工業(yè)機(jī)器人仿真與編程技術(shù)基礎(chǔ)
定 價(jià)：39 元
叢書名：“十三五”國家重點(diǎn)出版物出版規(guī)劃項(xiàng)目 現(xiàn)代機(jī)械工程系列精品教材
- 作者：郇極
- 出版時(shí)間：2021/9/1
- ISBN：9787111684275
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP242.2
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書介紹了使用Java語言和OpenGL圖形編程工具開發(fā)Android操作系統(tǒng)下工業(yè)機(jī)器人仿真軟件的編程方法和程序?qū)嵗�。通過學(xué)習(xí)本書，讀者可以自己編寫一個(gè)簡單的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真程序，使其在Android操作系統(tǒng)的手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。
本書的主要內(nèi)容包括：概述、工業(yè)機(jī)器人仿真程序和仿真樣機(jī)介紹、編程語言介紹、應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境介紹、圖形編程介紹、工業(yè)機(jī)器人部件仿真編程、工業(yè)機(jī)器人仿真程序操作界面編程、工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真編程、圓柱坐標(biāo)系坐標(biāo)變換編程、工業(yè)機(jī)器人程序控制運(yùn)動(dòng)仿真編程。
本書可作為各類高等院校相關(guān)專業(yè)工業(yè)機(jī)器人實(shí)踐類課程的教材，工程技術(shù)人員進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人仿真方向的研究資料，以及編程愛好者自學(xué)Android操作系統(tǒng)下OpenGL編程技術(shù)的入門教材。
本書介紹了使用Java語言和OpenGL圖形編程工具開發(fā)Android操作系統(tǒng)下工業(yè)機(jī)器人仿真軟件的編程方法和程序?qū)嵗�，可以幫助讀者學(xué)習(xí)Android操作系統(tǒng)下工業(yè)機(jī)器人仿真軟件開發(fā)技術(shù)以及OpenGL編程技術(shù)。
平板計(jì)算機(jī)（Tablet Personal Computer）是目前廣泛使用的移動(dòng)多媒體設(shè)備。由于其具有豐富的顯示、操作、計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)功能，因此逐漸開始被應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。平板計(jì)算機(jī)既可以作為具有控制、操作和顯示功能的全功能控制器，也可以作為主控制裝置的操作和顯示單元�？刂七^程的運(yùn)動(dòng)圖形仿真可為操作和調(diào)試控制系統(tǒng)提供很大的方便，目前已經(jīng)成為許多控制裝置的必要功能和基本要求。
作者于2016年在北京航空航天大學(xué)的數(shù)控和伺服技術(shù)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站上（wwwncservocom）發(fā)布了用于工業(yè)機(jī)器人教學(xué)和編程練習(xí)的虛擬工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)程序（PAD ROBOT）。它是運(yùn)行在Android操作系統(tǒng)平板計(jì)算機(jī)或手機(jī)上的虛擬工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)程序，能夠?yàn)槭褂谜咛峁┮粋�(gè)便捷、安全的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制編程練習(xí)環(huán)境。使用者可以在平板計(jì)算機(jī)或手機(jī)上編寫自己的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制程序，然后在該系統(tǒng)上運(yùn)行，從而學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人編程技術(shù)。該系統(tǒng)程序經(jīng)過不斷完善，目前已具有工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的基本功能，包括運(yùn)動(dòng)控制程序創(chuàng)建、程序譯碼、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)控制、直角坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)控制、工具姿態(tài)控制、直線和圓弧插補(bǔ)、工具補(bǔ)償、工具更換、運(yùn)行操作。
