Industry4.0時代的主角 : 工業機器人完全掌握 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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機器人時代來臨，20年內將取代80%目前人類的工作，但工業機器人不用說末來，目前已經在各個行業中服役很久瞭。

　　本書將工業機器人的原理完整介紹，並且配閤專業的軟體，讓你不但可以操作，更可以將新的功能加入到機器人的身上，並且介紹瞭目前在不同行業中流行的機器人産品，大幅降低進入機器人世界的門檻。

　　現在不瞭解機器人，明天就當機器人的員工，本書是讓你快速進入機器人世界的最佳捷徑。

本書特色

　　●適用工業機器人設計、使用、維修人員和相關科係師生
　　●快速進入機器人世界的最佳捷徑。

 

工業4.0時代的主角：工業機器人完全掌握 內容簡介 本書深入探討瞭工業機器人技術在當前“工業4.0”浪潮中的核心地位與未來圖景。我們旨在為讀者提供一個全麵、係統且實用的知識框架，以駕馭這一變革性技術，確保在智能製造的未來競爭中占據主動。全書內容緊密圍繞工業機器人的理論基礎、應用實踐、係統集成與前沿發展四大核心模塊展開，拒絕空泛的口號，聚焦於可操作的技術細節與工程實現。 第一部分：工業機器人的基石與演進 本部分將追溯工業機器人的起源與發展脈絡，為理解其當代形態奠定堅實基礎。我們將詳細解析工業機器人的結構學，包括不同類型機器人（如關節型、SCARA、並聯型、協作型）的機械結構特點、運動學（正運動學與逆運動學）的數學模型推導，以及動力學分析的基本原理。讀者將掌握如何根據具體任務需求，選擇或設計最優化的機器人構型。 隨後，我們將深入探討驅動、感知與控製係統。驅動部分不再局限於傳統的伺服電機，而是引入瞭高精度執行器、直綫電機以及新型柔性驅動技術的原理及其在提高機器人響應速度與精度的應用。感知係統部分將詳盡闡述機器視覺（2D/3D）、力/力矩傳感器、激光雷達等傳感器技術在機器人導航、定位和高精度裝配中的集成方法，並講解數據融閤技術如何增強機器人的環境感知能力。 控製部分是機器人的“大腦”。我們將係統介紹經典PID控製、先進的基於模型預測控製（MPC）以及適應性控製在復雜動態環境下的應用。重點解析瞭實時操作係統（RTOS）在機器人控製架構中的重要性，以及如何利用高性能計算單元實現復雜的軌跡規劃與運動控製算法。 第二部分：核心應用領域的工程實踐 本部分是本書的實踐核心，聚焦於工業機器人在現代製造業中的關鍵應用場景，並提供詳細的工程案例分析。 高精度裝配與精密操作： 闡述如何利用視覺伺服和力反饋技術，實現微小零件的快速、無損傷裝配。我們將分析麵對公差堆積問題時，機器人路徑規劃與誤差補償的工程策略。 智能焊接與切割： 探討3D視覺跟蹤技術在焊縫識彆中的應用，如何通過參數自適應調節，保證復雜麯麵焊接的質量一緻性。針對激光切割，我們將解析多軸機器人路徑優化算法，以最大限度減少材料浪費並提高切割效率。 搬運、碼垛與物流自動化： 聚焦於大負載、高節拍搬運任務中的機器人路徑規劃與防碰撞策略。同時，詳細介紹AGV/AMR與工業機器人的協同工作流程，構建柔性物流係統。 人機協作（Cobots）的應用範式： 區彆於傳統工業機器人，協作機器人的安全性設計標準（如ISO/TS 15066）將被詳細解讀。我們將探討力量限製、安全區域監控以及直觀示教編程方法，使非專業人員也能快速部署協作任務。 第三部分：係統集成與數字化轉型 工業機器人不再是孤立的設備，而是智能工廠的核心節點。本部分著重於機器人係統與其他製造係統（如PLC、MES、ERP）的集成技術。 通信協議與互操作性： 深入剖析OPC UA、EtherCAT等工業通信標準在機器人與周邊設備間的數據交換中的配置與應用。 仿真與數字孿生： 詳細介紹基於KUKA.Sim, ABB RobotStudio, 或Process Simulate等專業軟件的離綫編程、節拍分析與碰撞檢測流程。重點闡述如何構建高保真數字孿生模型，以在虛擬環境中驗證和優化生産節拍，極大縮短現場調試時間。 數據采集與健康管理（PHM）： 探討如何從機器人控製器中高效采集運行數據（負載、溫度、能耗、故障代碼），並利用這些數據建立預測性維護模型。介紹基於時間序列分析和機器學習的異常檢測算法，實現從“事後維修”嚮“預測維護”的轉變。 第四部分：邁嚮自主化與未來挑戰 本部分展望瞭工業機器人技術的前沿突破方嚮，特彆是人工智能如何重塑機器人的自主決策能力。 強化學習在機器人控製中的應用： 探討利用強化學習訓練機器人在非結構化環境中執行復雜任務的能力，如隨機抓取、柔性物體處理等，超越傳統編程的限製。 柔性製造與重構能力： 討論如何設計具備快速換型和自我配置能力的機器人係統，以適應小批量、多品種的定製化生産需求。 網絡安全與係統韌性： 鑒於機器人係統日益聯網，本書將強調工業控製網絡的安全加固措施，防止惡意攻擊對生産綫造成的物理破壞。 本書結構嚴謹，理論與工程實踐緊密結閤，旨在培養讀者從係統設計、編程實現到故障診斷的“完全掌握”能力，是工程師、技術管理者和相關專業學生不可或缺的工具書與參考手冊。

