目錄
前言
第1章概論
1.1機(jī)器人概述
1.1.1機(jī)器人的定義
1.1.2機(jī)器人的發(fā)展史
1.1.3機(jī)器人的組成與分類
1.1.4機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)合
1.2典型機(jī)器人構(gòu)型
1.2.1直角坐標(biāo)機(jī)器人
1.2.2圓柱坐標(biāo)機(jī)器人
1.2.3極坐標(biāo)機(jī)器人
1.2.4SCARA機(jī)器人
1.2.5關(guān)節(jié)型機(jī)器人
1.2.6并聯(lián)機(jī)器人
1.3機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第2章機(jī)器人機(jī)構(gòu)
2.1工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)
2.1.1機(jī)身
2.1.2臂部
2.1.3腕部
2.1.4末端執(zhí)行器
2.2機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.2.1驅(qū)動(dòng)方式
2.2.2直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.2.3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.2.4工業(yè)機(jī)器人常用的減速器
2.3工業(yè)機(jī)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(fù)定位精度
2.3.6典型機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)
2.4移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)
2.4.1車輪式行走機(jī)構(gòu)
2.4.2履帶式行走機(jī)構(gòu)
2.4.3步行機(jī)構(gòu)
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.1概述
3.2物體在空間中的位姿描述
3.3齊次坐標(biāo)與齊次坐標(biāo)變換
3.3.1齊次坐標(biāo)
3.3.2齊次坐標(biāo)變換
3.3.3齊次坐標(biāo)變換舉例
3.3.4機(jī)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(jí)坐標(biāo)的變換
3.4.2多種坐標(biāo)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(jī)器人連桿D-H參數(shù)及其坐標(biāo)變換
3.6.1D-H參數(shù)法
3.6.2連桿坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)變換
3.7機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程實(shí)例
3.7.1運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立實(shí)例
3.7.2建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的步驟總結(jié)
3.8機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.8.1逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的特性
3.8.2逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解舉例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第4章機(jī)器人動(dòng)力學(xué)
4.1機(jī)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(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)
4.2牛頓-歐拉動(dòng)力學(xué)方程
4.2.1基本動(dòng)力學(xué)方程
4.2.2動(dòng)力學(xué)方程的封閉形式
4.2.3動(dòng)力學(xué)方程的物理意義
4.3機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的拉格朗日方程
4.3.1拉格朗日動(dòng)力學(xué)
4.3.2平面機(jī)器人動(dòng)力學(xué)
4.3.3慣性矩陣
4.3.4廣義力
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第5章機(jī)器人感知系統(tǒng)
5.1機(jī)器人傳感器概述
5.1.1機(jī)器人傳感器的定義
5.1.2機(jī)器人傳感器的分類
5.1.3機(jī)器人傳感器的性能指標(biāo)
5.1.4機(jī)器人傳感器的要求與選擇
5.2機(jī)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(jī)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(shí)例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第6章機(jī)器人的常用控制方法
6.1機(jī)器人控制的特點(diǎn)及分類
6.1.1機(jī)器人控制的特點(diǎn)
6.1.2機(jī)器人控制的分類
6.2機(jī)器人的位置控制
6.2.1基于直流伺服電動(dòng)機(jī)的單關(guān)節(jié)
控制
6.2.2基于交流伺服電動(dòng)機(jī)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(jī)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(jī)器人的現(xiàn)代控制技術(shù)
6.4.1機(jī)器人的自適應(yīng)控制
6.4.2機(jī)器人的滑模變結(jié)構(gòu)控制
6.5機(jī)器人的智能控制技術(shù)
6.5.1機(jī)器人的學(xué)習(xí)控制
6.5.2機(jī)器人的模糊控制
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第7章工業(yè)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃
7.1機(jī)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(biāo)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(xiàng)式軌跡規(guī)劃
7.2.2五次多項(xiàng)式軌跡規(guī)劃
7.2.3拋物線過渡的線性運(yùn)動(dòng)軌跡
7.2.4具有中間點(diǎn)及用拋物線過渡的
線性運(yùn)動(dòng)軌跡
7.2.5高次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)軌跡
7.2.6其他軌跡
7.3直角坐標(biāo)空間的軌跡規(guī)劃
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第8章機(jī)器人操作系統(tǒng)及路徑規(guī)劃
8.1概述
8.2機(jī)器人操作系統(tǒng)的工作原理
8.3RVIZ及機(jī)器人仿真
8.4機(jī)器視覺識(shí)別、定位與軌跡規(guī)劃
8.4.1機(jī)器人視覺識(shí)別
8.4.2機(jī)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(xí)題
第9章機(jī)器人應(yīng)用
9.1應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人必須考慮的因素
9.1.1機(jī)器人的任務(wù)估計(jì)
9.1.2應(yīng)用機(jī)器人三要素
9.1.3使用機(jī)器人的經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則
9.1.4采用機(jī)器人的步驟
9.2工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例
9.2.1工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)與分類
9.2.2搬運(yùn)機(jī)器人
9.2.3焊接機(jī)器人
9.2.4上下料機(jī)器人
9.3其他機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例
9.3.1家政服務(wù)機(jī)器人
9.3.2醫(yī)療機(jī)器人
9.3.3農(nóng)業(yè)機(jī)器人
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)