本书主要从工业机器人的机械部件结构原理、工业机器人结构方面介绍工业机器人的组成、特点、结构形态、技术性能等；详细阐述CRB轴承、谐波减速器、RV减速器等机械核心部件的结构原理和安装维护要求；系统分析垂直串联、水平串联（SCARA）、并联（Delta）结构工业机器人的的传动系统组成与特点，并以典型产品为例提供工业机器人整机及部件结构原理图、装配爆炸图等极具实用价值的资料。

作者简介

龚仲华，常州机电职业技术学院，教授高工，本书作者是科技成果开发功臣，江苏省有突出贡献的中青年专家，教授级高级工程师、二级教授；中国科学院常州先进装备创新中心技术委员会副主任、中国科学院合肥物质材料研究所科技委员会委员。
作者曾在国家二级企业任主任设计师、车间主任、设计科科长、总工程师；河海大学兼职教授；江苏省重点研发机构主任；是江苏省品牌专业负责人，江苏省优质教学团队带头人，江苏省及国家精品课程负责人，国家教学资源库建设课程负责人；曾多次赴德、日、美、法、意、匈、荷、比等先进国家进行长时间的技术培训和学习。

第1章工业机器人概述 001
1.1 机器人的产生与发展 001
1.1.1 机器人产生及定义 001
1.1.2 机器人的发展 004
1.2 机器人分类与概况 009
1.2.1 机器人的分类 009
1.2.2 工业机器人概况 011
1.2.3 服务机器人简介 012
1.3 工业机器人产品与应用 015
1.3.1 技术发展与产品应用 015
1.3.2 主要生产企业及产品 017
第2章工业机器人的基本特性 025
2.1 工业机器人组成与特点 025
2.1.1 工业机器人的组成 025
2.1.2 工业机器人的特点 030
2.2 工业机器人的结构形态 033
2.2.1 垂直串联机器人 033
2.2.2 水平串联机器人 036
2.2.3 并联机器人 037
2.3 工业机器人的技术性能 038
2.3.1 主要技术参数 038
2.3.2 工作范围与承载能力 040
2.3.3 自由度、速度及精度 043
2.4 工业机器人坐标系和姿态 046
2.4.1 全局坐标系与控制轴组 046
2.4.2 局部坐标系及定义 047
2.4.3 工业机器人的姿态 050
2.5 工业机器人操作与编程 052
2.5.1 工业机器人的手动操作 052
2.5.2 工业机器人编程与运行 056
第3章工业机器人结构与基础部件 061
3.1 工业机器人结构剖析 061
3.1.1 本体典型结构 061
3.1.2 其他结构简析 064
3.1.3 机械核心部件概述 067
3.2 CRB轴承与同步皮带 069
3.2.1 CRB轴承及安装维护 069
3.2.2 同步皮带及安装维护 072
3.3 滚珠丝杠及使用维护 074
3.3.1 结构与原理 074
3.3.2 主要技术参数 076
3.3.3 螺母预紧 080
3.3.4 安装与维护 082
3.4 滚动导轨及使用维护 086
3.4.1 结构与原理 086
3.4.2 主要技术参数 088
3.4.3 安装与维护 089
第4章谐波减速器及维护 093
4.1 变速原理与典型产品 093
4.1.1 谐波齿轮变速原理 093
4.1.2 哈默纳科产品概况 098
4.1.3 回转执行器与直接驱动 103
4.2 技术参数与使用要点 105
4.2.1 主要技术参数 105
4.2.2 安装使用要点 110
4.3 部件型减速器及维护 113
4.3.1 水杯形减速器 114
4.3.2 礼帽形减速器 116
4.3.3 薄饼形减速器 118
4.3.4 超薄形减速器 120
4.4 谐波减速单元及维护 122
4.4.1 产品系列 122
4.4.2 标准减速单元 123
4.4.3 中空轴/轴输入减速单元 126
4.4.4 密封减速单元 129
4.4.5 超薄减速单元 131
4.5 简易谐波减速单元及维护 136
4.5.1 产品与结构 136
4.5.2 安装与维护 139
4.6 谐波减速箱及维护 141
4.6.1 产品与结构 141
4.6.2 安装与维护 144
4.7 微型谐波减速器及维护 145
4.7.1 产品与特点 145
4.7.2 组成与结构 147
4.7.3 安装与维护 149
第5章 RV减速器及维护 151
5.1 变速原理与典型产品 151
5.1.1 RV齿轮变速原理 151
5.1.2 纳博特斯克产品概况 156
5.2 技术参数与使用要点 160
5.2.1 主要技术参数 160
5.2.2 安装使用要点 164
5.3 基本型减速器及维护 168
5.3.1 组成与结构 168
5.3.2 安装与维护 170
5.4 RV减速单元及维护 173
5.4.1 标准型减速单元 173
5.4.2 紧凑型减速单元 176
5.4.3 中空型减速单元 178
5.5 RV减速箱及维护 180
5.5.1 高速型减速箱 180
5.5.2 标准型减速箱 183
5.5.3 扁平型减速箱 186
第6章工业机器人典型结构 189
6.1 垂直串联机器人 189
6.1.1 传动系统结构形式 189
6.1.2 机身传动系统结构 191
6.1.3 手腕结构形式 193
6.1.4 前驱RBR手腕结构 195
6.1.5 后驱RBR手腕结构 197
6.1.6 后驱RR/3R手腕结构 202
6.2 SCARA及Delta机器人 205
6.2.1 前驱SCARA结构 205
6.2.2 后驱SCARA结构 207
6.2.3 Delta结构简述 211
6.3 工业机器人结构实例 212
6.3.1 MH6机器人及安装维护 212
6.3.2 基座和腰结构剖析 216
6.3.3 上/下臂结构剖析 217
6.3.4 手腕结构剖析 220
参考文献 225

