在全球制造业向智能化、绿色化转型的浪潮中，工业机器人作为制造业皇冠上的明珠，正以颠覆性技术重构生产模式。从汽车生产线的柔性化改造到电子行业的精密装配，从物流领域的无人化搬运到医疗场景的微创手术辅助，工业机器人已突破传统工业边界，成为驱动产业升级的核心动力。
随着机器人技术及智能化水平的提高，工业机器人已在众多领域得到了广泛的应用。其中，汽车、电子、冶金、化工等是我国使用机器人最多的几个行业。未来几年，随着行业需要和劳动力成本的不断提高，我国机器人市场增长潜力依然巨大。尽管我国将成为当今世界最大的机器人市场，但每万名制造业工人拥有的机器人数量却远低于发达国家水平和国际平均水平。另一方面，政策与市场的双重引擎推动行业持续进化。国家层面，《十四五智能制造发展规划》明确将工业机器人列为战略性新兴产业；地方层面，多地出台专项补贴政策，支持机器人企业技术改造与产线升级。虽然多种因素推动着我国工业机器人行业不断发展，但应用人才严重缺失的问题清晰地摆在我们面前，这是我国推行工业机器人技术应用的最大瓶颈。
工业机器人作为一种高科技集成装备，对专业人才有着多层次的需求，主要分为研发工程师、系统设计与应用工程师、调试工程师和操作及维护人员四个层次。其中，需求量最大的是基础操作及维护人员以及掌握基本工业机器人应用技术的调试工程师和更高层次的应用工程师。工业机器人专业人才的培养，要更加着力于应用型人才。
为了适应机器人行业发展的形势，满足从业人员学习机器人技术相关知识的需求，我们从生产实际出发，组织业内专家编写了本书，全面讲解了工业机器人安装与调试的相关知识，主要内容包括：工业机器人基础、工业机器人组成、工业机器人拆装校准与维护、桁架工业机器人安装与调试、工业机器人通信和工业机器人视觉系统安装与调试等。本书可为从事工业机器人安装与调试相关工作的工程技术人员提供帮助，也可作为应用型本科、高职和中职等院校工业机器人、机电一体化及相关专业的教材和参考书。
本书第1版于2019年出版，并以其内容选取适度、技术实用可靠而得到市场和读者的认可。但第1版出版距今已超过5年，很多技术和案例需要更新；部分内容选取需要调整。鉴于此，我们本着充分进行企业调研、选取先进并适用的工艺和进一步增强实用性的原则，对其进行了修订。
本书由韩鸿鸾、相洪英、王吉明任主编，杨志勇、李建、傅可任副主编，李晓峰、刘洪军、张翠霞、陶建海、董玉华、杨孟平、周晓峰参与了本书的编写。全书由吕文杰主审。
本书在编写过程中得到了柳道机械、天润泰达、上海ABB、KUKA、山东立人科技有限公司等工业机器人生产企业与北汽（黑豹）汽车有限公司、山东新北洋信息技术股份有限公司、豪顿华（英国）、联轿仲精机械（日本）有限公司等工业机器人应用企业的大力支持；得到了众多职业院校的帮助，并且有的职业院校还安排了编审人员，在此深表谢意。
由于时间仓促，编者水平有限，书中错漏之处在所难免，恳请读者给予批评指正。
编者
2025年9月
第1章工业机器人基础
1.1机器人概述001
1.1.1工业机器人的定义002
1.1.2工业机器人的产生与发展003
1.2机器人分类005
1.2.1按运动形式分类006
1.2.2按驱动方式分类007
1.2.3按控制方式分类008
1.2.4按关节连接布置形式分类009
1.2.5按程序输入方式分类010
1.2.6按应用领域分类011
1.2.7按机器人协作与否分类017
1.2.8其他机器人018
1.3工业机器人基本结构020
1.4机器人基本术语与图形符号021
1.4.1运动副及其分类021
1.4.2机构运动简图022
1.4.3机器人安全符号025
1.5工业机器人技术参数028
1.5.1主要技术参数028
1.5.2其他技术参数032
1.6工业机器人装调基础032
1.6.1工业机器安装环境与安全事项032
1.6.2工业机器人机械部分装调034
1.6.3工业机器人电气部分装调043
1.6.4工业机器人装调常用仪器046
1.6.5工业机器人装调耗材047
第2章工业机器人组成
2.1执行机构048
2.1.1手部049
2.1.2腕部057
2.1.3臂部060
2.1.4腰部060
2.1.5机座061
2.1.6外部轴061
2.1.7外围设施062
2.2驱动系统064
2.2.1传动方式064
2.2.2减速器070
2.2.3传动件的定位071
2.2.4制动器072
2.2.5应用举例072
2.2.6驱动方式075
2.3控制系统077
2.3.1控制系统硬件078
2.3.2控制系统软件081
2.4传感系统087
2.4.1内部传感器088
2.4.2外部传感器089
2.4.3多传感器信息融合096
第3章六轴工业机器人拆装、校准与维护
3.1工业机器人安装099
3.1.1开箱099
3.1.2工业机器人装运姿态100
3.1.3工业机器人本体在地面上安装102
3.1.4工业机器人在墙壁上安装106
3.1.5工业机器人在天花板上安装108
3.1.6工业机器人控制柜安装109
3.1.7工业机器人电气连接111
3.2工业机器人校准113
3.2.1摆锤校准113
3.2.2测量筒校准121
3.2.3异常处理124
3.3工业机器人维护126
3.3.1本体维护126
3.3.2控制柜维护133
3.4工业机器人拆卸136
3.4.1拆卸地面安装型机器人136
3.4.2拆卸墙壁安装型机器人136
3.4.3拆卸天花板安装型机器人137
3.5工业机器人仓储138
第4章桁架工业机器人安装与调试
4.1圆柱坐标机器人安装与调试139
4.1.1机械部分安装139
4.1.2电气部分安装143
4.1.3调试155
4.2直角坐标机器人安装与调试156
4.2.1机械部分安装156
4.2.2电气部分安装160
4.2.3调试168
第5章工业机器人通信
5.1ABB机器人I/O通信种类170
5.1.1标准I/O板170
5.1.2串行通信172
5.1.3总线通信173
5.2ABB机器人标准通信176
5.2.1信号定义176
5.2.2设置ABB标准I/O板178
5.2.3添加输入/输出信号181
5.2.4添加组输入/输出信号184
5.2.5监控与操作I/O信号187
5.3ABB机器人总线通信190
5.3.1ABB机器人与西门子PLC的Profibus通信190
5.3.2ABB机器人与西门子PLC的Profinet通信197
5.3.3WAN网口同时使用Socket及Profinet205
5.3.4工业机器人DeviceNet通信息配置206
第6章工业机器人的视觉
6.1工业视觉系统组成210
6.1.1工业相机210
6.1.2工业镜头212
6.1.3光源213
6.1.4图像采集卡216
6.1.5视觉传感器217
6.1.6视觉处理软件217
6.1.7PC平台与控制单元218
6.2工业机器人视觉系统安装与调试218
6.2.1光源与视觉器件安装218
6.2.2电气安装221
6.2.3视觉模块安装221
6.2.4视觉系统调试225
6.3工业机器人与相机通信227
6.3.1Socket通信指令227
6.3.2通信流程229
6.3.3通信程序233
参考文献
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