机器人学导论--聚文网

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内容简介

机器人学涉及力学、机械科学、控制科学、计算机科学、信息科学等多学科领域，综合性强，发展日新月异。本书注重读者掌握机器人学的基础知识，从理论到实践建立机器人技术应用的认知和概念。本书共分为8章。第1章介绍了机器人的概念和定义、名词术语、机器人的分类、应用和发展现状、学习本书的基础知识要求以及对一些关键问题的补充说明。第 2章讲述了位姿描述、坐标变换、正逆运动学模型、速度雅可比等机器人运动学的基础知识。第3章讲述了机器人静力学、动力学建模方法、正逆动力学问题以及动力学性能指标等基础知识。第4章讲述了机器人关节空间或直角坐标空间的运动随时间的变化规律，即机器人轨迹生成方法。第5章根据机器人的机械系统、控制系统（硬件）和操作任务等要求，讲述了线性控制、非线性控制、力控制方法等常用控制方法的原理。第6章根据机器人的操作任务和技术要求，讲述了机器人结构、驱动器、传动系统、传感器、控制系统（硬件）的设计原则和基本设计方法。第7 章主要介绍机器人编程系统、编程语言和离线编程系统的概念和基本编程方法。第 8章从应用角度出发，基于前面介绍的机器人基本原理和机器人设计的基本知识，介绍了机器人技术在工程领域中的典型应用，以初步建立机器人技术应用的认知和概念。本书可作为高等院校本科机器人工程专业和高职院校工业机器人技术等相关专业的教学参考书，也可供从事机器人研发、设计和工程应用的技术人员参考。

第1章绪论 1.1 机器人的慨念和定义 1.2 机器人名词术语 1.3 机器人的分类 1.3.1 按机构型式分类 1.3.2 按坐标形式分类 1.3.3 按应用分类 1.4 机器人的应用和发展现状 1.5 本书的主要内容 1.6 学习本书的基础知识要求 1.7 补充说明习题编程练习第2章机器人运动学 2.1 位姿捕述与变换 2.1.1 位姿描述 2.1.2 坐标变换和齐次变换 2.1.3 其他姿态描述 2.2 机器人（操作臂）正运动学 2.2.1 机械手位置和姿态的表示 2.2.2 连杆参数和连杆坐标系 2.2.3 操作臂的运动学方程 2.2.4 典型工业机机器人的运动学模型 2.2.5 坐标系的命名 2.3 机器人（操作臂）的逆运动学 2.3.1 解的存在性问题 2.3.2 运动学方程的解法 2.3.3 操作臂逆运动学计算实例 2.4 速度雅可比 2.4.1 刚体的线速度和角速度 2.4.2 操作臂连杆的运动速度 2.4.3 速度雅可比 2.4.4 雅可比矩阵的求解 2.4.5 奇异性 2.4.6 灵巧度的概念习题编程练习第3章机器人力学 3.1 力雅可比 3.2 操作臂静力学 3.3 惯量参数 3.4 刚体的线加速度与角加速度 3.4.1 线加速度 3.4.2 角加速度 3.5 牛顿-欧拉递推动力学方程（力法） 3.5.1 牛顿-欧拉方程 3.5.2 向外递推求加速度 3.5.3 向内递推求力 3.5.4 牛顿-欧拉递推动力学算法 3.5.5 两自由度操作臂动力学方程

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