从0到1机器人入门

出版者:机械工业出版社

作者:[美] 基思·丁维迪 (Keith Dinwiddie) 著

页数:246

译者:蒋亚宝 译

出版时间:2018-7-26

价格:99.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111597698

具体描述

适读人群 ：机器人行业从业者，与机器人相关专业的师生，对机器人感兴趣的爱好者

曾经机器人只出现在科幻小说中，如今，它们已是现代工业的重要组成部分，并且正逐步进入并影响我们的日常生活。对于有兴趣在机器人领域获得发展和潜在工作机会的人，该从何开始学习机器人技术呢？强烈建议你从本书开始，可以帮助你从0到1快速轻松入门。

通过超过200幅全彩图片全景解读机器人技术，让你仿佛置身其中，用真实、有趣的方式告别以往枯燥、灰暗的学习体验。

本书包含了作者在机器人领域多年经历和对机器人的热爱，针对不同种类机器人系统的使用和教学经验，提炼机器人品牌的通用精华知识，帮助你理解关键的知识点，搭建知识体系，进入机器人的世界。

作者简介

从我记事起，我就是一个科幻小说和机器人的粉丝。小时候，我有两个巨大的波比机器人，还有一个超级宇航员机器人，从那时起，我就被机器人的潜力迷住了，而现在机器人已经从我青少年时期的科幻小说变成了如今的科学事实。

在成长的过程中，我喜欢把东西拆开，想搞清楚它们到底是怎么工作的。后来在军用直升机上的工作经历，再次激发了我投身机器人行业的激情。我学习了相关课程，获得了工业维护的学位。在多年的工作中，我接触了从老旧机器人到新工业机器人等各种机器人。这段经历也让我对教学热情高涨，激励我不断深入学习、研究机器人技术，并成为了一名具有机器人培训认证资格的教师。我热爱机器人，并使用过多种机器人系统进行编程和实践教学，包括三菱、FANUC、松下、NAO，甚至乐高机器人。

