本书理论结合实践，论述严谨、图文并茂，是一部比较全面和系统的工业机器人技术基础与编程实操教材。全书共10章，内容包括工业机器人的基础知识和基本概念，工业机器人的机械系统、运动学和动力学基础，工业机器人的传感器、控制系统、轨迹规划、语言与编程，以及工业机器人在典型应用场景中的编程与操作。每章均有习题。
本书可作为普通工科院校的机械工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等机械类专业，以及机器人工程、智能制造工程等新工科专业的教材，也可作为专科或研究生相关专业的教学参考用书，对从事机器人技术研究和工业自动化等应用研发工作的工程技术人员有学习参考价值。

第1章 初识工业机器人
1.1 工业机器人的基础知识
1.1.1 工业机器人的定义及特点
1.1.2 工业机器人的历史与发展趋势
1.1.3 工业机器人的分类
1.2 工业机器人的基本组成与技术参数
1.2.1 工业机器人的基本组成
1.2.2 工业机器人的技术参数
习题
第2章 工业机器人机械系统
2.1 工业机器人驱动方式
2.1.1 液压驱动
2.1.2 气压驱动
2.1.3 电气驱动
2.2 工业机器人传动机构
2.2.1 直线传动机构
2.2.2 旋转传动机构
2.3 工业机器人执行机构
2.3.1 基座
2.3.2 腰部
2.3.3 臂部
2.3.4 腕部
2.3.5 手部
习题
第3章 工业机器人的运动学和动力学基础
3.1 工业机器人运动学
3.1.1 齐次坐标及对象物的描述
3.1.2 齐次变换及运算
3.1.3 工业机器人的连杆参数和齐次变换矩阵
3.1.4 工业机器人运动学方程
3.2 工业机器人动力学
3.2.1 工业机器人速度分析
3.2.2 工业机器人静力分析
3.2.3 工业机器人动力学分析
3.2.4 工业机器人动力学建模与仿真
习题
第4章 工业机器人传感器
4.1 工业机器人传感器概述
4.1.1 工业机器人传感器的类型
4.1.2 传感器的性能指标
4.1.3 工业机器人对传感器的一般要求
4.2 工业机器人内部传感器
4.2.1 位移传感器
4.2.2 速度传感器
4.2.3 力觉传感器
4.3 工业机器人外部传感器
4.3.1 接触觉传感器
4.3.2 滑觉传感器
4.3.3 接近觉传感器
4.4 机器视觉技术
4.4.1 机器视觉技术概述
4.4.2 机器视觉系统的组成
4.4.3 图像处理技术
习题
第5章 工业机器人控制系统
5.1 工业机器人控制系统概述
5.1.1 工业机器人控制系统的组成
5.1.2 工业机器人控制系统的功能
5.1.3 工业机器人控制系统的特点
5.2 工业机器人的控制方法与结构
5.2.1 工业机器人控制方法分类
5.2.2 工业机器人控制结构
5.3 工业机器人位置控制
5.3.1 单关节位置控制
5.3.2 多关节位置控制
5.4 工业机器人力/力矩控制
5.4.1 柔顺控制
5.4.2 阻抗控制
5.4.3 力/位混合控制
5.5 工业机器人先进控制
5.5.1 常用非线性控制策略
5.5.2 智能控制策略
习题
第6章 工业机器人轨迹规划
6.1 工业机器人轨迹规划概述
6.1.1 工业机器人轨迹的概念
6.1.2 轨迹规划的一般性问题
6.1.3 轨迹的生成方式
6.1.4 轨迹规划涉及的主要问题
6.2 轨迹规划的基本知识
6.2.1 关节空间和笛卡儿空间
6.2.2 插补方式分类
6.2.3 机器人轨迹控制过程
6.3 关节空间轨迹规划
6.3.1 三次多项式插值
6.3.2 过路径点的三次多项式插值
6.3.3 高阶多项式插值
6.3.4 用抛物线过渡的线性插值
6.4 笛卡儿空间轨迹规划
6.4.1 笛卡儿空间的直线插补
6.4.2 笛卡儿空间的平面圆弧插补
6.4.3 笛卡儿空间的空间圆弧插补
习题
第7章 工业机器人语言与编程
7.1 工业机器人编程方式
7.1.1 示教编程
7.1.2 离线编程
7.2 工业机器人编程语言概述
7.2.1 工业机器人的编程要求
7.2.2 机器人编程语言的特征与特性
7.2.3 机器人编程语言的基本功能
7.2.4 机器人编程语言的发展
7.3 常用工业机器人编程语言简介
7.3.1 AL
7.3.2 VAL
7.3.3 RAPID语言
7.4 工业机器人离线编程系统
7.4.1 离线编程的特点和主要内容
7.4.2 工业机器人离线编程系统的结构
