協作機器人技術及應用

前言
第1章概述
1.1 定義與內涵
1.2 協作機器人的發展歷程
1.2.1 國外協作機器人的發展
1.2.2 國內協作機器人的發展
1.3 協作機器人興起的原因與關鍵技術
1.3.1 傳統機器人的不足
1.3.2 協作機器人興起的原因
1.3.3 協作機器人的關鍵技術
1.4 協作機器人的優點和局限性
1.4.1 協作機器人的優點
1.4.2 協作機器人的局限性
1.5 主要應用領域及未來前景
1.5.1 協作機器人的應用領域
1.5.2 協作機器人的未來前景
1.6 本章小結
思考與練習
第2章協作機器人核心零部件
2.1 協作機器人的產業鏈構成
2.1.1 協作機器人產業鏈概況
2.1.2 協作機器人上游——零部件
2.1.3 協作機器人中游——本體製造
2.1.4 協作機器人下游——系統集成
2.2 協作機器人的電動機與伺服驅動器
2.2.1 伺服電動機製造行業供需平衡分析
2.2.2 伺服電動機行業的格局分析
2.3 減速器
2.3.1 減速器行業的供需平衡分析
2.3.2 減速器技術分析
2.3.3 減速器製造行業競爭格局分析
2.4 協作機器人的模塊化、一體化關節
2.4.1 一體化柔順關節模塊技術
2.4.2 關節伺服參數智能化辨識系列技術
2.4.3 自適應模型跟隨速度控制
2.5 協作機器人的感知系統
2.5.1 編碼器
2.5.2 機器視覺
2.5.3 碰撞檢測
2.5.4 力覺傳感器
2.6 本章小結
思考與練習
第3章協作機器人運動學建模
3.1 概述
3.2 齊次坐標與齊次坐標變換
3.2.1 空間位姿描述
3.2.2 齊次坐標與變換矩陣
3.2.3 齊次坐標變換
3.3 RPY角與歐拉角
3.3.1 RPY角
3.3.2 歐拉角
3.3.3 其他位姿表示方式
3.4 機器人連桿DH 參數及其坐標變換
3.4.1 DH 參數法
3.4.2 連桿之間的坐標變換
3.5 協作機器人運動學
3.5.1 協作機器人正運動學
3.5.2 協作機器人逆運動學
3.6 協作機器人運動學方程實例
3.6.1 遨博i5協作機器人正運動學求解
3.6.2 遨博i5協作機器人逆運動學求解
3.7 協作機器人URDF文件
3.7.1 URDF文件簡介
3.7.2 URDF文件編寫實例
3.8 本章小結
思考與練習
第4章協作機器人微分運動與動力學分析
4.1 協作機器人的微分運動
4.2 協作機器人的雅可比矩陣分析
4.2.1 定義及求解方法
4.2.2 雅可比矩陣求解實例
4.3 協作機器人動力學建模和仿真
4.3.1 引言
4.3.2 牛頓-歐拉方程
4.3.3 拉格朗日方程
4.3.4 二連桿機構動力學應用舉例
4.4 協作機器人動力學建模實例
4.5 本章小結
思考與練習
第5章協作機器人拖動示教與編程
5.1 協作機器人拖動示教簡介
5.2 協作機器人的坐標系設定與軌跡規劃
5.2.1 協作機器人坐標系設定
5.2.2 協作機器人的軌跡規劃
5.3 協作機器人軌蹟的實時生成
5.4 協作機器人拖動示教的實現
5.4.1 協作機器人拖動示教的實現技術
5.4.2 協作機器人示教軌蹟的修正
5.4.3 協作機器人拖動示教的過程舉例
5.5 協作機器人的離線編程
5.6 本章小結
思考與練習
第6章協作機器人控制系統和控制方法
6.1 協作機器人的控制系統與控制方式簡介
6.1.1 協作機器人控制系統的特點
6.1.2 協作機器人控制系統的基本功能
6.1.3 協作機器人的控制方式
6.1.4 協作機器人控制系統的基本組成
6.2 協作機器人的位置控制
6.2.1 單關節位置控制
6.2.2 多關節位置控制
6.3 協作機器人的力控制
6.3.1 協作機器人的柔順控制
6.3.2 柔順力控制的實現方法
