工业机器人技术

工业机器人技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:西安电子
作者:郭洪红
出品人:
页数:215
译者:
出版时间:2006-3
价格:21.00元
装帧:
isbn号码:9787560616469
丛书系列:
图书标签:
  • 文学
  • 2016
  • 工业机器人
  • 机器人技术
  • 自动化
  • 机械工程
  • 控制工程
  • 制造技术
  • 智能制造
  • 工业4
  • 0
  • 机器人应用
  • 精密仪器
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具体描述

郭洪红主编的《工业机器人技术》主要内容包括机器人的发展概况,工业机器人的结构,工业机器人的运动学及动力学,工业机器人的控制,工业机器人的环境感觉技术,工业机器人的编程语言,工业机器人系统等七部分。书中以三菱装配机器人为例,系统地讲述了工业机器人各大组成部分及其应用。本书是一本理论与实用技术兼顾的关于工业机器人技术的入门教材,取材新颖,并附有习题。

《工业机器人技术》可作为应用型大学机电一体化、机械等专业的本科教材,也可作为有关工程技术人员的参考书。

先锋工程:现代机械手设计与智能控制的深层探索 图书简介 本书并非聚焦于传统意义上的“工业机器人技术”这一广阔领域,而是深入挖掘了现代机械手系统在前沿工程应用、非标环境适应性、以及人机协作界面这三个核心维度的创新实践与理论构建。本书旨在为寻求突破当前制造范式、探索高度自动化与智能化集成解决方案的工程师、研究人员及高级技术学生提供一套严谨、前沿且极具操作性的理论框架和工程指南。 本书的结构围绕着“高性能执行机构的动态设计”、“复杂环境下的感知与决策”、“面向人机共存的交互范式”这三大支柱展开,力求构建一个超越标准工业流水线应用的、面向未来柔性制造和特种作业的机械手系统认知模型。 --- 第一部分:超精密与高鲁棒性执行机构的动态设计 本部分彻底摒弃了对通用型六轴串联机械臂的常规叙述,转而专注于面向极端环境和高动态响应需求的特种机械结构设计。 1.1 柔顺性驱动系统与高密度功率流集成 我们首先探讨了传统刚性驱动系统在冲击、振动和精密装配任务中的局限性。重点分析了磁耦合驱动、弹性元件集成(Series Elastic Actuators, SEA)在实现高带宽力控和内在安全性方面的优势。详细介绍了如何利用磁流变技术(MR Fluid)和形状记忆合金(SMA)作为被动或半主动减振元件,以提高机械手在高速运动中对不可预测外部扰动的鲁棒性。 书中详述了高扭矩密度电机(如轴向磁通电机)在驱动关节处的集成方案,以及如何通过优化绕组布局和散热路径,实现在极小体积内实现超过行业平均水平的力矩输出,这对于开发轻量化、高负载比的并联或混合并联结构至关重要。 1.2 异构串并联与足式-臂式混合结构运动学 本书深入研究了非标准运动学模型的建立与求解。我们不满足于传统的雅可比矩阵分析,而是引入了流形几何学的工具来描述复杂约束下的位姿空间。详细对比了适用于高精度钻孔或焊接的3-RPR(旋转-棱柱-旋转)结构与适用于复杂地形作业的混合式足式-臂式系统(Leg-Arm Hybrid Systems)的运动学逆解的唯一性与奇异点处理方法。 特别辟出章节讨论了动态构型优化(Dynamic Posture Optimization),即在给定任务约束下,实时调整冗余自由度构型的策略,以最小化能耗或最大化操作空间,这对于开发在狭窄空间内执行复杂操作(如管道检修或生物手术辅助)的细长型机械手是核心技术。 --- 第二部分:复杂环境下的多模态感知与适应性决策 本部分聚焦于使机械手“看懂”和“理解”其所处的高度不确定性环境,从而自主决策和实时调整策略的能力,这远超出了标准视觉伺服的范畴。 2.1 融合式环境重建与高精度时间同步 我们着重介绍了异构传感器信息(如超声波阵列、激光雷达点云、触觉皮肤阵列)如何通过卡尔曼滤波扩展(EKF)或粒子滤波(PF)进行时间戳对齐和状态估计。