本书以全新的编排方式、贴近读者的语言，由浅入深、循序渐进地介绍了SolidWorks软件的应用和工业机器人三维建模。本书共7章，包括工业机器人概述及典型结构、SolidWorks基础应用、工业机器人本体建模、工业机器人装配、工业机器人末端执行器建模、创建二维工程图和工业机器人运动仿真。
本书突出应用主线，以单元讲解形式安排章节。各章结合实例、讲练结合，使读者易于接受和掌握，并提供练习题以供读者实战练习。
本书可作为职业院校工业机器人技术及相关专业的教学用书，也可供相关工程技术人员参考。

★以生产一线工业机器人系统典型结构为载体
★突出应用主线，结合实例，讲练结合
★依据高等职业教育专科工业机器人技术专业教学标准编写
★编者长期从事SolidWorks和工业机器人三维设计等课程的教学和培训工作，有丰富的实践经验

党的二十大报告提出加快建设制造强国。实现制造强国，智能制造是必经之路。围绕工业机器人技术专业人才培养目标，为适应智能制造领域优化升级的需要，对接工业机器人产业数字化、网络化、智能化发展的新趋势，对接新产业、新业态、新模式下工业机器人应用系统集成、设计仿真、运行维护、安装调试等岗位（群）的新要求，编写了本书。
本书适用48～64学时，少学时的教学内容可根据需要进行删减。本书可以作为高等职业院校设计软件课程教材，CAD/CAM爱好者和企业工程师学习用书。书中的案例及练习题取材于企业用工业机器人零部件及辅助件。本书具有以下特点。
（1）以生产一线工业机器人系统典型机械结构和工业机器人实训系统为载体，注重将软件操作与工业机器人三维设计紧密结合，突出实践环节的基本操作能力。
（2）依据高等职业教育专科工业机器人技术专业教学标准，参照其中的专业核心课程工业机器人离线编程与仿真数字孪生与虚拟调试技术应用中的相关内容（如工业机器人应用系统建模和仿真、工业机器人应用数字孪生系统设计和建模）编写。
（3）体现了以职业能力为本位，以应用为核心，以需用、够用为原则的职业教育特征。以生产实际为依据，突出实用性；以技能培养为主线，突出实践性。
本书的编者长期从事SolidWorks和工业机器人三维设计等课程的教学，参与SolidWorks的教学和培训工作，参与过多个工业机器人应用项目和工业机器人实训设备的设计，积累了丰富的实践经验。本书就像一位工业机器人结构三维设计师，针对使用SolidWorks中文版的广大初、中级用户，将设计项目时的思路、流程、方法、技巧和操作步骤面对面地与学员交流，是广大读者快速掌握SolidWorks和工业机器人三维设计的实用指导书。
全书共7章，主要包括工业机器人概述及典型结构、SolidWorks基础应用、工业机器人本体建模、工业机器人装配、工业机器人末端执行器建模、创建二维工程图和工业机器人运动仿真等内容，系统讲解了应用SolidWorks设计软件实现工业机器人三维建模、工业机器人末端执行器的三维设计和工业机器人运动仿真。
本书的实例和练习题安排本着由浅入深，循序渐进的原则，使读者能够学以致用，举一反三，从而快速掌握SolidWorks的使用和工业机器人三维建模。本书将专业设计元素和理念多方位融入设计范例，使全书更加实用和专业。
本书由郑贞平（无锡职业技术学院）、张小红（无锡职业技术学院）主编，刘摇摇（无锡雪浪环境科技股份有限公司）和陈玲英（企业退休工程师）任副主编，由胡俊平（无锡职业技术学院）主审。第1章由张小红编写，第2章由刘摇摇编写，第3章和第7章由郑贞平编写，第4章由陈玲英编写，第5章由陈平（无锡职业技术学院）编写，第6章由于多（无锡职业技术学院）编写。
由于编写人员水平有限，书中难免有不足之处，望广大读者不吝赐教，编写人员在此深表谢意。
编 者

