本書綜合考慮工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合高等職業(yè)教育的教學(xué)實際情況，圍繞應(yīng)用型工程實踐案例進行知識點講解。

本書在編寫過程中，注重對編程技巧和經(jīng)驗的滲透，內(nèi)容新穎、概念清晰、實用性強、通俗易懂。

本書章節(jié)難度呈階梯式遞增，內(nèi)容由淺入深，全面滲透工業(yè)機器人應(yīng)用案例的示教編程過程，使教學(xué)內(nèi)容與工程實踐有效結(jié)合。

前 言

工業(yè)機器人作為先進制造業(yè)中不可替代的重要裝備，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。工業(yè)機器人順應(yīng)時代發(fā)展，行業(yè)前景廣闊，然而該領(lǐng)域人才供需失衡的矛盾卻日益凸顯。一方面是機器人廠商、系統(tǒng)集成商和汽車加工制造業(yè)求賢若渴，另一方面是人才供給不足，難以滿足企業(yè)用人需求。究其原因，主要是相對于近年來國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)所表現(xiàn)出來的爆發(fā)性發(fā)展態(tài)勢，高校、職校及其他培訓(xùn)機構(gòu)的課程設(shè)置仍然滯后、配套教材不足，尚不能與全國各地求學(xué)者的需要很好地契合。

基于此，本書綜合考慮工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合高等職業(yè)教育的教學(xué)實際情況，圍繞應(yīng)用型工程實踐案例進行知識點講解，并遵循“工學(xué)結(jié)合、項目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動、教學(xué)做一體化”原則進行編寫。全書脈絡(luò)清晰，各章知識點完整詳盡，章與章之間內(nèi)容相對獨立，卻又連貫始終。本書章節(jié)難度呈階梯式遞增，內(nèi)容由淺入深，全面滲透工業(yè)機器人應(yīng)用案例的示教編程過程，使教學(xué)內(nèi)容與工程實踐有效結(jié)合。

全書共分為八個項目。項目一概要地介紹了工業(yè)機器人的基礎(chǔ)知識和基本操作，包括機器人分類及應(yīng)用、工業(yè)機器人的組成；項目二至項目六創(chuàng)建了5個工業(yè)機器人在應(yīng)用中的典型案例，包括機器人行走軌跡、搬運物料、碼垛、噴涂和打包分揀，詳細(xì)講述了這些案例所用的編程指令、示教編程與再現(xiàn)過程中使用的示教器操作界面、操作機器人的步驟和方法，讓讀者通過典型應(yīng)用的學(xué)習(xí)掌握工業(yè)機器人操作與編程的方法和技巧；項目七和項目八為擴展項目，講述了視覺系統(tǒng)和離線編程系統(tǒng)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用，使讀者能熟練使用視覺軟件和離線編程軟件的各功能模塊來完成機器人的視覺識別和離線編程。

本書在編寫過程中，注重對編程技巧和經(jīng)驗的滲透，努力做到內(nèi)容新穎、概念清晰、實用性強、通俗易懂，幫助讀者夯實技術(shù)基礎(chǔ)和提高綜合應(yīng)用能力。

本書由湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院向艷芳、吳利清、徐娟和包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡月霞共同編寫，具體編寫分工如下：項目一和項目四由徐娟編寫，項目二和項目三由胡月霞編寫，項目五和項目八由向艷芳編寫，項目六和項目七由吳利清編寫。參與本書編寫的還有湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院廖志遠(yuǎn)、劉苗和楊曉東。由于時間倉促及編者水平有限，書中不足和疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。

