工业机器人与机械手_滕宏春主编_9787121251559

　　全书分7个项目，项目一认识发展中的工业机器人，项目二机械手机构设计，项目三工业机器人的位姿及驱动力计算，项目四工业机器人环境感觉技术应用，项目五搬运竞赛机器人应用，项目六MOTOMAN工业机器人应用，项目七工业机器人关节机构与驱动控制，项目八工业机器人与智能视觉系统应用学会训练。

丛书序言
2006年国家先后颁布了一系列加快振兴装备制造业的文件，明确指出必须加快产业结构调整，推动产业优化升级，加强技术创新，促进装备制造业持续稳定发展，为经济平稳较快发展做出贡献，使我们国家能够从世界制造大国成长为世界制造强国、创造强国。党的十八大又一次强调坚持走中国特色新型工业化、信息化道路，推动信息化和工业化深度融合，推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展，加快传统产业转型升级。随着科技水平的迅猛发展，机电一体化技术的广泛应用大幅度地提高了产品的性能和质量，提高了制造技术水平，实现了生产方式的自动化、柔性化、集成化，增强了企业的竞争力，因此，机电一体化技术已经成为全面提升装备制造业、加快传统产业转型升级的重要抓手之一，机电一体化已是当今工业技术和产品发展的主要趋向，也是我国工业发展的必由之路。
随着国家对装备制造业的高度重视和巨大的传统产业技术升级需求，对机电一体化技术人才的需求将更加迫切，培养机电一体化高端技能型人才成为国家装备制造业有效高速发展的必要保障。但是，相关部门的调查现实，机电一体化技术专业面临着两种矛盾的局面：一方面社会需求量巨大而迫切，另外一方面职业院校培养的人才失业人数不断增大。这一现象说明，我们传统的机电一体化人才培养模式已经远远不能满足企业和社会需求，现实呼吁要加大力度对机电一体化技术专业人才培养能力结构和专业教学标准的研究，特别是要进一步探讨培养“高端技能型人才”的机电一体化技术人才职业教育模式，需要不断探索完善机电一体化技术专业建设、教学建设和教材建设。
正式基于以上的现状和实际需求，电子工业出版社在广泛调研的基础上，2012年确立了“高职高专机电一体化专业工学结合课程改革研究”的课题，统一规划，系统设计，联合一批优秀的高职高专院校共同研究高职机电一体化专业的课程改革指导方案和教材建设工作。寄希望通过院校的交流，以及专业标准、教材及教学资源建设，促进国内高职高专机电一体化专业的快速发展，探索出培养“高端技能型人才”机电一体化技术人才的职业教育模式，提升人才培养的质量和水平。
该课题的成果包括《工学结合模式下的高职高专机电一体化专业建设指导方案》和专业课程系列教材。系列教材突破传统教材编写模式和体例，将专业性、职业性和学生学习指南以及学生职业生涯发展紧密结合。具有以下特点：
1.统一规划、系统设计。在电子工业出版社统一协调下，由深圳职业技术学院等二十余所高职高专示范院校共同研讨构建了高职高专机电一体化专业课程体系框架及课程标准，较好地解决了课程之间的序化和课程知识点分配问题，保证了教材编写的系统性和内在关联性。
2.普适性与个性结合。教材内容选取在统一要求的课程体系和课程标准框架下考虑，特别是要突出机电一体化行业共性的知识，主要章节要具有普适性，满足当前行业企业的主要能力需求，对于具有区域特性的内容和知识可以作为拓展章节编写。
3.强调教学过程与工作过程的紧密结合，突破传统学科体系教材的编写模式。专业课程教材采取基于工作过程的项目化教学模式和体例编写，教学项目的教学设计要突出职业性，突出将学习情境转化为生产情境，突出以学生为主体的自主学习。
4. 资源丰富，方便教学。在教材出版的同时为教师提供教学资源库，主要内容为：教学课件、习题答案、趣味阅读、课程标准、教学视频等，以便于教师教学参考。
为保证教材的产业特色、体现行业发展要求、对接职业标准和岗位要求、保证教材编写质量，本系列教材从宏观设计开发方案到微观研讨和确定具体教学项目（工作任务），都倾注了职业教育研究专家、职业院校领导和一线教学教师、企业技术专家和电子工业出版社各位编辑的心血，是高等职业教育教材为适应学科教育到职业教育、学科体系到能力体系两个转变进行的有益尝试。
本系列教材适用于高等职业院校、高等专科学校、成人高校及本科院校的二级职业技术学院机电一体化专业使用，也可作为上述院校电气自动化、机电设备等专业的教学用书。
本系列教材难免有不足之处，请各位专家、老师和广大读者不吝指正，希望本系列教材的出版能为我国高职高专机电类专业教育事业的发展和人才培养做出贡献。

