本書是針對工業(yè)機器人應用人才培養(yǎng)的需要而編寫的,以培養(yǎng)和提高讀者機器人專業(yè)英語能力為目標,旨在使讀者掌握工業(yè)機器人專業(yè)英語知識及應用現狀。本書由12個主題單元組成,內容涵蓋了工業(yè)機器人領域的主要技術分支,包括基本知識,不同機器人類型,ABB、KUKA、YASKAWA、FANUC等主流機器人,工業(yè)機器人在搬運、焊接、噴涂、裝配、打磨等行業(yè)的應用,新型機器人,全球機器人發(fā)展計劃,工業(yè)機器人展望等內容。本書取材新穎、內容豐富,可作為工業(yè)機器人等相關專業(yè)的專業(yè)英語教材,也可供從事機器人相關領域工作的技術人員參考使用。本書配套有豐富的教學資源,凡使用本書作為教材的教師可咨詢相關機器人實訓裝備,也可通過書末“教學資源獲取單”獲取相關數字教學資源。咨詢郵箱:edubot_zhang@126.com。
本書以培養(yǎng)和提高讀者機器人專業(yè)英語能力為目標,旨在使讀者掌握工業(yè)機器人專業(yè)英語知識及應用現狀。取材新穎、內容豐富,緊貼時代,配套有豐富的教學資源,可作為工業(yè)機器人等相關專業(yè)的專業(yè)英語教材,也可供從事機器人相關領域工作的技術人員參考使用。
序一
現階段,我國制造業(yè)面臨資源短缺、勞動力成本上升、人口紅利減少等壓力,而工業(yè)機器人的應用與推廣,將極大地提高生產效率和產品質量,降低生產成本和資源消耗,有效提高我國制造業(yè)競爭力。我國《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》強調,機器人是先進制造業(yè)的關鍵支撐裝備,也是未來生活方式的重要切入點。廣泛采用工業(yè)機器人,對促進我國先進制造業(yè)的崛起有著十分重要的意義。“機器換人,人用機器”的新型制造方式有效推進了工業(yè)升級和轉型。
工業(yè)機器人作為集眾多先進技術于一體的現代制造業(yè)裝備,自誕生起至今已經取得了長足進步。當前,新科技革命和產業(yè)變革正在興起,全球工業(yè)競爭格局面臨重塑,世界各國及國際經濟組織緊抓歷史機遇,紛紛出臺相關戰(zhàn)略:美國的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略、德國的“工業(yè)4.0”計劃、歐盟的“2020增長戰(zhàn)略”,以及我國推出的“中國制造2025”戰(zhàn)略。這些戰(zhàn)略都以發(fā)展先進制造業(yè)為重點,并將機器人作為智能制造的核心發(fā)展方向。伴隨機器人技術的快速發(fā)展,工業(yè)機器人已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、工廠自動化(FA)系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)等先進制造系統(tǒng)的關鍵支撐裝備。
隨著工業(yè)化和信息化的快速推進,我國工業(yè)機器人市場進入高速發(fā)展時期。國際機器人聯合會(IFR)的統(tǒng)計數據顯示,截至2016年,中國已成為全球zui大的工業(yè)機器人市場。未來幾年,中國工業(yè)機器人市場仍將保持高速的增長態(tài)勢。然而,現階段我國機器人技術人才匱乏,與巨大的市場需求嚴重不協(xié)調!吨袊圃2025》強調要健全、完善中國制造業(yè)人才培養(yǎng)體系,為推動中國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國轉變提供人才保障。從國家戰(zhàn)略層面而言,為推進智能制造的產業(yè)化發(fā)展,工業(yè)機器人技術人才的培養(yǎng)刻不容緩。目前,隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的全面實施和國家職業(yè)教育改革的發(fā)展,許多應用型本科院校、職業(yè)院校和技工院校紛紛開設工業(yè)機器人相關專業(yè)。但工業(yè)機器人是一門涉及知識面很廣的實用型學科,就該學科而言,各院校普遍存在師資力量缺乏、配套教材資源不完善、工業(yè)機器人實訓裝備不系統(tǒng)、技能考核體系不完善等問題,導致無法培養(yǎng)出企業(yè)需要的專業(yè)機器人技術人才,從而嚴重制約了我國機器人技術的推廣和智能制造業(yè)的發(fā)展。江蘇哈工海渡工業(yè)機器人有限公司依托哈爾濱工業(yè)大學在機器人方向的研究實力,順應形勢需要,將產、學、研、用相結合,組織企業(yè)專家和一線科研人員開展了一系列企業(yè)調研,面向企業(yè)需求,聯合多所高校教師共同編寫了“全國高職高專工業(yè)機器人專業(yè)‘十三五’規(guī)劃系列教材”。
