【网店勿用！此为申报选题所填信息，网店请调用最终版】本书的两位作者是机器人领域的技术专家和资深教授，他们通过本书为读者了解机器人的组成结构、电气控制及其工业应用奠定了坚实的基础。书中涵盖机器人相关的最新组件、技术和功能，配有丰富的实际应用案例和详细说明。本书着眼于机器人的整个体系——从设计和生产到部署、操作和维护。附录中还提供了关于机器人模型和控制器的附加信息。

无

我们编写本书的主要出发点如下。目前，虽然许多人想多学习一些机器人和机器人学的知识，但大多数人都缺乏气动、液压和电气工程等技术背景，然而，这些背景知识对于了解机器人的内部结构和概念又非常重要。此外，一些有相关技术背景的人却不知道如何把握自己所在领域或行业的机器人发展趋势。因此，本书将围绕这一主题进行综合且全面的介绍。
本书适用于工业电子、机械、制造或工业技术等专业的学生，作为学习机器人学的第一门课程的教材；也可以作为机器人爱好者、专业机械师、电工和电子技术人员研究和了解机器人和机器人学的参考书。它提供了一个广泛的视野，不会因技术细节或术语而给读者带来困惑。
本书内容翔实，重点介绍工业机器人的新近实例和实际应用，提供了大量插图以辅助文字叙述，帮助读者识别机器人结构并理解其运动形式。各章最后给出了关键术语，易于读者查阅、理解和掌握。此外，每章还包含一组思考题，书后附有参考答案。
无论是机器人初学者还是在机械行业有工作经验的人，都可以通过阅读本书获得机器人基础知识和对机器人这个复杂领域的新视野。第7章的机器人实践内容，使读者清楚地了解这些机器能做什么、不能做什么。虽然让机器人完成我们安排的每一项复杂任务还有很长的路要走，但无论你的职业或兴趣是什么，每个人都不能忽视这股令人兴奋的活力。本书的目的就是提供必要的信息和知识，并使各种技术水平和背景的读者都能有效地掌握和使用。
本书的组织结构比较灵活，方便读者按照个人偏好的顺序进行学习。第1章是机器人技术概述，包括机器人的总体组成和结构，使用机器人的优势和弊端，以及机器人与人类劳动的相互作用关系。此外，还简要介绍了编程、语言和微处理器的知识。
第2章介绍各种类型的机器人，并研究了机器人的组成部分和机器人的运动能力。第3章介绍机器人的机械结构，如驱动系统、泵和电机。第4章讨论传感器类型和感知能力。
第5章介绍机器人的控制，包括各种编程方法。第6章重点介绍计算机与机器人的协同工作关系，这也有助于读者对机器人的编程和控制内容的理解。这一章也包括机器人的视觉和物体识别。第7章探讨工业领域的机器人使用，以及机器人和机器人学的未来。第8章提供了制造商和设备清单，以及制造商目录中的规格、描述性信息和插图。第9章包括排除电气控制和电机故障的原理和一套综合实践方法。第10章总结了机器人的现状，展望了机器人的未来。
本书还包括三个附录，提供了一些附加的实用信息。附录A可以使读者更全面地了解新型机器人及其控制器。附录B讨论了机器人维修人员和机器人工程师等职业划分。附录C通过交叉比较的方式向读者展示了大量市面上的机器人。其中一些信息可以追溯到20世纪70年代，当时机器人刚刚开始出现在世界各地。
此外，数学在机器人的操作、设计、安装和使用中也起着非常重要的作用。建议机器人操作员和机器人技师随身备一台科学计算器，以解决随时出现的计算问题。关于机器人领域的常用公式和换算方法，可随时查阅网络资料，书中不再赘述。

Mark R. Miller
Rex Miller

机器人

本书由机器人领域的两位技术专家和资深教授联袂撰写，聚焦于工业机器人，涵盖其组成结构、电气控制及实践应用，为机器人的设计、生产、布置、操作和维护提供全流程的详细指南。

