本书是面向智能制造工程技术人员新职业，结合培养复合型高技术人才的实践教学特点，并融入编者十余载对工业（焊接）机器人焊接应用的实践总结及教学经验编写的。
全书共分为八个项目，包含探寻工业机器人的庐山真面目、揭开焊接机器人的神秘面纱、初识焊接机器人的任务编程、设置焊接机器人的工具坐标系、板-板对接接头机器人平焊及其优化、骑坐式管-板T形接头机器人平角焊及其优化、板-板T形接头机器人立角焊及其优化以及焊接机器人工艺辅助设备的编程与调试，囊括机器人焊接作业的运动轨迹、工艺条件和动作次序等核心操作与编程技术。每个项目下设两个学习任务，通过“学习目标”“学习导图”“灯塔传承”“任务提出”“知识准备”“任务分析”“任务实施”“任务评价”“任务拓展”“拓展阅读”“知识测评”等十余项教学环节设计，促进智能（焊接）机器人装备与产线应用领域的素养提升、知识学习和技能训练
达成。
为方便“教”和“学”，本书配套课程大纲、多媒体课件、知识测评答案、仿真及微视频动画（采用二维码技术呈现，扫描二维码可直接观看视频内容）等数字资源包，凡选用本书作为授课教材的教师均可登录机械工业出版社教育服务网(http://www.cmpedu.com)注册后免费下载。
本书内容丰富、结构清晰、形式新颖、术语规范，既适合作为职业院校工业机器人技术、智能焊接技术、船舶智能焊接技术等装备制造大类专业的教材和企业培训用书，也可作为职业院校和成人教育学校同类专业学生的实践选修课教材，还可供工程技术人员参考。
本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律，配套齐全
党的二十大报告提出:“推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。”当前，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，急需源源不断的大国工匠和高技能人才，提供人力资源和智力支持。本书准确把握当前科技革命和产业变革蓄势待发，特别是智能机器人技术加速演进背景下职业教育改革发展内外部环境发生的深刻变化，通过工业机器人教材体系设计、知识模块重构、项目任务驱动和数字资源赋能等系统化建设，提高智能及高端装备制造战略性新兴产业人才自主培养质量。
当前，机器人产业蓬勃发展，正极大地改变着人类生产和生活方式，为经济社会发展注入强劲动力。通过持续创新、深化应用，全球机器人产业规模快速增长，集成应用大幅拓展。自2013年以来，我国工业机器人市场已连续八年稳居全球第一，2020年制造业机器人密度达到246台/万人，是全球平均水平的近2倍。《“十四五”机器人产业发展规划》明确指出，进一步拓展机器人应用的深度和广度，开展深耕行业应用、拓展新兴应用、做强特色应用的“机器人+”应用专项行动，力争“十四五”期间我国制造业机器人密度实现翻番。
然而，目前我国智能及高端装备制造领域综合素质高、专业技术全面、技能熟练的大国工匠和高技能焊接人才匮乏，这或将成为制约创新驱动发展和制造强国建设的“卡脖子”难题。中国工程院院士周济指出，从系统构成的角度看，智能制造系统也始终都是由人、信息系统和物理系统协同集成的人-信息-物理系统，其中制造是主体、智能是主导、人是主宰。新一代智能制造更加突出人的中心地位。智能制造场景之创新、技术之融合、协同之丰富对产业技术技能人才提出了极高要求，不仅需要具备数字技术与生产制造的跨领域知识储备，而且需要懂得如何与机器或数字化工具协同工作，还需要在机器或数字语言与实际制造场景做好“翻译”，如此素质高、专业技术全面、技能熟练的大国工匠和高技能焊接人才虚位以待、高薪难求已是不争的事实。