該系列教材具有以下特點:
(1) 循序漸進,系統(tǒng)性強。該系列教材涵蓋了工業(yè)機器人的入門實用、技術基礎、實訓指導、工業(yè)機器人的編程與高級應用等內容,由淺入深,有助于學生系統(tǒng)地學習工業(yè)機器人技術。
(2) 配套資源豐富多樣。該系列教材配有相應的電子課件、視頻等教學資源,并且可提供配套的工業(yè)機器人教學裝備,構建了立體化的工業(yè)機器人教學體系。 (3) 通俗易懂,實用性強。該系列教材言簡意賅、圖文并茂,既可用于應用型本科院校、職業(yè)院校和技工院校的工業(yè)機器人應用型人才培養(yǎng),也可供從事工業(yè)機器人操作、編程、運行、維護與管理等工作的技術人員參考和學習。
(4) 覆蓋面廣,應用廣泛。該系列教材介紹了國內外主流品牌機器人的編程、應用等相關內容,順應國內機器人產業(yè)人才發(fā)展需要,符合制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃。
“全國高職高專工業(yè)機器人專業(yè)‘十三五’規(guī)劃系列教材”結合實際應用,將教、學、用有機結合,有助于讀者系統(tǒng)學習工業(yè)機器人技術和強化提高實踐能力。本系列教材的出版發(fā)行,必將提升我國工業(yè)機器人相關專業(yè)的教學效果,全面促進“中國制造2025”戰(zhàn)略下我國工業(yè)機器人技術人才的培養(yǎng)和發(fā)展,大力推進我國智能制造產業(yè)變革。
序二
自機器人出現至今短短幾十年中,機器人技術的發(fā)展取得了長足進步,伴隨著產業(yè)變革的興起和全球工業(yè)競爭格局的全面重塑,機器人產業(yè)發(fā)展越來越受到世界各國的高度關注,其紛紛將發(fā)展機器人產業(yè)上升到國家戰(zhàn)略層面,提出“以先進制造業(yè)為重點戰(zhàn)略,以機器人為核心發(fā)展方向”,并將此作為保持和重獲制造業(yè)競爭優(yōu)勢的重要手段。
工業(yè)機器人作為目前技術發(fā)展zui成熟且應用zui廣泛的一類機器人,已廣泛應用于汽車及其零部件制造,電子、機械加工,模具生產等行業(yè)以實現自動化生產,并參與到了焊接、裝配、搬運、打磨、拋光、注塑等生產制造過程之中。工業(yè)機器人的應用,既有利于保證產品質量、提高生產效率,又可避免大量工傷事故,有效推動了企業(yè)和社會生產力的發(fā)展。作為先進制造業(yè)的關鍵支撐裝備,工業(yè)機器人影響著人類生活和經濟發(fā)展的方方面面,已成為衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標志。
隨著工業(yè)大國相繼提出機器人產業(yè)策略,如德國的“工業(yè)4.0”、美國的“先進制造伙伴計劃”、中國的“‘十三五’規(guī)劃”與“中國制造2025”等國家政策,工業(yè)機器人產業(yè)迎來了快速發(fā)展態(tài)勢。隨著勞動力成本上漲、人口紅利逐漸消失,生產方式向柔性、智能、精細化方向轉變,中國制造業(yè)正處于轉型升級的關鍵時間。在全球新科技革命和產業(yè)變革與中國制造業(yè)轉型升級形成歷史性交匯的這一時期,中國成為全球zui大的工業(yè)機器人市場。大力發(fā)展工業(yè)機器人產業(yè),對于打造我國制造業(yè)新優(yōu)勢、推動工業(yè)轉型升級、加快制造強國建設、改善人民生活水平具有深遠意義。