书中提供了一套完整的“动态概率地图(Dynamic Probabilistic Mapping)”构建流程,该流程不仅能识别静态障碍物,还能对快速移动的目标(如气流中的物体或流体)进行轨迹预测。 书中详细展示了如何利用相干激光测距(LiDAR)数据与高频力矩传感器反馈,实现对非接触式操作(如磁悬浮装配或流体操控)的亚毫米级反馈修正。 2.2 接触态预测与基于模型的强化学习(MBRL) 对于需要高强度人机交互或与脆弱物体接触的任务,简单的碰撞检测是不够的。本章介绍了“接触态预测模型”,该模型基于材料的本构关系(Constitutive Models)和边界条件,预估接触瞬间可能产生的应力分布。 随后,本书深入探讨了基于模型的强化学习(MBRL)在机械手策略生成中的应用。不同于传统的RL直接学习策略,MBRL首先学习环境的动力学模型,然后利用该模型进行快速的规划和策略迭代。这使得机械手能够在不损坏昂贵设备的条件下,快速掌握如“轻柔抓取易碎品”、“复杂管路穿插”等高难度精细操作序列。 --- 第三部分:面向高通量与柔性人机共存的交互范式 本书的第三部分探讨了突破传统安全围栏,实现真正高效、直观的人机协作设计原则和先进的交互界面技术。 3.1 意图识别与非侵入式任务交接 传统的协作机器人依赖显式的指令。本书则侧重于“意图预测”,即通过分析操作员的眼动轨迹、肢体姿态微小变化以及低频EMG信号,提前数秒判断其下一步操作意图。详细描述了如何利用深度学习模型对操作员的“工作空间扫描”进行实时解析,从而实现机器人的预测性避让或辅助。 更进一步,书中提出了“共享控制权”的动态切换模型。该模型根据任务的危险等级、操作员的疲劳度以及机械手的当前执行误差,动态调整权限比例,实现平滑、无缝的任务交接,而不是简单的“接管”或“释放”控制。 3.2 触觉反馈与沉浸式远程操作界面 针对远程或隔离环境下的高难度操作(如深海探测、核设施维护),本书详细阐述了高保真触觉反馈系统的设计。这包括力-扭矩反馈手套的设计,以及如何将远端传感器信息(如微小形变和剪切力)映射到操作员的皮肤感受器,以重建“抓握感”。 最后,本书讨论了如何结合扩展现实(XR)技术构建沉浸式操作站。这不仅仅是3D可视化,而是将机械手的内部状态(如关节力矩、温度、接触应力热图)通过空间化音频和环境叠加的方式,反馈给操作员,极大地提升了复杂远程调试和操作的效率与安全性。 --- 结语 本书的读者群体将主要面向对机械电子系统集成、高级运动控制理论、以及人机智能交互前沿技术有深度需求的专业人士。它提供的不是一个工具箱的列表,而是一套面向未来、具备高度适应性和自主学习能力的智能执行系统的设计方法论和工程实例的深度剖析。

作者简介

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读后感

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用户评价

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这本书在阐述工业机器人技术的同时,巧妙地融入了对“人性化”和“可持续发展”的思考,这让我感到非常惊喜。我一直认为,技术的发展最终是为了服务于人类,而不是取代人类。书中在介绍机器人自动化优势的同时,也深入探讨了人机协作的模式。我了解到,在许多场景下,工业机器人并不是完全取代人工,而是与工人协同工作,承担重复性、危险性或高精度的任务,而将更需要创造力、判断力和沟通能力的任务留给人类。书中对人机交互界面设计、操作培训以及工人技能转型的讨论,都体现了作者对这一问题的深入思考。我尤其对书中关于工业机器人对环境影响的章节感到印象深刻。书中分析了机器人制造过程中的能源消耗、材料使用以及报废处理等问题,并提出了一些可持续发展的建议,例如提高机器人能效、延长机器人使用寿命、以及发展可回收材料等。这让我意识到,在追求技术进步的同时,我们也必须关注其对环境和社会的长远影响。这本书的价值在于,它不仅提供了关于工业机器人技术的知识,更引发了我对技术与社会、技术与环境之间关系的深度思考,让我从一个更全面的角度去理解工业机器人的意义。