在此背景下，根据全国机械职业教育教学指导委员会新颁布的教学标准，结合素质高、专业技术全面、技能熟练的大国工匠和高技能焊接人才培养的教学诉求，融入编者十余载对机器人焊接应用的实践总结及教学经验，通过产教深度融合、校际紧密合作的生态协同形式编写了本书。
本书特点如下：
（1）瞄准智造职业方向，做“好”教材顶层设计 根据工业机器人操作运维人员等国家职业技术技能标准，面向智能（焊接）机器人装备与产线应用领域方向，构建体现新时代类型特色的精品套系教材。截至目前，已出版的系列教材有《工业机器人基础》《工业机器人技术及应用（第2版）》《工业机器人编程》《焊接机器人编程及应用（第2版）》《焊接机器人编程与维护》等。
（2）立足课证赛岗融通，做“优”任务知识体系 及时将行业企业的焊接新技术、新工艺、新装备等创新要素纳入课程教学内容，将高校、企业承办的热点焊接赛事和工程案例等编入教材，深度对接1+X证书制度试点工作，通过机器人与焊接工艺深度融合、通用行业知识与专业品牌实践深度融通，辅以项目任务驱动，打破传统学科知识体系的实践导向教材编写体例，强化课程教材的科学性、前瞻性和适应性。
（3）增强学习过程互动，做“活”理实虚一体化 遵循职业岗位工作过程，以学生学习过程为中心，为书中每个项目设置“学习目标”“学习导图”“灯塔传承”等十余项互动教学环节，让教学方法“活”起来。“学习目标”与“学习导图”，给学生一张标有目的地的“知识地图”，便于学生梳理项目知识点之间的内在联系，不断激发学生的求知欲；“灯塔传承”，用社会主义核心价值观铸魂育人，培养学生精益求精的工匠精神和良好的社会责任感；“任务提出”与“知识准备”，提炼与项目内容相适应的工程案例和知识储备，由任务需求牵引，激发学生的学习兴趣；“任务分析”与“任务实施”，针对项目任务要求，学生可以“做中学”“学中做”，培养学生的工程思维和实践能力；“任务评价”，根据工程质量标准，真实评价工作效果，培养学生的质量意识；“任务拓展”，设置开放性问题或任务，供学生开展研讨，培养学生的语言表达能力和批判精神；“拓展阅读”，介绍项目涉及领域的前沿技术和软件工具等内容，方便学生开展探索式学习；“知识测评”，对项目的重要知识点进行练习测试，也方便学生期末复习。
（4）面向移动泛在学习，做“强”立体资源配套 主动适应“互联网+”发展新形势，广泛谋求校企、校际合作，采取多元合作，共同开发富媒体新形态教材。借助校企合作，共建工业机器人产教融合实训基地，集聚典型工程案例、竞赛任务和微视频等数字教学资源。书中所有任务均源自工程案例和竞赛任务，并配套有课程大纲、多媒体课件、知识测评答案、仿真及微视频动画等教学资源，方便学生随时随地观看和学习，有效夯实教材的实用性。
本书由浙江纺织服装职业技术学院崔海和浙江师范大学兰虎、樊俊任主编，浙江机电职业技术学院邱葭菲担任主审。项目1由崔海编写，项目2、项目3由兰虎编写，项目4
职业院校教师
前言
二维码索引
项目1 ?放眼世界，探寻工业机器人的庐山真面目 1
任务1.1 走进工业机器人 3
1.1.1 工业机器人概述 3
1.1.2 工业机器人的机械结构 9
拓展阅读 FANUC工业机器人 12
任务1.2 认知工业机器人系统 13
1.2.1 工业机器人的系统组成 13
1.2.2 工业机器人的分类及应用 20
拓展阅读 智能制造与工业机器人 24
项目2 ?初窥门径，揭开焊接机器人的神秘面纱 26
任务2.1 再探焊接机器人系统 28
2.1.1 焊接机器人的常见分类 28
2.1.2 焊接机器人的系统组成 29
2.1.3 焊接机器人的工作原理 39
拓展阅读 FANUC焊接机器人 44
任务2.2 熟知焊接机器人安全常识 44
2.2.1 安全防护装置 44
2.2.2 常见安全标志 45
2.2.3 安全操作规程 47
2.2.4 焊接劳保用品 48
拓展阅读 智能协作机器人焊接 51
