Industry4.0时代的主角 : 工业机器人完全掌握 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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机器人时代来临，20年内将取代80%目前人类的工作，但工业机器人不用说末来，目前已经在各个行业中服役很久了。

　　本书将工业机器人的原理完整介绍，并且配合专业的软体，让你不但可以操作，更可以将新的功能加入到机器人的身上，并且介绍了目前在不同行业中流行的机器人产品，大幅降低进入机器人世界的门槛。

　　现在不了解机器人，明天就当机器人的员工，本书是让你快速进入机器人世界的最佳捷径。

本书特色

　　●适用工业机器人设计、使用、维修人员和相关科系师生
　　●快速进入机器人世界的最佳捷径。

 

工业4.0时代的主角：工业机器人完全掌握 内容简介 本书深入探讨了工业机器人技术在当前“工业4.0”浪潮中的核心地位与未来图景。我们旨在为读者提供一个全面、系统且实用的知识框架，以驾驭这一变革性技术，确保在智能制造的未来竞争中占据主动。全书内容紧密围绕工业机器人的理论基础、应用实践、系统集成与前沿发展四大核心模块展开，拒绝空泛的口号，聚焦于可操作的技术细节与工程实现。 第一部分：工业机器人的基石与演进 本部分将追溯工业机器人的起源与发展脉络，为理解其当代形态奠定坚实基础。我们将详细解析工业机器人的结构学，包括不同类型机器人（如关节型、SCARA、并联型、协作型）的机械结构特点、运动学（正运动学与逆运动学）的数学模型推导，以及动力学分析的基本原理。读者将掌握如何根据具体任务需求，选择或设计最优化的机器人构型。 随后，我们将深入探讨驱动、感知与控制系统。驱动部分不再局限于传统的伺服电机，而是引入了高精度执行器、直线电机以及新型柔性驱动技术的原理及其在提高机器人响应速度与精度的应用。感知系统部分将详尽阐述机器视觉（2D/3D）、力/力矩传感器、激光雷达等传感器技术在机器人导航、定位和高精度装配中的集成方法，并讲解数据融合技术如何增强机器人的环境感知能力。 控制部分是机器人的“大脑”。我们将系统介绍经典PID控制、先进的基于模型预测控制（MPC）以及适应性控制在复杂动态环境下的应用。重点解析了实时操作系统（RTOS）在机器人控制架构中的重要性，以及如何利用高性能计算单元实现复杂的轨迹规划与运动控制算法。 第二部分：核心应用领域的工程实践 本部分是本书的实践核心，聚焦于工业机器人在现代制造业中的关键应用场景，并提供详细的工程案例分析。 高精度装配与精密操作： 阐述如何利用视觉伺服和力反馈技术，实现微小零件的快速、无损伤装配。我们将分析面对公差堆积问题时，机器人路径规划与误差补偿的工程策略。 智能焊接与切割： 探讨3D视觉跟踪技术在焊缝识别中的应用，如何通过参数自适应调节，保证复杂曲面焊接的质量一致性。针对激光切割，我们将解析多轴机器人路径优化算法，以最大限度减少材料浪费并提高切割效率。 搬运、码垛与物流自动化： 聚焦于大负载、高节拍搬运任务中的机器人路径规划与防碰撞策略。同时，详细介绍AGV/AMR与工业机器人的协同工作流程，构建柔性物流系统。 人机协作（Cobots）的应用范式： 区别于传统工业机器人，协作机器人的安全性设计标准（如ISO/TS 15066）将被详细解读。我们将探讨力量限制、安全区域监控以及直观示教编程方法，使非专业人员也能快速部署协作任务。 第三部分：系统集成与数字化转型 工业机器人不再是孤立的设备，而是智能工厂的核心节点。本部分着重于机器人系统与其他制造系统（如PLC、MES、ERP）的集成技术。 通信协议与互操作性： 深入剖析OPC UA、EtherCAT等工业通信标准在机器人与周边设备间的数据交换中的配置与应用。 仿真与数字孪生： 详细介绍基于KUKA.Sim, ABB RobotStudio, 或Process Simulate等专业软件的离线编程、节拍分析与碰撞检测流程。重点阐述如何构建高保真数字孪生模型，以在虚拟环境中验证和优化生产节拍，极大缩短现场调试时间。 数据采集与健康管理（PHM）： 探讨如何从机器人控制器中高效采集运行数据（负载、温度、能耗、故障代码），并利用这些数据建立预测性维护模型。介绍基于时间序列分析和机器学习的异常检测算法，实现从“事后维修”向“预测维护”的转变。 第四部分：迈向自主化与未来挑战 本部分展望了工业机器人技术的前沿突破方向，特别是人工智能如何重塑机器人的自主决策能力。 强化学习在机器人控制中的应用： 探讨利用强化学习训练机器人在非结构化环境中执行复杂任务的能力，如随机抓取、柔性物体处理等，超越传统编程的限制。 柔性制造与重构能力： 讨论如何设计具备快速换型和自我配置能力的机器人系统，以适应小批量、多品种的定制化生产需求。 网络安全与系统韧性： 鉴于机器人系统日益联网，本书将强调工业控制网络的安全加固措施，防止恶意攻击对生产线造成的物理破坏。 本书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，旨在培养读者从系统设计、编程实现到故障诊断的“完全掌握”能力，是工程师、技术管理者和相关专业学生不可或缺的工具书与参考手册。

