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第一章机器人概述
机器人是能够自动执行任务的机械装置，它能够取代或协助人类进行某些工作，是人类社会科学技术发展的综合性产物。
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●1.1机器人的起源与发展
“机器人”（Robot）一词出自原捷克斯洛伐克剧作家卡雷尔·凯培克的《罗萨姆的万能机器人》（1920）一书。书中讲述了一个名为Robot的机器人，它能够不吃饭、不疲倦地工作。随后，“机器人”一词开始在世界范围内流传起来。
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●1.2机器人的结构
并非所有机器人具有人的形态，但机器人通常具备一些人或生物的结构。一台完整的机器人，都包含机械系统、控制系统、驱动系统和感知系统这四大系统。
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●1.3工业机器人
本章介绍工业机器人
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第二章教学机器人基础
本章介绍教学机器人的硬件结构、操作方式、与上位机软件通信等内容，并详细讲解控制系统的编程环境的搭建。通过本章的学习，可以掌握常见机器人的结构和使用方法，以及如何利用上位机软件对机器人进行各种动作设置，以实现自己所预想的移动、搬运、抓取等功能。
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●2.1教学机器人实验平台
本小节将对机械臂、运动元件、执行单元、控制方式和控制单元分别进行介绍。
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●2.2教学机器人操作和上位机控制程序
本小节将对教学机器人的操作进行详细的介绍，包括准备工作、注意事项等。另外还将对上位机控制程序的安装、软件界面、控制功能等进行介绍。
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●2.3开发环境搭建
开发环境的搭建需要进行软件的安装和设置，以及仿真器的驱动。本小节将详细的分别进行说明。
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第三章教学机器人编程
本章将介绍教学机器人关节动作的控制原理及其控制系统的编程方法。通过对教学机器人的编程、演示，同学们可以了解机器人的控制信号及原理，掌握其控制系统编程方法，并学习机器人与上位机的通信协议处理等内容。
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●3.1PWM控制信号
脉冲宽度调制(PWM)，是利用单片机的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。通过对电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形，也就是说，输出的是一个方波信号。
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●3.2控制系统编程
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器、只读存储器、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
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●3.3外设与接口
外设与接口
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●3.4与上位机通讯
通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定
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第四章机器人运动基础
对于机器人来说，要完成指定任务离不开运动，而运动的实质是通过改变各关节在空间中的位置和姿态，使机器人末端执行器到达特定位置，完成对工件的特定操作。在这一过程中，必不可少地会涉及机器人本身及工具、工件的位置和姿态等因素，这就需要定义坐标系及位姿表达规则。
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●4.1机器人坐标系
机器人由多个活动关节组成，所以为了规范机器人定位，需要对机器人各关节的工作空间进行标准化命名，即机器人坐标系。机器人在特定坐标系的位置指标（通常用x、y、z来表示）可以明确机器人的位置和姿态。
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●4.2机器人坐标变换
机器人坐标变换
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●4.3机器人连杆坐标系
机器人连杆坐标系
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第五章机器人轨迹与仿真
本章中，我们以教学机器人和ABB IRB1200型工业机器人为例，分别进行运动学和动力学分析，并进行MATLAB仿真验证。通过本章的学习，学生们可以掌握机器人运动学和动力学的分析方法，能够建立机器人的运动学和动力学方程。
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●5.1机器人轨迹分析
机器人轨迹分析
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●5.2机器人运动分析
机器人运动分析
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●5.3机器人仿真与实时控制
机器人仿真与实时控制
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第六章工业机器人编程基础
本章介绍工业机器人的几种编程技术，离线编程的常用语言和软件，开发环境 RobotStudio的安装和配置，Rapid 语言的功能和架构，Rapid 语言的常用数据类型，Rapid 语言的常用语句和运算符，Rapid语句的常用指令。
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●6.1工业机器人编程
本节将进行编程系统、编程方式、离线编程软件和离线编程语言共计四方面的介绍。
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●6.2开发环境配置
在进行正式的编程学习之前，需要构建必要的开发环境，也就是要安装好RobotStudio仿真软件，并创建机器人编程的工作站。本节将进行具体说明。
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●6.3Rapid语言介绍
ABB的RobotStudio中使用的是Rapid语言。Rapid是一种高级编程语言，所包含的指令可以移动机器人、设置输出、读取输入，还能实现决策、重复其他指令、构造程序与系统操作员交流等功能。本节将详细进行介绍。
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●6.4Rapid数据类型
在Rapid语言中，所有的值、表达式、有返回值的程序等对象都应定义一个数据类型。根据数据类型的应用场景，Rapid数据类型可分为内置型、安装型和用户定义型，其中内置型是Rapid语言的一部分，安装型可支持安装程序的使用，而用户定义型则是为应用程序工程师准备的易编程应用包。这三种数据类型的使用方法并无太大区别。此外，根据数据类型的用法，数据类型又分为原子型、记录型和别名型等多种类型。本节将分别说明。
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●6.5Rapid语法基础
数据是构成Rapid程序的基本要素。Rapid语言中的程序可以看作是不同数据类型的数据遵循某一原则而组成的，而表达式、语句和指令则可以看成是构成程序的基础原则。在表达式、语句和指令中添加合适的数据会构成具有一定功能的程序，进而能够控制机器人完成特定操作。本节将介绍表达式、语句和指令的具体内容，即Rapid的语法基础。
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第七章工业机器人编程实例
本章主要介绍工业机器人的运动方式和工作模式，RobotStudio软件的使用方法，坐标系的概念和创建方法，程序创建和编辑的方法，机器人轨迹编程方法，机器人IO编程方法。
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●7.1基本概念
在使用RobotStudio软件进行机器人编程之前，还需要了解一些概念，并进行一些参数和数据的设定。本节将依次介绍。
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●7.2构建程序数据
在进行正式编程之前，有三个程序数据构建必须要完成，本节将依次介绍。
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●7.3机器人编程实例
编写一个机器人程序，首先需要确定程序需要多少个程序模块，分别进行创建；然后确认各程序模块中需要建立的例行程序，再进行创建；最后根据程序的功能需求编辑例行程序。本节将依次介绍。