顶部
收藏

机器人理论与技术基础


作者:
丁希仑、徐坤
定价:
36.50元
ISBN:
978-7-04-062901-9
版面字数:
400.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2024-09-30
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
其他

本书系统地介绍了机器人的基本原理、主要技术及其应用,使读者了解当前机器人技术的最新成果和未来发展方向。全书共12章,具体为绪论、机器人系统组成、机器人的机构、位姿描述和齐次变换、机械臂的运动学、机械臂的雅可比矩阵、移动机器人的运动学、并联机器人运动学基础、机器人的动力学、机器人的控制、机器人的运动规划、仿生机器人。

本书具有很强的基础性、实用性和前沿性。本书将基础理论和工程应用相结合,在介绍理论知识的同时,给出相关的应用示例,帮助学生加深对知识的理解;本书还注重体现学术前沿成果与新方法,开阔读者视野。

本书内容丰富,涵盖机器人的基础知识与前沿技术,可作为普通高等学校机电类本科生和研究生专业基础课的教材,也可供其他大专院校的学生及从事机器人研制、开发及应用的技术人员学习参考。

  • 前辅文
  • 第一章 绪论
    • 1.1 机器人的技术发展概论
      • 1.1.1 机器人的定义
      • 1.1.2 机器人学的历史与发展
    • 1.2 机器人学的基本概念
    • 1.3 机器人的分类
      • 1.3.1 工业机器人
      • 1.3.2 服务机器人
      • 1.3.3 特种机器人
    • 1.4 机器人的组成
    • 1.5 小结
    • 1.6 习题
  • 第二章 机器人系统组成
    • 2.1 机械系统
      • 2.1.1 本体结构
      • 2.1.2 传动结构
    • 2.2 驱动系统
      • 2.2.1 电气式驱动
      • 2.2.2 液压式驱动
      • 2.2.3 气压式驱动
      • 2.2.4 三类驱动器的比较
      • 2.2.5 新型驱动器
    • 2.3 传感器系统
      • 2.3.1 位置和姿态传感器
      • 2.3.2 速度和加速度传感器
      • 2.3.3 力力矩传感器
      • 2.3.4 视觉传感器
      • 2.3.5 激光传感器
    • 2.4 控制系统
      • 2.4.1 控制器
      • 2.4.2 通信系统
    • 2.5 小结
    • 2.6 习题
  • 第三章 机器人的机构
    • 3.1 机器人机构分类
      • 3.1.1 固定基座机器人机构
      • 3.1.2 移动机器人机构
      • 3.1.3 软体机器人机构
    • 3.2 典型固定基座机器人机构及其特点
      • 3.2.1 串联机器人
      • 3.2.2 并联机器人
      • *3.2.3 混联机器人
      • 3.2.4 末端执行器结构分类及特点
    • 3.3 典型移动机器人机构及其特点
      • 3.3.1 轮式和履带式移动机构
      • *3.3.2 足式机器人机构
    • 3.4 机构自由度
      • 3.4.1 基本概念说明
      • 3.4.2 自由度计算公式
      • 3.4.3 自由度计算示例
    • 3.5 小结
    • 3.6 习题
  • 第四章 位姿描述和齐次变换
    • 4.1 位姿描述与齐次坐标表示
      • 4.1.1 刚体的位置描述
      • 4.1.2 刚体的姿态描述
      • 4.1.3 刚体的位姿与坐标系描述
    • 4.2 坐标变换
      • 4.2.1 平移变换
      • 4.2.2 旋转变换
      • 4.2.3 一般变换
      • 4.2.4 齐次变换
    • 4.3 运动算子
      • 4.3.1 平移算子
      • 4.3.2 旋转算子
      • 4.3.3 一般形式的运动算子
    • 4.4 变换矩阵的运算
      • 4.4.1 齐次变换矩阵相乘
      • 4.4.2 齐次变换矩阵求逆
      • 4.4.3 变换方程
    • 4.5 RPY角和欧拉角
      • 4.5.1 RPY角
      • 4.5.2 欧拉角
    • 4.6 等效轴角
      • 4.6.1 旋转变换通式
      • 4.6.2 等效转轴和等效转角
      • 4.6.3 齐次变换通式
      • 4.6.4 自由矢量的变换
    • *4.7 四元数
      • 4.7.1 四元数定义
      • 4.7.2 四元数变换
    • 4.8 计算复杂性分析
    • 4.9 小结
    • 4.10 习题
  • 第五章 机械臂的运动学
    • 5.1 机械臂中的基本概念
      • 5.1.1 默认坐标系
      • 5.1.2 机械臂的状态与属性
      • 5.1.3 机械臂运动学的重要性
    • 5.2 D-H建模方法
      • 5.2.1 连杆参数
      • 5.2.2 连杆之间连接的描述
      • 5.2.3 对首尾连杆的描述
      • 5.2.4 连杆坐标系
      • 5.2.5 用连杆坐标系规定连杆参数
      • 5.2.6 建立连杆坐标系的步骤
    • 5.3 正运动学
