本书主要介绍使用UG NX进行机器人建模和运动仿真的方法，内容涉及机器人领域的发展情况、三维建模的基础知识和UG NX的使用方法。书中完整介绍了5个利用UG NX进行建模和运动仿真的机器人实例，包括6自由度窄足式双足机器人、6自由度交叉足式双足机器人、蜘蛛型机器人、多自由度人形机器人和车载人形机器人。读者可以在熟悉UG NX操作的同时体会机器人的设计思路，为DIY机器人打下基础。 本书适合对机器人设计感兴趣或参加机器人比赛的人员阅读，也可作为高等院校相关专业和职业培训的实验用书。
全面介绍了使用UG NX进行机器人建模和运动仿真的方法。
前言
21世纪以来，国内外对机器人技术的发展越来越重视。机器人技术被认为是对未来新兴产业发展具有重要意义的高技术之一。2019年将迎来机器人革命，机器人革命有望成为第三次工业革命的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局。与机器人相关的技术势必成为技术工程师和科研工作者关注的焦点。
三维建模技术作为机器人关键技术之一，也得到了相应的发展。UG NX作为当今最优秀的建模软件之一，具有以下功能：NX钣金、外观造型设计、制图、高级仿真、运动仿真、加工、基本环境、装配、产品和加工信息（PMI）、建模。本书主要以机器人实例的形式讲解建模和运动仿真功能。
本书主要分为三大部分，共8章。
第一部分为第1、2章，主要讲解机器人的基础知识和三维建模的基础知识。第1章介绍当前机器人的发展趋势及相关机器人比赛，使读者对机器人有个整体的认知。第2章介绍UG NX入门操作和相关知识点，并通过两个简单实例加强练习，使读者对UG NX入门操作及相关的机械知识点有一定的了解。
第二部分为第3章，主要讲解浪漫之塔、可爱娃娃和军中枪魂三个实体的建模过程。浪漫之塔以现实中的埃菲尔铁塔为原模型，军中枪魂以现实中的AK-47军用步枪为原模型，通过这两个模型的绘制，读者可以基本掌握绘制实体的相关命令。
第三部分为第4～8章，主要讲解机器人的建模与运动仿真，包含6自由度窄足式双足机器人、6自由度交叉足式双足机器人、蜘蛛型机器人、多自由度人形机器人和车载人形机器人。5套机器人模型由简单到复杂，循序渐进。同时，每一套模型又完整地包含部件建模、装配、创建连杆和运动副、加载驱动和创建解算方案等详细过程，从而保证每一套机器人模型的完整性和独立性。本部分所绘制的机器人相关部件均可通用。学习完本部分后，读者可自行DIY 8足机器人或更多自由度的人形机器人。
本书取材广泛、内容新颖、实用性强，全面介绍了使用UG NX进行机器人建模和运动仿真的方法。本书适合对机器人设计感兴趣或参加机器人比赛的人员阅读，也可作为高等院校相关专业和职业培训的实验用书。
本书顺利完稿离不开广大朋友的支持与帮助。特别感谢天津科技大学戴凤智老师的谆谆教诲及对本书的指导和审阅。田建雄、欧阳育星、宋滨鹄、康奇家、满海芳、金希（SUPINFO International University）、李尚谦（University of Leicester）、魏宝昌、常胜彪、韩文龙、岳远里等对本书提出了许多宝贵意见并给予扶持，在此一并表示感谢！
由于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免有错误和不足之处，敬请读者批评指正！如若发现问题及错误，请与作者联系（刘波：1422407797@qq.com）。
编著者
2017年10月
刘波，2013年内蒙古大学研究生毕业至今在学校任教。专业研究领域：自动控制。著作方向：机器人。曾出版的作品有：《机器人设计与制作》化学工业出版社，2016.05.