我國工業(yè)機器人產業(yè)迎來了爆發(fā)性的發(fā)展機遇,然而,現階段我國工業(yè)機器人領域人才儲備數量嚴重不足,從工業(yè)機器人的基礎操作維護人員到高端技術人才普遍存在巨大缺口,企業(yè)缺乏受過系統(tǒng)培訓、能熟練安全應用工業(yè)機器人的專業(yè)人才,F代工業(yè)是立國的基礎,需要有與時俱進的職業(yè)教育和人才培養(yǎng)配套資源。“全國高職高專工業(yè)機器人專業(yè)‘十三五’規(guī)劃系列教材”由江蘇哈工海渡工業(yè)機器人有限公司聯合眾多高校和企業(yè)共同編寫完成。
該系列教材依托哈爾濱工業(yè)大學的先進機器人研究技術而編寫,結合企業(yè)實際用人需求,充分貫徹了現代應用型人才培養(yǎng)“淡化理論,技能培養(yǎng),重在運用”的指導思想。該系列教材涵蓋了國際主流品牌和國內主要品牌機器人的入門實用、實訓指導、技術基礎、高級編程等內容,注重循序漸進與系統(tǒng)學習,并注重強化學生的工業(yè)機器人專業(yè)技術能力和實踐操作能力,既可作為工業(yè)機器人技術或機器人工程專業(yè)的教材,也可作為機電一體化、自動化專業(yè)所開設的工業(yè)機器人相關課程的教學用書。該系列教材“立足工業(yè),面向教育”,填補了我國在工業(yè)機器人基礎應用及高級應用系列教材中的空白,有助于推進我國工業(yè)機器人技術人才的培養(yǎng)和發(fā)展,助力“中國智造”。
前言
機器人是先進制造業(yè)的重要支撐裝備,也是未來智能制造業(yè)的關鍵切入點,工業(yè)機器人作為機器人家族中的重要一員,是目前技術zui成熟、應用zui廣泛的一類機器人。工業(yè)機器人的研發(fā)和產業(yè)化應用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造發(fā)展水平的重要標志。發(fā)達國家已經把發(fā)展工業(yè)機器人產業(yè)作為搶占未來制造業(yè)市場、提升競爭力的重要途徑,汽車工業(yè)、電子電器行業(yè)、工程機械等眾多行業(yè)大量使用工業(yè)機器人自動化生產線,在保證產品質量的同時,改善了工作環(huán)境,提高了社會生產效率,有力推動了企業(yè)和社會生產力發(fā)展。
當前,隨著我國勞動力成本上漲、人口紅利逐漸消失,生產方式向柔性、智能、精細化方向轉變,構建新型智能制造體系迫在眉睫,對工業(yè)機器人的需求大幅增長。大力發(fā)展工業(yè)機器人產業(yè),對于打造我國制造業(yè)新優(yōu)勢,推動工業(yè)轉型升級,加快制造強國建設,改善人民生活水平具有深遠意義!爸袊圃2025”將機器人列入了十大重點發(fā)展領域,機器人產業(yè)已經上升到了國家戰(zhàn)略層面。
在全球范圍內的制造產業(yè)戰(zhàn)略轉型期,我國工業(yè)機器人產業(yè)迎來革命性的發(fā)展機遇。然而,現階段我國工業(yè)機器人領域人才供需失衡,缺乏受過系統(tǒng)培訓、能熟練安全使用和維護工業(yè)機器人的專業(yè)人才。針對這一現狀,為了更好地推廣工業(yè)機器人技術的運用,亟須編寫一套系統(tǒng)、全面的工業(yè)機器人實用教材。
本書是針對工業(yè)機器人應用人才培養(yǎng)的需要而編寫的,以培養(yǎng)和提高讀者機器人專業(yè)英語能力為目標,旨在使讀者掌握工業(yè)機器人專業(yè)英語知識及應用現狀。本書由12個主題單元組成,內容涵蓋了工業(yè)機器人領域的主要技術分支,包括基本知識,不同機器人類型,ABB、KUKA、YASKAWA、FANUC等主流機器人,工業(yè)機器人在搬運、焊接、噴涂、裝配、打磨等行業(yè)的應用,新型機器人,全球機器人發(fā)展計劃,工業(yè)機器人展望等內容。
本書取材新穎、內容豐富,可作為工業(yè)機器人等相關專業(yè)的專業(yè)英語教材,也可供從事機器人相關領域工作的技術人員參考使用。
本書由哈工海渡機器人學院的張明文任主編,霰學會和寧金任副主編,參加編寫的還有顧三鴻和張廣才等,由高文婷和王偉主審。全書由張明文統(tǒng)稿,具體編寫分工如下:霰學會編寫第1~3章;寧金編寫第4~6章;顧三鴻編寫第7~9章;張廣才編寫第10~12章。本書編寫過程中,得到了哈工大機器人集團和江蘇哈工海渡工業(yè)機器人有限公司的有關領導、工程技術人員,以及哈爾濱工業(yè)大學相關教師的鼎力支持與幫助,在此表示衷心的感謝!