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这本书的结构设计非常合理,从宏观到微观,层层递进,让读者能够循序渐进地掌握复杂的知识。我一直对工业机器人产品的“生命周期”很感兴趣,从研发设计到生产制造,再到最终的应用和报废。书中对工业机器人研发过程的介绍,让我了解了从概念提出、方案设计、原型制作到最终产品化的每一个环节。我了解到,一个优秀的工业机器人产品,不仅仅是技术上的领先,更需要对市场需求、用户体验以及生产制造流程有深刻的理解。书中还对工业机器人行业的市场格局、主要参与者以及发展战略进行了分析,这对于理解整个行业的发展动向非常有帮助。我尤其对书中关于机器人标准化和互操作性的讨论印象深刻。随着工业机器人应用的普及,如何实现不同品牌、不同型号机器人之间的兼容和协同,是一个亟待解决的问题。书中对相关标准和协议的介绍,为解决这一难题提供了方向。这本书的价值在于,它不仅提供了技术层面的知识,更展现了工业机器人行业的商业逻辑和发展生态,让我能够从一个更全面的维度去理解工业机器人技术。

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《工业机器人技术》这本书的另一个突出优点是其内容的专业性和前沿性。作为一名对新兴技术充满好奇的读者,我非常看重书中对未来发展趋势的预测和分析。书中对机器人算法的最新进展,例如机器学习在机器人感知和决策中的应用,以及强化学习在机器人控制中的潜力,都进行了深入的探讨。我了解到,未来的工业机器人将不再仅仅是执行预设程序的“工具”,而是能够通过学习和适应,自主完成更复杂的任务,甚至能够与人类进行更自然的交互。书中还提到了仿生机器人、柔性机器人等前沿领域的研究方向,这些都让我对工业机器人技术的无限可能充满了遐想。我尤其对书中关于机器人网络化和分布式智能的讨论印象深刻。未来,大量的工业机器人将形成一个互联互通的网络,通过信息共享和协同工作,实现更高的生产效率和更强的生产弹性。这本书为我打开了一扇了解前沿科技的窗口,让我能够站在巨人的肩膀上,去窥探工业机器人技术的未来图景,这种前瞻性的视角,对于任何想要在这个领域有所作为的人来说,都至关重要。

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《工业机器人技术》这本书的语言风格非常严谨又不失可读性,这一点对于非专业读者来说尤为重要。我曾尝试阅读过一些技术类的书籍,但常常因为过于专业的术语和晦涩难懂的讲解而望而却步。然而,这本书在保持技术准确性的同时,采用了许多通俗易懂的类比和比喻,将复杂的概念形象化。例如,书中在讲解机器人运动学时,将连杆和关节比作人类的骨骼和关节,生动地解释了机器人如何通过关节的运动来实现空间位置的变化。这种讲解方式,极大地降低了阅读的门槛,让我能够轻松地理解那些原本可能令人生畏的技术概念。此外,书中在介绍不同类型的机器人时,常常会穿插一些历史故事和名人轶事,这些内容不仅增加了阅读的趣味性,也让我对工业机器人技术的发展历程有了更深刻的认识。我尤其对书中关于机器人发展过程中的一些技术瓶颈和创新突破的叙述印象深刻,这些故事让我感受到了技术进步的艰辛与伟大。这本书的价值在于,它不仅传授了知识,更传递了对科学探索的热情和对技术创新的敬意,让我从一个更加积极和充满好奇心的角度去学习工业机器人技术。

