本书以ABB工业机器人为载体，融入控制、传感、通信等相关技术，涵盖了从理论基础到基本操作、编程、系统集成等内容，主要包括理论和编程两个模块。理论模块系统阐述工业机器人的技术内涵，从工业机器人概述切入，分别介绍了工业机器人的机械部分、控制系统和传感系统。编程模块从示教器基础操作入门，介绍了I/O通信、程序数据、应用编程和离线轨迹编程。此外，本书配有智慧职教线上课堂，包含课程标准、视频、微课、习题库、PPT、教案等，并持续完善更新。

本书适用于高等职业院校工业机器人技术、机电一体化技术、机电设备技术等装备制造大类专业，同时也可作为应用型本科院校相关专业的选修课教材或教学参考用书、中等职业学校相关专业的拓展教学用书，还可作为1+X工业机器人操作与运维等证书考核培训用书，以及企业中需技能提升的技术人员的自学用书等。

为方便教学，本书植入二维码微课，配有免费电子课件、模拟试卷及参考答案等。凡选用本书作为授课教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com），注册后免费下载电子资源，本书咨询电话：010-88379564。

前言

二维码清单

项目1?工业机器人概述  1

任务1.1?工业机器人的定义、特征及应用  2

任务引入 2

知识链接 2

1.1.1?工业机器人的定义  2

1.1.2?工业机器人的特征  3

1.1.3?工业机器人的应用  3

任务实施 5

任务1.2?工业机器人的发展历程、现状及

研究趋势  6

任务引入  6

知识链接  6

1.2.1?工业机器人的发展历程  6

1.2.2?工业机器人的发展现状  7

1.2.3?工业机器人的研究趋势  9

任务实施  10

任务1.3?工业机器人的分类  10

任务引入 10

知识链接  11

1.3.1?按照工业机器人的技术发展水

平分类  11

1.3.2?按照工业机器人的坐标系分类  12

1.3.3?按照工业机器人的机械结构分类  14

任务实施  15

任务1.4?工业机器人的组成及技术参数  16

任务引入  16

知识链接  16

1.4.1?工业机器人系统的组成  16

1.4.2?工业机器人的技术参数  17

任务实施  19

拓展训练  20

项目2?工业机器人的机械部分  21

任务2.1?工业机器人本体概述  22

任务引入  22

知识链接  22

2.1.1?工业机器人本体结构  22

2.1.2?工业机器人本体的材料选择  23

任务实施  25

任务2.2?工业机器人本体结构及末端

执行器  26

任务引入  26

知识链接  27

2.2.1?工业机器人的基座和腰部  27

2.2.2?工业机器人的臂部  28

2.2.3?工业机器人的腕部  29

2.2.4?工业机器人的末端执行器  32

任务实施 34

任务2.3?工业机器人的驱动系统  39

任务引入 39

知识链接  39

2.3.1?工业机器人电驱动  39

2.3.2?工业机器人液压驱动  40

2.3.3?工业机器人气压驱动  42

任务实施  43

任务2.4?工业机器人的传动系统  44

任务引入  44

知识链接  44

2.4.1?直线传动机构  44

2.4.2?旋转传动机构  45

任务实施  46

拓展训练  47

项目3?工业机器人的控制系统  48

任务3.1?工业机器人控制系统概述  49

任务引入  49

知识链接  49

3.1.1?工业机器人控制系统的组成  49

3.1.2?工业机器人控制系统的特点  50

3.1.3?工业机器人控制系统的控制

? 方式分类  51

任务实施  54

任务3.2?工业机器人控制系统主要功能  54

任务引入  54

知识链接  55

3.2.1?示教再现功能  55

3.2.2?运动控制功能  56

任务实施  57

拓展训练  58

项目4?工业机器人的传感系统  60

任务4.1?工业机器人传感器概述  61

任务引入  61

知识链接  61

4.1.1?工业机器人传感器分类  61

4.1.2?工业机器人传感器性能指标  63

任务实施  64

任务4.2?工业机器人常用传感器介绍  65

任务引入  65

知识链接  65

4.2.1?位置传感器  65

4.2.2?速度传感器  68

4.2.3?力/力矩传感器  69

4.2.4?接近觉传感器  69

4.2.5?视觉传感器  70

