机器人控制基础与实践教程

本书系统得讲述了有关 机器人的基本组成、工作原 理和相关仿真。本书共分9 章，内容包括机器人的基本 相关知识，如机器人的概念 、机器人的发展史以及其现 状、机器人的伦理问题、机 器人的参数应用等；机器人 控制的数学基础；机器人的 运动学；机器人的静力学和 动力学；机器人的PID控制 ；机器人工作区间和奇异性 的分析；机器人鲁棒自适应 控制；机器人关节空间和笛 卡儿空间下的轨迹规划；以 UR5机械臂为例讲述机器人 的使用方法。对于第3～9章 中的抽象理论知识，本书设 计了实际应用案例，可以将 理论与实际相互结合，提高 学生对理论知识的理解和应 用。 本书适合作为机械类、 自动化类、电子信息类以及 计算机类等专业的教材，也 可供从事机器人行业领域或 相关研究的教师或研究人员 学习和参考。

第一章 绪论 1.1 机器人的基本概念 1.2 机器人发展历史及现状 1.2.1 机器人发展历史 1.2.2 机器人发展现状 1.2.3 空间机器人 1.2.4 工业机器人 1.2.5 医疗机器人 1.2.6 教育机器人 1.2.7 农业机器人 1.2.8 社交机器人 1.3 机器人的伦理问题 1.4 机器人系统的组成及技术参数 1.4.1 机器人系统的组成 1.4.2 机器人系统的技术参数 第二章 机器人控制的数学基础 2.1 刚体的空间描述 2.1.1 点的位置描述 2.1.2 点的齐次坐标 2.1.3 向量的齐次坐标 2.1.4 坐标系在参考坐标系中的表示 2.1.5 刚体的位姿 2.2 坐标变换 2.2.1 平移的齐次坐标变换 2.2.2 旋转的坐标变换 2.2.3 平移旋转复合变换 2.2.4 逆变换 第三章 机器人运动学 3.1 机器人的参考坐标系 3.2 机器人正向运动学D-H参数法 3.2.1 确定坐标系的坐标轴 3.2.2 机器人的连杆参数 3.2.3 建立关节坐标系 3.2.4 确定D-H参数表 3.2.5 n自由度机器人正向运动学方程 3.2.6 案例1建立二自由度机器人正向运动学方程 3.2.7 案例2建立三自由度机器人正向运动学方程 3.2.8 案例3建立PUMA-560机器人正向运动学方程 3.2.9 案例4采用D-H参数法对DENSO机器人进行运动学建模分析 3.2.10 案例5采用D-H参数法对SCARA机器人进行运动学建模分析 3.3 POE法运动学建模 3.3.1 POE法运动学建模的步骤 3.3.2 案例 采用POE法对Phantom Premium机器人进行运动学建模分析 3.4 D-H参数法和POE法对机器人运动学建模的比较 3.5 机器人逆向运动学 3.5.1 机器人运动学方程的逆解 3.5.2 案例l PUMA-560机器人逆向运动学分析 3.5.3 案例2求二自由度机器人逆向运动学方程 3.5.4 案例3 DENSO机器人逆向运动学分析 3.5.5 案例4 SCARA机器人逆向运动学分析