機器人工程專業導論（簡體書）

本書共分七章。第1章機器人概述中介紹了機器人的定義和發展、機器人的用途、機器人的研究內容和機器人學的國內外研究趨勢；第2章機器人的基礎知識包括機器人的分類、機器人的基本術語及圖形符號、機器人的技術參數、機器人軸和坐標系、機器人的運動學與動力學基礎等；第3章機器人的組成與結構中介紹了機器人的組成、機械結構、傳感器系統、驅動系統、控制系統等；第4章機器人的編程簡單介紹了機器人的編程方式、編程要求與語言類型、工業機器人的編程要求、工業機器人語言系統結構和基本功能以及工業機器人的離線編程等；第5章機器人工程專業知識體系和培養體系對機器人工程專業的建設、專業培養目標、專業知識、課程體系、培養定位以及機器人工程專業實驗實訓基地建設做了介紹；第6章工業機器人廠家簡介主要是對國內外工業機器人廠商和產品做了簡單介紹；第7章學科專業認識主要是一些開放性問題和機器人認識實習等，以啟發學生的創造性思維。

孟昭軍,IEEE member，中國電工技術學會高級會員，信息技術新工科產學研聯盟機器人專業工作委員會委員，遼寧省電工技術學會理事，遼寧省自動化類專業教學指導委員會委員。遼寧省“百千萬人才工程”千層次入選者；遼寧省高等學校杰出青年學者。近年來發表論文20多篇，主持省部級縱向課題7項，參與國家科技支撐計劃項目等省部級科研項目7項，完成橫向課題9項。擁有發明專利6項、實用新型5項，軟件著作權1項。

機器人工程作為國家新設立的本科專業，符合我國戰略發展目標，說明國家把機器人產業擺在了科技發展的重要戰略地位。對同樣的機器人工程專業來說，研究型高校與應用型高校由於高校層次不同，培養學生的目標就有所區別。此外，應用型高校選用不同廠家的機器人作為培養學生的實驗室設備，必然涉及不同廠家的設備特點。雖然不同的機器人設備原理相同，但操作、編程指令、仿真軟件和集成環境以及PLC控制都有所不同。以上兩個問題造成了應用型高校在培養學生時選用的教材和資源就必須與實驗室建設進行整體上的統一考慮。

根據應用型高校學生培養的目標和特點，結合全國新工科機器人聯盟對機器人工程專業的建設方案要求，為加強應用型本科教材的建設，特編寫了這本機器人工程專業導論教材。本書作為機器人工程專業的學科專業認知課程，基本上是在新生入學的第一學期學習，學生不具備高等數學等機器人專業的基礎。所以本書編寫過程中對機器人設計等理論全部舍去，只保留簡單的概念性介紹，理論知識將在以後專業基礎和專業課程中學習。

本課程主要使學生掌握三方面的知識： 一是本專業必要的技術性因素知識，即機器人相關的知識、概念等，使學生清楚本專業涉及哪些知識領域； 二是機器人工程專業四年的課程體系和知識結構，使學生對本專業知識體系有整體性的了解； 三是非技術性因素知識，即培養學生專業興趣、尋找適合的學習方法和鍛煉自學能力。

本書既注重對非技術性因素的教育，使學生理解專業知識和技術應用需要與社會、健康、安全、法律、文化、職業道德、倫理道德以及終身學習等結合起來、統一考慮，不能完全取決於專業知識，也注重對四年大學學習整體的認知和規劃，使學生對本專業要學習的內容、課程體系、學習方法、能力培養和途徑等有較為詳細的了解，培養學生初步具有創新性思維和提高基於工程相關背景知識的學習興趣，為今後學習本專業知識打下基礎。

本書共分7章。第1章機器人概述介紹了機器人的定義和發展、機器人的用途、機器人學的研究內容和機器人學的國內外發展趨勢； 第2章機器人基礎知識包括機器人的分類、機器人的基本術語及圖形符號、機器人的技術參數、機器人軸和坐標系、機器人的運動學與動力學基礎等； 第3章機器人的組成與結構介紹了機器人的組成、機械結構、傳感器系統、驅動系統、控制系統等； 第4章機器人的編程簡單介紹了機器人的編程方式、編程要求與語言類型、工業機器人的編程要求、工業機器人的離線編程等； 第5章機器人工程專業知識體系和培養體系對機器人工程專業的建設、專業培養目標、專業知識、課程體系、培養定位以及機器人工程專業實驗實訓基地建設做了介紹； 第6章機器人領域產學研機構主要對國內外機器人產學研機構和產品以及相關期刊、會議做了簡單介紹； 第7章主要是一些開放性問題和機器人認識實驗等，以啟發學生的創造性思維。

本書由遼寧科技學院孟昭軍教授和沈陽新松虛擬現實產業技術研究院劉班副總經理擔任主編，韓召講師、李芳芳講師、張海鵬工程師等參編。其中孟昭軍編寫第1章、第5章和第7章； 韓召編寫第2章和第3章； 李芳芳編寫第4章； 沈陽中德新松教育科技集團有限公司張海鵬編寫第6章。

本書中帶“*”的章節主要以新松設備作為實驗實訓系統。

本書出自“機器人工程專業應用型人才培養系列教材”，是在新松機器人自動化股份有限公司相關設備及產品資料基礎上結合自身經驗編寫而成。在此特別感激對本書做出貢獻的老師和同學們，尤其是尹策、李曉博、馬紫熔、孫移等同學在實驗驗證、素材收集、圖片編輯等工作中的無私奉獻，以及新松機器人自動化股份有限公司和沈陽中德新松教育科技集團有限公司的相關專家和工程師。本書的完成離不開他們提供的各種資料、心得和建議，對於他們的辛勤付出特此致謝。

本書參考和借鑒了國內外大量相關文獻、研究生論文、網上論壇、培訓、會議等資料，在此一並表示衷心的感謝。盡管書後列出了參考文獻，但是難免有遺漏，絕非惡意抄襲，對相關作者表示歉意，我們會在再版時加以修正和補充。

由於編者水平有限，以及機器人技術發展日新月異，書中難免存在不妥和疏漏之處，甚至可能存在錯誤，懇請廣大讀者批評指正！

編者

2022年2月

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