我将这些经历与知识写成了我想要的入门书，很高兴能与未来下一代机器人专家分享我的知识，并帮助他们踏上机器人世界的探索之旅！

目录信息

原书前言
第1章
机器人的历史 1
机器人重要事件的时间表 2
机器人历史上的重要事件 8
机器人是什么 19
为什么使用机器人 21
自上而下与自下而上的方法 28
人工智能和机器人技术的未来 30
回顾 33
关键术语 33
复习题 33
第2章
安全 34
机器人需要尊重 35
危险地带 37
安全区37
警戒区37
危险区38
防护 40
安全装置 42
电力和你 44
处理突发事件 47
一般规则47
应急响应的具体细节48
回顾 50
关键术语 50
复习题 50
第3章
机器人零件 51
动力供应 52
电力 52
液压动力 57
气动动力 59
控制器/逻辑功能 61
示教器/接口 63
机械手、自由度（DOF）和轴数 64
基座的类型 67
固定安装基座 67
移动基座 68
回顾 70
关键术语 70
复习题 70
第4章
机器人的分类 71
机器人是如何分类的 72
动力源 73
电力 73
液压动力 74
气动动力 74
核动力 75
绿色动力 75
工作行程的几何结构 75
笛卡尔坐标机器人 76
圆柱体机器人 76
球体机器人 76
关节机器人 76
平面关节机器人（SCARA） 77
水平基本关节臂机器人 78
Delta机器人 78
驱动系统：分类和操作 79
直接驱动 79
减速驱动 81
传动带驱动 81
ISO分类方法 91
回顾 92
公式 93
关键术语 93
复习题 94
第5章
机器人手臂末端工具 95
什么是EOAT 96
可用的工具类型 97
夹持器 97
夹持力 100
有效载荷 103
其他夹持器 104
其他类型的EOAT 105
多种工具 107
EOAT的定位 109
回顾 111
公式 111
关键术语 111
复习题 112
第6章
传感器和视觉 113
限位开关 114
接近开关 116
触觉和碰撞 119
位置 122
声音 125
视觉系统 127
回顾 129
关键术语 129
复习题 129
第7章
外围系统 130
外围系统是什么 131
安全系统 132
变位机 133
EOAT的外围系统 135
工作单元是什么 137
非工业外围系统 139
系统通信 140
回顾 142
关键术语 142
复习题 143
第8章
机器人操作 144
启动机器人之前 145
启动系统 147
手动移动机器人 148
希望机器人做什么 151
如何才能知道机器人将要做什么 152
机器人发生了碰撞……现在该怎么办 155
第一：确定为什么机器人会发生碰撞 155
第二：清理机器人碰撞区域 155
第三：确定如何防止另一次碰撞 156
第四：检查校准碰撞涉及的所有设备 157
第五：确定如何处理在事故中所涉及的零部件 157
回顾 159
关键术语 159
复习题 159
第9章
编程和文件管理 160
编程语言的演变 161
1级：无处理器 163
2级：直接位置控制 163
3级：简单点至点 163
4级：高级点至点 166
5级：点至点与AI 167
规划 168
子程序 172
编写程序 172
测试和验证 176
普通操作 178
文件维护 179
回顾 180
关键术语 180
复习题 181
第10章
故障排除 182
故障排除是什么 183
分析问题 185
操作人员 185
设备/系统 185
个人观察 188
诊断工具 188
收集信息 193
输入/输出 193
手册 194
原理图和布线图 196
其他信息源 200
三个臭皮匠胜过诸葛亮 200
寻求技术支持 201
互联网 203
寻找一个解决方案 204
拆分系统 204
电源故障 205
信号故障 206
流程图 208
寻找你的路径 209
如果一开始你没有成功 210
回顾 212
关键术语 212
复习题 213
故障排除问题 213
第11章
机器人修理 214
预防性维护（PM） 215
开始修理前需要采取的预防措施 219
维修技巧 222
更换零件解决问题 224
启动机器人之前的注意事项 225
如果机器人仍然是坏的应该怎么做 226
机器人正常运行，现在该做什么 228
回顾 229
关键术语 230
复习题 230
第12章
机器人的合理使用 231
机器人与人类劳动力对比 232
投资回报率（ROI） 234
精度和质量 236
耗材使用 237
危险环境 238
非工业依据 239
娱乐 239
服务 240
研究 241
回顾 243
关键术语 243
复习题 243
· · · · · · (收起)

用户评价

这本书在“从0到1”这个跨越上做得极其成功，它真正意义上地将那些看似遥不可及的机器人技术分解成了若干个可以被“击破”的小任务。我个人认为，它最大的贡献在于建立了一套完整的知识图谱和学习路径。它不是一个知识点的简单罗列，而是一条精心设计的阶梯。当你完成一个模块的学习后，你会清晰地知道自己已经掌握了哪些技能，下一步应该去哪里深化学习。比如，在讲解完基础的运动学（Kinematics）概念后，书中紧接着就引导读者思考如何将这些理论应用到简单的机械臂设计中，这种理论与实践的无缝衔接，极大地增强了读者的学习自信心和成就感。对于那些想跨界进入机器人领域，但又苦于找不到系统化入门材料的自学者来说，这本书提供了一个稳定可靠的锚点。它让我确信，只要遵循书中的步伐，即便是零基础，也能稳健地迈入这个充满无限可能的机器人世界。