精彩书摘

　　《工业机器人结构及维护》：
　　数控机床是用来加工零件的精密加工设备，其轮廓加工能力、定位精度和加工精度等是衡量数控机床性能最重要的技术指标。高精度数控机床的定位精度和加工精度通常需要达到0.01mm或0.001mm的数量级，甚至更高，且其精度检测和计算标准的要求高于机器人。数控机床的轮廓加工能力决定于工件要求和机床结构，通常而言，能同时控制5轴（5轴联动）的机床，就可满足几乎所有零件的轮廓加工要求。
　　工业机器人是用于零件搬运、装卸、码垛、装配的生产辅助设备，或是进行焊接、切割、打磨、抛光等粗加工的设备，强调的是动作灵活性、作业空间、承载能力和感知能力。因此，除少数用于精密加工或装配的机器人外，其余大多数工业机器人对定位精度和轨迹精度的要求并不高，通常只需要达到0.1～1mm的数量级便可满足要求，且精度检测和计算标准的低于数控机床。但是，工业机器人的控制轴数将直接决定自由度、动作灵活性等关键指标，其要求很高；理论上说，需要工业机器人有6个自由度（6轴控制），才能完全描述一个物体在三维空间的位姿，如需要避障，还需要有更多的自由度。此外，智能工业机器人还需要有一定的感知能力，故需要配备位置、触觉、视觉、听觉等多种传感器；而数控机床一般只需要检测速度与位置，因此，工业机器人对检测技术的要求高于数控机床。
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前言/序言

工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的机电一体化设备，被称为工业自动化的三大主持技术之一。随着社会的进步和劳动力成本的增加，工业机器人在我国的应用已越来越广。
工业机器人是一种功能完整、可独立运行的自动化设备，它有自身的控制系统，能依靠自身的控制能力来完成规定的作业任务。对工业机器人进行设计、调试、使用、维修，都需要相关技术人员熟悉机器人的结构，掌握其安装维护、调试维修技术，才能充分发挥机器人的功能，确保其正常可靠运行。
本书第1章简要介绍了机器人的产生、发展、分类概况，对工业机器人的技术发展、产品应用及主要生产企业，进行了简要介绍。
第2章系统介绍了工业机器人的组成特点、结构形态、技术性能、坐标系与姿态、操作与编程等基础知识。
第3章中，通过对典型工业机器人的结构剖析，归纳了工业机器人的机械核心部件，并对CRB轴承、同步皮带、滚珠丝杠、直线导轨等重要基础部件的结构原理、主要技术参数及使用维护要求进行了深入具体的阐述。
第4、5章中，对工业机器人的机械核心部件——谐波减速器、RV减速器的结构原理、主要技术参数及使用维护要求进行了详尽说明。
第6章中，对垂直串联、水平串联SCARA、并联Delta等工业机器人的机械传动系统结构进行了深入、具体的分析和说明。
本书可作为从事工业机器人机械设计的技术人员以及使用和维修人员的参考用书，也可供机器人爱好者使用，或作为高等院校的教材。
由于编著者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，殷切期望广大读者提出批评、指正，以便将来修订时进一步提高本书的质量。

编著者
2017.3

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