一、入门篇?绘制前准备
第1章 绪 论
1.1 机器人的概念3
1.1.1 机器人是什么3
1.1.2 机器人的组成4
1.1.3 机器人的分类5
1.2 机器人的发展趋势8
1.2.1 智能机器人8
1.2.2 工业机器人9
1.3 机器人比赛10
1.3.1 国际机器人比赛简介10
1.3.2 国内机器人比赛简介11
1.3.3 机器人比赛的发展特点14
第2章 三维建模基础
2.1 UG NX软件入门15
2.1.1 UG NX功能介绍16
2.1.2 建模常用命令和基本操作介绍17
2.2 基础知识23
2.2.1 尺寸链23
2.2.2 装配约束27
2.2.3 运动副27
2.3 UG NX基本操作28
2.3.1 利用草图曲线绘制几何体28
2.3.2 利用空间曲线绘制空间模型31
二、进阶篇?实体实例
第3章 实体建模
3.1 浪漫之塔37
3.1.1 绘制塔基37
3.1.2 绘制塔身42
3.1.3 绘制塔顶45
3.1.4 渲染实体浪漫之塔46
3.1.5 文件导出46
3.2 可爱娃娃48
3.2.1 绘制身躯48
3.2.2 绘制头部49
3.2.3 渲染实体娃娃51
3.2.4 文件导出51
3.3 军中枪魂52
3.3.1 绘制枪柄52
3.3.2 绘制枪身54
3.3.3 绘制枪膛63
3.3.4 渲染实体军中枪魂67
3.3.5 文件导出68
三、精通篇?综合实例
第4章 6自由度窄足式双足机器人
4.1 零部件绘制71
4.1.1 舵机71
4.1.2 轴承76
4.1.3 舵盘76
4.1.4 多功能支架77
4.1.5 一字形部件80
4.1.6 长U形部件81
4.1.7 短U形部件82
4.1.8 L形部件83
4.1.9 U形支架83
4.1.10 窄足脚板85
4.1.11 螺栓和螺母86
4.2 各部位装配87
4.2.1 髋关节装配87
4.2.2 膝关节装配97
4.2.3 踝关节装配104
4.3 运动仿真108
4.3.1 创建连杆108
4.3.2 创建运动副110
4.3.3 加载驱动112
4.3.4 创建解算方案113
4.3.5 导出动画113
第5章 6自由度交叉足式双足机器人
5.1 零部件绘制115
5.1.1 交叉足左脚板115
5.1.2 交叉足右脚板116
5.1.3 腰部零件117
5.2 各部位装配119
5.2.1 髋关节装配119
5.2.2 膝关节装配127
5.2.3 踝关节装配134
5.3 运动仿真137
5.3.1 创建连杆137
5.3.2 创建运动副140
5.3.3 加载驱动141
5.3.4 创建解算方案142
5.3.5 导出动画142
第6章 蜘蛛型机器人
6.1 零部件绘制144
6.1.1 固定底盘144
6.1.2 斜U形部件145
6.2 各部位装配147
6.2.1 腿部装配147
6.2.2 整体装配160
6.3 运动仿真162
6.3.1 创建连杆162
6.3.2 创建运动副164
6.3.3 加载驱动166
6.3.4 创建解算方案167
6.3.5 导出动画167
第7章 多自由度人形机器人
7.1 零部件绘制169
7.1.1 手部部件169
7.1.2 头部部件171
7.2 各部位装配173
7.2.1 下肢装配173
7.2.2 腰部装配175
7.2.3 上肢装配181
7.3 运动仿真185
7.3.1 创建连杆185
7.3.2 创建运动副188
7.3.3 加载驱动190
7.3.4 创建解算方案190
7.3.5 导出动画190
第8章 车载人形机器人
8.1 零部件绘制192
8.1.1 车架192
8.1.2 电动机支架194
8.1.3 驱动电动机195
8.1.4 车轮197
8.2 各部位装配200
8.2.1 车装配200
8.2.2 机器人装配205
8.2.3 整体装配206
8.3 运动仿真208
8.3.1 创建连杆208
8.3.2 创建运动副210
8.3.3 加载驱动210
8.3.4 创建解算方案211
8.3.5 导出动画211
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