PAD ROBOT是作者使用Java語言和OpenGL圖形編程工具編寫的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真應(yīng)用程序。本書將作者開發(fā)該系統(tǒng)時(shí)所編寫的典型圖形和動(dòng)畫編程程序、機(jī)器人控制程序等介紹給讀者，幫助讀者學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人仿真軟件開發(fā)技術(shù)及Android操作系統(tǒng)下的OpenGL編程技術(shù)。本書給出了手動(dòng)操作機(jī)器人關(guān)節(jié)坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的程序演示示例，介紹了圓柱坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)控制功能和程序控制自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行的編程方法和程序示例，以及譯碼器、插補(bǔ)器、圓柱坐標(biāo)變換和程序運(yùn)行管理程序原理和編程示例，終完成機(jī)器人執(zhí)行圓柱坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)控制程序自動(dòng)運(yùn)行的演示。
本書的主要內(nèi)容如下：
第1章為概述，介紹了用平板計(jì)算機(jī)進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人仿真編程的意義和本書特色。
第2章介紹了作者開發(fā)的兩個(gè)工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真樣機(jī)，讀者可以把它們安裝在平板計(jì)算機(jī)和手機(jī)上，完成操作演示。
第3章概要介紹了Java編程語言，給出了與本書后續(xù)內(nèi)容相關(guān)的典型編程示例。
第4章概要介紹了基于Android操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，給出了與本書后續(xù)內(nèi)容相關(guān)的典型編程示例。
第5章以工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真樣機(jī)的基座部件為例，介紹應(yīng)用Android操作系統(tǒng)和OpenGL編程的基本方法，完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真樣機(jī)基座部件的3D顯示示例。
第6章以工業(yè)機(jī)器人部件仿真樣機(jī)程序?yàn)槔�，完成工業(yè)機(jī)器人全部部件的3D建模和顯示。
第7章介紹工業(yè)機(jī)器人仿真操作界面的編程方法和編程示例。
第8章介紹工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真控制的編程方法和編程示例，終完成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)演示。
第9章介紹圓柱坐標(biāo)變換及其編程方法，并給出編程示例。
第10章介紹工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)工作原理、插補(bǔ)器原理、控制系統(tǒng)編程示例，包括對運(yùn)動(dòng)控制程序格式、譯碼器、插補(bǔ)器、圓柱坐標(biāo)變換、運(yùn)行控制管理的介紹，并給出數(shù)控程序控制演示示例。
附錄A～I(xiàn)為本書示例程序的源程序文檔。
按照本書的內(nèi)容順序和示例程序，讀者可以自己編寫出一個(gè)簡單的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真程序，并在Android操作系統(tǒng)下的手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。本書內(nèi)容對使用OpenGL編程工具編寫Android操作系統(tǒng)下的其他圖形顯示軟件也具有參考作用。
本書配備的電子資源有：PAD ROBOT 安裝程序、GL ROBOT安裝程序（關(guān)節(jié)坐標(biāo)系控制）、GL ROBOT CL安裝程序（圓柱坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)控制）、GL ROBOT PR安裝程序（數(shù)控控制程序）、_surfaced類的Java源程序、GL_CONST類的Java源程序、ROB_PAR類的Java源程序、JOINT類的Java源程序。讀者可在機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)（wwwcmpeducom）上下載。
書中難免有疏漏和不足之處，敬請各位讀者批評指正。
作者
前言
第1章概述
11開發(fā)和編程環(huán)境
12OpenGL圖形編程工具
13本書特點(diǎn)
第2章工業(yè)機(jī)器人仿真程序和仿真
樣機(jī)介紹
21工業(yè)機(jī)器人仿真程序PAD ROBOT
22工業(yè)機(jī)器人仿真樣機(jī)GL ROBOT
第3章編程語言介紹
31Java程序設(shè)計(jì)
311Java語言特點(diǎn)
312開發(fā)環(huán)境
32Java語言基礎(chǔ)
321Java程序的符號集
322Java程序的基本組成
323常量與變量
324數(shù)據(jù)類型
325運(yùn)算符和表達(dá)式
326控制語句
33Java語法要點(diǎn)
331類和對象
332枚舉類型
333數(shù)組
334String類
335異常處理
336包的應(yīng)用
