机器人建模与控制仿真(微课视频版高等学校电子信息类专业系列教材)

本书在介绍机器人发展 、系统组成和分类、机器人 坐标系、运动学建模方法及 动力学建模方法的基础上， 着重介绍各种不同类型机器 人的模型特性、建模方法、 控制器设计及仿真平台与环 境。全书共9章，内容涉及 机器人的研究现状和发展趋 势、机器人运动学、机器人 动力学建模方法、气动肌肉 机器人、AGV智能搬运机器 人、四旋翼飞行机器人、足 式移动机器人、工业机器人 建模与仿真、工业机器人本 体校准技术、机器人仿真平 台ADAMS简介和Webots仿 真环境介绍等。 本书注重理论与应用的 结合，通过多种类型机器人 专题的介绍，力求使读者尽 快掌握机器人技术及先进控 制器的设计和分析方法，了 解机器人技术的主要研究方 向。本书的突出特色是工业 机器人、仿生机器人、飞行 机器人等的运动学和动力学 建模、运动轨迹控制及其相 应的仿真一体化呈现，都是 真实案例，可以直接导入个 人计算机运行调试。同时本 书配套微课视频、教学课件 （PPT）、程序代码、习题 答案、教学大纲、教学日历 等资源，便于读者学习和教 师教学。 本书可作为自动化、电 气工程及其自动化、机械工 程、电子信息工程等专业的 本科生和研究生教材、也适 合从事机器人研究、开发和 应用的有关科技人员学习参 考。

第1章 绪论 1.1 机器人发展史 1.1.1 机器人的由来与定义 1.1.2 机器人的发展 1.1.3 现代机器人大事件的简介 1.2 机器人系统的组成和分类 1.2.1 机器人的组成部件 1.2.2 机器人的分类 1.3 机器人的系统建模与仿真 习题 第2章 系统建模方法 2.1 机器人坐标系 2.1.1 刚体的位姿描述 2.1.2 坐标变换 2.1.3 齐次坐标变换 2.1.4 齐次变换矩阵的逆 2.1.5 运动算子 2.2 运动学建模方法 2.2.1 连杆描述和关节变量 2.2.2 D-H坐标系建模 2.2.3 机械臂正运动学 2.2.4 机械臂逆运动学 2.3 动力学建模方法 2.3.1 牛顿-欧拉法建立机器人动力学方程 2.3.2 拉格朗日法建立机器人动力学方程 2.3.3 机器人动力学建模举例 习题 第3章 气动肌肉机器人 3.1 气动肌肉模型特性 3.2 气动肌肉机械腿 3.2.1 气动肌肉机械腿平台 3.2.2 气动肌肉机械腿建模 3.2.3 自适应反步算法仿真 3.3 气动肌肉仿人手臂 3.3.1 仿人肘关节建模 3.3.2 基于干扰观测器的滑模控制仿真 3.3.3 不同控制算法的正弦跟踪响应 习题 第4章 AGV智能搬运机器人 4.1 差速AGV系统 4.1.1 AGV分类 4.1.2 AGV导引方式 4.1.3 AGV系统构成 4.2 AGV运动学建模 4.3 模糊控制器设计 4.4 AGV系统仿真 4.4.1 模糊控制器仿真 4.4.2 Simulink模型搭建 4.4.3 仿真结果及分析 习题