7.4.3 ABB工业机器人离线编程仿真软件RobotStudio
7.4.4 工业机器人离线编程示例
习题
第8章 搬运工作站的编程与操作
8.1 搬运工作站的主要组成
8.1.1 搬运工作站解包
8.1.2 搬运工作站介绍
8.2 编译机械装置
8.3 添加Smart组件
8.3.1 Smart组件建立与属性设置
8.3.2 Smart组件属性与信号连接
8.4 通信信号的建立与连接
8.4.1 通信信号的建立
8.4.2 通信信号的连接
8.5 工具坐标数据的建立与定义
8.6 工件坐标数据的建立与定义
8.7 搬运工作站指令
8.7.1 关节运动指令MoveJ
8.7.2 线性运动指令MoveL
8.7.3 延时指令WaitTime
8.7.4 控制输出信号指令（置位指令Set、复位指令Reset）
8.8 调试搬运工作站
8.8.1 添加程序指令
8.8.2 调试程序
8.8.3 搬运工作站程序调试
习题
第9章 码垛工作站的编程与操作
9.1 搬运工作站介绍
9.2 编译机械装置
9.3 添加Smart组件
9.3.1 吸盘Smart组件建立与属性设置
9.3.2 吸盘Smart组件属性与信号连接
9.3.3 传送带Smart组件建立与属性设

机器人融合了机械、电子、传感器、无线通信、声
音识别、图像处理和人工智能等领域的先进技术，涉及
多个学科，是一个国家科技发展水平和国民经济现代化
、信息化的重要标志。机器人技术是当代科学技术发展
最活跃的领域之一，也是世界公认的核心竞争力之一。
世界各国产、学、研相关机构均投入大量资源进行机器
人技术和产业的研究开发，向人们展示其科技实力。
在诸如汽车、工程机械、家电等传统制造领域，工
业机器人在经历过诞生、成长和成熟期后，已经成为生
产线中不可或缺的核心自动化装备，截止到2022年年底
，世界上正在工厂运营的工业机器人总量达到320万台
，并呈现逐年增长的趋势。除了制造领域，在诸如深海
考察、太空探险、医疗服务等非制造领域，机器人技术
也得到了飞速的拓展应用。党的二十大报告强调，必须
坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一
动力。因此，为适应创新型社会发展对机器人技术人才
的需求，在大学期间学习机器人技术课程并开展与机器
人相关的创新实践项目，培养学生在机器人技术领域的
创新精神和实践能力刻不容缓。为此，工业机器人技术
课程已成为机械类专业学生的必修课程，工业机器人技
术也成为广大工程技术人员迫切需要掌握的一门技术。
根据高等院校应用型本科人才培养定位的要求，我们编
写了这本既突出工业机器人应用又兼顾理论分析的教材
，旨在为读者提供一本通俗易懂、深入浅出、更偏向于
工程应用的机器人技术读本。
虽然机器人技术涉及多学科，但有些基础知识在其
他课程中已经学过，因此，本书的编写思路是从简单的
机器人理论分析入手，逐步突出机器人技术的应用，以
满足机械类应用型高级人才的培养要求。
本书内容全面，重点突出，层次清晰，既注重基础
理论，又强调工程应用，注重反映工业机器人技术在典
型制造工艺中的应用，力求体现先进性和实用性。
本书以学生的实践能力驱动为导向，使学生在掌握
工业机器人基础知识的同时，进一步强化工业机器人仿
真应用的训练，理论联系实际，培养学生的动手实践能
力。本书的第8～10章以工业界和高校院所广泛使用的
ABB机器人为教学案例，对机器人在各种制造工艺中的
编程和操作进行系统的讲解，使学生充分理解工业机器
人在工业现场如何应用，以提高教学效果。
本书共分10章。首先从人们身边的机器人谈起，然
后分别介绍了工业机器人的基本概念和基础知识，同时
对工业机器人技术所涵盖的各个知识领域（包括机械系
统设计、运动学和动力学分析、传感器技术、控制系统
、轨迹规划、机器人编程）以及各种典型工艺的机器人
仿真应用等内容做了较为深入的阐述。
本书由盐城工学院曾勇担任主编，盐城工学院赵雪
雅、王茜担任副主编。具体编写分工如下：第1～4章由
曾勇负责编写，第5～7章由王茜负责编写，第8～10章
由赵雪雅负责编写。全书由曾勇统稿。
编者在编写本书过程中，参阅了同行专家、学者的
教材和文献，在此向这些教材和文献的作者致以诚挚的
谢意。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请
广大读者批评指正。