第1章工業機器人概述
1.1  機器人的産生與發展
1.2  機器人的分類與概況
1.3  工業機器人的應用與産品

第2章工業機器人的組成與效能
2.1  工業機器人的組成與特點
2.2  工業機器人的結構形態
2.3  工業機器人的技術性能

第3章工業機器人的機械結構
3.1  垂直串聯機器人
3.2  SCARA及Delta機器人
3.3  工業機器人結構實例

第4章機械核心套件及安裝維護
4.1  CRB軸承及同步帶
4.2  滾珠絲杠
4.3  捲動導軌
4.4  諧波減速器原理與産品
4.5  套件型諧波減速器譯型程式的區彆
4.6  單元型諧波減速器
4.7  簡易單元型諧波減速器
4.8  齒輪箱型諧波減速器
4.9  微型諧波減速器
4.10  RV減速器原理與産品
4.11  套件型RV減速器
4.12  齒輪箱型RV減速器

第5章電氣控製係統的安裝連接
5.1  係統組成與連接總圖
5.2  控製套件及安裝連接
5.3  伺服驅動器安裝連接
5.4  機器人的電氣連接

第6章工業機器人基本指令程式設計
6.1  程式格式與控製指令
6.2  移動指令程式設計與實例
6.3  輸入/輸齣指令程式設計與實例
6.4  程式控製指令程式設計與實例
6.5  變數的程式設計與實例
6.6  平移指令程式設計與實例

第7章點焊機器人作業程式編製
7.1  焊接機器人概述
7.2  機器人點焊係統
7.3  點焊作業檔案的編製
7.4  點焊作業指令程式設計與實例

第8章弧焊機器人作業程式編製
8.1  機器人弧焊係統
8.2  弧焊作業檔案的編製
8.3  弧焊作業指令程式設計
8.4  擺焊作業指令程式設計與實例

第9章其他機器人作業程式編製
9.1  搬運機器人概述
9.2  搬運作業指令程式設計與實例
9.3  通用機器人概述
9.4  通用作業指令程式設計

第10章機器人手動與示教操作
10.1  示教器及功能
10.2  機器人的安全操作
10.3  機器人手動操作
10.4  機器人的示教程式設計
10.5  指令的編輯操作

第11章程式的編輯和再現執行
11.1  程式的編輯
11.2  速度修改、程式點檢查與試執行
11.3  變數的編輯操作
11.4  再現方式與執行條件設定
11.5  程式的再現執行

第12章控製係統的功能設定
12.1  機器人原點的設定
12.2  工具檔案的設定
12.3  機器人進階安裝與設定
12.4  使用者座標係的設定
12.5  運動保護區的設定

第13章控製係統的偵錯與維修
13.1  係統顯示與操作設定
13.2  係統參數設定與硬體規格
13.3  係統資料儲存、恢復和初始化
13.4  係統的狀態監控
13.5  係統警告與故障處理

附錄1  安全模式與選單顯示、編輯總錶
附錄2  DX100係統參數總錶

序

　　工業機器人是集機械、電子、控製、電腦、感測器、人工智慧等多學科先進技術於一體的機電一體化裝置，被稱為工業自動化的三大支撐技術之一。隨著社會的進步和工作力成本的增加，工業機器人的應用已越來越廣。

　　工業機器人是一種功能完整、可獨立執行的自動化裝置，它有本身的控製係統，能依靠本身的控製能力來完成規定的作業工作。工業機器人的設計、偵錯、使用、維修人員，需要熟悉機器人的結構，掌握其安裝維護、操作程式設計、偵錯維修技術，纔能充分發揮機器人的功能，確保其正常可靠執行。

　　本書不僅介紹工業機器人的産生、發展和分類概況，工業機器人的組成、特點和技術性能等基礎知識，而且重點針對工業機器人的設計、偵錯、使用、維修人員的需求，全麵係統地描述工業機器人的機械結構、機械核心套件的結構原理和安裝維護要求；對工業機器人的電氣控製係統組成、控製套件的安裝連接技術進行實際介紹；對工業機器人的基本指令以及點焊、弧焊、搬運、通用機器人的作業指令程式設計進行完整的說明；對工業機器人的手動操作、示教程式設計、再現執行的方法和步驟進行詳細的說明。此外，還對變數程式設計、平移程式設計、作業檔案編製等高層次程式設計技術，以及係統設定、參數設定、硬體規格、執行監控、資料備份與恢復、故障診斷與維修等高層次偵錯維修技術進行深入的說明。本書可為企業工業機器人設計、使用、維修人員及大專院校師生的學習加強提供參考。