前言
第1章 工业机器人概述及典型结构1
1.1 工业机器人概述1
1.1.1 工业机器人技术指标2
1.1.2 工业机器人应用行业3
1.2 工业机器人典型结构4
1.2.1 工业机器人的组成4
1.2.2 工业机器人腰部关节结构6
1.2.3 工业机器人臂部结构7
1.2.4 工业机器人的腕部和手部结构7
1.3 练习题9
第2章 SolidWorks基础应用10
2.1 SolidWorks简介10
2.1.1 SolidWorks界面介绍10
2.1.2 菜单栏11
2.1.3 管理器窗格12
2.1.4 SolidWorks的按键操作13
2.1.5 视图操作14
2.2 SolidWorks参考几何体15
2.2.1 参考基准面15
2.2.2 参考基准轴16
2.2.3 参考坐标系17
2.2.4 参考点18
2.3 SolidWorks二维草图绘制19
2.3.1 草图基本概念19
2.3.2 进入草图绘制状态21
2.3.3 退出草图绘制状态22
2.3.4 草图绘制工具23
2.3.5 设置草图绘制环境25
2.3.6 草图几何关系25
2.3.7 添加几何关系26
2.3.8 显示/删除几何关系26
2.3.9 尺寸标注27
2.3.10 尺寸修改30
2.4 练习题32
第3章 工业机器人本体建模34
3.1 基座设计34
3.1.1 基座结构分析34
3.1.2 基座三维设计方案及使用的功能34
3.1.3 基座三维设计步骤36
3.2 大臂设计57
3.2.1 大臂结构分析57
3.2.2 大臂三维设计方案及使用的功能57
3.2.3 大臂三维设计步骤59
3.3 腰体设计73
3.3.1 腰体结构分析73
3.3.2 腰体三维设计流程及使用的功能73
3.3.3 腰体三维设计步骤76
3.4 手腕连接体设计93
3.4.1 手腕连接体结构分析93
3.4.2 手腕连接体三维设计流程及使用的功能93
3.4.3 手腕连接体三维设计步骤95
3.5 练习题103
第4章 工业机器人装配104
4.1 创建装配体104
4.1.1 新建装配体104
4.1.2 添加零件107
4.1.3 添加配合108
4.2 创建腰部装配体110
4.2.1 腰部结构的基本组成110
4.2.2 创建腰部装配体的步骤110
4.3 创建工业机器人本体装配体125
4.3.1 工业机器人本体基本组成125
4.3.2 创建工业机器人装配体的步骤126
4.4 零件间的干涉检查132
4.4.1 干涉检查132
4.4.2 利用物理动力学功能133
4.5 生成爆炸视图134
4.5.1 爆炸视图简介135
4.5.2 创建爆炸视图136
4.6 练习题138
第5章 工业机器人末端执行器建模139
5.1 工业机器人末端执行器简介139
5.1.1 末端执行器介绍139
5.1.2 末端执行器分类139
5.1.3 末端执行器设计要求140
5.1.4 末端执行器的应用场所141
5.2 吸附式末端执行器三维设计142
5.2.1 吸附式末端执行器简介142
5.2.2 真空吸盘式手爪关键零部件建模143
5.2.3 真空吸盘式手爪装配体设计149
5.3 气压式夹持末端执行器三维设计155
5.3.1 气压式夹持末端执行器概述155
5.3.2 气压式夹持末端执行器建模与装配156
5.4 练习题178
第6章 创建二维工程图179
6.1 二维工程图基本功能179
6.1.1 新建工程图文件179
6.1.2 【工程图】工具栏180
6.1.3 图纸格式设置181
6.1.4 工程图环境设置182
6.1.5 视图的创建184
6.1.6 标注从动尺寸188
6.2 连接轴二维工程图创建189
6.2.1 创建连接轴基本视图189
6.2.2 标注尺寸192
6.2.3 标注注释194
6.3 末端连接法兰二维工程图创建197
6.3.1 创建末端连接法兰基本视图197
6.3.2 标注尺寸201
6.3.3 标注注释204
6.4 练习题206
第7章 工业机器人运动仿真207
7.1 SolidWorks仿真设计基础207
7.1.1 运动算例用户界面207
7.1.2 时间线和时间栏208
7.1.3 更改栏209
7.1.4 关键点与键码点209
7.1.5 运动算例基本操作210
7.1.6 动画向导工具213
7.1.7 基础仿真动画设计217
7.1.8 视图定向动画219
7.2 高级仿真动画设计221
7.2.1 马达动画设计221
7.2.2 添加引力和接触224
7.2.3 配合在动画中的应用225
7.2.4 线性弹簧226
7.3 工业机器人手爪抓取运动仿真设计227
7.3.1 工业机器人运动分析228
7.3.2 工业机器人运动仿真设计228
7.4 练习题230