 I/O 通信及常用 I/O 板 81

412　DSQC 652 板82

413　DSQC 651 板85

42　DSQC 651 板及 I/O 信号定义 86

421　定义 DSQC 651 板总线连接86

422　定义 I/O 信号 90

423　I/O 信号查看、操作与监控 95

43　示教器可编程按键定义 98

44　RobotStudio 在线管理工业机器人

控制器 100

441　RobotStudio 与控制器连接 100

442　RobotStudio 在线控制权限获取

及系统备份 103

443　RobotStudio 在线定义 I/O 板与

I/O 信号 106

444　RobotStudio 在线监控功能 108

45　RobotStudio 安装工业机器人控制器

系统

......

前言

工业机器人是一种涉及机械、电子、控制、计算机、传感器等多学科先进技术的自动化设备。随着工业生产向着自动化、集成化、柔性化方向发展，工业机器人已然成为先进制造业中不可替代的重要设备，是现代工业生产的重要支柱。工业机器人的研制能力和应用情况是衡量一个国家科技发展和制造业水平的重要标志。近年来，我国制造业拥有工业机器人的数量快速增长，但使用密度仍处于较低水平。随着由制造业大国向制造业强国转变战略的推进，以及受人口老龄化和劳动力供给数量下降的影响，我国工业机器人未来几年或将迎来井喷式发展。工业机器人应用的大发展必然带来熟练使用工业机器人，尤其是工业机器人编程人员的大量需求。

本书以 ABB 工业机器人为对象，使用 RobotStudio 编程与仿真平台，由浅入深、循序渐进，系统地介绍了工业机器人编程方法、仿真及应用技术。全书共 13 章，第 1 章为工业机器人基础，主要介绍了工业机器人的组成、技术参数、坐标系、运动学问题及控制方法；第 2 章主要介绍了工业机器人硬件安装及手动操纵方法；第 3 章主要介绍了工业机器人 RobotStudio 软件离线编程及仿真基本操作方法；第 4 章主要介绍了工业机器人系统安装与 I/O 通信方法；第 5 ～ 7 章主要介绍了工业机器人程序结构、指令、数据以及示教编程与在线编辑程序；第 8、9 章主要介绍了工业机器人在轨迹类、搬运等典型应用领域的示教编程、离线编程方法；第 10 章介绍了带导轨和变位机的机器人系统编程方法；第 11 ～ 13 章分别介绍了绘图、打磨、视觉三个工业机器人综合应用项目。本书将工业机器人基本操作、RobotStudio 编程与仿真软件的使用有机地融入工业机器人编程及应用训练中，实现了编程与仿真相结合、理论讲授与图解操作相结合，通俗易懂，便于读者自学。通过本书的学习，读者既能掌握工业机器人的基本操作、编程方法，又能掌握 RobotStudio 软件的机器人系统创建与仿真方法，并初步具备工业机器人应用系统的设计、编程与调试能力。书中相应应用的源文件，可通过手机扫描相应章节的二维码下载获取。本书由李国利任主编，周洪、薛文烨任副主编，张海红、张明明、苗田银参加了编写

工作，姚科、叶智慧同学参与了绘图、程序调试和文献资料收集工作。在本书的编写过程中，得到了金陵科技学院机电工程学院刘旭明主任和南京南戈特机电科技有限公司齐将总经理的大力支持，在此表示感谢！

在本书的编写过程中，参考了大量有关工业机器人方面的教材、著作、论文及网络资料，

在此编者向原作者表示诚挚谢意！

由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，恳请读者批评指正。

编　者

2021 年 3 月