第1章工业机器人概述
1.1  机器人的产生与发展
1.2  机器人的分类与概况
1.3  工业机器人的应用与产品

第2章工业机器人的组成与效能
2.1  工业机器人的组成与特点
2.2  工业机器人的结构形态
2.3  工业机器人的技术性能

第3章工业机器人的机械结构
3.1  垂直串联机器人
3.2  SCARA及Delta机器人
3.3  工业机器人结构实例

第4章机械核心套件及安装维护
4.1  CRB轴承及同步带
4.2  滚珠丝杠
4.3  卷动导轨
4.4  谐波减速器原理与产品
4.5  套件型谐波减速器译型程式的区别
4.6  单元型谐波减速器
4.7  简易单元型谐波减速器
4.8  齿轮箱型谐波减速器
4.9  微型谐波减速器
4.10  RV减速器原理与产品
4.11  套件型RV减速器
4.12  齿轮箱型RV减速器

第5章电气控制系统的安装连接
5.1  系统组成与连接总图
5.2  控制套件及安装连接
5.3  伺服驱动器安装连接
5.4  机器人的电气连接

第6章工业机器人基本指令程式设计
6.1  程式格式与控制指令
6.2  移动指令程式设计与实例
6.3  输入/输出指令程式设计与实例
6.4  程式控制指令程式设计与实例
6.5  变数的程式设计与实例
6.6  平移指令程式设计与实例

第7章点焊机器人作业程式编制
7.1  焊接机器人概述
7.2  机器人点焊系统
7.3  点焊作业档案的编制
7.4  点焊作业指令程式设计与实例

第8章弧焊机器人作业程式编制
8.1  机器人弧焊系统
8.2  弧焊作业档案的编制
8.3  弧焊作业指令程式设计
8.4  摆焊作业指令程式设计与实例

第9章其他机器人作业程式编制
9.1  搬运机器人概述
9.2  搬运作业指令程式设计与实例
9.3  通用机器人概述
9.4  通用作业指令程式设计

第10章机器人手动与示教操作
10.1  示教器及功能
10.2  机器人的安全操作
10.3  机器人手动操作
10.4  机器人的示教程式设计
10.5  指令的编辑操作

第11章程式的编辑和再现执行
11.1  程式的编辑
11.2  速度修改、程式点检查与试执行
11.3  变数的编辑操作
11.4  再现方式与执行条件设定
11.5  程式的再现执行

第12章控制系统的功能设定
12.1  机器人原点的设定
12.2  工具档案的设定
12.3  机器人进阶安装与设定
12.4  使用者座标系的设定
12.5  运动保护区的设定

第13章控制系统的侦错与维修
13.1  系统显示与操作设定
13.2  系统参数设定与硬体规格
13.3  系统资料储存、恢复和初始化
13.4  系统的状态监控
13.5  系统警告与故障处理

附录1  安全模式与选单显示、编辑总表
附录2  DX100系统参数总表

序

　　工业机器人是集机械、电子、控制、电脑、感测器、人工智慧等多学科先进技术于一体的机电一体化装置，被称为工业自动化的三大支撑技术之一。随着社会的进步和工作力成本的增加，工业机器人的应用已越来越广。

　　工业机器人是一种功能完整、可独立执行的自动化装置，它有本身的控制系统，能依靠本身的控制能力来完成规定的作业工作。工业机器人的设计、侦错、使用、维修人员，需要熟悉机器人的结构，掌握其安装维护、操作程式设计、侦错维修技术，才能充分发挥机器人的功能，确保其正常可靠执行。

