隨著“中國制造2025”的提出，新一代信息技術
與制造業深度融合。焊接機器人作為信息、制造、智
能化等技術相結合的產物，是“中國制造2025”的重
要組成部分。目前焊接機器人產業在中國蓬勃發展，
對焊接人纔培養也提出新需求。本書是使本科畢業生
掌握焊接機器人的基礎知識，具備從事焊接機器人應
用的基本技能而編寫的教材。
黎文航、王加友、周方明編著的《焊接機器人技
術與繫統(十二五江蘇省高等學校重點教材)》主要介
紹焊接機器人技術與繫統。全書共分為10章，內容涵
蓋焊接機器人繫統組成、機器人運動學、機器人驅動
器、機器人軌跡規劃與編程、焊接機器人傳感技術、
焊接機器人通信和繫統集成、焊接機器人配置、焊接
機器人工作站等內容。本書還利用ABB公司的
RobotStudio離線編程仿真軟件實現相關技術的仿真
和應用。
本書可作為大學本科“焊接”、“材料成型及控
制工程”(焊接方向)專業相關課程的教材，碩士研究
生“材料加工工程”專業相關課程的參考資料，焊接
工程師的培訓教材，還可以供焊接及相關學科教師和
工程技術人員從事教學、科研與技術開發工作的參考
。

第1章 緒論
1.1 焊接自動化與焊接機器人
1.2 工業機器人的概念和發展
1.2.1 工業機器人發展歷程
1.2.2 工業機器人發展趨勢
1.3 工業機器人的組成
1.3.1 與人手臂、起重機械的比較
1.3.2 機器人的結構組成
1.4 工業機器人的特點
1.5 工業機器人性能參數
1.6 工業機器人的分類
1.6.1 按機器人結構形式
1.6.2 按機器人控制方式
1.7 學習本課程的目的和要求
1.8 復習思考題
第2章 焊接機器人繫統概述
2.1 焊接機器人繫統的組成
2.1.1 機器人操作機
2.1.2 機器人固定或運動裝置
2.1.3 變位機
2.1.4 機器人控制器
2.1.5 焊接繫統
2.1.6 焊接傳感器
2.1.7 中央控制計算機
2.1.8 示教器
2.1.9 安全設備
2.2 點焊機器人
2.3 弧焊機器人
2.4 焊接離線編程軟件
2.4.1 離線編程技術的發展
2.4.2 弧焊離線編程繫統實用化技術研究趨勢
2.5 ABB RobotStudio機器人仿真軟件
2.5.1 RobotStudio功能簡介
2.5.2 軟件安裝
2.5.3 軟件環境簡介
2.5.4 焊接機器人仿真工作站構建
2.6 復習思考題
第3章 機器人運動學
3.1 運動學基礎
3.1.1 機器人工作站中的坐標繫
3.1.2 工業機器人位姿描述
3.2 齊次變換及運算
3.2.1 純平移變換的表示
3.2.2 純繞軸旋轉變換的表示
3.2.3 復合變換的表示
3.2.4 相對於運動坐標繫的變換
3.2.5 機器人中的變換矩陣
3.3 機器人的正逆運動學
3.3.1 機器人正運動學方程的D—H表示法
3.3.2 機器人的逆運動學解
3.3.3 機器人的退化和靈巧特性
3.4 微分運動和速度
3.4.1 雅可比矩陣
3.4.2 坐標繫的微分運動
3.4.3 機器人的微分運動
3.5 機器人操作臂動力學
3.6 RobotStudio中構建常用坐標繫
3.6.1 工件坐標繫的構建
3.6.2 工具坐標繫的構建
3.6.3 工具數據的構建
3.7 復習思考題
第4章 機器人驅動器
4.1 驅動繫統的性能
4.2 液壓驅動器
4.3 氣壓驅動器
4.4 電氣驅動器
4.4.1 步進電機及其控制
4.4.2 直流伺服電機及其控制
4.4.3 交流伺服電機及其控制
4.4.4 直線電機及其控制
4.4.5 電機的減速機構
4.5 復習思考題
第5章 焊接機器人軌跡規劃與編程
5.1 軌跡規劃
5.2 關節空間插補
5.3 直角坐標空間插補
5.3.1 定時插補與定距插補
5.3.2 直線插補
5.3.3 圓弧插補
5.4 焊接機器人規劃技術
5.5 機器人在線編程
5.5.1 數據類型
5.5.2 編程指令
5.5.3 示教編程的準備
5.5.4 示教器編程
5.5.5 離線編程與仿真的流程
5.5.6 RobotStudio的軌跡規劃
5.6 復習思考題
第6章 機器人傳感器技術
6.1 機器人常用傳感器的分類
6.2 機器人內部傳感器
6.2.1 位移傳感器
6.2.2 角數字編碼器
6.3 機器人外部傳感器
6.3.1 外部傳感器結構與接口
6.3.2 力或力矩傳感器
6.3.3 觸覺傳感器
6.3.4 接近覺傳感器
6.3.5 焊接電弧傳感器
6.3.6 焊接機器人接觸傳感器
6.3.7 視覺傳感器
6.4 ABB虛擬仿真監控
6.4.1 防踫撞檢測
6.4.2 TCP跟蹤
6.5 復習思考題
第7章 焊接機器人的通信與繫統集成
7.1 焊接機器人繫統集成流程
7.2 ABB機器人的通信方式
7.2.1 ABB常用的通信方式及特點
7.2.2 機器人繫統集成常用通信方式
7.3 機器人繫統的連接
7.4 焊接機器人繫統的設置
7.4.1 機器人I／O信號的處理
7.4.2 程序編程
7.5 復習思考題
第8章 焊接機器人的配置
8.1 焊接機器人的效益分析
8.2 焊接自動化方式的選擇——適度自動化
8.3 焊接機器人的配置
8.3.1 機器人制造和集成廠商
8.3.2 焊接機器人配置方式
8.4 焊接機器人本體的選擇
8.5 弧焊機器人繫統焊接裝備的選擇
8.5.1 弧焊電源的選擇
8.5.2 送絲機的選擇
8.6 點焊機器人繫統焊接裝備的選擇
8.7 外圍設備
8.7.1 工作臺變位機
8.7.2 機器人移動裝置
8.8 復習思考題
第9章 焊接機器人工作站
9.1 簡易焊接機器人工作站
9.1.1 簡易弧焊機器人工作站
9.1.2 簡易點焊機器人工作站
9.2 變位機與焊接機器人組合的工作站
9.2.1 回轉工作臺+弧焊機器人工作站
9.2.2 旋轉-傾斜變位機+弧焊機器人工作站
9.2.3 導軌多工位機器人工作站
9.2.4 翻轉變位機+弧焊機器人工作站
9.2.5 焊接機器人與周邊設備作協調運動的工作站
9.3 雙機器人協調運動的工作站
9.3.1 ABB虛擬環境機器人繫統的構建Il
9.3.2 示教目標點
9.3.3 焊接路徑的構建
9.4 焊接機器人工作站實例
9.4.1 實例背景
9.4.2 機器人工作站構建
9.4.3 焊接機器人編程
9.4.4 焊接工藝試驗
9.5 安全措施
9.6 復習思考題
**0章 其他焊接機器人介紹
10.1 曲面(線)焊接機器人
10.1.1 簡單曲面(線)焊接機器人
10.1.2 復雜曲面(線)焊接機器人
10.2 遙控焊接機器人
10.2.1 遙控機器人的應用場合
10.2.2 遙控焊接的特點
10.2.3 典型遙控焊接機器人
10.3 水下焊接機器人
10.4 復習思考題
參考文獻