机器人学 机构、运动学、动力学及运动规划

书主要涵盖机器人发展历程，机构类型，机器人位姿的数学描述及坐标变换，机器人运动学建模及逆解，静力学建模及分析，拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程及机器人运动规划方法。全书通俗易懂，推导严密，例题丰富。

本书系统地介绍了机器人学的基本理论与基础知识。全书共7章，包括机器人的发展简介、机器人机构、坐标变换、运动学、静力学、动力学和运动规划等内容。本书是作者在使用十几年的讲义基础上吸收近期新的研究成果编写而成的，涵盖了作者从事机器人教学近二十年的素材积累和理论理解。本书在写作上，力求理论阐述清楚，语言通俗易懂，理论与例题相结合，可作为机器人工程及相关专业本科生和研究生教材，也可以供从事机器人研究、开发和应用的科技人员学习参考。

战强，北京航空航天大学机器人研究所教授、博导，IEEE会员，机械工程学会高级会员，民革北京市委科技专委会委员，《北京航空航天大学学报》、《哈尔滨工业大学学报》等期刊编委，英国克兰菲尔德大学、法国里尔中央理工访问教授。

第1章绪论
1.1机器人的定义
1.2机器人的发展简介
1.2.1古代关于机器人的记载
1.2.2近代机器人的发展
1.2.3现代机器人的发展
1.2.4国内机器人的发展
1.3机器人的专业术语
1.4机器人的分类
1.5机器人的主要研究方向
1.6小结
参考文献
第2章机器人机构
2.1机构的基础知识
2.2机器人机构分类
2.2.1串联机器人机构
2.2.2并联机器人机构
2.2.3其他机器人机构
2.3机器人机构简图画法
2.3.1典型机器人机构的图形符号
2.3.2其他机器人机构的简图画法
2.4典型机器人机构介绍
2.4.1串联机器人机构介绍
2.4.2并联机器人机构介绍
2.5小结
参考文献
第3章机器人位姿的数学描述与坐标变换
3.1引言
3.2机器人位姿的数学描述
3.3点的坐标变换
3.3.1坐标系平移（姿态相同）
3.3.2坐标系旋转（原点相同）
3.3.3坐标变换综合（平移+旋转）
3.4齐次坐标与齐次变换
3.4.1齐次坐标
3.4.2齐次变换
3.5旋转变换通式
3.5.1旋转矩阵通式
3.5.2等效转轴与等效转角
3.6齐次变换通式
3.7机器人姿态的其他表示方法
3.7.1RPY角
3.7.2欧拉角
3.7.3四元数
3.8小结
参考文献
附录绕固定坐标系的多个坐标轴转动的旋转矩阵计算
第4章机器人运动学
4.1引言
4.2运动学建模方法
4.2.1三角几何建模方法
4.2.2D-H建模方法
4.3运动学逆解方法
4.3.1逆运动学的数值解方法
4.3.2逆运动学的解析解方法
4.3.3机器人运动学逆解的特性分析
4.3.4逆运动学的雅可比方法
4.4小结
参考文献
附录Paul反变换法MATLAB程序
第5章机器人静力学
5.1引言
5.2机械臂连杆受力与关节平衡驱动力
5.2.1机械臂连杆受力计算
5.2.2关节平衡驱动力计算
5.3静力平衡方程与静力映射分析
5.3.1静力平衡方程
5.3.2静力映射分析
5.4静力学的逆问题
5.5力与力矩的坐标变换
5.6小结
参考文献
第6章机器人动力学
6.1引言
6.2Lagrange动力学方法
6.2.1Lagrange动力学建模
6.2.2Lagrange动力学方程分析
6.3Newton-Euler动力学方法
6.3.1惯性张量
6.3.2Newton方程与Euler方程
6.3.3递推的Newton-Euler动力学方法
6.4Kane动力学方法
6.4.1Kane方法介绍
6.4.2Kane动力学方法应用举例
6.5小结
参考文献
第7章机器人的运动规划
7.1引言
7.2机器人的路径规划
7.2.1全局路径规划
7.2.2局部路径规划
7.3机器人的轨迹规划
7.3.1关节空间的轨迹规划
7.3.2操作空间的轨迹规划
7.4小结
参考文献