本书专注于工业机器人的基本概念、基础理论及其应用，从工业机器人应用及集成系统设计出发，引入大量实际工程范例，是一部系统介绍机器人技术与原理，特别是工业机器人集成应用的通用教材。
本书共十章，内容包括绪论、工业机器人的传动与结构、工业机器人的末端执行器、工业机器人外围设备与装置、工业机器人感觉系统、工业机器人控制、工业机器人的生产线与工作站、工业机器人应用工程实例分析、工业机器人的轨迹规划与编程、工业机器人运动学。每章均附有习题。
本书立足于理论知识与工程实际相结合，力求通俗易懂、深入浅出。
本书可作为普通高等院校机械工程、自动化等相关专业学生的教材，也适合有关科技人员作为参考书。

前言
第一章绪论1
第一节机器人及其发展1
第二节工业机器人的分类6
第三节工业机器人的组成与技术参数9
习题13
第二章工业机器人的传动与结构14
第一节工业机器人的传动系统14
第二节PUMA262型机器人结构18
第三节MP6垂直关节型机器人结构21
第四节直角坐标型机器人结构24
第五节SCARA型机器人结构26
第六节工业机器人用减速器30
习题33
第三章工业机器人的末端执行器34
第一节夹钳式末端执行器34
第二节吸附式末端执行器38
第三节焊枪及其送丝机构42
第四节机器人点焊枪及其控制系统46
第五节机器人喷枪51
第六节仿生式末端执行器53
第七节专用型末端执行器55
第八节其他末端执行器59
第九节末端执行器更换装置63
习题65
第四章工业机器人外围设备与装置66
第一节工件位置变换机66
第二节机器人架台73
第三节焊丝送丝机及清枪装置75
第四节随行夹具80
习题88
第五章工业机器人感觉系统89
第一节机器人的传感技术概述89
第二节位置和位移传感器92
第三节速度传感器97
第四节接近觉传感器99
第五节触觉传感器104
第六节听觉传感器109
第七节工业机器人视觉技术110
习题119
第六章工业机器人控制121
第一节机器人控制系统与控制方式121
第二节单关节机器人模型和控制123
第三节基于关节坐标的控制129
第四节基于作业空间的伺服控制130
第五节机器人末端执行器的力/力矩
控制132
第六节工业机器人控制与集成系统
控制135
习题142
第七章工业机器人的生产线与
工作站143
第一节在生产中引入机器人系统的
方法143
第二节工业机器人工作站的构成及设计
原则145
第三节工业机器人生产线的构成及设计
原则168
习题182
第八章工业机器人应用工程实例
分析183
第一节弧焊工作站(摩托车车架焊接
工作站例)183
第二节搬运码垛工作站193
第三节井用潜水泵导流壳钻攻压机器人
工作站197
第四节钕铁硼磁性材料成型机器人
工作站201
第五节太阳能电池板组装工作站206
第六节多种作业组成的生产线209
第七节其他工作站及生产线219
习题228
第九章工业机器人的轨迹规划与
编程229
第一节工业机器人的轨迹规划229
第二节关节空间法231
第三节直角坐标空间法236
第四节轨迹的实时生成238
第五节工业机器人编程240
第六节工业机器人编程语言243
第七节工业机器人离线编程250
习题256
第十章工业机器人运动学258
第一节刚体的位姿描述258
第二节旋转矩阵259
第三节齐次坐标变换265
第四节坐标系之间的变换矩阵269
第五节机器人运动学方程272
第六节逆运动学问题279
习题283
参考文献286

从大学毕业到退休几十年，我几乎就干了一件事——工业机器人的设计与应用。
伴随着机器人技术的成长与发展，我从事机器人技术与应用教学30余年，经历过无数个国内外工业机器人应用系统的集成，并带领学生们在ROBCON的竞赛中摸爬滚打20年，与工业机器人结下了不解之缘，对它的“身体”“智力”“技能”“潜力”有了深刻的认识和体验。我一直有个强烈的愿望，就是把这些年的经验也好，教训也罢，静下心来认真地总结出来，写一本仅涉及工业机器人、注重生产实际应用的适用教材，为推动工业机器人在我国的快速发展尽微薄之力。
工业机器人技术代表了机电一体化技术的最高水平，涉及机械工程、电子技术、计算机技术、自动控制理论及人工智能等多门学科，是当代科学技术发展最活跃的领域之一。工业机器人的应用水平也是一个国家工业自动化水平的重要标志。近年来，我国工业和经济的快速发展对工业机器人的需求呈井喷态势。与工业机器人相关的设计制造企业、关键器件生产企业以及相关的研究院、产业园、高新技术开发区等如雨后春笋遍布全国各地。众多高校也纷纷成立机器人学院或机器人研究院，同时设立机器人专业，开设机器人课程。这一方面说明了我国市场对工业机器人的需求量巨大，另一方面也体现了工业机器人技术人才短缺的状态。所以，作为培养工程技术人才的高等院校，必须脚踏实地、实事求是地做好教材、教学、实验、培训等每一个环节，培养出真正高水平的技术人才，逐步缩短与先进国家的差距，提升我国工业机器人的设计和应用水平。
目前市面上已经有了不少关于机器人技术的教材。相较于这些教材，本书的特点在于仅涉及工业机器人，且立足于理论知识和工程应用相结合，但重点不放在理论分析上，而是放在系统集成和工程应用上，力求通俗易懂，深入浅出。
本书由郗安民和何春燕主编。第二、五、八章由郗安民编写；第六、九、十章由何春燕编写；第一、七章由郗小超编写；第三章由王旭编写；第四章由孙学彬编写；李明博、刘涛、李瑞奇参与了部分工程项目及文档的整理；白云华、王建国和张敬龙绘制了部分插图。在本书编写过程中，我们参考了一些资料和优秀教材，在此对这些文献的作者致以衷心的谢意。
由于本书涉及面广，作者们虽尽心尽力，但疏漏之处仍在所难免，恳请读者批评指正。

郗安民