拿到这本《从0到1机器人入门》后，我本以为它会像我以前看过的某些技术书籍一样，堆砌着晦涩难懂的公式和代码片段，结果完全出乎意料。这本书的结构设计堪称教科书级别的典范。它的知识点是层层递进的，绝不急于求成。最让我赞叹的是，它在讲述理论知识的同时，非常注重“实践导向”。虽然我还没有亲自动手搭建复杂的机器人，但书中所描述的每一个实验设计、每一个小项目，都仿佛在我脑海中进行了一次完整的模拟操作。作者似乎深谙“授人以渔”的道理，他不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是解释了“为什么是这样”。例如，在讨论到运动规划和路径跟随时，作者用了非常巧妙的方式，将抽象的算法具象化为机械臂在空间中的移动轨迹，让人对其中的几何约束和动力学平衡有了直观的理解。这种注重底层逻辑和系统思维的培养方式，对于一个想扎实打好基础的初学者来说，是无比宝贵的财富。它让我明白，机器人学不是孤立的技术集合，而是一个需要综合运用多学科知识的复杂系统工程。

阅读体验上，《从0到1机器人入门》给我带来了一种久违的、探索未知的兴奋感。这本书的排版和配图质量极高，这一点在技术书籍中往往容易被忽视。清晰的图例、恰到好处的留白，使得即使在阅读到需要大量概念串联的章节时，眼睛也不会感到疲劳。更让我感到惊喜的是，作者在书中偶尔会穿插一些关于机器人发展史的小故事和行业前沿的思考。这些内容虽然不是核心技术，却极大地激发了我对这个领域的兴趣和敬畏之心。比如，书中对早期工业机器人的局限性分析，以及当前协作机器人（Cobots）的兴起，都展示了作者深厚的行业洞察力。这不仅仅是一本教会你“如何做”的书，更是一本帮你建立“为什么要做”的宏大视野的书。它让我意识到，学习机器人不仅仅是学习技术，更是学习如何用技术解决现实世界中的问题，这是一种更高层次的启迪。

坦白说，市面上关于机器人技术的书籍琳琅满目，大多要么过于偏重软件算法，要么只关注硬件的机械结构，很少有能做到两者兼顾并保持入门友好度的。而《从0到1机器人入门》的独特之处就在于它的“平衡感”。我特别留意了它在软件层面是如何处理初学者的恐惧心理的。它并没有直接要求读者去掌握复杂的C++或Python高级特性，而是巧妙地引入了一种渐进式的学习曲线。它先用伪代码或者流程图的方式勾勒出控制逻辑的骨架，然后逐步替换成可以实际运行的简洁代码块。这种处理方式极大地降低了编程的门槛，让我可以先专注于理解“机器人要做什么”（意图），而不是被“如何用这种语言表达意图”（语法）所困扰。更值得称赞的是，作者在介绍完基本控制回路后，立刻引入了 PID 控制器的概念，并且用非常生动的类比解释了比例、积分、微分参数对系统稳定性的影响，这让复杂的反馈控制原理变得清晰易懂，是全书的一大亮点。

这本《从0到1机器人入门》简直是为我这种对机器人技术一窍不通的新手量身定做的“救星”！我一直觉得机器人是个高大上、充满了复杂数学和编程的领域，光是看到那些专业术语就头晕眼花。然而，这本书的叙事方式极其亲切自然，仿佛是一位经验丰富的工程师正在你的身边，用最通俗易懂的语言为你揭开这个领域的神秘面纱。它没有一上来就抛出复杂的理论，而是从一个非常宏观的角度，比如“机器人能做什么？”以及“它们是如何思考的？”开始切入。我尤其欣赏它在基础概念介绍上的耐心和细致，比如对传感器、执行器这些核心部件的工作原理的讲解，简直是图文并茂，逻辑清晰得让人拍案叫绝。它没有陷入故作高深的泥潭，而是用大量贴近生活的例子来阐述抽象的原理，比如拿我们日常使用的智能音箱或扫地机器人来类比，瞬间就拉近了与读者的距离。读完第一部分，我不再觉得机器人是科幻电影里的产物，而是觉得这是一个触手可及、充满创造乐趣的工程领域。这本书的价值就在于，它成功地完成了“破冰”的任务，让我的入门过程充满了发现的喜悦，而不是挫败感。

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