6.4 協作機器人經典力控制算法
6.4.1 協作機器人的阻抗控制
6.4.2 協作機器人的力-位混合控制
6.5 協作機器人拖動示教的零力控制
6.6 本章小結
思考與練習
第7章協作機器人+機器視覺的融合與應用
7.1 視覺應用簡介
7.1.1 基本概念
7.1.2 機器視覺系統的構成和分類
7.1.3 數字圖像處理技術簡介
7.1.4 協作機器人結合視覺的主要應用領域
7.2 協作機器人視覺應用的原理及流程
7.2.1 協作機器人+機器視覺應用的基本概述
7.2.2 協作機器人+機器視覺應用的關鍵技術
7.3 協作機器人視覺定位抓取應用
7.3.1 協作機器人+機器視覺定位抓取系統介紹
7.3.2 定位抓取的主要分類
7.3.3 常見的定位抓取應用場景案例
7.3.4 協作機器人+機器人視覺定位抓取的總結
7.4 協作機器人視覺分揀的應用
7.4.1 協作機器人視覺分揀系統概要
7.4.2 視覺分揀的主要應用類型
7.4.3 視覺分揀的主要應用案例
7.5 手機屏幕邊緣缺陷檢測的應用案例
7.5.1 方案背景
7.5.2 需求目標
7.5.3 分揀方案架構
7.5.4 視覺檢測算法方案
7.5.5 方案效果
7.6 牛奶包裝袋OCR 檢測的應用案例
7.6.1 方案背景
7.6.2 需求目標
7.6.3 方案架構
7.6.4 視覺檢測算法方案
7.7 本章小結
思考與練習
第8章協作機器人若干核心關鍵技術
8.1 協作機器人的本體設計與優化
8.1.1 協作機器人的機械結構優化
8.1.2 協作機器人的輕量化
8.1.3 協作機器人的一體化關節
8.2 協作機器人的感知與控制技術
8.2.1 協作機器人的傳感器
8.2.2 協作機器人的運動控制技術
8.3 協作機器人的人機協作技術
8.4 協作機器人的自學習技術
8.5 協作機器人的實時操作系統及上層編程軟件
8.6 協作機器人的數字孿生/ 數字驅動技術
8.7 本章小結
思考與練習
第9章協作機器人系統集成與應用案例
9.1 協作機器人集成應用平台
9.1.1 集成應用平台的構成及功能特點介紹
9.1.2 集成應用平台的組成與功能模組
9.1.3 末端執行工具
9.2 協作機器人用於機床上、下料
9.2.1 常見的機床上、下料形式
9.2.2 機床上、下料協作機器人解決方案
9.3 協作機器人用於搬運碼垛
9.3.1 工業碼垛機器人
9.3.2 協作機器人碼垛的優勢
9.3.3 協作機器人碼垛方案
9.3.4 協作機器人碼垛設計原則
9.3.5 協作機器人碼垛工藝包
9.4 協作機器人用於焊接
9.4.1 協作機器人焊接執行機構
9.4.2 協作機器人焊接應用示範
9.5 複合移動機器人
9.5.1 複合移動機器人設計方案
9.5.2 複合移動機器人的優勢
9.5.3 複合移動機器人的發展情況
9.6 本章小結
思考與練習
第10章協作機器人發展趨勢與展望
10.1 協作機器人與新一代智能技術的融合發展
10.1.1 與AI 技術的融合發展
10.1.2 與雲計算、 大數據技術的融合發展
10.1.3 與AR/ VR 技術的融合發展
10.1.4 與AGV/ AMR 的融合發展
10.2 協作機器人的核心技術要素
10.2.1 安全性
10.2.2 易用性
10.2.3 靈活性
10.3 協作機器人的技術創新發展趨勢
10.3.1 機器人結構仿生化
10.3.2 感知融合化
10.3.3 認知系統化
10.3.4 決策智能化
10.4 協作機器人相關軟件的發展趨勢
10.4.1 操作系統
10.4.2 雲服務軟件
10.4.3 工具類軟件
10.5 協作機器人市場發展趨勢
10.5.1 協作機器人應用場景分析
10.5.2 市場發展趨勢和前景預測
10.6 本章小結
思考與練習
參考文獻