本書共7章,包括:緒論;機(jī)器人的本體;機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與軌跡規(guī)劃;機(jī)器人控制;機(jī)器人的系統(tǒng)集成技術(shù);工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù);機(jī)器人的發(fā)展和展望。具體包括:概述、機(jī)器人的分類、結(jié)構(gòu)和組成、機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)、機(jī)器人的機(jī)械部分等。
隨著我國“互聯(lián)網(wǎng)+”和“人工智能+”等國家戰(zhàn)略的提出,機(jī)器人行業(yè)發(fā)展迅速。國家相繼出臺(tái)了一系列政策,對機(jī)器人工程專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。作為一個(gè)新興專業(yè),機(jī)器人工程專業(yè)涉及多個(gè)學(xué)科的知識,培養(yǎng)具備機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、現(xiàn)代控制理論等多學(xué)科知識的高級專門人才是該專業(yè)的使命。為了進(jìn)一步提升機(jī)器人工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量,為社會(huì)輸送高素質(zhì)的機(jī)器人工程專業(yè)人才,編者編寫了這本《機(jī)器人工程專業(yè)導(dǎo)論》。
本教材編寫團(tuán)隊(duì)深入推進(jìn)黨的二十大精神融入教材,充分認(rèn)識黨的二十大報(bào)告提出的“實(shí)施科教興國戰(zhàn)略,強(qiáng)化現(xiàn)代人才建設(shè)支撐”精神,落實(shí)“加強(qiáng)教材建設(shè)和管理”新要求,在教材中加入思政元素,緊扣二十大精神,圍繞專業(yè)育人目標(biāo),結(jié)合課程特點(diǎn),注重知識傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值塑造的統(tǒng)一,高度契合社會(huì)主義核心價(jià)值觀,緊密對接國家發(fā)展重大戰(zhàn)略需求,服務(wù)于高水平科技自立自強(qiáng)、拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
本教材響應(yīng)二十大精神,推進(jìn)教育數(shù)字化,建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會(huì)、學(xué)習(xí)型大國,及時(shí)豐富和更新了數(shù)字化微課資源,以二維碼形式融合紙質(zhì)教材,使得教材更具及時(shí)性、內(nèi)容的豐富性和環(huán)境的可交互性等特征,使讀者學(xué)習(xí)時(shí)更輕松、更有趣味,促進(jìn)了碎片化學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)效果和效率。
機(jī)器人工程專業(yè)是為適應(yīng)工業(yè)化發(fā)展和信息化建設(shè)需要而產(chǎn)生的,機(jī)器人工程專業(yè)的產(chǎn)生與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是分不開的,其產(chǎn)生于工業(yè)自動(dòng)化和信息自動(dòng)化的發(fā)展過程中,F(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率,機(jī)器人工程專業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展也是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和信息自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。機(jī)器人技術(shù)是集機(jī)械、電子、信息、控制、人工智能等學(xué)科為一體的高新技術(shù)。目前,機(jī)器人技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制造、醫(yī)療衛(wèi)生、家庭服務(wù)等領(lǐng)域。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展不僅極大地提高了生產(chǎn)效率,也使人類社會(huì)從繁重的勞動(dòng)中解放出來,可以更好地服務(wù)于人類。
本教材在介紹機(jī)器人相關(guān)知識的基礎(chǔ)上,主要介紹了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、機(jī)器人的設(shè)計(jì)與制造技術(shù),以及機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,為學(xué)生以后從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。機(jī)器人工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)前景非常廣闊,可從事工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、系統(tǒng)集成與應(yīng)用、維護(hù)維修等相關(guān)工作,也可以在科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校從事科研和教學(xué)工作。
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 機(jī)器人的分類、結(jié)構(gòu)和組成
1.3 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)
1.4 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)
第2章 機(jī)器人的本體
2.1 機(jī)器人的機(jī)械部分
2.2 機(jī)器人的電源系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.3 機(jī)器人的傳感器
第3章 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與軌跡規(guī)劃
3.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.2 坐標(biāo)變換
3.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分析
3.4 機(jī)器人軌跡規(guī)劃
第4章 機(jī)器人控制
4.1 伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)
4.2 以直流伺服電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)器的單關(guān)節(jié)控制
4.3 機(jī)器人控制器的硬件和軟件
4.4 機(jī)器人控制前沿技術(shù)
第5章 機(jī)器人的系統(tǒng)集成技術(shù)
5.1 機(jī)器人系統(tǒng)集成技術(shù)概述
5.2 工業(yè)機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì)應(yīng)用
5.3 自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)應(yīng)用
第6章 工業(yè)機(jī)器人仿真技術(shù)
6.1 仿真軟件
6.2 虛擬仿真的典型應(yīng)用
6.3 虛擬仿真技術(shù)概述
第7章 機(jī)器人的發(fā)展和展望
7.1 機(jī)器人的未來發(fā)展
7.2 機(jī)器人控制技術(shù)發(fā)展和展望
7.3 機(jī)器人的倫理
參考文獻(xiàn)