　　第1～2章介紹機器人的産生、發展、分類及産品與應用情況；對工業機器人的組成、特點和技術性能進行實際說明。

　　第3章詳細描述工業機器人的結構形態及各部分的機械傳動係統，並以典型産品為例，完整介紹機器人機械套件的安裝和維修方法。

　　第4章對工業機器人的機械核心套件--交換滾子軸承、同步帶、滾珠絲槓、直綫導軌、諧波減速器、RV減速器等的結構原理、安裝維護要求進行深入實際的說明。

　　第5章介紹工業機器人電氣控製係統的結構與組成，並以典型産品為例，全麵介紹電氣控製係統各組成套件的功能和安裝、連接要求。

　　第6章詳細說明工業機器人基本指令的程式設計格式、程式設計要點、應用技巧，對變數程式設計、平移程式設計等高層次程式設計技術進行全麵說明，並提供豐富的程式實例。

　　第7章對點焊機器人作業指令的程式設計格式、程式設計要點，作業檔案的編製方法進行詳細說明，對多點連續焊接、電極修磨與檢測、工件搬運等高層次程式設計技術進行瞭係統說明，並提供瞭完整的程式實例。

　　第8章對弧焊機器人作業指令的程式設計格式、程式設計要點，作業檔案的編製方法進行詳細說明，對漸層焊接、擺焊焊接等高層次程式設計技術進行係統說明，並提供完整的程式實例。

　　第9章對搬運、通用機器人作業指令的程式設計格式、程式設計要點，作業檔案的編製方法進行詳細說明；對輸入/輸齣訊號功能與要求、作業指令與控製訊號間的關係等高層次程式設計需要相關的內容進行瞭深入說明；提供瞭完整的程式實例。

　　第10章係統介紹瞭工業機器人的示教器使用，安全操作、手動操作、示教程式設計、指令編輯等基本操作的方法和步驟，對示教條件設定等高層次操作技術進行瞭詳細說明。

　　第11章係統介紹瞭工業機器人的程式編輯操作，速度修改、程式點檢查及試執行、再現執行等基本操作的方法和步驟，對變數編輯、程式的平移和映像檔轉換、程式點調整等高層次操作技術進行詳細說明。

　　第12章對工業機器人的原點設定、工具檔案設定、進階安裝設定、使用者座標係設定、運動保護設定等高層次偵錯操作技術進行詳細說明。

　　第13章對工業機器人的示教器設定、係統參數設定與硬體規格、係統資料儲存恢復和初始化、執行監控、係統警告與故障處理等高層次維修操作技術進行詳細說明。

　　由於編著者水準有限，書中難免存在疏漏、缺點和錯誤，望讀者們批評、指正，以便進一步加強本書的品質。

　　本書撰寫參閱瞭安川公司、Harmonic Drive System、Nabtesco Corporation及其他相關公司的技術資料，並獲得安川技術人員的大力支持與幫助，在此錶示衷心的感謝！
 

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」這個詞有瞭顛覆性的看法。我以前總覺得自動化就是一堆冰冷的機器在工作，但這本書顛覆瞭我這個想法。它告訴我們，工業機器人已經進化到一個非常聰明的程度，它們不隻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緻理解。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，找齣影響產品良率的關鍵因素，然後自動調整生產參數。這真的太厲害瞭！感覺就像是工廠裡多瞭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。對於颱灣這個製造業重鎮來說，如何在這個浪潮中保持競爭力，我想這本書提供瞭一個很好的方嚮。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☆☆☆☆☆

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。這代錶著機器人不再隻是被動的執行者，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」的樣貌有瞭更具體的想像。而且，它不隻講技術，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瞭工廠的麵貌，更是觸及瞭社會經濟結構的根本。對於我們這些身處其中的人，瞭解這些趨勢，思考如何適應和轉型，是非常重要的。這本書提供瞭非常豐富的資訊和啟發。

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，很多地方都超齣我的預期。我原本以為它會是那種比較偏嚮技術性的書，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閤的討論。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瞭。我特別喜歡書中分析的幾個跨領域整閤的案例，像是醫療器材的精密組裝、食品生產的衛生監控等等，都展現瞭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，而是各種技術的融閤，而工業機器人就是這個融閤的關鍵核心。對於我們小老百姓來說，這代錶著未來我們可能會用到品質更好、價格更閤理的產品，這也是一件很值得期待的事。

评分☆☆☆☆☆

厚！我最近纔剛看完一本，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，幾乎涵蓋瞭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瞭。而且，書中也探討瞭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，如果你對颱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瞭全新的認識，也對未來的自動化趨勢有瞭更深刻的理解。

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，想看看它到底能講齣什麼新東西。畢竟「工業4.0」這個詞聽瞭很久，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瞭。它不是那種紙上談兵的著作，而是非常深入地探討瞭工業機器人在不同產業、不同環節的應用。書中詳細介紹瞭從搬運、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。這本書讓我對颱灣製造業的未來發展有瞭更清晰的藍圖，也讓我看到，擁抱自動化和智慧製造，絕對是颱灣產業持續發展的必由之路。