337數(shù)學(xué)運(yùn)算
第4章應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境介紹
41Android開發(fā)概述
411Android系統(tǒng)框架
412Android應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境的
搭建
413Android工程的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行
42基于Android開發(fā)工業(yè)機(jī)器人仿真
軟件
421Activity和視圖布局
422定時(shí)器
第5章圖形編程介紹
51安裝Android應(yīng)用程序開發(fā)
工具Eclipse
52定義物體表面
53創(chuàng)建GL ROBOT基座part0的數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)
54創(chuàng)建GL ROBOT基座的頂點(diǎn)和法
向量數(shù)組
55創(chuàng)建顯示界面
56創(chuàng)建渲染器接口類
561onSurfaceCreated()方法
562onSurfaceChanged()方法
563onDrawFrame()方法
57創(chuàng)建視圖類
58編寫主程序
59運(yùn)行示例程序
第6章工業(yè)機(jī)器人部件仿真編程
61部件part1
611結(jié)構(gòu)
612構(gòu)建轉(zhuǎn)臺(tái)的頂點(diǎn)和法向量
數(shù)組
613構(gòu)建立柱的頂點(diǎn)和法向量數(shù)組
614顯示
62部件part2
621結(jié)構(gòu)
622構(gòu)建關(guān)節(jié)的頂點(diǎn)和法向量數(shù)組
623構(gòu)建擺桿的頂點(diǎn)和法向量數(shù)組
624顯示
63部件part3
631結(jié)構(gòu)
632構(gòu)建圓柱的頂點(diǎn)和法向量
數(shù)組
633顯示
64部件part4
641結(jié)構(gòu)
642構(gòu)建圓柱側(cè)面頂點(diǎn)和法向量
數(shù)組
643顯示
65部件part5
651結(jié)構(gòu)
652構(gòu)建擺桿和關(guān)節(jié)的頂點(diǎn)和法向量
數(shù)組
653顯示
66部件part6
661結(jié)構(gòu)
662構(gòu)建轉(zhuǎn)盤和卡爪的頂點(diǎn)和法向量
數(shù)組
663顯示
第7章工業(yè)機(jī)器人仿真程序操作
界面編程
71操作界面布局
72操作按鈕編程
721按鈕A0～A5編程
722按鈕move和stop編程
723按鈕F％編程
73位置、速度和定時(shí)器計(jì)數(shù)顯示
編程
74運(yùn)行操作界面
第8章工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真編程
81定時(shí)器編程
82運(yùn)動(dòng)控制編程
821添加全局靜態(tài)變量
822關(guān)節(jié)位置計(jì)算
823JOINT變量賦值
83運(yùn)動(dòng)和顯示編程
目錄
第9章圓柱坐標(biāo)系坐標(biāo)變換編程
91圓柱坐標(biāo)系和坐標(biāo)變換計(jì)算
92坐標(biāo)變換編程示例
第10章工業(yè)機(jī)器人程序控制運(yùn)動(dòng)
仿真編程
101控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理
102直線插補(bǔ)器原理
103工業(yè)機(jī)器人程序控制運(yùn)動(dòng)仿真
編程示例
1031創(chuàng)建GL ROBOT PR工程
1032添加狀態(tài)標(biāo)志ST類
1033添加直線插補(bǔ)器_interpolator類
1034添加譯碼器_decoder類
1035操作界面布局
1036主程序MainActivity
104運(yùn)行控制程序
附錄
附錄A_surface類的源程序
附錄BGL_CONST類和ROB_PAR類的
源程序
附錄B1GL_CONST類的源程序
附錄B2ROB_PAR類的源程序
附錄B3JOINT類的源程序
附錄C_part 0～_part 6類的源程序
附錄C1_part 0類的源程序
附錄C2_part1類的源程序
附錄C3_part2類的源程序
附錄C4_part3類的源程序
附錄C5_part4類的源程序
附錄C6_part5類的源程序
附錄C7_part6類的源程序
附錄Dactivity_mainxml的源程序
附錄D1activity_mainxml的源程序1
附錄D2activity_mainxml的源程序2
附錄E渲染器接口viewRenderer及其
onDrawFrame()方法的源程序
附錄E1渲染器接口viewRenderer的
源程序1
附錄E2渲染器接口viewRenderer的
源程序2
附錄E3渲染器接口viewRenderer及
其onDrawFrame()方法的源
程序3
附錄E4渲染器接口viewRenderer中
onDrawFrame()方法的
源程序4
附錄F視圖類MyGLView的源程序
附錄Ggl_robot的MainActivity的
源程序
附錄G1MainActivity的源程序1
附錄G2MainActivity的源程序2
附錄Hgl_robot_cl的MainActivity
源程序
附錄Igl_robot_pr的MainActivity
源程序
參考文獻(xiàn)
書單推薦
