精選內(nèi)容—— 從人才培養(yǎng)目標、生產(chǎn)一線崗位需求出發(fā)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，以項目為載體，以任務為導向，保證學生學習內(nèi)容適應崗位要求。

實踐性強—— 以能力培養(yǎng)為主線，將1+X 工業(yè)機器人應用編程技能考核要求融入項目內(nèi)容，對課程的內(nèi)容進行有效整合，提高學生對所學知識的應用能力。

隨著“工業(yè)4.0”“中國制造2025”戰(zhàn)略的實施，以工業(yè)機器人為標志的智能制造在各行業(yè)的廣泛應用，相關(guān)專業(yè)應用型人才需求旺盛。為響應產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級對人才培養(yǎng)提出的新要求，本書面向高職高專工業(yè)機器人技術(shù)、機電一體化技術(shù)等專業(yè)，以KUKA工業(yè)機器人基礎編程（入門）標準為依據(jù)，在撰寫過程中突出以下特點：

（1）從人才培養(yǎng)目標、生產(chǎn)一線崗位需求出發(fā)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，精選內(nèi)容，以項目為載體，以任務為導向，保證學生學習內(nèi)容適應崗位要求。

（2）以能力培養(yǎng)為主線，本教材分5個單元18個項目，將1+X工業(yè)機器人應用編程技能考核要求融入項目內(nèi)容，對課程的內(nèi)容進行有效整合，通過單元重點、學習目標、項目分析、任務分析、知識點講解以及項目測試等環(huán)節(jié)，提高學生對所學知識的應用能力。

（3）注重與后續(xù)“機器人安裝與調(diào)試”“電氣控制及PLC”“機器人高級編程”等課程的銜接，避免內(nèi)容重復或斷層。

（4）每個單元都配有大量教學視頻資源，學生通過掃描書中的二維碼即可觀看學習，利于深度、碎片化掌握各單元知識。

本書由從事工業(yè)機器人教學工作的一線教師，以及有豐富工業(yè)機器人應用研究工作經(jīng)歷的工程師校企聯(lián)合編寫。雅安職業(yè)技術(shù)學院唐翠微、四川拓格機器人科技有限公司蒲東清任主編，雅安職業(yè)技術(shù)學院翟彥飛、龔應育，四川拓格機器人科技有限公司黃超、劉雷、李東金任副主編，四川拓格機器人科技有限公司楊明任主審。在編寫過程中，編者得到工業(yè)機器人生產(chǎn)廠家、企業(yè)支持，為教材的編寫提供了不可多得的素材，在此表示衷心感謝。