“高职高专机电一体化专业工学结合课程改革研究”课题组
2013年6月

前言
工业机器人与机械手是机电一体化技术的最高成就，是智能装备技术的代表。在当前全球范围以装备制造业为核心的相关产业的战略转型期，工业机器人技术及产业迎来快速发展的机遇，但现阶段我们仍面临工业机器人研发、应用与维护等人才数量同市场严重不协调的现象，亟待改变。
针对工业机器人方向，高等职业教育院校肩负着培养掌握简单机器人系统设计方法、具有工业机器人和机械手安装、调试、系统程序设计能力,掌握工业机器人生产线操作技能及加工综合能力的高技能人才的历史使命。
依据十二五《高等职业学校专业教学标准（试行）》中“机电一体化专业标准”对人才培养的要求，秉承整合资源、引领教学模式改革、为核心课程“工业机器人和机械手”提供完整的教学项目和学习资源的目标，并按以下思路及特点编写了本书。
1基于工作过程系统化教学设计的基础上，伴随着机电一体化专业教学资源库建设，紧紧跟踪并吸收工业机器人技术及高职教育发展的最新成果，凝练内容，贴近企业自动生产线、装配线等对人才综合能力的要求，开发系列化的教学项目。形式上，围绕工学结合、学做合一教学模式改革的思路，不断适应 “学中做，做中学”的教学模式改革。
2基于工作过程系统化设计思想，梳理知识点和技能点，课程的内容以项目引领、任务驱动为纵向贯通的主线，明确课程教学总体目标、项目的教学目标、任务（教学单元）的具体知识、能力目标，清晰、可测地建立了能有效实现目标的教学形态（包括教学模式、教学方法、考核评价体系）。
3针对机电一体化技术对人才需求质量的不断提高的要求，对教材项目载体进一步凝练和升级，校企共同开发，组织企业和教育专家、骨干教师共同研讨对来源于企业的项目进行教学化设计，以项目实施贯穿始终，支撑项目化教学模式改革。体例形式按一级和二级能力目标分章和节，一级为项目，对应工作岗位的实际任务，每个项目的知识目标、能力目标清晰，明确了项目要求，以便于实施项目化教学。二级是任务，对应基本知识、基本技能目标学习和训练，解决的是职业迁移能力的基本素质要求，知识学习中嵌入大量的案例，图文并茂、通俗易懂。以一级目标为单位，按照二级目标进行教学实施，并进行知识、能力的测评，配齐完整的教学资源和测试系统，并开发出网上考试系统，以实现知识、能力评价的统一性、可持续性。
全书分八个项目，项目一认识发展中的工业机器人，项目二机械手机构设计，项目三工业机器人的位姿及驱动力计算，项目四工业机器人环境感觉技术应用，项目五搬运竞赛机器人应用，项目六MOTOMAN工业机器人应用，项目七工业机器人关节机构与驱动控制，项目八工业机器人与智能视觉系统应用综合训练。
本书由滕宏春教授主编，并编写项目一、项目二、项目三、项目四，邹华东编写项目五，张惊雷编写项目六，钱军编写项目八，滕冰妍参加了项目四的编写和书稿整理工作。

编者
2014年2月

项目一认识发展中的工业机器人
　任务一认识工业机器人的应用现状
　任务二了解工业机器人组成及分类
　习题一
项目二机械手机构设计
　任务一机械手结构认知与运用
　任务二机械手驱动力计算
　任务三手臂驱动力计算
　习题二
项目三工业机器人的位姿及驱动力计算
　任务一工业机器人运动学的学习
　任务二工业机器人动力学学习
项目四工业机器人环境感觉技术应用
　任务一工业机器人视觉的应用
　任务二机器人的接近觉传感器应用
　任务三机器人的触觉、力觉和压觉传感器
　任务四位置及位移传感器应用
　习题四
项目五搬运竞赛机器人应用
　任务一红外避障传感器
　任务二TMS230颜色检测传感器的基本原理及测试
　任务三TCS230颜色传感器颜色检测应用
　任务四超声波传感器工作原理及其测试
　任务五超声波测距应用
　任务六直流电机及驱动
　任务七步进电机基本工作原理及驱动电路
　任务八单片机控制步进电机
　任务九舵机的基本工作原理及控制信号要求
　任务十舵机的单片机控制应用
项目六MOTOMAN工业机器人应用
　任务一MOTOMAN工业机器人操作
　任务二搬运
　任务三弧焊
项目七工业机器人关节机构与驱动控制
　任务一关节驱动器选型
　任务二伺服电机选择
　任务三工业机器人关节伺服控制
　习题七
项目八工业机器人与智能视觉系统应用综合训练
　任务一工业机器人设备安装
　任务三工业机器人设置与编程调试
　任务三智能视觉系统调试
　任务四工业机器人与智能视觉系统自动生产线整体运行调试
参考文献

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