由于編者水平及時間有限,書中難免有不足之處,敬請讀者批評指正。
張明文,工業(yè)機器人教育領域青年專家,2017中國品牌影響力(行業(yè))十大領袖。畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學機器人技術與系統(tǒng)國家重點實驗室,師從哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所所長、“十三五”國家863計劃機器人技術主題專家組組長趙杰教授,F任哈工大機器人集團副總裁,江蘇哈工海渡工業(yè)機器人有限公司總經理,哈工海渡機器人學院院長。
擁有10余年機器人領域的研發(fā)、應用及教學經驗。專注于工業(yè)機器人教學產品開發(fā)、技術培訓和教育工作,帶領團隊研制了一系列工業(yè)機器人教學裝備,自主開發(fā)了整套工業(yè)機器人教材及配套課件、視頻等教學資源,構建了一體化的工業(yè)機器人教育培訓體系,在工業(yè)機器人教育培訓領域享有盛名。
Unit 1Introduction of Robot
機器人概述(1)
Part 1About Robot
關于機器人(1)
Part 2Types and Application of Robot
機器人的種類及應用(4)
Part 3About Industrial Robot
關于工業(yè)機器人(6)
Part 4Component and Applications of Industrial Robot
工業(yè)機器人的組成及應用(10)
Unit 2Introduction of Industrial Robot
工業(yè)機器人概述(15)
Part 1Main Parts of Industrial Robot
工業(yè)機器人的主要部分(15)
Part 2Basic Terms
基本術語(17)
Part 3Technical Parameters
技術參數(20)
Part 4Kinematics and Dynamics
運動學與動力學(24)
Unit 3Types of Industrial Robots
工業(yè)機器人的類型(27)
Part 1Cartesian Coordinate Robot
笛卡爾坐標機器人(27)
Part 2SCARA Robot
SCARA機器人(30)
Part 3Sixaxis Articulated Robot
六軸關節(jié)型機器人(33)
Part 4Palletizing Robot
碼垛機器人(36)
Part 5Delta Robot
Delta機器人(39)
Unit 4ABB Robot
ABB機器人(42)
Part 1ABB and ABB Robot
ABB與ABB機器人(42)
Part 2ABB Product Series
ABB產品系列(45)
Part 3The Structure of ABB Robot
ABB機器人的結構(49)
Part 4Typical Robot—IRB 120
典型機器人——IRB 120(53)
Unit 5KUKA Robot
庫卡機器人(58)
Part 1KUKA and KUKA Robot
庫卡與庫卡機器人(58)
Part 2KUKA Robot Product Series
庫卡機器人產品系列(62)
Part 3The Structure of KUKA Robot
庫卡機器人的結構組成(66)
Part 4Typical Robot—KR 6 R700
典型機器人——KR 6 R700(70)
工業(yè)機器人專業(yè)英語目錄 Unit 6YASKAWA Robot
安川機器人(75)
Part 1YASKAWA and YASKAWA Robot
安川與安川機器人(75)
Part 2YASKAWA Robot Product Series
安川機器人產品系列(78)
Part 3The Structure of YASKAWA Robot
安川機器人的結構組成(82)
Part 4Typical Robot—MH12
典型機器人——MH12(86)
Unit 7FANUC Robot
發(fā)那科機器人(90)
Part 1FANUC and FANUC Robot
發(fā)那科與發(fā)那科機器人(90)
Part 2FANUC Robot Product Series
發(fā)那科機器人產品系列(93)
Part 3The Structure of FANUC Robot
發(fā)那科機器人的結構組成(97)
Part 4Typical Robot—LR Mate 200iD/4S
典型機器人——LR Mate 200iD/4S(101)
Unit 8SCARA Robot
水平關節(jié)機器人(105)
Part 1EPSON SCARA Robot
愛普生水平關節(jié)機器人(105)
Part 2YAMAHA SCARA Robot
雅馬哈水平關節(jié)機器人(109)
Part 3The Structure of SCARA Robot
水平關節(jié)機器人的結構組成(113)
Part 4Applications of SCARA Robot
水平關節(jié)機器人的應用(117)
Unit 9Industry Application of Robot
機器人的行業(yè)應用(120)
Part 1Painting Robot
噴涂機器人(120)
Part 2Welding Robot
焊接機器人(124)
Part 3Handling Robot
搬運機器人(127)
Part 4Assembly Robot
裝配機器人(130)
Part 5Polishing Robot
打磨機器人(134)
Unit 10New Types of Robots
新型機器人(138)
Part 1YUMI(138)
Part 2SDA10F(141)
Part 3Baxter(144)
Part 4YouBot(147)
Part 5NAO(150)
Unit 11Intelligent Manufacturing and Global Robot Development Program
智能制造與全球機器人發(fā)展計劃(153)
Part 1Industry 4.0
工業(yè)4.0(153)
Part 2Core Technology of Intelligent Manufacturing
智能制造的核心技術(157)
Part 3Wisdom Factory
智慧工廠(160)
Unit 12The Outlook for Industrial Robot
工業(yè)機器人展望(163)
Part 1Current Situation of Industrial Robot
工業(yè)機器人現狀(163)
Part 2Development Trend of Robot
機器人發(fā)展趨勢(168)
Part 3Social Issues Caused by Application of Robot
應用機器人引發(fā)的社會問題 (172)
參考文獻(177)