机器人控制与应用编程/高等学校智能制造与工业信息化类专业“十三五”课改规划教材

　　第1章 机器人概述
　　1．1 机器人的起源与发展
　　1．1．1 机器人的发展历史
　　1．1．2 机器人的定义和特点
　　1．1．3 机器人的分类
　　1．1．4 机器人的发展现状
　　1．1．5 机器人的发展趋势
　　1．2 机器人的结构
　　1．2．1 机械系统
　　1．2．2 控制系统
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　　机器人是先进制造业的关键支撑装备，其研发和应用是衡量一个国家创新和高端制造发展水平的重要标志，对推动工业转型升级和改善人民生活水平具有重要意义。
　　《机器人控制与应用编程/高等学校智能制造与工业信息化类专业“十三五”课改规划教材》以教学机器人和ABB工业机器人为例，深入浅出地讲解了两种典型机器人控制系统的整体概念和编程方法。
　　《机器人控制与应用编程/高等学校智能制造与工业信息化类专业“十三五”课改规划教材》共分为7章，第1章简要介绍了机器人的发展历史和基础结构；第2、3章结合实例介绍了教学机器人的基础知识和编程方法；第4、5章介绍了机器人的运动基础和轨迹仿真；第6、7章结合实际案例介绍了工业机器人的基础知识和编程方法。理论讲解结合实践练习，帮助读者迅速掌握机器人控制系统开发的必备知识，全面提高实际动手能力。
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　　第1章 机器人概述
　　1．1 机器人的起源与发展
　　1．1．1 机器人的发展历史
　　1．1．2 机器人的定义和特点
　　1．1．3 机器人的分类
　　1．1．4 机器人的发展现状
　　1．1．5 机器人的发展趋势
　　1．2 机器人的结构
　　1．2．1 机械系统
　　1．2．2 控制系统
　　1．2．3 驱动系统
　　1．2．4 感知系统
　　1．2．5 机器人与人工智能
　　1．3 工业机器人
　　1．3．1 工业机器人的结构
　　1．3．2 工业机器人主要技术参数
　　1．3．3 常见工业机器人及其应用
　　1．3．4 工业机器人的发展前景
　　1．3．5 工业机器人的知识体系
　　本章小结
　　本章练习
　　第2章 教学机器人基础
　　2．1 教学机器人实验平台
　　2．1．1 机械臂
　　2．1．2 运动元件
　　2．1．3 执行单元
　　2．1．4 控制方式
　　2．1．5 控制单元
　　2．2 教学机器人操作
　　2．3 上位机控制程序
　　2．3．1 上位机程序安装
　　2．3．2 上位机控制软件界面
　　2．3．3 上位机控制功能
　　2．3．4 上位机通信演示
　　2．4 开发环境搭建
　　2．4．1 MDK安装步骤
　　2．4．2 安装芯片支持包
　　2．4．3 创建程序模板
　　2．4．4 使用固件库
　　2．4．5 MDK选项设置页
　　2．4．6 仿真器ST-LINK的连接和驱动
　　本章小结
　　本章练习
　　第3章 教学机器人编程
　　3．1 PWM控制信号
　　3．2 控制系统编程
　　3．2．1 单片机基础
　　3．2．2 定时器的PWM输出模式
　　3．2．3 舵机控制编程
　　3．2．4 代码优化
　　3．2．5 舵机转动演示
　　3．2．6 多舵机并行
　　3．2．7 舵机并行演示
　　3．3 外设与接口
　　3．3．1 指示灯
　　3．3．2 按键
　　3．3．3 USART串行接口
　　3．3．4 存储芯片
　　3．3．5 I2C接口
　　3．4 与上位机通信
　　3．4．1 通信协议
　　3．4．2 通信协议处理流程
　　3．5 函数列表
　　本章小结
　　本章练习
　　第4章 机器人运动基础
　　4．1 机器人坐标系
　　4．2 机器人坐标变换
　　4．2．1 齐次坐标
　　4．2．2 平移变换
　　4．2．3 旋转变换
　　4．2．4 坐标系变换的一般情况
　　4．3 机器人连杆坐标系
　　4．3．1 机器人连杆
　　4．3．2 机器人连杆参数
　　4．3．3 机器人连杆坐标系