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《工业机器人技术》这本书最大的亮点在于其内容的逻辑性和严谨性,同时又不失生动的讲解风格。我一直对“故障诊断与维护”这一块非常感兴趣,因为任何技术在实际应用中都难免会遇到问题,而如何快速、准确地解决问题,是保证生产连续性的关键。书中对工业机器人常见故障的类型、成因进行了详细的分析,从机械故障、电气故障到软件故障,都有涉及。更重要的是,它提供了一套系统性的故障排除方法和流程。我了解到,通过对机器人运行数据的分析、对传感器信号的监测、以及对报警信息的解读,可以有效地定位故障原因。书中还介绍了一些常用的诊断工具和维护技术,这对于一线操作人员和维护工程师来说,无疑是宝贵的财富。我尤其对书中关于预防性维护的理念印象深刻,通过定期的检查和保养,可以提前发现和消除潜在的故障隐患,从而最大程度地减少非计划停机时间。这本书的讲解方式,将抽象的技术问题具象化,通过大量的图例和表格,清晰地展示了各种故障现象和处理步骤,让我即便没有实际操作经验,也能对故障诊断和维护有了一个初步的认识,并且能感受到其中蕴含的科学方法和严谨思维。

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这本书给我留下了深刻的印象,虽然我并非工业机器人领域的专业人士,但我一直对自动化技术在现代工业中的应用充满好奇。翻开《工业机器人技术》,我立刻被其内容所吸引。它并没有像许多技术书籍那样,一开始就堆砌晦涩难懂的公式和理论,而是从工业机器人的发展历程、基本概念和分类入手,用相对易懂的语言为我构建了一个清晰的认识框架。我了解到,工业机器人并非凭空出现,而是经历了漫长的技术积累和演变,从最初的简单机械臂到如今高度智能化的多关节机器人,每一步都凝聚着工程师的智慧和汗水。书中对不同类型工业机器人的介绍,例如关节式机器人、SCARA机器人、Delta机器人等,让我对它们的结构特点、工作原理和适用范围有了直观的了解。特别是那些生动的图示和案例分析,让原本抽象的技术变得鲜活起来。我尤其对书中关于机器人末端执行器(EOAT)的介绍感到兴奋,原来一个小小的“手”,竟然有如此多的学问,不同的夹爪、吸盘、焊接工具,甚至是为特定任务量身定制的机器人手臂,都展现了工业机器人技术的精细化和专业化。这本书的叙事方式非常吸引人,它不像一本枯燥的教科书,更像是一次引人入胜的工业探索之旅,让我渴望深入了解这个充满科技魅力的领域。

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这本书的实用性超出了我的预期。我一直对工业生产的效率提升和智能化改造很感兴趣,而《工业机器人技术》恰好提供了一个绝佳的视角。书中不仅仅停留在理论层面,而是深入探讨了工业机器人在实际生产线中的应用。我了解到,在汽车制造、电子产品组装、物流仓储等众多行业,工业机器人是如何通过自动化、柔性化和智能化,极大地提高了生产效率、降低了人力成本、提升了产品质量的。书中列举了许多具体的应用案例,比如机器人焊接、喷涂、搬运、码垛等,这些案例生动地展示了工业机器人的强大能力和广泛的应用前景。我尤其对书中关于机器人集成和系统设计的章节印象深刻。一个独立的机器人固然强大,但它最终是要融入到整个生产系统中的。书中关于如何将机器人与其他自动化设备(如输送带、PLC、MES系统等)进行有效集成,如何进行工作站的设计,如何考虑人机协作的安全问题,都给出了非常具有指导意义的介绍。这让我明白,要真正实现工业机器人的价值,不仅仅是购买一个机器人,更重要的是对其进行整体的规划和设计。这本书的价值在于,它不仅教授了“是什么”,更教会了“怎么做”,为我提供了很多关于工业机器人应用落地的宝贵思路。

