图书介绍
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- 张涛主编 著
- 出版社： 北京：机械工业出版社
- ISBN：9787111551775
- 出版时间：2017
- 标注页数：370页
- 文件大小：70MB
- 文件页数：382页
- 主题词：机器人技术－高等学校－教材
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图书目录
第1部分 机器人基础3
第1章 绪论3
1.1 机器人简介3
1.1.1 机器人的由来3
1.1.2 机器人的定义4
1.1.3 机器人学的研究领域4
1.2 机器人的发展历史5
1.3 机器人的基本结构6
1.4 机器人的分类7
1.5 机器人的应用7
1.6 机器人学的研究内容10
1.7 机器人学的国内外研究现状11
第2章 机器人运动学12
2.1 刚体位姿的描述12
2.1.1 位置的描述——位置矢量12
2.1.2 方位的描述——旋转矩阵12
2.1.3 坐标系的描述13
2.1.4 机器人操作臂手爪位姿的描述13
2.2 点的映射14
2.2.1 坐标平移14
2.2.2 坐标旋转14
2.2.3 一般映射14
2.3 齐次坐标和齐次变换15
2.4 变换矩阵18
2.4.1 平移算子18
2.4.2 旋转算子18
2.4.3 变换算子的一般形式19
2.4.4 变换矩阵的运算19
2.5 旋转矩阵的导数21
2.6 连杆参数和关节变量22
2.6.1 连杆描述22
2.6.2 连杆连接的描述23
2.7 连杆坐标系25
2.7.1 中间连杆i的坐标系Σi25
2.7.2 首端连杆和末端连杆26
2.7.3 用连杆坐标系规定连杆参数26
2.7.4 连杆坐标系建立的步骤26
2.8 连杆变换和运动学方程27
2.8.1 相邻两连杆坐标系之间的变换矩阵27
2.8.2 运动学方程的建立27
2.9 多足步行机器人的运动学28
2.9.1 引言28
2.9.2 多足步行机器人机构特征28
2.9.3 站立腿的运动学计算29
2.9.4 摆动腿的运动学计算34
2.9.5 多足步行机器人的运动学计算35
2.9.6 多足步行机器人的速度和加速度计算47
第3章 机器人动力学56
3.1 动力学分析基础56
3.1.1 机器人的坐标系56
3.1.2 工具的定位57
3.1.3 惯性张量和惯性矩阵58
3.1.4 连杆运动的传递60
3.1.5 牛顿-欧拉动力学方程64
3.1.6 拉格朗日方程67
3.2 机器人的静力分析68
3.2.1 等效关节力和力雅可比68
3.2.2 连杆的静力学分析70
3.3 机器人动力学方程72
3.3.1 牛顿-欧拉递推动力学方程72
3.3.2 关节空间与操作空间动力学76
3.3.3 拉格朗日方程的应用80
3.3.4 多足步行机器人的动力学模型83
第4章 机器人控制89
4.1 机器人运动控制89
4.1.1 机器人的伺服电动机89
4.1.2 机器人的运动控制器96
4.2 机器人移动轨迹控制100
4.2.1 路径与轨迹100
4.2.2 关节坐标系与直角坐标系100
4.2.3 轨迹规划102
4.2.4 轨迹控制105
4.3 机器人力控制109
4.3.1 机器人的力与力控制种类110
4.3.2 阻尼力控制113
4.3.3 相互力控制115
4.4 机器人行为控制119
4.4.1 机器人行为种类119
4.4.2 机器人行为控制方式120
第5章 机器人智能控制125
5.1 智能控制的基本特点125
5.1.1 智能控制概述125
5.1.2 智能控制系统的典型结构128
5.2 智能控制的主要方法130
5.2.1 专家控制130
5.2.2 模糊控制131
5.2.3 神经网络控制133
5.2.4 混沌控制135
5.2.5 依靠优化方法的智能优化控制135
5.3 智能控制的主要应用138
5.3.1 机器人的专家控制138
5.3.2 机器人的模糊控制139
5.3.3 机器人的神经网络控制139
5.3.4 机器人的优化方法控制140
5.3.5 机器人智能控制技术的融合141
第2部分 典型机器人145
第6章 工业机器人145
6.1 工业机器人的发展历史145
6.1.1 工业机器人发展概况145
6.1.2 中国工业机器人研制情况147
6.2 工业机器人的基本组成147
6.2.1 执行机构148
6.2.2 驱动系统149
6.2.3 控制系统150
6.2.4 传感系统151
6.3 工业机器人的典型机构152
6.3.1 SCARA机构152
6.3.2 平行杆型机构153
6.3.3 多关节机构154
6.4 工业机器人的种类及应用156
6.4.1 焊接机器人157
6.4.2 搬运机器人165
6.4.3 喷漆机器人166
6.4.4 装配机器人169
第7章 移动机器人173
7.1 移动机器人的发展173
7.2 移动机器人的基本组成174
7.2.1 驱动系统174
7.2.2 控制系统175
7.2.3 传感系统175
7.3 轮式移动机器人176
7.3.1 车轮形式176