　　本书不仅介绍工业机器人的产生、发展和分类概况，工业机器人的组成、特点和技术性能等基础知识，而且重点针对工业机器人的设计、侦错、使用、维修人员的需求，全面系统地描述工业机器人的机械结构、机械核心套件的结构原理和安装维护要求；对工业机器人的电气控制系统组成、控制套件的安装连接技术进行实际介绍；对工业机器人的基本指令以及点焊、弧焊、搬运、通用机器人的作业指令程式设计进行完整的说明；对工业机器人的手动操作、示教程式设计、再现执行的方法和步骤进行详细的说明。此外，还对变数程式设计、平移程式设计、作业档案编制等高层次程式设计技术，以及系统设定、参数设定、硬体规格、执行监控、资料备份与恢复、故障诊断与维修等高层次侦错维修技术进行深入的说明。本书可为企业工业机器人设计、使用、维修人员及大专院校师生的学习加强提供参考。

　　第1～2章介绍机器人的产生、发展、分类及产品与应用情况；对工业机器人的组成、特点和技术性能进行实际说明。

　　第3章详细描述工业机器人的结构形态及各部分的机械传动系统，并以典型产品为例，完整介绍机器人机械套件的安装和维修方法。

　　第4章对工业机器人的机械核心套件--交换滚子轴承、同步带、滚珠丝槓、直线导轨、谐波减速器、RV减速器等的结构原理、安装维护要求进行深入实际的说明。

　　第5章介绍工业机器人电气控制系统的结构与组成，并以典型产品为例，全面介绍电气控制系统各组成套件的功能和安装、连接要求。

　　第6章详细说明工业机器人基本指令的程式设计格式、程式设计要点、应用技巧，对变数程式设计、平移程式设计等高层次程式设计技术进行全面说明，并提供丰富的程式实例。

　　第7章对点焊机器人作业指令的程式设计格式、程式设计要点，作业档案的编制方法进行详细说明，对多点连续焊接、电极修磨与检测、工件搬运等高层次程式设计技术进行了系统说明，并提供了完整的程式实例。

　　第8章对弧焊机器人作业指令的程式设计格式、程式设计要点，作业档案的编制方法进行详细说明，对渐层焊接、摆焊焊接等高层次程式设计技术进行系统说明，并提供完整的程式实例。

　　第9章对搬运、通用机器人作业指令的程式设计格式、程式设计要点，作业档案的编制方法进行详细说明；对输入/输出讯号功能与要求、作业指令与控制讯号间的关系等高层次程式设计需要相关的内容进行了深入说明；提供了完整的程式实例。

　　第10章系统介绍了工业机器人的示教器使用，安全操作、手动操作、示教程式设计、指令编辑等基本操作的方法和步骤，对示教条件设定等高层次操作技术进行了详细说明。

　　第11章系统介绍了工业机器人的程式编辑操作，速度修改、程式点检查及试执行、再现执行等基本操作的方法和步骤，对变数编辑、程式的平移和映像档转换、程式点调整等高层次操作技术进行详细说明。

　　第12章对工业机器人的原点设定、工具档案设定、进阶安装设定、使用者座标系设定、运动保护设定等高层次侦错操作技术进行详细说明。

　　第13章对工业机器人的示教器设定、系统参数设定与硬体规格、系统资料储存恢复和初始化、执行监控、系统警告与故障处理等高层次维修操作技术进行详细说明。

　　由于编着者水准有限，书中难免存在疏漏、缺点和错误，望读者们批评、指正，以便进一步加强本书的品质。

　　本书撰写参阅了安川公司、Harmonic Drive System、Nabtesco Corporation及其他相关公司的技术资料，并获得安川技术人员的大力支持与帮助，在此表示衷心的感谢！
 

评分☆☆☆☆☆

讀完《Industry 4.0時代的主角 : 工業機器人完全掌握》這本書，我最大的感受就是「未來已來」。書中對工業機器人未來發展趨勢的預測，很多都已經體現在目前的產業應用中。我尤其對書中關於「自主學習」和「預測性維護」的部分印象深刻。這代表著機器人不再只是被動的執行者，而是能夠主動分析、學習，甚至預測潛在的問題。這不僅能大幅提升生產效率，更能減少停機時間，降低維修成本。書中舉的例子，像是在大規模製造業中，機器人如何透過協同作業，精準且高效地完成任務，讓我對「智慧工廠」的樣貌有了更具體的想像。而且，它不只講技術，也談到這個趨勢對勞動力市場的影響，以及我們需要為此做什麼樣的準備。這本書讓我感覺，工業機器人不僅僅是改變了工廠的面貌，更是觸及了社會經濟結構的根本。對於我們這些身處其中的人，了解這些趨勢，思考如何適應和轉型，是非常重要的。這本書提供了非常豐富的資訊和啟發。

