21世纪高等学校机械设计制造及其自动化专业系列教材-移动机器人数字孪生工程实践

本书以移动机器人数字 孪生建模和应用工程案例为 主线，以项目化形式介绍了 移动机器人数字孪生的相关 知识。全书分为两部分。第 一部分为绪论；第二部分为 第1～5章，共涉及5个项目 ，分别为移动机器人本体模 型构建、构建移动机器人规 划控制算法优化服务框架、 基于数字孪生模型的规划算 法工程实践、基于数字孪生 模型的控制算法工程实践、 基于数字孪生模型的柔性生 产线工程实践。 本书可作为机械类专业 、自动化专业移动机器人相 关课程的教材，也可供移动 机器人领域工程技术人员参 考。

绪论 0.1 工业数字孪生简介 0.1.1 数字孪生的概念 0.1.2 数字孪生的技术特征 0.2 工业数字孪生的应用场景 0.2.1 数字化设计 0.2.2 数字孪生机床 0.2.3 智慧工厂 0.2.4 智能运维 第1章 移动机器人本体模型构建 1.1 移动机器人数学模型构建 1.1.1 移动机器人预备知识 1.1.2 移动机器人运动学模型构建 1.1.3 移动机器人动力学模型构建 1.2 移动机器人数字孪生模型构建 1.2.1 数字孪生模型构建准备工作 1.2.2 移动机器人几何模型构建 1.2.3 移动机器人物理模型构建 1.2.4 移动机器人孪生测试平台构建 1.3 移动机器人孪生数据处理 1.3.1 认识MySQL 1.3.2 准备工作 1.3.3 Unity与MySQL通信构建 1.4 移动机器人孪生模型实机通信 1.4.1 TCP原理 1.4.2 Qt基本知识 1.4.3 基于Qt的TCP通信准备工作 第2章 移动机器人规划控制算法优化服务框架 2.1 轨迹规划算法优化服务模块 2.1.1 规划模块UI面板设计及初始准备 2.1.2 规划模式脚本设计 2.1.3 规划模块运行 2.2 轨迹平滑优化模块 2.2.1 轨迹优化模块UI面板设计及初始准备 2.2.2 轨迹优化模块脚本设计 2.2.3 轨迹优化模块运行 2.3 轨迹跟踪控制算法与数据存储模块 2.3.1 控制模块UI面板设计 2.3.2 控制模块脚本设计 2.3.3 场景复位脚本设计 2.4 虚实联动通信模块 2.4.1 环境配置 2.4.2 在Qt中构建TCP客户端 2.4.3 Qt连接MySQL数据库 2.4.4 代码及通信效果展示 第3章 移动机器人规划算法工程实践 3.1 Dijkstra算法 3.1.1 Dijkstra算法基本原理 3.1.2 Dijkstra算法实例 3.2 A*算法