●理论篇——溯本而求源，温故而知新

第1章　工业机器人末端执行器 2
　1.1　工业机器人末端执行器概述 2
　1.2　末端执行器设计方法 3
　　1.2.1　设计要求 3
　　1.2.2　设计方法 4
　1.3　末端执行器设计分类 5
　　1.3.1　根据用途分类 5
　　1.3.2　根据工作原理分类 5
　　1.3.3　根据夹持方式分类 5
　　1.3.4　根据运动形式分类 5
　　1.3.5　根据结构分类 6
　1.4　夹钳式末端执行器 8
　　1.4.1　手指设计 9
　　1.4.2　传动机构 9
　　1.4.3　几种典型手爪 12
　　1.4.4　研究现状 13
　1.5　吸附式末端执行器 14
　　1.5.1　气吸附式末端执行器 14
　　1.5.2　磁吸附式末端执行器 16
　1.6　专用末端执行器 17
　　1.6.1　一般专用末端执行器 17
　　1.6.2　特殊专用末端执行器 18
　1.7　工具快换装置 19
　　1.7.1　单工位换接装置 19
　　1.7.2　多工位换接装置 20
第2章　机器人柔性工具设计 22
　2.1　柔性夹具的设计要求及方法 22
　　2.1.1　柔性夹具的设计要求 22
　　2.1.2　柔性夹具的设计方法 23
　　2.1.3　柔性夹具及其设计的发展 23
　2.2　柔性手指结构设计 24
　　2.2.1　结构组成和变形原理 24
　　2.2.2　乳胶管变形分析 24
　　2.2.3　弯曲变形理论分析 26
　2.3　气动柔性三指机械手设计 27
　　2.3.1　三指机械手结构与功能 27
　　2.3.2　手掌结构设计 28
　　2.3.3　柔性手指设计 28
　2.4　柔性三指实验与分析 29
　　2.4.1　柔性手指实验 29
　　2.4.2　抓取模式 30
　　2.4.3　抓取实验 31
　2.5　SRT软体机器人 32
　　2.5.1　柔性夹爪抓取原理 33
　　2.5.2　SFG柔性夹爪 33
　　2.5.3　MVG微型真空夹爪 36
　　2.5.4　ISC内撑夹具 38
　　2.5.5　SRT柔性夹爪特点 38
　　2.5.6　柔性夹爪适用领域 39
第3章　机器人快换装置设计 41
　3.1　国内外研究现状 41
　　3.1.1　国外状况 41
　　3.1.2　国内状况 43
　3.2　总体结构及其原理 44
　　3.2.1　快换系统的组成 44
　　3.2.2　锁紧装置分类 44
　　3.2.3　快换装置的动力源 45
　　3.2.4　快换装置的特点 46
　3.3　快换装置结构设计 46
　　3.3.1　快换装置设计目标 46
　　3.3.2　快换装置的设计 47
　　3.3.3　快换装置工作过程 49
　　3.3.4　锁紧装置的气路设计 51
　3.4　快换装置受力分析 52
　　3.4.1　切换过程中钢球受力分析 52
　　3.4.2　锁紧机构的受力分析 53
　3.5　快换装置的安全性 54
　　3.5.1　机械锁紧机构 54
　　3.5.2　外部控制单元 55

●设计篇——工欲善其事，必先利其器

第4章　工业机器人工具原理设计 58
　4.1　齿轮传动夹钳式夹爪设计 58
　　4.1.1　夹爪主体零件设计 59
　　4.1.2　连杆零件设计 63
　　4.1.3　传动杆零件设计 65
　　4.1.4　夹爪零件设计 70
　　4.1.5　齿轮传动夹钳式夹爪零件装配 75
　4.2　螺旋传动夹钳式夹爪设计 78
　　4.2.1　夹爪主体零件设计 79
　　4.2.2　夹爪臂零件设计 85
　　4.2.3　传动零件设计 87
　　4.2.4　夹爪指尖零件设计 94
　　4.2.5　螺旋传动夹钳式夹爪零件装配 97
　4.3　机器人柔性夹爪设计 100
　　4.3.1　柔爪爪指零件设计 101
　　4.3.2　柔爪固定板零件设计 109
　　4.3.3　柔爪固定壳零件设计 114
　　4.3.4　柔爪基体零件设计 121
　　4.3.5　机器人法兰盘等其他零件设计 125
　　4.3.6　柔性夹爪零件装配 128
第5章　工业机器人工具应用设计 133
　5.1　机械臂夹爪设计 133
　　5.1.1　夹爪主体零件设计 134
　　5.1.2　夹爪连接件设计 143
　　5.1.3　机器人法兰盘设计 145
　　5.1.4　夹爪零件设计 148
　　5.1.5　机械臂夹爪零件装配 155
　5.2　吸盘工具设计 157
　　5.2.1　吸嘴零件设计 158
　　5.2.2　吸盘主体设计 160
　　5.2.3　紧固零件设计 164
　　5.2.4　机器人法兰盘设计 167
　　5.2.5　吸盘工具零件装配 171

●仿真应用篇——学以致用，用学相长

第6章　工业机器人工作站工具快换仿真应用 176
　6.1　搭建工业机器人工作站环境 177
　　6.1.1　机器人工作站介绍 177
　　6.1.2　新建工作单元 178
　　6.1.3　添加工件Parts 183
　　6.1.4　配置夹具Fixtures 184
　　6.1.5　添加末端工具 189
　6.2　机器人工作站笔形工具绘图仿真 193
　　6.2.1　设置笔形工具坐标系 194
　　6.2.2　编写笔形工具程序 196
　6.3　机器人工作站吸盘工具搬运仿真 200
　　6.3.1　设置吸盘工具坐标系 200
　　6.3.2　定义Fixtures上的工件参数 203
　　6.3.3　编写吸盘工具程序 204
　6.4　机器人工作站夹爪工具搬运仿真 207
　　6.4.1　设置夹爪工具坐标系 207
　　6.4.2　编写夹爪工具程序 211
第7章　工业机器人吸盘设计与仿真应用 215
　7.1　工业机器人工作环境 216
　　7.1.1　工作站设计需求 216
　　7.1.2　机器人型号选择 216
　　7.1.3　工作场地布置 217
　7.2　工业机器人工具吸盘设计 218
　　7.2.1　工件绘制 219
　　7.2.2　吸盘工具设计 219
　7.3　工业机器人编程仿真 221
　　7.3.1　工作站配置 221
　　7.3.2　I/O配置 223
　　7.3.3　机器人程序设计 226

参考文献 229