评分☆☆☆☆☆

厚！我最近才剛看完一本，真的讓我大開眼界！書名是《Industry 4.0時代的主角 : 工業機器人完全掌握》。我原本以為自己對工業4.0這東西已經略知一二，但這本書真的把很多我之前模糊的概念都梳理得清清楚楚。它不是那種空泛講理論的書，而是非常務實地探討工業機器人在這個新時代扮演的角色。書中大量舉例，從汽車製造、電子產品組裝到物流倉儲，幾乎涵蓋了所有你想得到的工業應用。我看的時候，常常會聯想到自己之前在工廠看到的景象，然後發現原來機器人早就默默地在進行這麼多複雜的工作了。而且，書中也探討了機器人如何與人類協同作業，這點我特別感興趣。畢竟，我們也不能真的被機器人取代嘛，對不對？所以，書裡講到「協作型機器人」的部分，我看得特別仔細，想知道未來工廠的人機互動會是什麼樣子。總之，如果你對台灣產業的未來發展有點擔憂，或是想知道工業4.0到底會怎麼影響我們的工作和生活，這本書絕對是值得你花時間去翻閱的。它讓我對工業機器人的潛力有了全新的認識，也對未來的自動化趨勢有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，剛拿到《Industry 4.0時代的主角 : 工業機器人完全掌握》這本書時，我抱持著一種半信半疑的態度，想看看它到底能講出什麼新東西。畢竟「工業4.0」這個詞聽了很久，感覺有點像老調重彈。但是，當我翻開這本書，很快就被它紮實的內容給吸引住了。它不是那種紙上談兵的著作，而是非常深入地探討了工業機器人在不同產業、不同環節的應用。書中詳細介紹了從搬運、焊接、組裝到檢測、包裝等各種機器人的功能，以及它們如何被應用在實際的生產線上。我最喜歡的部分是書裡對於「彈性生產」的論述。過去的自動化生產線比較僵化，很難快速切換產品。但現在的工業機器人，透過軟體的升級和更靈活的設計，可以非常快速地適應不同產品的需求，這對應對多樣化的市場需求非常有幫助。這本書讓我對台灣製造業的未來發展有了更清晰的藍圖，也讓我看到，擁抱自動化和智慧製造，絕對是台灣產業持續發展的必由之路。

评分☆☆☆☆☆

這本《Industry 4.0時代的主角 : 工業機器人完全掌握》真的是讓我對「自動化」這個詞有了顛覆性的看法。我以前總覺得自動化就是一堆冰冷的機器在工作，但這本書顛覆了我這個想法。它告訴我們，工業機器人已經進化到一個非常聰明的程度，它們不只會重複執行單一任務，還可以學習、適應、甚至進行判斷。書中有很多關於「機器學習」和「人工智慧」在工業機器人上的應用，這部分雖然有點專業，但作者的解釋很清楚，讓我這個非科技背景的人也能大致理解。我印象最深刻的是其中一個案例，講到一個機器人如何透過分析大量的生產數據，找出影響產品良率的關鍵因素，然後自動調整生產參數。這真的太厲害了！感覺就像是工廠裡多了一個經驗豐富的老師傅，而且還能24小時不休息。書中也談到，這不僅僅是提高生產效率，更是提升產品品質、降低生產成本的關鍵。對於台灣這個製造業重鎮來說，如何在這個浪潮中保持競爭力，我想這本書提供了一個很好的方向。它讓我思考，我們是不是也該開始積極擁抱這些新技術，讓我們的產業升級轉型。

评分☆☆☆☆☆

哇！這本《Industry 4.0時代的主角 : 工業機器人完全掌握》的內容真的讓我大吃一驚，很多地方都超出我的預期。我原本以為它會是那種比較偏向技術性的書，可能講一堆我聽不懂的專有名詞。結果呢，它反而更著重於工業機器人在「產業升級」和「智慧製造」中的實際作用。書裡有很多關於「物聯網」(IoT) 和「大數據分析」如何與工業機器人結合的討論。我看到說，透過感測器收集到的數據，機器人可以即時監控生產狀態，預測設備的故障，甚至根據市場需求自動調整生產計畫。這聽起來就像科幻電影裡的情節，但它已經是真實發生在我們周遭的產業變革了。我特別喜歡書中分析的幾個跨領域整合的案例，像是醫療器材的精密組裝、食品生產的衛生監控等等，都展現了工業機器人多元的應用潛力。這本書讓我深刻感受到，工業4.0不僅僅是單一技術的進步，而是各種技術的融合，而工業機器人就是這個融合的關鍵核心。對於我們小老百姓來說，這代表著未來我們可能會用到品質更好、價格更合理的產品，這也是一件很值得期待的事。