目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 機(jī)械臂擬人操作技術(shù)發(fā)展概況 3
1.2.1 擬人臂的運(yùn)動規(guī)劃與任務(wù)規(guī)劃 3
1.2.2 擬人雙臂機(jī)器人 5
1.3 本書的研究基礎(chǔ)與研究內(nèi)容 18
參考文獻(xiàn) 19
第2章 基于人臂三角形特征的擬人臂運(yùn)動學(xué) 24
2.1 引言 24
2.2 典型擬人臂運(yùn)動學(xué)模型 25
2.3 人臂三角形空間 27
2.4 擬人臂正逆運(yùn)動學(xué)方程求解 29
2.4.1 關(guān)節(jié)空間與人臂三角形空間之間的正逆運(yùn)動學(xué)算法 29
2.4.2 人臂三角形空間與操作空間之間的正逆運(yùn)動學(xué)算法 34
2.5 仿真算例 37
2.6 本章小結(jié) 40
參考文獻(xiàn) 41
第3章 動作基元與動作序列 42
3.1 引言 42
3.2 動作基元的概念 43
3.3 人類手臂運(yùn)動的原則 44
3.4 動作基元庫的建立 46
3.5 人臂運(yùn)動的節(jié)拍與韻律 48
3.5.1 人類手臂的生理基礎(chǔ)和運(yùn)動特征 48
3.5.2 自然及人類活動中的節(jié)奏與律動 52
3.6 本章小結(jié) 53
參考文獻(xiàn) 53
第4章 運(yùn)動語言的建立 58
4.1 引言 58
4.2 運(yùn)動語言的概念 58
4.3 運(yùn)動語言的意義 60
4.4 運(yùn)動語言的框架 60
4.5 運(yùn)動語言的語法 62
4.5.1 動作基元的參數(shù)化 62
4.5.2 動作基元之間的連接形式 63
4.5.3 由動作基元生成動作 65
4.5.4 動作之間的連接形式 69
4.5.5 由動作生成任務(wù) 69
4.6 運(yùn)動語言的使用 70
4.7 本章小結(jié) 71
參考文獻(xiàn) 72
第5章 擬人臂的技巧遷移 73
5.1 引言 73
5.2 技巧遷移的概念與技巧表達(dá) 73
5.3 運(yùn)動語言與技巧遷移的關(guān)系 75
5.4 基于運(yùn)動語言的技巧遷移實現(xiàn)方法 78
5.5 本章小結(jié) 86
參考文獻(xiàn) 86
第6章 面向擬人臂運(yùn)動的避障方法 88
6.1 引言 88
6.2 全局避障地圖的構(gòu)建 89
6.3 基于避障地圖的擬人臂避障檢測與規(guī)劃 95
6.4 擬人臂避障關(guān)節(jié)軌跡生成 98
6.5 仿真實驗 105
6.6 本章小結(jié) 108
參考文獻(xiàn) 108
第7章 基于肌肉疲勞指標(biāo)的擬人化運(yùn)動優(yōu)化 110
7.1 引言 110
7.2 運(yùn)動的表達(dá) 111
7.3 肌肉疲勞評價指標(biāo)和運(yùn)動優(yōu)化 114
7.3.1 肌肉疲勞指標(biāo) 114
7.3.2 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的運(yùn)動優(yōu)化 115
7.4 人體運(yùn)動數(shù)據(jù)采集實驗和仿真分析 117
7.4.1 人體運(yùn)動數(shù)據(jù)采集實驗 117
7.4.2 仿真分析 118
7.5 本章小節(jié) 123
參考文獻(xiàn) 123
第8章 基于動作基元的擬人臂操作方法在工程機(jī)械中的應(yīng)用 126
8.1 引言 126
8.2 擬人雙臂的運(yùn)動規(guī)劃與控制框架 127
8.3 擬人雙臂的規(guī)劃控制方法在救援工程機(jī)械上的應(yīng)用 130
8.4 雙臂救援工程機(jī)械具體案例研究 133
8.5 雙臂協(xié)調(diào)操作設(shè)計中的具體問題 135
8.5.1 雙臂協(xié)調(diào)操作人機(jī)接口設(shè)計 135
8.5.2 移動屬具動作基元的實現(xiàn) 137
8.5.3 雙臂避碰監(jiān)控問題 139
8.6 仿真算例與實驗 141
8.7 本章小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 148
附錄 150
附錄1 機(jī)械臂正運(yùn)動學(xué)求解各個理論桿件端點(diǎn)坐標(biāo) 150
附錄2 第8章定理1和定理2的詳細(xì)證明 151
附錄3 空間任意兩條線段之間最短距離詳細(xì)算法 152