本書是一本側重于培養(yǎng)機械類本科高年級學生獨立設計能力的綜合課程設計指導書。本書重在講授設計理論、方法和應用。第1章講述機械設計者素質與機械設計綜合課程設計，從學生前期設計的遺留問題入手，論述學生應具備的基本素質以及獨立設計能力的培養(yǎng)；第2章講述工業(yè)機器人操作臂設計基礎，包括設計工業(yè)機器人必備的概念、構型、基本參數(shù)和特性、驅動與傳動等基礎知識，重點論述工業(yè)機器人操作臂設計過程與內容、機構形式與結構設計，以及需考慮和解決的實際問題等；第3章講述現(xiàn)代工業(yè)機器人操作臂的設計與實例，包括工業(yè)機器人操作臂設計的特點、專用滾動軸承以及精密減速器在機器在機器人本體設計上的應用等，并給出設計實例；第4章講述機器人操作臂機構運動學分析方法與運動學解求解，為后面機器人機構學理論奠定基礎；第5章講述了機器人操作臂虛擬樣機設計與運動仿真并給出了相關的工具軟件主要功能，最后給出了仿真實例供學生參考；第6章為機器人操作臂設計綜合課程設計，包括題目選擇、設計要求、參數(shù)擬定、計算說明書要求、進度安排、總結與答辯、答辯用題等；附錄為電動機、減速器等選型用技術資料。
本書圖文并茂，通俗易懂，突出機構與結構設計、設計理論與方法，以及系統(tǒng)設計，較多地融入了作者在多年教學、科研工作中系統(tǒng)設計方面的思想和理論，系統(tǒng)地講述、歸納總結了從傳統(tǒng)設計到現(xiàn)代設計的完整過程與內容；從機械類專業(yè)教育與教學融合角度倡導新工科教育教學思想。本書可作為機械類本科高年級學生的綜合課程設計用書，也可供從事機器人操作臂設計的工程技術人員參考。
吳偉國
哈爾濱工業(yè)大學教授，博士生導師，機電控制及自動化學科工學博士（師從中國工程院院士蔡鶴皋教授），日本國立名古屋大學微系統(tǒng)工學博士后研究員（師從國際著名機器人學與微納系統(tǒng)工學學者福田敏男教授）。作為項目負責人先后主持完成國家自然科學基金、國家863計劃、國家重點實驗室、教育部歸國留學基金等項目10余項，主持在研“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目課題、參與在研國家自然科學基金重點課題各1項。發(fā)表學術論文80余篇；參編“十一五”國家級規(guī)劃教材1部，著有國家出版基金項目資助著作3部；獲部級科技進步獎一、二等獎各1項，以第1發(fā)明人獲國家授權發(fā)明專利權15項。研究方向：工業(yè)機器人、仿生防人機器人及其智能運動控制、人工情感等。
目錄
第1章 機械設計者素質與機械設計綜合課程設計
1.1機械設計者應具備的基本素質
1.2關于機械圖圖樣設計能力的培養(yǎng)
1.3機械設計綜合課程設計的目的和意義
1.4機械設計綜合課程設計的教學安排
第2章 工業(yè)機器人操作臂設計基礎
2.1工業(yè)機器人操作臂的用途和系統(tǒng)組成
2.2工業(yè)機器人操作臂的機構形式
2.3工業(yè)機器人操作臂的設計要求與特點
2.4工業(yè)機器人操作臂的機械傳動設計基礎
2.5工業(yè)機器人操作臂的機械結構設計
第3章 現(xiàn)代工業(yè)機器人操作臂的設計與實例
3.1現(xiàn)代工業(yè)機器人制作商生產的機器人操作臂系統(tǒng)特點
3.2現(xiàn)代工業(yè)機器人產品中的新型滾動軸承
3.3以精密減速器元部件驅動的工業(yè)機器人操作臂關節(jié)機構與機械結構設計
3.4類似MOTOMAN工業(yè)機器人操作臂的關節(jié)機構與機械結構設計實例
第4章 機器人操作臂機構運動學分析方法與運動學解求解
4.1機械系統(tǒng)機構運動學基本概念與機構運動學解析解求解方法概述
4.2機器人操作臂機構運動學分析的解析幾何方法
4.3六自由度PUMA機器人操作臂的機構運動學解析的齊次坐標變換矩陣法
第5章 機器人操作臂虛擬樣機設計與運動仿真
5.1現(xiàn)代機械系統(tǒng)設計與仿真分析方法導論
5.2用于機器人虛擬樣機技術的設計與分析型工具軟件及模型導入方法
5.3工業(yè)機器人操作臂虛擬樣機運動樣本數(shù)據(jù)生成與運動仿真
5.4 用ADAMS軟件進行機器人操作臂虛擬樣機設計與運動仿真的實例
第6章 機器人操作臂設計綜合課程設計
6.1題目選擇方案、設計要求與參數(shù)
6.2設計計算說明書要求
6.3本綜合課程設計各階段與進度
6.4關于機器人操作臂虛擬樣機設計與仿真類的綜合課程設計內容及任務
6.5機器人操作臂設計綜合課程設計總結和答辯
附錄
附錄1諧波減速器（中技克美XB1型）
附錄2 RV減速器（帝人RV-E系列減速器）
附錄3 AC伺服電動機（安川SGMPH型AC伺服電動機）
附錄4 DC伺服電動機（矩奉電動機）
附錄5 附錄1~4產品樣本資料參考資料網(wǎng)址
參考文獻
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