7.3.2 车轮的配置和转向机构178
7.3.3 三轮移动机器人运动分析180
7.3.4 轮式排爆机器人182
7.4 履带式移动机器人183
7.4.1 车体结构183
7.4.2 越障原理186
7.4.3 履带排爆机器人187
7.5 步行移动机器人189
7.5.1 步行机器人的特点及发展过程189
7.5.2 步行机器人的腿结构190
7.5.3 两足步行机器人的动力学模型191
第8章 拟人机器人194
8.1 拟人机器人的发展194
8.1.1 拟人机器人的发展历史194
8.1.2 中国拟人机器人发展概况203
8.2 拟人机器人的基本结构204
8.2.1 拟人机器人的头部204
8.2.2 拟人机器人的四肢205
8.2.3 拟人机器人的躯体211
8.3 拟人机器人的主要功能212
8.3.1 拟人机器人的拟人行为212
8.3.2 拟人机器人的人机交互214
8.4 拟人机器人的行为控制216
8.4.1 步行模式生成器216
8.4.2 拟人机器人的双足步行219
8.4.3 全身运动模式的生成221
8.5 拟人机器人的应用224
第9章 仿生机器人225
9.1 仿生机器人的特点225
9.2 仿生机器人的研究概述226
9.2.1 研究现状226
9.2.2 仿生机器人的关键技术问题228
9.2.3 仿生机器人的发展趋势229
9.3 仿生机器鱼229
9.3.1 鱼类推进理论231
9.3.2 仿生机器鱼的设计234
9.3.3 仿生机器鱼的运动控制237
9.3.4 仿生机器鱼控制系统的硬件设计238
9.4 四足仿生机器人239
9.4.1 四足仿生机器人的总体设计方案240
9.4.2 四足仿生机器人的结构设计242
9.4.3 四足仿生机器人的控制系统设计243
第10章 医用机器人245
10.1 医用机器人的特点245
10.2 医用机器人的分类246
10.2.1 医用外科机器人247
10.2.2 康复机器人252
10.2.3 医学教育机器人253
10.3 医用机器人的控制253
10.4 医用机器人的应用254
10.4.1 医用外科机器人的应用254
10.4.2 康复机器人的应用260
10.4.3 医用机器人的应用实例270
10.4.4 医用机器人的研究趋势271
第11章 家用机器人273
11.1 家用机器人的定义与发展历程273
11.1.1 家用机器人的定义与分类273
11.1.2 家用机器人的发展历程274
11.1.3 全球家用机器人总体研发现状与市场277
11.2 家用机器人的特点与发展趋势278
11.2.1 家用机器人的特点278
11.2.2 家用机器人的发展趋势279
11.3 家用机器人关键技术与研究课题280
11.3.1 室内自主导航技术280
11.3.2 家用机器人的控制283
11.3.3 家用机器人的社会课题285
11.4 家用机器人的应用285
11.4.1 家居智能方向286
11.4.2 家庭教育娱乐方向288
11.4.3 家庭安全健康方向291
第12章 空中机器人294
12.1 无人机的发展历程294
12.2 无人机的分类297
12.2.1 按无人机应用领域分类297
12.2.2 按无人机机翼布局样式分类297
12.2.3 按无人机的控制方式分类300
12.2.4 按无人机的性能指标分类301
12.3 无人机的应用302
12.3.1 无人机在军事领域的应用302
12.3.2 无人机在民用领域的应用308
12.4 当前无人机领域的研究热点311
第13章 空间机器人314
13.1 空间机器人的定义和发展历程314
13.1.1 空间机器人的定义314
13.1.2 空间机器人的发展历程315
13.2 空间机器人的特点和分类317
13.2.1 空间机器人的特点317
13.2.2 空间机器人的分类319
13.3 空间机器人通信技术320
13.3.1 空间机器人的深空通信320
13.3.2 空间机器人深空通信的接收技术——天线组阵321
13.4 空间机器人的应用323
13.4.1 探测空间机器人323
13.4.2 空间机器人航天器328
第14章 多机器人系统331
14.1 多机器人系统概述331
14.2 多机器人系统的体系结构334
14.2.1 分层式结构335
14.2.2 基于行为的混合分层式结构338
14.2.3 任务级协作式结构339
14.2.4 并行处理混合式结构341
14.3 多机器人系统的协调控制342
14.3.1 协调控制策略342
14.3.2 协调控制平台344
14.3.3 协调控制中的学习345
14.4 网络机器人346
14.4.1 网络机器人的组成与特点346
14.4.2 网络机器人的控制349
14.4.3 网络机器人的应用350
14.5 多机器人系统的应用350
14.5.1 机器人足球350
14.5.2 多移动机器人协作围捕352
14.5.3 多机器人协作装配353
第15章 未来机器人356
15.1 机器人的发展趋势356
15.2 未来机器人的发展与应用前景360
15.3 未来机器人与人类社会365
参考文献368