    • 5.4 逆运动学
      • 5.4.1 运动学的逆解特性
      • 5.4.2 逆运动学求解的方法
      • 5.4.3 Paul反变换法
    • 5.5 关节空间与操作空间
      • 5.5.1 关节空间与操作空间的关系
      • 5.5.2 操作空间的表示和求解方法
      • 5.5.3 坐标系的规定与标准命名
    • 5.6 小结
    • 5.7 习题
  • 第六章 机械臂的雅可比矩阵
    • 6.1 雅可比矩阵的定义
    • 6.2 微分运动与微分变换
      • 6.2.1 微分运动
      • 6.2.2 微分运动算子
      • 6.2.3 微分运动的变换
      • 6.2.4 广义速度的变换
    • 6.3 刚体的速度变换
      • 6.3.1 刚体速度在不同坐标系下的变换
      • 6.3.2 刚体的物体和空间速度
    • 6.4 构造雅可比矩阵的方法
      • 6.4.1 微分变换法
      • 6.4.2 矢量积方法
      • *6.4.3 旋量法
    • 6.5 逆雅可比矩阵和奇异性
      • 6.5.1 逆雅可比矩阵
      • 6.5.2 机构奇异性对运动的影响
      • 6.5.3 机械臂的灵巧性
    • 6.6 力雅可比矩阵
      • 6.6.1 机械臂上的静力
      • 6.6.2 力域中的雅可比矩阵
      • 6.6.3 静力的变换
    • 6.7 小结
    • 6.8 习题
  • 第七章 移动机器人的运动学
    • 7.1 轮式移动机器人的运动学
      • 7.1.1 独轮车的运动学
      • 7.1.2 差速驱动机器人的运动学
      • 7.1.3 四轮机器人(车型)的运动学
      • 7.1.4 全向移动机器人的运动学
    • 7.2 足式移动机器人的运动学
      • 7.2.1 足式移动机器人的基本概念
      • 7.2.2 机身整体运动学
      • *7.2.3 常见足式机器人单腿运动学
    • 7.3 小结
    • 7.4 习题
  • 第八章 并联机器人运动学基础
    • 8.1 并联机器人的机构特性
      • 8.1.1 并联机构的定义和组成
      • 8.1.2 并联机构分类
      • 8.1.3 并联机构的运动学特性
    • 8.2 并联机构的运动学建模
      • 8.2.1 并联机构的连杆参数
      • 8.2.2 并联机构中关节的等价形式
      • 8.2.3 并联机构中的运动学方程
    • 8.3 并联机器人的正运动学
      • 8.3.1 数值法求解
      • 8.3.2 解析法求解
    • 8.4 并联机器人的逆运动学
      • 8.4.1 解析法求解示例
      • 8.4.2 几何法求解示例
    • 8.5 并联机器人的奇异性
      • 8.5.1 并联机器人中的雅可比矩阵
      • 8.5.2 并联机器人的奇异性
      • 8.5.3 并联机器人的灵巧性分析
    • 8.6 并联机器人的工作空间
      • 8.6.1 影响并联机器人工作空间的因素
      • 8.6.2 并联机器人工作空间的确定方法
    • 8.7 小结
    • 8.8 习题
  • 第九章 机器人的动力学
    • 9.1 概述
    • 9.2 刚体动力学
      • 9.2.1 刚体的惯性
      • 9.2.2 刚体的动能
      • 9.2.3 刚体的动量
      • *9.2.4 单刚体动力学
    • 9.3 牛顿-欧拉动力学方程
      • 9.3.1 牛顿-欧拉动力学方程的旋量形式
      • 9.3.2 串联机器人牛顿-欧拉动力学方程的递推法
      • *9.3.3 串联机器人牛顿-欧拉动力学方程的旋量法
    • 9.4 拉格朗日动力学方程
      • 9.4.1 约束的性质
      • *9.4.2 第一类拉格朗日动力学方程
      • 9.4.3 第二类拉格朗日动力学方程
      • *9.4.4 串联机器人的拉格朗日动力学旋量法
    • 9.5 小结
    • 9.6 习题
  • 第十章 机器人的控制
    • 10.1 机器人控制发展概述
    • 10.2 机器人典型控制方法
      • 10.2.1 机器人控制系统建模
      • 10.2.2 机器人控制与策略
    • 10.3 机器人的智能控制
    • 10.4 小结
    • 10.5 习题
  • 第十一章 机器人的运动规划
    • 11.1 概述
    • 11.2 机械臂的轨迹规划
      • 11.2.1 关节空间的轨迹规划
      • 11.2.2 笛卡儿空间的轨迹规划
    • 11.3 移动机器人的路径规划
      • 11.3.1 基本算法
      • 11.3.2 全局路径规划
      • 11.3.3 局部路径规划
      • 11.3.4 同时定位与地图构建
    • 11.4 小结
    • 11.5 习题
  • 第十二章 仿生机器人
    • 12.1 仿生机器人原理
    • 12.2 仿生运动设计
      • 12.2.1 仿生机械臂手
      • 12.2.2 仿生移动机器人
    • 12.3 仿生与人工智能
    • 12.4 小结
    • 12.5 习题

相关图书