本书特色
·面向应用。从使用的角度展开介绍，不涉及数学原理分析。书中包含丰富的图片和规格参数，呈现了大量工业机器人实例，包括一些新产品。
·知识综合。多学科的内容为读者提供了广泛的视野，特别是补充了气动、液压和电子工程方面的重要技术，同时帮助技术人员把握发展趋势。
·数据翔实。提供来自各大制造商的产品数据手册，以及主要参数的对比信息汇总，可快速了解产品特性。此外，还提供详尽的故障排除指南。

[美]马克·R. 米勒（Mark R. Miller） 雷克斯·米勒（Rex Miller） 著：---作者简介---
马克·R. 米勒（Mark R. Miller） 得克萨斯大学泰勒分校工业技术专业教授，技术系主任。目前担任技术、管理和应用工程协会（ATMAE）认证委员会主席，以及得克萨斯生产力中心主任，曾多次获得教学和服务奖项。

雷克斯·米勒（Rex Miller） 纽约州立大学布法罗学院工业技术专业荣誉退休教授，他在该学院从事教学工作40多年，独立及合作撰写了100多本专业教材。


---译者简介---
张永德 哈尔滨理工大学教授、博士生导师，机器人技术及工程应用研究中心主任，主要研究方向为医疗机器人和机器人机械设计理论。目前担任中国机电一体化协会智能机器人分会常务理事，黑龙江省机器人技术产业创新战略联盟副理事长。

机器人这颗“制造业皇冠顶端的明珠”，是一个国家高端制造业水平的标志。而机器人技术的提高、应用和普及，离不开关于机器人的教育和资料。机器人技术融合了机械设计和制造、控制、计算机、传感器、动力和驱动、仿生学等多学科和专业的理论、技术和知识，无论是研究人员、工程师、学生，还是使用和维护机器人的技术人员，都需要对这些专业知识和信息有足够的了解和把握，才能胜任自己承担的工作。但是，目前出版的讨论机器人技术的教材和书籍都是侧重于某一学科和专业的，缺少涵盖各个学科和专业的综合介绍，尤其是从机器人使用的角度，关于机器人制造厂家、产品型号、特性参数、应用场合等的详细介绍。本书的翻译和出版正是为弥补这一缺憾而进行的有益尝试。
本书的主要内容包括：机器人的概念和总体组成结构，机器人的类型和特点，机器人的机械结构和驱动系统，机器人的控制和编程，工业机器人的应用，工业机器人制造厂家和产品明细，工业机器人的故障排除，机器人管理及相关的社会问题，机器人的未来展望。书中提供了大量的图片、表格、参考数据信息，以及专业术语、机器人控制器清单等详细资料，便于读者随时查阅和使用。
作者Mark R. Miller教授和Rex Miller教授在美国从事多年的机器人技术研究、应用和教学工作，是机器人领域的知名学者，本书内容既是他们多年宝贵教学经验的总结，也是对机器人知识的全面扩展。
由于本书学科综合、浅显易懂、知识量大、面向应用的特色，适合作为各专业本科生、研究生学习机器人的教材，也适合作为相关研究人员和技术人员的参考资料和手册，或是作为普通读者了解机器人知识的普及读物。
本书第1章和2章由哈尔滨理工大学路明月翻译，第3章至第8章由哈尔滨理工大学张永德翻译，第9章和第10章由哈尔滨理工大学代雪松翻译。全书由张永德统稿和校对整理。
限于译者的经验和水平，书中难免存在缺漏和不足之处，恳请读者批评指正！

