本书内容丰富，结构清晰，形式新颖，通过设置学习目标、知识地图、典型案例、拓展阅读等环节，搭配微视频和微场景等数字资源，创设优质工程案例、典型行业场景学习平台，构建案例式富媒体教材。

本书全面系统地介绍了工业机器人技术及应用，内容包括工业机器人的机械结构、坐标系、运动规划、运动控制、视觉感知等关键共性基础知识，并以搬运、焊接和涂装等典型应用场景为载体，介绍了工业机器人应用系统及其集成技术。
为方便“教”和“学”，本书配备有实验教程、课程大纲、电子教案、多媒体课件、知识测评参考答案和微视频动画（采用二维码技术呈现，扫描书中二维码可直接观看视频内容）资源包，凡选用本书作为教材的教师均可登录机械工业出版社教育服务网（http://www.cmpedu.com）注册后免费下载。
本书内容丰富，结构清晰，形式新颖，通过设置学习目标、知识地图、典型案例、拓展阅读等环节，搭配微视频和微场景等数字资源，创设优质工程案例、典型行业场景学习平台，构建案例式富媒体教材。
本书既可作为普通高等工科院校机器人工程、智能制造工程等（近）自动化类专业的教材，也可作为独立学院、高职高专和成人教育等同类专业教材及机器人联盟、培训机构用书，还可供从事智能制造领域的相关技术人员参考。

高等院校教师

前言
第1章绪论1
1.1什么是工业机器人3
1.2为何发展工业机器人4
1.3工业机器人发展概况5
1.4工业机器人产业现状9
第2章工业机器人的机械结构17
2.1工业机器人的常见分类19
2.2工业机器人的基本组成23
2.3工业机器人末端执行器28
2.4工业机器人关节及驱动30
2.5工业机器人的性能指标36
第3章工业机器人坐标系45
3.1工业机器人系统运动轴47
3.2工业机器人常见坐标系51
3.3工业机器人安全认知57
3.4工业机器人点动方式61
第4章工业机器人运动规划69
4.1工业机器人编程内容71
4.2工业机器人轨迹描述72
4.3工业机器人轨迹编程74
4.4工业机器人程序创建与验证84
第5章工业机器人运动控制93
5.1连杆与坐标系描述96
5.2坐标变换97
5.3机器人运动学分析98
5.4工业机器人运动控制方法99
第6章工业机器人视觉感知113
6.1工业机器人传感器115
6.2工业视觉系统组成118
6.3工业机器人手眼标定124
6.4常用视觉传感器指令130
目录
工业机器人技术及应用第3版
第7章搬运机器人系统集成141
7.1搬运机器人的常见分类143
7.2搬运机器人系统组成145
7.3搬运机器人生产布局155
第8章焊接机器人系统集成167
8.1焊接机器人的常见分类169
8.2焊接机器人系统组成172
8.3焊接机器人生产布局185
第9章涂装机器人系统集成199
9.1涂装机器人的常见分类201
9.2涂装机器人系统组成203
9.3涂装机器人生产布局218
参考文献228