由于時間倉促及編者水平有限，書中難免有不足之處，懇請讀者和業(yè)內(nèi)人士提出寶貴意見和建議。

編　者

2021年6月

第一單元 機器人概論
項目一 認識工業(yè)機器人 2
任務一 熟悉工業(yè)機器人的定義與分類 2
（一）工業(yè)機器人的定義 2
（二）工業(yè)機器人的分類 2
任務二 認識KUKA機器人 7
（一）KUKA機器人簡介 7
（二）KUKA機器人型號 10
任務三 項目測試 16
項目二 機器人控制柜 17
任務一 控制柜的定義與分類 17
（一）控制柜的定義 17
（二）控制柜的分類 17
任務二 控制柜的功能和組成 18
（一）控制柜的組成結(jié)構(gòu) 18
（二）控制柜的作用 20
任務三 項目測試 21
項目三 安全 22
任務一 安全知識 22
（一）安全術(shù)語 22
（二）安全注意事項 24
（三）安全操作規(guī)程 24
（四）工業(yè)機器人開關(guān)機流程 25
任務二 項目測試 26
第二單元 機器人運動
項目四 認識SmartPAD 28
任務一 SmartPAD介紹 28
（一）SmartPAD概覽 28
（二）SmartPAD插拔 30
（三）SmartPAD手持方式 32
（四）使能按鍵的正確使用 32
任務二 SmartHMI 33
（一）界面介紹 33
（二）菜單使用 34
（三）語言切換 38
（四）用戶組 38
任務三 項目測試 40
項目五 機器人軸運動 41
任務一 六軸機器人 41
（一）六軸機器人的介紹 41
（二）機器人軸限位 42
（三）使用示教器進行軸運動 43
任務二 項目測試 45
項目六 機器人在坐標系中運動 46
任務一 笛卡兒坐標系 46
（一）笛卡兒坐標系的類別 46
（二）世界坐標系下運動機器人 47
（三）工具坐標系下運動機器人 50
（四）基坐標系下運動機器人 54
任務二 增量式手動運動 57
（一）增量式移動 57
（二）增量值選擇 57
（三）增量式手動運動的操作步驟 57
任務三 機器人奇點 59
（一）頂置奇點α1 59
（二）延伸位置奇點α2 60
（三）手軸奇點α5 60
任務四 項目測試 61
第三單元 機器人運動編程
項目七 程序文件的使用 63
任務一 新建程序 63
（一）新建程序模塊 63
（二）程序模塊的屬性 65
（三）選定和打開程序 66
任務二 編輯程序文件 68
（一）程序改名的操作步驟 68
（二）程序復制的操作步驟 68
（三）程序刪除的操作步驟 69
（四）程序備份的操作步驟 70
任務三 項目測試 70
項目八 程序文件的執(zhí)行 71
任務一 程序狀態(tài)欄 71
（一）初始化運行 71
（二）SUBMIT解釋器狀態(tài) 72
（三）驅(qū)動裝置狀態(tài) 73
（四）程序狀態(tài) 74
任務二 程序運行 75
（一）程序運行方式 75
（二）程序手動運行 76
（三）程序自動運行 77
任務三 項目測試 78
項目九 創(chuàng)建基本運動指令 79
任務一 基本運動指令 79
（一）PTP關(guān)節(jié)運動指令 79
（二）LIN線性運動指令 82
（三）CIRC圓弧運動指令 85
任務二 節(jié)拍優(yōu)化和軌跡逼近 88
（一）節(jié)拍優(yōu)化 88
（二）軌跡逼近 89
任務三 項目測試 90
第四單元 機器人投入運行
項目十 安全機制 92
任務一 安全回路與停機方式 92
（一）機器人安全回路 92
（二）停機方式 95
任務二 安全防護 96
（一）人身安全防護裝置 96
（二）設備安全防護裝置 97
（三）運行方式與防護功能對應的關(guān)系 98
任務三 項目測試 99
項目十一 零點標定 100
任務一 零點標定的重要性 100
（一）為什么需要零點標定？ 100
（二）何時（地）需要零點標定？ 101
任務二 進行零點標定 101
（一）零點標定工具及標定原理 101
（二）零點標定方法 103
任務三 項目測試 105
項目十二 建立工具坐標系 106
任務一 了解工具坐標系 106
（一）工具坐標系介紹 106
（二）工具坐標系的優(yōu)勢 107
任務二 建立工具坐標系 108
（一）測量工具的方法 108
（二）使用XYZ 4點法測量TCP 108
（三）使用ABC 2點法測量姿態(tài) 110
任務三 項目測試 111
項目十三 建立基坐標 112
任務一 了解基坐標系 112
（一）基坐標系介紹 112
（二）基坐標系的優(yōu)勢 112
任務二 建立基坐標系 114
（一）建立基坐標系的方法 114
（二）使用3點法測量基坐標 114
（三）查看機器人當前位置 116
任務三 項目測試 117
項目十四 數(shù)據(jù)備份與還原 118
任務一 存檔數(shù)據(jù) 118
（一）存檔的途徑 118
（二）存檔的內(nèi)容 118
（三）存檔的方法 118
任務二 還原數(shù)據(jù) 119
（一）還原的內(nèi)容 119
（二）還原的方法 119
任務三 通過運行日志了解程序和狀態(tài)變更 120
（一）日志的內(nèi)容 120
（二）如何使用運行日志？ 121
任務四 項目測試 122
第五單元 基礎運用編程
項目十五 聯(lián)機表單邏輯指令創(chuàng)建 124
任務一 創(chuàng)建簡單切換功能（OUT） 124
（一）簡單切換功能聯(lián)機表格 124
（二）創(chuàng)建切換功能程序 124
任務二 創(chuàng)建時間等待功能（WAIT TIME） 125
（一）時間等待功能聯(lián)機表格 125
（二）創(chuàng)建時間等待功能程序 125
任務三 創(chuàng)建信號等待功能（WAIT FOR） 125
（一）信號等待功能聯(lián)機表格 125
（二）創(chuàng)建信號等待功能程序 126
任務四 創(chuàng)建脈沖切換功能（PULSE） 126
（一）脈沖切換功能聯(lián)機表格 127
（二）創(chuàng)建脈沖切換功能程序 127
任務五 計算機的預讀 127
（一）計算機預進 127
（二）創(chuàng)建含預進功能的程序 128
任務六 項目測試 129
項目十六 循環(huán)結(jié)構(gòu)編程 130
任務一 無限循環(huán) 130
（一）無限循環(huán)介紹 130
（二）無限循環(huán)編程 130
任務二 計數(shù)循環(huán) 131
（一）計數(shù)循環(huán)介紹 131
（二）計數(shù)循環(huán)編程 132
任務三 當型和直到型循環(huán) 133
（一）當型循環(huán)介紹 133
（二）直到型循環(huán)介紹 134
（三）當型和直到型循環(huán)編程 134
任務四 項目測試 136
項目十七 分支結(jié)構(gòu)編程 137
任務一 IF分支 137
（一）IF分支介紹 137
（二）IF分支編程 137
任務二 SWITCH-CASE分支 138
（一）SWITCH-CASE分支介紹 138
（二）SWITCH-CASE分支編程 138
任務三 項目測試 140
項目十八 順序結(jié)構(gòu)編程 141
任務一 程序結(jié)構(gòu)編程方法 141
機器人程序結(jié)構(gòu)化設計 141
任務二 局部子程序 142
（一）局部子程序介紹 142
（二）局部子程序編程與調(diào)用 142
任務三 全局子程序 143
（一）全局子程序介紹 143
（二）全局子程序編程與調(diào)用 143
任務四 項目測試 144

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