目錄
前言
第1章概論
1.1機器人概述
1.1.1機器人的定義
1.1.2機器人的發(fā)展史
1.1.3機器人的組成與分類
1.1.4機器人的應(yīng)用場合
1.2典型機器人構(gòu)型
1.2.1直角坐標機器人
1.2.2圓柱坐標機器人
1.2.3極坐標機器人
1.2.4SCARA機器人
1.2.5關(guān)節(jié)型機器人
1.2.6并聯(lián)機器人
1.3機器人的發(fā)展趨勢
本章小結(jié)
思考題與習題
第2章機器人機構(gòu)
2.1工業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)
2.1.1機身
2.1.2臂部
2.1.3腕部
2.1.4末端執(zhí)行器
2.2機器人的驅(qū)動機構(gòu)
2.2.1驅(qū)動方式
2.2.2直線驅(qū)動機構(gòu)
2.2.3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)
2.2.4工業(yè)機器人常用的減速器
2.3工業(yè)機器人的技術(shù)參數(shù)
2.3.1自由度
2.3.2作業(yè)范圍
2.3.3工作速度
2.3.4承載能力
2.3.5定位精度和重復定位精度
2.3.6典型機器人的技術(shù)參數(shù)
2.4移動機器人的結(jié)構(gòu)
2.4.1車輪式行走機構(gòu)
2.4.2履帶式行走機構(gòu)
2.4.3步行機構(gòu)
本章小結(jié)
思考題與習題
第3章機器人運動學
3.1概述
3.2物體在空間中的位姿描述
3.3齊次坐標與齊次坐標變換
3.3.1齊次坐標
3.3.2齊次坐標變換
3.3.3齊次坐標變換舉例
3.3.4機器人末端執(zhí)行器的位姿表示
3.4變換方程的建立
3.4.1多級坐標的變換
3.4.2多種坐標系的變換
3.5RPY角與歐拉角
3.5.1RPY角（繞固定軸x、y、z旋轉(zhuǎn)）
3.5.2歐拉角
3.6機器人連桿D-H參數(shù)及其坐標變換
3.6.1D-H參數(shù)法
3.6.2連桿坐標系之間的坐標變換
3.7機器人運動學方程實例
3.7.1運動學方程建立實例
3.7.2建立運動學方程的步驟總結(jié)
3.8機器人逆運動學
3.8.1逆運動學的特性
3.8.2逆運動學求解舉例
本章小結(jié)
思考題與習題
第4章機器人動力學
4.1機器人速度分析
4.1.1末端執(zhí)行器速度與關(guān)節(jié)速度的
關(guān)系
4.1.2雅可比矩陣的性質(zhì)
4.1.3微分運動的逆運動學
4.2牛頓-歐拉動力學方程
4.2.1基本動力學方程
4.2.2動力學方程的封閉形式
4.2.3動力學方程的物理意義
4.3機器人動力學的拉格朗日方程
4.3.1拉格朗日動力學
4.3.2平面機器人動力學
4.3.3慣性矩陣
4.3.4廣義力
本章小結(jié)
思考題與習題
第5章機器人感知系統(tǒng)
5.1機器人傳感器概述
5.1.1機器人傳感器的定義
5.1.2機器人傳感器的分類
5.1.3機器人傳感器的性能指標
5.1.4機器人傳感器的要求與選擇
5.2機器人內(nèi)部傳感器
5.2.1位置傳感器
5.2.2速度（角速度）傳感器
5.2.3加速度傳感器
5.2.4傾斜角傳感器
5.2.5力（力矩）傳感器
5.3機器人外部傳感器
5.3.1視覺傳感器
5.3.2聽覺傳感器
5.3.3觸覺傳感器
5.3.4接近覺傳感器
5.3.5其他傳感器
5.4傳感器信息融合
5.4.1多傳感器信息融合技術(shù)
5.4.2多傳感器融合應(yīng)用實例
本章小結(jié)
思考題與習題
第6章機器人的常用控制方法
6.1機器人控制的特點及分類
6.1.1機器人控制的特點
6.1.2機器人控制的分類
6.2機器人的位置控制
6.2.1基于直流伺服電動機的單關(guān)節(jié)
控制
6.2.2基于交流伺服電動機的單關(guān)節(jié)
控制
6.2.3操作臂的多關(guān)節(jié)控制
6.3機器人的力控制
6.3.1質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)的力控制
6.3.2力/位混合控制
6.4機器人的現(xiàn)代控制技術(shù)
6.4.1機器人的自適應(yīng)控制
6.4.2機器人的滑模變結(jié)構(gòu)控制
6.5機器人的智能控制技術(shù)
6.5.1機器人的學習控制
6.5.2機器人的模糊控制
本章小結(jié)
思考題與習題
第7章工業(yè)機器人的軌跡規(guī)劃
7.1機器人軌跡規(guī)劃
7.1.1軌跡規(guī)劃的一般性問題
7.1.2軌跡的生成方式
7.1.3軌跡規(guī)劃涉及的主要問題
7.1.4關(guān)節(jié)空間描述與直角坐標空間
描述
7.1.5軌跡規(guī)劃的基本原理
7.2關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃
7.2.1三次多項式軌跡規(guī)劃
7.2.2五次多項式軌跡規(guī)劃
7.2.3拋物線過渡的線性運動軌跡
7.2.4具有中間點及用拋物線過渡的
線性運動軌跡
7.2.5高次多項式運動軌跡
7.2.6其他軌跡
7.3直角坐標空間的軌跡規(guī)劃
本章小結(jié)
思考題與習題
第8章機器人操作系統(tǒng)及路徑規(guī)劃
8.1概述
8.2機器人操作系統(tǒng)的工作原理
8.3RVIZ及機器人仿真
8.4機器視覺識別、定位與軌跡規(guī)劃
8.4.1機器人視覺識別
8.4.2機器人視覺定位
8.4.3軌跡規(guī)劃方法
8.4.4視覺SLAM系統(tǒng)的關(guān)鍵問題
本章小結(jié)
思考題與習題
第9章機器人應(yīng)用
9.1應(yīng)用工業(yè)機器人必須考慮的因素
9.1.1機器人的任務(wù)估計
9.1.2應(yīng)用機器人三要素
9.1.3使用機器人的經(jīng)驗準則
9.1.4采用機器人的步驟
9.2工業(yè)機器人應(yīng)用實例
9.2.1工業(yè)機器人的特點與分類
9.2.2搬運機器人
9.2.3焊接機器人
9.2.4上下料機器人
9.3其他機器人應(yīng)用實例
9.3.1家政服務(wù)機器人
9.3.2醫(yī)療機器人
9.3.3農(nóng)業(yè)機器人
本章小結(jié)
思考題與習題
參考文獻