　　4．3．4 连杆坐标系的建立步骤
　　4．3．5 教学机器人连杆坐标系的确定
　　本章小结
　　本章练习
　　第5章 机器人轨迹与仿真
　　5．1 机器人轨迹分析
　　5．1．1 运动学正问题
　　5．1．2 教学机器人运动学正问题分析
　　5．1．3 运动学正问题的Matlab分析
　　5．1．4 教学机器人运动学正问题编程
　　5．1．5 运动学逆问题
　　5．1．6 教学机器人运动学逆问题分析
　　5．1．7 运动学逆问题的Matlab分析
　　5．1．8 教学机器人运动学逆问题编程
　　5．1．9 ABB IRB 1200机器人运动学分析
　　5．2 机器人运动分析
　　5．2．1 矢量的速度和角速度表示方法
　　5．2．2 刚体的运动描述
　　5．2．3 连杆的运动描述
　　5．2．4 雅可比矩阵
　　5．2．5 教学机器人的雅可比矩阵
　　5．2．6 机械臂静力分析
　　5．2．7 速度和静力的笛卡尔变换
　　5．3 机器人仿真与实时控制
　　5．3．1 刚体加速度
　　5．3．2 牛顿方程和欧拉方程
　　5．3．3 牛顿-欧拉动力学方程
　　5．3．4 拉格朗日方程
　　5．3．5 动力学的Matlab分析
　　本章小结
　　本章练习
　　第6章 工业机器人编程基础
　　6．1 工业机器人编程
　　6．1．1 控制系统编程
　　6．1．2 编程方式
　　6．1．3 离线编程软件
　　6．1．4 离线编程语言
　　6．2 开发环境配置
　　6．2．1 安装RobotStudio
　　6．2．2 软件界面
　　6．2．3 构建工作站
　　6．3 Rapid语言介绍
　　6．3．1 Rapid语言程序架构
　　6．3．2 程序及声明
　　6．3．3 数据与程序数据
　　6．4 Rapid数据类型
　　6．4．1 原子型
　　6．4．2 别名型
　　6．4．3 记录型
　　6．4．4 非值型
　　6．4．5 组合数据类型
　　6．4．6 信号相关的数据类型
　　6．4．7 程序数据
　　6．4．8 数组
　　6．5 Rapid语法基础
　　6．5．1 表达式
　　6．5．2 语句
　　6．5．3 指令
　　本章小结
　　本章练习
　　第7章 工业机器人编程实例
　　7．1 基本概念
　　7．1．1 运动方式
　　7．1．2 手动模式
　　7．1．3 工作模式
　　7．1．4 工件坐标系
　　7．2 构建程序数据
　　7．2．1 设定工具坐标系
　　7．2．2 设定工件坐标系
　　7．2．3 设置载荷数据
　　7．3 机器人编程实例
　　7．3．1 程序创建及编辑
　　7．3．2 机器人轨迹
　　7．3．3 逻辑指令
　　7．3．4 I/O编程
　　7．3．5 程序仿真、调试和运行
　　本章小结
　　本章练习
　　参考文献
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　　机器人是先进制造业的关键支撑装备，其研发和应用是衡量一个国家创新和高端制造发展水平的重要标志，对推动工业转型升级和改善人民生活水平具有重要意义。
　　《机器人控制与应用编程/高等学校智能制造与工业信息化类专业“十三五”课改规划教材》以教学机器人和ABB工业机器人为例，深入浅出地讲解了两种典型机器人控制系统的整体概念和编程方法。
　　《机器人控制与应用编程/高等学校智能制造与工业信息化类专业“十三五”课改规划教材》共分为7章，第1章简要介绍了机器人的发展历史和基础结构；第2、3章结合实例介绍了教学机器人的基础知识和编程方法；第4、5章介绍了机器人的运动基础和轨迹仿真；第6、7章结合实际案例介绍了工业机器人的基础知识和编程方法。理论讲解结合实践练习，帮助读者迅速掌握机器人控制系统开发的必备知识，全面提高实际动手能力。
　　《机器人控制与应用编程/高等学校智能制造与工业信息化类专业“十三五”课改规划教材》内容精炼、实用性强，可作为高校智能制造专业的教材，也可为有志于从事机器人行业的读者提供理论参考。
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