編　者

2020年10月

前言

學(xué)習(xí)項目一 初識工業(yè)機器人 1
任務(wù)1.1 工業(yè)機器人的分類、應(yīng)用及特點 1
1.1.1 工業(yè)機器人的分類和應(yīng)用 2
1.1.2 工業(yè)機器人的特點 4
任務(wù)1.2 工業(yè)機器人的組成 6
1.2.1 工業(yè)機器人本體 7
1.2.2 工業(yè)機器人驅(qū)動系統(tǒng) 8
1.2.3 工業(yè)機器人控制系統(tǒng) 9
任務(wù)1.3 工業(yè)機器人工作環(huán)境 11
1.3.1 工業(yè)機器人的坐標(biāo)系 11
1.3.2 工業(yè)機器人的示教器 13
1.3.3 工業(yè)機器人的限位 17
1.3.4 工業(yè)機器人的零點校準(zhǔn) 19
學(xué)習(xí)項目二 簡單移動工業(yè)機器人 21
任務(wù)2.1 手動移動工業(yè)機器人 21
2.1.1 工業(yè)機器人的單軸運動 22
2.1.2 工業(yè)機器人點位示教及保存 26
任務(wù)2.2 新建、編輯和加載程序 29
2.2.1 程序的基本信息 30
2.2.2 程序編輯與修改 31
2.2.3 程序檢查與運行 33
任務(wù)2.3 工業(yè)機器人行走軌跡 36
2.3.1 機器人軌跡分析 37
2.3.2 運動規(guī)劃和示教前的準(zhǔn)備 38
2.3.3 運動指令 39
2.3.4 示教編程 40
學(xué)習(xí)項目三 工業(yè)機器人搬運物料 45
任務(wù)3.1 程序的結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)定、備份與
恢復(fù) 45
3.1.1 定義鍵的功能和使用方法 46
3.1.2 程序編輯界面和程序結(jié)構(gòu) 46
3.1.3 工業(yè)機器人系統(tǒng)備份與恢復(fù)的方法 48
任務(wù)3.2 工業(yè)機器人搬運示教 50
3.2.1 四點標(biāo)定工具坐標(biāo)系 51
3.2.2 路徑規(guī)劃與示教 52
任務(wù)3.3 工業(yè)機器人搬運編程 54
3.3.1 坐標(biāo)系指令 55
3.3.2 I/O指令 55
3.3.3 延時指令 56
3.3.4 搬運編程 58
3.3.5 程序調(diào)試與運行（單步） 58
學(xué)習(xí)項目四 工業(yè)機器人堆疊物料 62
任務(wù)4.1 工業(yè)機器人堆疊物料工藝 62
4.1.1 物料的碼垛要求 63
4.1.2 物料碼垛的幾種常見形式 63
任務(wù)4.2 工業(yè)機器人碼垛程序算法 66
4.2.1 單排取料的算法 67
4.2.2 多排碼垛的算法 67
4.2.3 多排多層碼垛的算法 68
任務(wù)4.3 工業(yè)機器人堆疊物料編程 70
4.3.1 子程序 71
4.3.2 循環(huán)指令 73
4.3.3 堆疊物料程序 76
學(xué)習(xí)項目五 工業(yè)機器人噴涂 78
任務(wù)5.1 工業(yè)機器人噴涂示教 78
5.1.1 工業(yè)機器人噴涂工藝要求 79
5.1.2 工業(yè)機器人的噴涂工具使用 81
5.1.3 工業(yè)機器人的噴涂路徑規(guī)劃與
示教 84
任務(wù)5.2 工業(yè)機器人噴涂編程 88
5.2.1 外部軸指令設(shè)定 89
5.2.2 圓弧指令設(shè)定 90
5.2.3 噴涂工具指令設(shè)定 91
5.2.4 噴涂應(yīng)用編程 91
學(xué)習(xí)項目六 工業(yè)機器人快遞打包分揀 96
任務(wù)6.1 工業(yè)機器人快遞打包分揀示教 96
6.1.1 快遞打包分揀要求 97
6.1.2 運動規(guī)劃與示教 98
任務(wù)6.2 工業(yè)機器人快遞打包分揀編程 101
6.2.1 條件指令 102
6.2.2 分揀編程與調(diào)試 103
學(xué)習(xí)項目七 工業(yè)機器人視覺識別 118
任務(wù)7.1 工業(yè)機器人視覺識別概述 118
7.1.1 視覺識別簡介 119
7.1.2 視覺識別平臺組成 120
任務(wù)7.2 工業(yè)機器人視覺識別應(yīng)用 123
7.2.1 加載方案 124
7.2.2 模板設(shè)置 125
7.2.3 相機標(biāo)定 132
7.2.4 視覺系統(tǒng)調(diào)試 138
學(xué)習(xí)項目八 工業(yè)機器人離線編程 142
任務(wù)8.1 工業(yè)機器人離線軟件安裝 142
8.1.1 軟件安裝 143
8.1.2 軟件啟動 145
任務(wù)8.2 離線軟件主要功能模塊介紹 148
8.2.1 離線軟件主界面 149
8.2.2 機器人本體操作界面 152
8.2.3 機器人工具操作界面 153
8.2.4 導(dǎo)入模型界面 154
任務(wù)8.3 工業(yè)機器人離線寫字應(yīng)用 156
8.3.1 機器人本體選擇 157
8.3.2 寫字工具選擇 158
8.3.3 寫字模型導(dǎo)入 161
8.3.4 寫字編程與仿真 163
8.3.5 離線代碼輸出 168
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