项目3 ?小试牛刀，初识焊接机器人的任务编程 53
任务3.1 创建机器人焊接任务程序 55
3.1.1 焊接机器人系统通电 55
3.1.2 示教盒的按键布局 57
3.1.3 示教盒的界面窗口 58
3.1.4 机器人任务程序创建 61
拓展阅读 焊接机器人任务程序备份与加载 64
任务3.2 编制机器人平板堆焊任务程序 64
3.2.1 焊接机器人的编程内容 65
3.2.2 焊接机器人的编程方法 66
3.2.3 焊接机器人的轨迹示教 68
3.2.4 机器人焊接区间的示教 72
拓展阅读 焊接机器人离线仿真 82
项目4 ?蓄势待发，设置焊接机器人的工具坐标系 84
任务4.1 机器人工具坐标系设置 86
4.1.1 焊接机器人系统运动轴 87
4.1.2 焊接机器人系统坐标系 91
4.1.3 焊接机器人的点动方式 96
4.1.4 工具坐标系的设置方法 99
拓展阅读 焊接机器人工件（用户）坐标系的设置 108
任务4.2 点动机器人沿板-板T形接头角焊缝运动 108
4.2.1 T形接头平角焊焊枪姿态规划 109
4.2.2 机器人焊枪姿态显示 110
项目5 ?再接再厉，板-板对接接头机器人平焊及其优化 118
任务5.1 板-板对接接头机器人平焊任务编程 120
5.1.1 机器人直线焊接轨迹示教 120
5.1.2 机器人焊接条件示教 122
5.1.3 机器人焊接动作次序示教 128
5.1.4 机器人焊接任务程序验证 131
任务5.2 板-板对接接头机器人平焊工艺优化 138
5.2.1 对接焊缝的成形质量 139
5.2.2 焊接机器人编程指令 141
5.2.3 机器人任务程序编辑 144
拓展阅读 焊接机器人功能软件包设置 150
项目6 ?行稳致远，骑坐式管-板T形接头机器人平角焊及其优化 153
任务6.1 骑坐式管-板T形接头机器人平角焊任务编程 155
6.1.1 机器人圆弧焊接轨迹示教 155
6.1.2 机器人连弧焊接轨迹示教 157
6.1.3 机器人圆周焊接轨迹示教 160
6.1.4 骑坐式管-板平角焊焊枪姿态规划 162
任务6.2 骑坐式管-板T形接头机器人平角焊工艺优化 169
6.2.1 T形接头角焊缝的成形质量 170
6.2.2 机器人圆弧运动指令 172
拓展阅读 焊丝使用量的监控 176
项目7 ?大显身手，板-板T形接头机器人立角焊及其优化 178
任务7.1 板-板T形接头机器人立角焊任务编程 180
7.1.1 摆动电弧与摆动焊道 180
7.1.2 机器人直线摆动轨迹示教 181
7.1.3 机器人焊枪摆动参数配置 183
7.1.4 立角焊机器人焊枪姿态规划 187
任务7.2 板-板T形接头机器人立角焊工艺优化 195
7.2.1 机器人摆动运动指令 195
7.2.2 机器人摆动轨迹测试 197
拓展阅读 焊接机器人的摆动条件设置 201
项目8 ?未来可期，焊接机器人工艺辅助设备的编程与调试 203
任务8.1 骑坐式管-板T形接头机器人船形焊及其优化 205
8.1.1 机器人系统附加轴的联动 206
8.1.2 机器人系统附加轴的点动方式 209
8.1.3 机器人系统附加轴的状态调整 211
8.1.4 骑坐式管-板船形焊焊枪姿态规划 212
拓展阅读 多机器人协调（同）焊接 219
任务8.2 机器人焊枪自动清洁编程及调试 219
8.2.1 机器人焊枪自动清洁的动作次序 220
8.2.2 焊接机器人I/O信号 224
8.2.3 机器人信号处理指令 226
8.2.4 机器人流程控制指令 229
拓展阅读 焊接机器人专用I/O信号 243
参考文献 245
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