译者
2019年3月

译者序
前言
致谢
作者简介
第1章　绪论 1
1.1　本章目标 1
1.2　定义 1
1.3　机器人的历史 3
1.4　计算机程序 3
1.5　微处理器 4
1.6　机器人的优势 4
1.7　机器人的弊端 5
1.8　机器人、硬自动化、人类劳动 5
1.9　机器人和人类 7
1.10　工业机器人的应用 8
1.11　本章总结 9
1.12　关键术语 10
1.13　思考题 11
第2章　机器人 12
2.1　本章目标 12
2.2　工业机器人 12
2.3　实验室机器人 13
2.4　探索机器人 13
2.5　爱好者机器人 13
2.6　课堂机器人 14
2.7　娱乐机器人 15
2.8　操作机及其分类 15
2.9　基座 15
2.10　手臂 16
2.11　腕关节 17
2.12　夹持器 17
2.13　操作机的组成部分 18
2.14　工作空间 19
2.15　回转关节 19
2.16　腕关节运动 19
2.17　自由度 19
2.18　机器人的运动能力 20
2.19　坐标 20
2.19.1　直角坐标 20
2.19.2　圆柱坐标 21
2.19.3　极坐标 22
2.19.4　关节坐标 22
2.20　腕关节动作 23
2.21　不同坐标机器人的工作空间 24
2.22　驱动操作机 24
2.22.1　气动驱动 25
2.22.2　液压驱动 25
2.22.3　电力驱动 26
2.23　本章总结 27
2.24　关键术语 28
2.25　思考题 28
第3章　驱动系统 30
3.1　本章目标 30
3.2　液压系统 30
3.3　泵 33
3.4　气体力学 33
3.5　电机 34
3.6　直流电机 35
3.6.1　永磁电机 36
3.6.2　直流无刷电机 36
3.6.3　步进电机 37
3.7　交流电机 39
3.7.1　感应电机 39
3.7.2　鼠笼式电机 39
3.7.3　滑移 40
3.8　末端执行器 41
3.8.1　夹持器 41
3.8.2　真空夹持器 41
3.8.3　磁性夹持器 42
3.8.4　末端工具 42
3.9　定位 43
3.10　重复定位精度和精度 46
3.11　传动 46
3.11.1　齿轮 46
3.11.2　齿轮系 47
3.11.3　蜗杆蜗轮传动 48
3.11.4　滚珠丝杠 48
3.11.5　锥齿轮 48
3.11.6　调整齿轮 49
3.12　谐波传动 50
3.13　皮带 51
3.13.1　V带 51
3.13.2　同步带 52
3.13.3　平带 52
3.14　链传动 52
3.14.1　滚子链 52
3.14.2　珠链 52
3.15　本章总结 53
3.16　关键术语 54
3.17　思考题 54
第4章　传感器与感知 56
4.1　本章目标 56
4.2　机器人的传感器与感知 56
4.3　传感器的分类 57
4.3.1　非接触式传感器 57
4.3.2　自我保护 58
4.3.3　避免碰撞 59
4.4　接近传感器 59
4.5　距离传感器 60
4.6　触觉传感器 60
4.6.1　应变片 61
4.6.2　脉冲红外光电控制器 61
4.6.3　温度感知 64
4.7　位移感知 64
4.8　速度感知 65
4.9　转矩感知 66
4.10　视觉传感器 67
4.11　本章总结 68
4.12　关键术语 69
4.13　思考题 69
第5章　控制方法 71
5.1　本章目标 71
5.2　电力 71
5.2.1　单相电机 71
5.2.2　三相电机 74
5.3　伺服控制机器人 74
5.4　非伺服控制机器人 75
5.4.1　电动非伺服控制机器人 76
5.4.2　气动非伺服控制机器人 76
5.4.3　液压非伺服控制机器人 76
5.5　作动器 76
5.5.1　电动作动器 77
5.5.2　液压作动器 77
5.5.3　气动作动器 77
5.6　控制器 78
5.6.1　转鼓控制器 78
5.6.2　空气逻辑控制器 78
5.6.3　继电器逻辑控制器 78
5.6.4　可编程控制器 79
5.6.5　基于微处理器的控制器 81
5.6.6　小型机控制器 81
5.7　机器人编程 82
5.7.1　示教盒编程 82
5.7.2　引导式编程 83
5.7.3　计算机终端编程 83
5.8　本章总结 85
5.9　关键术语 86
5.10　思考题 86
第6章　机器人与计算机 88
6.1　本章目标 88
