机器人技术

本书为适应新时期高等院校机电类工程教育机器人技术教学要求编写而成，注重理论教学与工程实际的融合、基础知识与现代技术及应用的有机结合。 配有授课电子课件、教学大纲、知识图谱、思维导图、操作视频等配套资源，方便教师授课与学生自学。

本书是结合编者所从事的教学与研究工作，吸收国内外同行研究成果，为适应新时期高等院校机电类工程教育机器人技术教学要求而编写的。
全书共10章，主要内容包括：绪论、机器人系统及设计方法、机器人运动学、机器人动力学、运动规划、并联机器人、康复机器人、移动机械臂、多机器人系统和机器人的空间应用。本书的内容循序渐进、由浅入深，语言简洁、通俗易懂，并附有典型的工程例题。
本书可作为高等院校机器人工程、机械工程及其他工程类专业的教材，也可供从事机器人技术研究和应用的工程技术人员学习和参考。

前言
第1章绪论
1.1机器人概述
1.1.1机器人的产生与发展
1.1.2机器人的定义
1.2机器人的应用
1.2.1民用机器人
1.2.2军用机器人
1.3机器人的分类
1.4机器人的参考坐标系
1.5机器人的技术参数
1.6机器人学技术
习题
参考文献
第2章机器人系统及设计方法
2.1机器人系统的组成
2.1.1机器人机构
2.1.2机器人驱动器
2.1.3机器人传感器
2.1.4机器人视觉
2.1.5机器人控制
2.2机器人系统的设计方法
2.2.1机器人系统设计的基本原则
2.2.2机器人系统设计的阶段
2.2.3机器人系统设计中问题的解决方法
习题
参考文献
第3章机器人运动学
3.1机器人的运动特性
3.1.1机器人的机构运动简图
3.1.2机器人的坐标系
3.1.3机器人的位姿描述
3.2坐标变换
3.2.1直角坐标变换
3.2.2齐次坐标变换
3.3机器人运动学方程的建立及求解
3.3.1机器人运动学方程的建立
3.3.2机器人运动学方程的解
3.4机器人微分运动
3.4.1机器人的微运动
3.4.2机器人的微分变换
3.4.3机器人的雅可比矩阵
3.5机器人运动学的旋量应用
3.5.1数学基础
3.5.2刚体运动的旋量表示
3.5.3机器人运动学的旋量应用
习题
参考文献
第4章机器人动力学
4.1引言
4.2牛顿-欧拉方程法
4.2.1惯量张量
4.2.2牛顿-欧拉方程
4.2.3作用力和力矩
4.2.4应用牛顿-欧拉方程法建立机器人机构动力学方程
4.3拉格朗日方程法
4.3.1拉格朗日方程
4.3.2速度分析
4.3.3动能
4.3.4位能
4.3.5动力学方程
4.3.6应用拉格朗日方程法建立机器人机构动力学方程
4.4李群方法
4.4.1群
4.4.2李群与李代数
4.4.3矩阵指数映射
4.4.4三维李群与李代数
4.4.5机器人动力学问题的李群递推法
4.4.6平面2R机械手动力学方程的李群表示
习题
参考文献
第5章运动规划
5.1路径规划
5.1.1研究现状
5.1.2基于图搜索的路径规划算法
5.1.3基于强化学习的路径规划算法
5.1.4基于采样的路径规划算法
5.2轨迹规划
5.2.1研究现状
5.2.2关节空间中的轨迹规划
5.2.3直角坐标空间中的轨迹规划
习题
参考文献
第6章并联机器人
6.1并联机器人发展历史及特点
6.1.1并联机构
6.1.2并联机器人发展历史及特点
6.1.3组成并联机构的运动副
6.1.4机器人机构的结构类型
6.2并联机器人机构的位置分析
6.2.1位置反解
6.2.2位置正解
6.2.3并联机构的工程案例
6.3并联机构的性能分析
6.3.1机构运动分析
6.3.2机构受力分析
6.3.3机构的特殊位形分析
6.3.4工作空间分析
6.4索驱动并联机构
6.4.1索驱动并联机器人
6.4.2索驱动并联机器人动力学
6.4.3索驱动并联机器人工作空间
习题
参考文献
第7章康复机器人
7.1康复机器人简介
7.1.1神经康复的可塑性原理
7.1.2康复机器人训练模式
7.1.3康复机器人研究背景和意义
7.2康复机器人分类
7.2.1上肢康复机器人
7.2.2下肢康复机器人
7.3索牵引下肢康复机器人
7.3.1索牵引下肢康复机器人特点
7.3.2索牵引下肢康复机器人关键技术
7.4索牵引下肢康复机器人实例
7.4.1可重构索牵引肢体康复机器人
7.4.2索牵引踝关节跖/背屈康复机器人
习题
参考文献
第8章移动机械臂
8.1移动机械臂概述
8.2移动机械臂系统组成
8.2.1移动平台
8.2.2轻型机械臂
8.3移动机械臂研究内容
8.3.1运动学与动力学
8.3.2运动规划
8.3.3视觉感知
8.3.4技能学习
习题
参考文献
第9章多机器人系统
9.1多机器人系统简介
9.1.1多机器人系统定义
9.1.2多机器人系统发展概况
9.1.3多机器人系统特点
9.2多机器人系统分类
9.2.1根据多机器人系统组成分类
9.2.2根据多机器人系统控制方式分类
9.3多机器人系统研究内容
9.3.1体系结构
9.3.2设计方法
9.3.3感知
9.3.4通信
9.3.5自主学习
9.3.6协调协作机制
9.3.7稳定性
9.3.8智能分布式计算
9.3.9接口设计
9.4多机器人系统面临的挑战
习题
参考文献
第10章机器人的空间应用
10.1空间机器人应用概述
10.2在轨装配机器人
10.2.1在轨装配机器人分类
10.2.2在轨装配机器人研究内容
10.2.3在轨装配机器人发展趋势
10.3星表探测机器人
10.3.1星表探测机器人分类
10.3.2星表探测机器人研究内容
10.3.3星表探测机器人发展趋势
习题
参考文献