我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期。当前，急需源源不断的卓越工程师等高素质劳动者提供人力和智力支持。本书面向当前科技革命和产业变革趋势，在智能机器人技术加速演进背景下,准确把握新工科教育改革发展内外部环境发生的深刻变化，通过机器人教材体系设计、知识模块重构、案例任务驱动和数字资源赋能等系统化建设，提高智能及高端装备制造战略性新兴产业人才自主培养质量。
当前，机器人产业蓬勃发展，正极大改变着人类生产和生活方式，为经济社会发展注入强劲动能。通过持续创新、深化应用，全球机器人产业规模快速增长，集成应用大幅拓展。自2013年来，我国工业机器人市场已连续十余年稳居全球第一，2022年制造业机器人密度达到392台/万人，是全球平均水平的近2.6倍。《“十四五”机器人产业发展规划》也明确指出，进一步拓展机器人应用深度广度，开展深耕行业应用、拓展新兴应用、做强特色应用的“机器人+”应用行动，力争“十四五”期间我国制造业机器人密度实现翻番。
然而，目前我国智能及高端装备制造领域综合素质高、技术全面、技能熟练的专业技术人才匮乏，成为制约创新驱动发展和制造强国建设的“卡脖子”难题。智能制造场景之创新、技术之融合、协同之丰富对产业技术人才提出了极高要求，不仅需要具备数字技术与生产制造的跨领域知识储备，而且需要懂得如何与机器或数字化工具协同工作，还需要在机器或数字语言与实际制造场景做好“翻译”，如此高素质复合型专业技术人才虚位以待、高薪难求已是不争的事实。
在此背景下，全国高校围绕“四新”建设的改革如火如荼。从教育部官网可以获悉，2015—2024年,全国已有367所高校成功申报“机器人工程”专业;2017—2024年,全国已有337所高校成功申报“智能制造工程”专业。工业机器人技术基础课程是机器人工程和智能制造工程专业的主干课程之一，其课程教材作为人才培养的关键环节和核心要素，是实施数字时代高等教育学习革命、质量革命和高质量发展的内在迫切需求。基于此，针对现有同类教材理实衔接不足、体例结构陈旧、内容重构粗浅、呈现形式单一、资源配套缺失等现象，结合新工科复合型专业技术人才综合能力培养的教学诉求，编者融入十余载对工业机器人应用的实践总结及教学经验，通过高校、教仪公司、数字平台公司和出版单位“四元协同”形式，编写了本书——融微课、微视频、微场景等于一体的富媒体新形态教材。
本书配套了国家级虚拟仿真实验“大型钢结构多机器人协同焊接控制虚拟仿真实验”，首版于2014年全国发行，获得中国机械工业科学技术奖(图书奖)三等奖；2019年第1次修订，入选“十三五”国家重点出版物出版规划项目——现代机械工程系列精品教材、浙江省普通高校“十三五”新形态教材、浙江省“十四五”普通高等教育本科规划教材，基于“产教研用协同、理虚实深度融合”的教材建设新模式成功入选中国高等教育博览会“校企合作、双向计划”典型案例、浙江省优秀研究生教学案例、教育部第七届教育专业学位教学案例。
本书特点如下：
（1）瞄准智能制造职业方向，做“好”教材顶层设计。根据智能制造工程技术人员等国家职业标准，瞄准智能装备与产线开发和应用两大方向，构建面向智能及高端装备制造战略性新兴领域的职普融通教材体系。截至目前，已出版的普通高等教育工业机器人系列教材有《工业机器人基础》《工业机器人技术及应用》《工业机器人编程》《工业机器人系统与编程详解》等。
（2）立足专业思政育人融合，做“优”多维元素挖掘结合专业性质、教学对象特点，选取《大国建造》《超级工程》等兼具专业教育与思政教育双重属性的多维思政元素，强化智能及高端装备制造专业领域的应用能力，构建其经验性知识图谱，围绕坚定学生理想信念，强化政治认同、家国情怀、职业认同等观念，引用技术革新、工程项目、卓越人物等形式，培养学生精益求精的工匠精神和严谨求学的科学态度，引导其为强国建设奉献力量。
前言
工业机器人技术及应用第3版
（3）增强学习过程行为互动，做“活”理实虚一体化遵循学生的心理特点、认知水平与接受规律，以学生为中心。书中每章设置学习目标、知识地图、国之重器、知识讲解、典型案例（除第1章外）、拓展阅读、知识测评等教学环节，创设面向高阶思维的案例式学习流程，设置开放性问题，打破传统学科知识体系导向的教材编写体例，充分体现“思中学、用中学、创中学”。
（4）面向移动、泛在、个性化学习，做“强”数字资源配套主动适应“互联网+”发展新形势，广泛谋求校企、校际合作，采取多元措施协同开发富媒体新形态教材。借助国家级智能制造产教融合实训基地，集聚优质工程案例、典型行业场景和企业创新要素，校企共建微课、微视频和微场景等数字教学资源，支撑构建时时、处处、人人皆可学的个性化服务。
本书由浙江师范大学兰虎和鄂世举任主编。第1章由鄂世举编写，第2章由上海工程技术大学吴明晖编写，第3章由上海理工大学李孝茹编写，第4章由天津大学郑惠江编写，第5章由东南大学周波编写，第6章由华东理工大学熊焰编写，第7章由浙江师范大学潘睿编写，第8章由兰虎编写，第9章由中国计量大学张峰峰编写。全书由兰虎统稿，金华慧研科技有限公司负责配套数字资源的开发与制作。
从目标决策、体系构建、内容重构、教学设计、案例遴选、形式呈现、合同签订、定稿出版，本书的开发工作历时两年之久，衷心感谢
所有参与本书编写的同仁的呕心付出！特别感谢高等教育科学研究规划课题、浙江省教育厅科研项目、浙江省
普通本科高校“十四五”教学改革项目、浙江省普通本科高校“十四五”首批“四新”重点教材建设项目和浙江师范大学教材建设基金等给予的经费支持！感谢金华慧研科技有限公司、上海明材数字科技有限公司等给予的教材资源支持！最后，感谢妻子郑红艳、儿子兰锡然、女儿兰梦然以及父母在各方面的理解和支持！
由于编者水平有限，书中难免有不当之处，恳请读者批评指正，可将意见和建议反馈至E-mail：lanhu@zjnu.edu.cn。
兰虎