前 言工業(yè)機(jī)器人是現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)、智能制造的核心部分，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人正成為企業(yè)重要的發(fā)展策略。十三五期間，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長，年均復(fù)合增長率在15%，其中工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量從7.2萬套增長到21.2萬套，年均增長31%。從技術(shù)和產(chǎn)品上看，精密減速器、智能控制器等關(guān)鍵技術(shù)和部件加快突破，創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，整機(jī)性能大幅提升、功能愈加豐富，產(chǎn)品質(zhì)量日益優(yōu)化。同時，應(yīng)用水平大幅提高，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)覆蓋汽車、電子等52個行業(yè)大類、143個行業(yè)中類。當(dāng)前，以智能制造為主導(dǎo)的工業(yè)4.0席卷全球，工業(yè)機(jī)器人自動化生產(chǎn)線成套設(shè)備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與機(jī)器人產(chǎn)業(yè)深度融合，提高機(jī)器人智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也迎來了升級換代、跨越發(fā)展的窗口期，助力企業(yè)邁進(jìn)智慧工廠。為了適應(yīng)當(dāng)前培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才的教學(xué)要求，編者根據(jù)普通高等學(xué)校十四五*教材出版規(guī)劃，依托華中科技大學(xué)出版社，組織相關(guān)應(yīng)用型本科高校有關(guān)教師編寫了這本教材。本教材具有以下幾個特點(diǎn)：第一，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，各章均融入了有關(guān)機(jī)器人方面的課程思政案例。同時，書中較多地收錄了目前工業(yè)機(jī)器人的一些*新研究成果和技術(shù)，特別是我國先進(jìn)的、打破國外壟斷的細(xì)分技術(shù)，在減速器、控制器、伺服系統(tǒng)等關(guān)鍵核心零部件領(lǐng)域解決的部分難題與核心零部件國產(chǎn)化實(shí)例。第二，全書以工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用為主線，從機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)理論到工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵零部件、控制系統(tǒng)及編程、維護(hù)與保養(yǎng)，從工業(yè)機(jī)器人單機(jī)到工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成和機(jī)器人工作站。由簡單到復(fù)雜，層次分明，循序漸進(jìn)地介紹了機(jī)器人設(shè)計(jì)制造、系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)知識、基本理論及實(shí)際應(yīng)用。第三，教材注重產(chǎn)教融合，全文配有大量詳盡的例圖，案例、項(xiàng)目多來自ABB、FANUC 等機(jī)器人四大家族應(yīng)用案例和我國先進(jìn)的機(jī)器人企業(yè)實(shí)際案例。全書共分7章，第1章緒論，主要介紹工業(yè)機(jī)器人的基本概念、基本構(gòu)成、應(yīng)用及發(fā)展趨勢；第2章工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，介紹工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器及腕部結(jié)構(gòu)、手臂及機(jī)座結(jié)構(gòu)、工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動與傳動；第3章簡要介紹機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)，包括工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)分析基礎(chǔ)與軌跡規(guī)劃；第4章工業(yè)機(jī)器人傳感器及感知技術(shù)，介紹機(jī)器人常用的內(nèi)部傳感器和外部傳感器，以及機(jī)器人的位置及位移檢測技術(shù)；第5章機(jī)器人的控制與編程，介紹機(jī)器人控制的示教再現(xiàn)，離線編程和在線編程；第6章工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成與應(yīng)用，介紹工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈、機(jī)器人系統(tǒng)集成、工業(yè)機(jī)器人工作站及其仿真設(shè)計(jì)，以及常見的焊接機(jī)器人工作站、搬運(yùn)機(jī)器人工作站和裝配機(jī)器人工作站；第7章介紹工業(yè)機(jī)器人的維護(hù)與保養(yǎng)有關(guān)內(nèi)容。本書還配有PPT、視頻動畫等教學(xué)資源，以方便讀者教學(xué)和自學(xué)。本書可作為普通高等院校的智能制造工程、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、機(jī)器人工程等專業(yè)的教材，以及作為機(jī)械類和非機(jī)械類其他專業(yè)的教材和參考書，也可作為企業(yè)和科研單位從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造、智能制造、自動化產(chǎn)線生產(chǎn)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人設(shè)備管理與維護(hù)等行業(yè)的技術(shù)人員的參考書。本書由上海電機(jī)學(xué)院王廷軍、北京理工大學(xué)珠海學(xué)院盧桂萍、天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院劉歡歡擔(dān)任主編，由上海電機(jī)學(xué)院唐矯燕、重慶文理學(xué)院谷明信、上海電機(jī)學(xué)院張蕾、惠州學(xué)院黃劍鋒、運(yùn)城學(xué)院孫培祿擔(dān)任副主編。具體編寫分工為：張蕾編寫了第1章，劉歡歡編寫了第2章，唐矯燕編寫了第3章，谷明信編寫了第4章，黃劍鋒、盧桂萍編寫了第5章，王廷軍編寫了第6章，孫培祿編寫了第7章，全書由王廷軍統(tǒng)稿。編者特別感謝上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司資深培訓(xùn)師樊曉雯為本書的編寫提供了大力支持，并提出了許多寶貴的意見。在本書編寫過程中，得到了許多專家和學(xué)者的支持和幫助，參考和借鑒了大量有關(guān)工業(yè)機(jī)器人方面的教材和參考資料，在此對相關(guān)作者表示衷心的感謝。由于編者水平有限，書中難免存在錯誤與不足之處，敬請讀者批評指正。編 者2023年6月