●章 工業機器人概述
1.1 工業機器人定義
1.2 工業機器人發展歷程
1.3 國內外工業機器人發展現狀與趨勢
1.3.1 國內外發展現狀
1.3.2 工業機器人的應用現狀
1.3.3 工業機器人技術發展趨勢
1.4 工業機器人基本類型及關鍵技術
1.4.1 工業機器人基本類型
1.4.2 工業機器人關鍵技術
1.5 典型的工業機器人
1.5.1 移動機器人
1.5.2 點焊機器人
1.5.3 弧焊機器人
1.5.4 激光加工機器人
1.5.5 真空機器人
1.5.6 潔淨工業機器人
思考題與練習題
參考文獻
第2章 工業機器人驅動技術
2.1 步進電動機驅動
2.1.1 步進電動機驅動控制
2.1.2 步進電動機驅動應用
2.2 直流伺服電動機驅動
2.2.1 直流伺服電動機驅動技術
2.2.2 直流伺服電動機驅動應用
2.3 交流伺服電動機驅動
2.3.1 交流伺服電動機
2.3.2 交流伺服驅動繫統
2.3.3 交流伺服電動機應用
2.4 氣動驅動
2.4.1 氣動驅動繫統
2.4.2 比例/伺服控制閥選擇
2.4.3 氣動驅動應用
2.5 液壓驅動
2.5.1 液壓驅動繫統
2.5.2 液壓驅動繫統分類以及應用
思考題與練習題
參考文獻
第3章 工業機器人中的傳感器
3.1 傳感器技術基礎知識
3.1.1 傳感器的基本概念
3.1.2 傳感器的性能指標、命名和代號
3.1.3 傳感器的基本特性
3.1.4 傳感器基本測量電路
3.2 典型傳感器
3.2.1 電阻應變式傳感器
3.2.2 電感式傳感器
3.2.3 電容式傳感器
3.2.4 壓電式傳感器
3.2.5 磁電式傳感器
3.2.6 熱電式傳感器
3.2.7 光電式傳感器
3.2.8 磁敏傳感器
3.2.9 射線及微波檢測傳感器
3.2.10 光導纖維傳感器
3.2.11 MEMS傳感器
3.2.12 陀螺傳感器
3.2.13 超聲波傳感器
3.2.14 碼盤式傳感器
3.3 圖像傳感器原理與應用
3.3.1 圖像傳感器
3.3.2 CCD成像
3.3.3 成像原理
3.3.4 成像亮度
3.3.5 相機標定
3.4 激光測距儀傳感器
思考題與練習題
參考文獻
第4章 工業機器人運動控制
4.1 機器人結構
4.1.1 工業機器人基本形式
4.1.2 工業機器人主要技術參數
4.2 機器人動力學特性
4.2.1 牛頓-歐拉方程
4.2.2 拉格朗日方程
4.2.3 空間動力學方程
4.3 機器人運動控制
4.3.1 PI/PID控制
4.3.2 魯棒自適應容錯控制
4.3.3 具有輸入非線性的神經網絡控制
思考題與練習題
參考文獻
第5章 工業機器人協同控制
5.1 多機器人協同基本概念
5.1.1 多機器人協同的應用
5.1.2 多機器人協同控制結構
5.1.3 多機器人協同的問題描述
5.2 預備知識
5.2.1 圖論基本概念
5.2.2 圖論矩陣分析
5.2.3 矩陣理論
5.2.4 有限時間穩定性理論
5.3 多機器人繫統基本協同控制問題
5.3.1 多機器人繫統協同一致性控制
5.3.2 多機器人繫統協同編隊控制
5.4 多機器人繫統有限時間一致性控制
5.4.1 問題描述
5.4.2 相關定義和引理
5.4.3 主要結果
5.4.4 仿真實驗與結果分析
5.5 多機器人繫統有限時間編隊-合圍控制
5.5.1 問題描述
5.5.2 主要結果
5.5.3 仿真實驗與結果分析
思考題與練習題
參考文獻
第6章 柔性關節工業機器人及控制
6.1 柔性驅動關節的類型
6.1.1 諧波齒輪傳動
6.1.2 擺線針輪行星傳動機構
6.1.3 少齒差行星齒輪傳動機構
6.2 柔性關節建模
6.2.1 非線性數學模型
6.2.2 LuGre摩擦模型
6.2.3 遲滯間隙
6.3 柔性關節機器人控制技術
6.3.1 基於自適應RBF神經網絡的多級滑模控制
6.3.2 基於RBF網絡的動態面控制
6.3.3 基於柔性濾波的自適應單參數權值RBF網絡反演法控制
6.3.4 基於柔性濾波的干擾觀測器RBF網絡動態面控制
思考題與練習題
參考文獻
第7章 工業機器人現場通信設計
7.1 工業機器人通信需求與現場總線
7.1.1 集散式控制繫統
7.1.2 現場總線控制繫統
7.1.3 現場總線含義和標準
7.1.4 典型的現場總線
7.1.5 基於Ethernet和TCP/IP的工業以太網協議
7.1.6 基於工業以太網的通信設計
7.2 工業機器人現場通信繫統
7.2.1 組件對像模型技術
7.2.2 從COM技術到OPC
7.2.3 基於OPC的異構現場通信實現
7.3 工業機器人現場通信繫統設計
7.3.1 某工業機器人通信繫統結構
7.3.2 某工業機器人通信網絡組成
7.3.3 工業機器人通信繫統配置
7.3.4 工業機器人通信客戶端開發
思考題與練習題
參考文獻
第8章 工業機器人設計與運用案例
8.1 項目介紹
8.1.1 項目目的
8.1.2 關鍵技術和創新
8.2 項目總體設計
8.2.1 總體布局
8.2.2 工藝環節
8.2.3 節拍設計
8.2.4 總體方案設計
8.3 項目工業機器人本體設計
8.3.1 機械本體結構設計
8.3.2 關鍵部件設計
8.3.3 本體安裝調試
8.4 項目工業機器人電氣設計
8.4.1 驅動方式及減速器的選擇
8.4.2 電氣設計與實現
8.4.3 電氣參數優化
8.5 項目工業機器人控制設計
8.5.1 總體控制架構
8.5.2 工作流程設計
8.5.3 工業現場通信設計
8.5.4 現場調試
參考文獻
內容簡介
《工業機器人繫統及其優選控制方法》介紹工業機器人的組成、驅動方式、關鍵技術及應用，包括工業機器人的體繫結構、驅動方式、傳感器信息處理、控制理論應用、柔性關節驅動、網絡通信與協同等多個方面。《工業機器人繫統及其優選控制方法》通過繫統和詳實的分析，向讀者展現工業機器人的基本組成、驅動方式、動力學與運動學建模分析方法、基於動力學與運動學的控制設計方法、基於多智能體技術的分布式協同控制方法、柔性關節建模技術及運動控制方法、工業機器人現場通信技術與實現方法，以及一類工業機器人繫統設計與應用案例，旨在培養讀者掌握工業機器人分析與控制設計方法和實際應用能力。
