服務機器人技術及應用

第一部分服務機器人的共性技術 1

第1章緒論 1

1.1機器人 1

1.2工業(yè)機器人與服務機器人的不同之處 7

1.3服務機器人 7

1.4服務機器人共性技術 13

1.5本章小結 14

第2章服務機器人的機構組成 16

2.1服務機器人本體 16

2.2服務機器人的執(zhí)行機構 16

2.3服務機器人的驅動機構 21

2.4服務機器人傳動機構 25

2.5服務機器人電源技術 31

2.6服務機器人自主移動技術 33

2.7本章小結 36

第3章服務機器人的控制系統(tǒng) 37

3.1服務機器人的控制 37

3.2服務機器人的自主移動技術 43

3.3服務機器人控制系統(tǒng) 45

3.4多服務機器人的控制 47

3.5服務機器人遠程控制 57

3.6本章小結 73

第4章服務機器人的智能感知系統(tǒng) 75

4.1服務機器人智能感知系統(tǒng)的定義與組成 75

4.2服務機器人的感覺與傳感器 77

4.3多傳感器系統(tǒng)與信息融合 97

4.4服務機器人與人工智能 97

4.5本章小結 98

第二部分典型的服務機器人及其應用 99

第5章個人/家用服務機器人 99

5.1概況 99

5.2家政服務機器人 103

5.3醫(yī)護及手術機器人 107

5.4教育娛樂機器人 110

5.5其他家用服務機器人 112

5.6本章小結 120

第6章專用服務機器人 121

6.1發(fā)展概況 121

6.2醫(yī)療康復機器人 125

6.3軍警用機器人 129

6.4水下機器人 133

6.5飛行機器人 136

6.6空間機器人 137

6.7農業(yè)機器人 138

6.8公共服務機器人 141

6.9其他專用服務機器人 143

6.10本章小結 145

第7章服務機器人發(fā)展計劃與趨勢 147

7.1世界各國服務機器人的發(fā)展規(guī)劃 147

7.2服務機器人技術發(fā)展趨勢與展望 149

7.3服務機器人應用趨勢 150

7.4本章小結 152

參考文獻 153

本書為高校機器人工程及相關專業(yè)教材，全面介紹了服務機器人技術的基本概念、基本結構、基本原理和典型應用。 全書按照服務機器人共性技術和典型的服務機器人兩部分組織內容，包括緒論、機構組成、控制系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、設計仿真、個人及家庭服務機器人、專用服務機器人、發(fā)展計劃與趨勢等。本書注重理論與實踐結合，注重學生發(fā)散性思維能力訓練和工程實踐應用創(chuàng)新能力培養(yǎng)。本書適合用作高等院校機器人工程、自動化、機械電子工程、機械工程、電氣工程及其自動化專業(yè)本科生教材，也可供服務機器人技術相關領域應用和設計開發(fā)的研究人員、工程技術人員參考。

本書以ABB工業(yè)機器人為對象，采用YL1351A型六自由度工業(yè)機器人實訓設備及YL1355A型工業(yè)機器人焊接系統(tǒng)控制與應用設備，結合工業(yè)機器人應用編程“1 X”證書應知應會知識要求編寫而成。本書主要內容包括工業(yè)機器人基礎、工業(yè)機器人操作基礎、工業(yè)機器人編程基礎、工業(yè)機器人硬件及通信基礎、ABB工業(yè)機器人應用實例五個項目。在ABB工業(yè)機器人應用實例項目中，將常用工業(yè)機器人的搬運、碼垛、焊接等內容通過現(xiàn)場編程和離線編程兩種方式進行講解，擴大了工業(yè)機器人技術的應用范圍，具有很強的實踐意義。另外，本書每個項目中的重點、難點知識都通過視頻、動畫或現(xiàn)場操作等方式進行輔助介紹，從而使學習過程中的知識點更加直觀、易懂，使讀者快速掌握工業(yè)機器人技術。 本書可作為高等職業(yè)院校、技師與技工院校工業(yè)機器人機電一體化、電氣自動化等專業(yè)的教材，也可作為相關崗位工程技術人員的培訓教材。

本書系統(tǒng)地介紹了機器人學的基礎知識和工作原理，以及設計與應用實例。全書共分8章。主要內容有機器人的定義與分類、基本組成，機器人的技術參數(shù)、移動機構和傳動機構，機器人的運動學和動力學，機器人的軌跡規(guī)劃，焊接、噴漆、裝配、潔凈與真空機器人、移動式搬運機器人等工業(yè)機器人的設計與應用，點焊、弧焊機器人工作站的設計與應用，后介紹了具有實時顯示速度、自動尋跡、避障以及可遙控行駛等功能的智能車的硬件及軟件設計實例。

本書可作為科研工作者和工程技術人員的參考書，也可以作為控制科學與工程、計算機科學與技術等學科研究生或高年級本科生的教材。

前言

項目一工業(yè)機器人基礎1

學習任務一工業(yè)機器人概述1

學習任務二工業(yè)機器人分類及應用3

項目二工業(yè)機器人操作基礎7

學習任務一工業(yè)機器人使用安全規(guī)范7

學習任務二工業(yè)機器人硬件連接11

學習任務三工業(yè)機器人示教器的使用17

學習任務四工業(yè)機器人手動操縱27

學習任務五工業(yè)機器人坐標系34

學習任務六工業(yè)機器人系統(tǒng)備份與恢復38

學習任務七工業(yè)機器人轉數(shù)計數(shù)器更新44

學習任務八更改工業(yè)機器人的時間及查看日志50

項目三工業(yè)機器人編程基礎53

學習任務一RAPID程序結構組成53

學習任務二工業(yè)機器人運動指令59

學習任務三程序數(shù)據(jù)的應用及介紹63

學習任務四工業(yè)機器人重要程序數(shù)據(jù)的建立71

學習任務五示教板零件編程92

學習任務六工業(yè)機器人常用指令介紹95

項目四工業(yè)機器人硬件及通信基礎106

學習任務一工業(yè)機器人I/O通信與硬件106

學習任務二ABB工業(yè)機器人標準I/O板——DSQC651板的配置117

學習任務三I/O信號監(jiān)控與操作129

學習任務四工業(yè)機器人Socket通信141

項目五ABB工業(yè)機器人應用實例147

學習任務一工業(yè)機器人搬運程序的編寫及調試147

學習任務二工業(yè)機器人搬運離線編程及演示154

學習任務三工業(yè)機器人碼垛程序的編寫及調試159

學習任務四工業(yè)機器人碼垛離線編程及演示163

學習任務五工業(yè)機器人焊接系統(tǒng)的程序編制與調試166

參考文獻187 2100433B