6.2　机器人-计算机接口 88
6.2.1　存储器 88
6.2.2　中央处理器 89
6.2.3　输入/输出 89
6.3　语言 89
6.4　软件 91
6.5　接口 91
6.6　ASCII代码 92
6.6.1　并行端口 92
6.6.2　串行端口 93
6.7　机器人与计算机的接口 93
6.8　程序控制 94
6.9　机器人的视觉 95
6.10　本章总结 98
6.11　关键术语 99
6.12　思考题 100
第7章　机器人的应用 101
7.1　本章目标 101
7.2　上料和下料 101
7.2.1　车道装载机 102
7.2.2　流水线传输 102
7.2.3　机床上料 103
7.3　物料搬运 104
7.3.1　压铸 104
7.3.2　码垛 106
7.3.3　线路跟踪 106
7.3.4　工艺流程 106
7.4　制造 107
7.5　装配 108
7.6　喷涂 109
7.7　焊接 110
7.8　检验和测试 110
7.9　未来的柔性自动化 111
7.10　未来的机器人 113
7.11　机器人的社会影响 113
7.12　新用途和新形式 113
7.13　本章总结 114
7.14　关键术语 114
7.15　思考题 115
第8章　各制造商的机器人产品及其特性 116
8.1　本章目标 116
8.2　机器人简史 116
8.3　本书所选的制造商及其机器人产品 117
8.4　Binks制造公司 118
8.5　Cincinnati Milacron股份有限公司 120
8.6　Comau制造系统公司和Comau S.p.A.公司 121
8.7　Cybotech公司 127
8.8　ESAB North America股份有限公司 128
8.9　Feedback股份有限公司 129
8.10　GCA公司/工业系统部门 130
8.11　IBM公司/制造系统产品部 131
8.12　International Robomation/Intelligence公司 133
8.13　Mack公司 134
8.14　Microbot股份有限公司 135
8.15　PRAB Robots股份有限公司 136
8.16　Schrader-Bellows 139
8.17　Seiko Instruments USA股份有限公司 142
8.18　Thermwood Robotics 143
8.19　Unimation股份有限公司，Westinghouse公司 144
8.20　Yaskawa America股份有限公司 146
8.21　各制造商的机器人规格表汇总 148
8.22　思考题 166
第9章　故障排除和设备维护 167
9.1　本章目标 167
9.2　故障排除和机器人技术人员 167
9.3　预防性维护 167
9.3.1　潮湿地区 167
9.3.2　意外电击的预防 168
9.3.3　接地故障插座 170
9.3.4　布线设备 170
9.4　小型电机的维护 171
9.5　电机问题 172
9.6　常见的电机故障及其原因 173
9.7　故障排除辅助工具 175
9.7.1　连接图 175
9.7.2　小型三相电机的额定数据 177
9.8　电源干扰 178
9.9　鼠笼式异步电机 180
9.10　单相电机中离心开关的测试 180
9.11　测试运行绕组和启动绕组之间的短路电路 181
9.12　电容测试 181
9.13　使用仪表检查问题 182
9.13.1　用伏安表解决电机故障 182
9.13.2　钳式伏安表 183
9.13.3　发现接地 183
9.13.4　发现开路 183
9.14　故障排除指南 184
9.15　电机寿命 189
9.16　性能特点 190
9.17　电机保护 191
9.18　直流电机的故障问题 192
9.19　固态设备故障排除 195
9.20　思考题 196
第10章　工业机器人的行业现状与未来展望 197
10.1　本章目标 197
10.2　UR机器人的历史 198
10.3　UR机器人的主要产品 198
10.4　Neocortex的详细介绍 199
10.5　全球机器人产业 200
10.6　先进的系统 201
10.7　机器人软件 201
10.8　思考题 201
附录A　控制器、示教盒和工业机器人 203
附录B　机器人技术员和工程师 206
附录C　机器人的交叉比较 208
思考题答案 226