任务实施  71

拓展训练  74

项目5?ABB工业机器人的基础操作  75

任务5.1?认识示教器  76

任务引入  76

知识链接  76

5.1.1?ABB工业机器人示教器概述  76

5.1.2?ABB工业机器人示教器的使用  78

任务实施  79

任务5.2?示教器界面介绍  81

任务引入  81

知识链接  81

5.2.1 ?ABB工业机器人常用信息查看  81

5.2.2?示教器主界面功能介绍  82

任务实施  85

任务5.3?工业机器人的手动操纵  93

任务引入  93

知识链接  93

5.3.1?工业机器人手动操纵——单轴

运动  93

5.3.2?工业机器人手动操纵——线性

运动  94

5.3.3?工业机器人手动操纵——重定位

运动  95

任务实施  95

任务5.4?更新转数计数器  102

任务引入  102

知识链接  103

5.4.1?工业机器人机械原点  103

5.4.2?需更新转数计数器的情况  103

任务实施  103

拓展训练  108

项目6?ABB工业机器人的I/O通信  110

任务6.1?配置ABB标准I/O板  111

任务引入  111

知识链接  111

6.1.1?ABB工业机器人I/O接口概述  111

6.1.2?几种常用的ABB标准I/O板  112

任务实施  116

任务6.2?配置I/O信号  118

任务引入  118

知识链接 ——各种类型I/O信号的相

关参数及其含义 119

任务实施  120

任务6.3?关联I/O信号  123

任务引入  123

知识链接  123

6.3.1?常用的工业机器人系统控制信号  123

6.3.2?常用的工业机器人系统状态信号  123

任务实施  124

任务6.4?I/O信号的仿真与强制  127

任务引入  127

知识链接  127

6.4.1?I/O信号的仿真与强制概述  127

6.4.2?可编程按键  128

任务实施  129

拓展训练  133

项目7?ABB工业机器人的程序数据  135

任务7.1?ABB工业机器人基本程序数

据的创建  136

任务引入  136

知识链接  136

7.1.1?常用的程序数据类型  137

7.1.2?程序数据的存储类型  137

任务实施  138

任务7.2?ABB工业机器人三个关键数据

的创建  141

任务引入  141

知识链接  141

7.2.1?工具数据（tooldata）  141

7.2.2?工件坐标数据（wobjdata）  142

7.2.3?有效载荷数据（loaddata）  143

任务实施  143

拓展训练  152

项目8?ABB工业机器人的应用编程  154

任务8.1?认识常用的RAPID程序指令  155

任务引入  155

知识链接  155

8.1.1?赋值指令  156

8.1.2?运动指令  156

8.1.3?输入输出信号控制指令  158

8.1.4?条件逻辑判断指令  159

8.1.5?例行程序调用和返回指令  161

任务实施  161

任务8.2?建立基本的RAPID程序  169

任务引入  169

知识链接  169

8.2.1?RAPID程序的基本结构  169

8.2.2?建立RAPID程序的基本流程  170

任务实施  170

任务8.3?单个工件搬运任务的实现  182

任务引入  182

知识链接  182

8.3.1?单个工件搬运任务的分解运动

路径规划  182

8.3.2?运动路径中关键点的提取  183

任务实施  183

拓展训练  192

项目9?ABB工业机器人的离线轨迹

编程  195

任务9.1?离线轨迹自动路径的生成  196

任务引入  196

知识链接  196

9.1.1?生成路径的方法  196

9.1.2?离线轨迹编程任务的工作流程  197

任务实施  197

任务9.2?目标点姿态的调整和轴配置

参数的设置  202

任务引入  202

知识链接  203

9.2.1?robtarget数据类型  203

9.2.2?轴配置参数  204

任务实施  206

任务9.3?程序优化与仿真  215

任务引入  215

知识链接 ——添加特殊目标点 215

任务实施  215

拓展训练  223

参考文献  224