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这本书的叙事方式非常独特,它不是简单地罗列技术名词,而是将工业机器人技术的发展置于整个工业革命的宏大背景下进行解读。我了解到,从蒸汽机到电力,再到如今的自动化和智能化,工业技术的每一次飞跃都极大地改变了人类的生产和生活方式。工业机器人作为新一轮工业革命的核心力量之一,其出现和发展,正引领着制造业迈向一个全新的时代。书中对工业4.0、智能制造等概念的探讨,让我对未来的工业发展方向有了更清晰的预判。我了解到,未来的工厂将更加智能化、柔性化、网络化,而工业机器人将在这个过程中扮演更加核心的角色,它们将与物联网、大数据、人工智能等技术深度融合,实现更高级别的自主决策和协同工作。书中对工业机器人与人工智能的结合进行了深入的分析,例如机器人的自主学习能力、故障诊断能力、甚至是在复杂环境下自主规划和执行任务的能力,这些都让我对工业机器人的未来充满期待。这本书的价值在于,它不仅仅教授了“技术”,更启发了“思考”,让我能够从更宏观的角度理解工业机器人技术的深远意义。

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《工业机器人技术》这本书的深度和广度都令人赞叹。虽然我并非专业出身,但我能够感受到作者在内容的组织和呈现上付出了巨大的努力。书中对工业机器人编程和控制的讲解,是我一直以来都感到好奇的部分。我了解到,机器人编程并不是简单的指令输入,而是一个复杂的过程,需要理解机器人的运动学、动力学,以及掌握各种编程语言和开发环境。书中对离线编程和在线编程的对比分析,以及对常用机器人编程指令的介绍,让我对机器人的“语言”有了初步的认识。我曾想象过,编写一段程序,机器人就能按照预设的路径和动作完成复杂的任务,这本书让我窥见了其中的奥秘。此外,书中还涉及了机器人路径规划、碰撞检测等高级话题,这些内容虽然相对专业,但作者通过清晰的逻辑和图示,尽可能地降低了理解难度。我尤其对书中关于机器人安全性的讨论留下了深刻印象。随着工业机器人越来越普及,如何确保操作人员的安全,如何设计安全的防护措施,是至关重要的。书中详细介绍了安全区域、安全门、急停按钮等概念,以及相关的安全标准和规范,这体现了作者对技术细节和社会责任的关注。

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阅读《工业机器人技术》的过程,对我而言是一次信息量巨大但又不失趣味的知识洗礼。我一直觉得,要理解一项技术,首先要理解它的“心脏”和“大脑”。书中对于工业机器人核心组件的讲解,恰好满足了我的这一需求。我了解到,伺服电机、减速器、控制器等关键部件是如何协同工作的,它们各自扮演着怎样的角色,以及它们之间的精密配合是如何实现机器人高精度、高速度运动的。特别是关于运动控制系统的介绍,让我对PID控制、轨迹规划等概念有了初步的认识。我曾想象过机器人是怎样精确地执行每一个指令的,而这本书则用通俗易懂的方式解释了背后的逻辑。此外,书中对于机器人传感器的介绍也让我大开眼界。力觉传感器、视觉传感器、接近传感器等等,这些“眼睛”和“触觉”是如何赋予机器人感知环境的能力,并使其能够做出智能反应的,书中都给出了详细的阐述。我特别对书中关于机器视觉在工业机器人中的应用进行了深入的阅读,了解了如何通过摄像头和图像处理技术,让机器人“看懂”工件的位置、形状,从而实现精准的抓取和装配,这在现代制造业中扮演着至关重要的角色。这本书的讲解方式,善于将复杂的概念分解,并通过大量的图表和实例来辅助理解,极大地降低了技术门槛,让我能够在一个相对轻松的环境中,逐步掌握工业机器人领域的核心知识。

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入门级读物,现在看来里面的案例有些过时了,基本的原理倒正确,离实际应用较远。

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