機器人學基礎

代序
前言
第1章 緒論
1.1 機器人學的發(fā)展
1.1.1 機器人的由來
1.1.2 機器人的定義
1.1.3 機器人學的進展
1.2 機器人的特點、結構與分類
1.2.1 機器人的主要特點
1.2.2 機器人系統(tǒng)的結構
1.2.3 機器人的自由度
1.2.4 機器人的分類
1.3 機器人學與人工智能
1.3.1 機器人學與人工智能的關系
1.3.2 機器人學的研究領域
1.3.3 智能機器人
1.3.4 人工智能的爭論及其對機器人學的影響
1.4 本書概要
1.5 小結
習題
第2章 數(shù)學基礎
2.1 位置和姿態(tài)的表示
2.1.1 位置描述
2.1.2 方位描述
2.1.3 位姿描述
2.2 坐標變換
2.2.1 平移坐標變換
2.2.2 旋轉(zhuǎn)坐標變換
2.3 齊次坐標變換
2.3.1 齊次變換
2.3.2 平移齊次坐標變換
2.3.3 旋轉(zhuǎn)齊次坐標變換
2.4 物體的變換及逆變換
2.4.1 物體位置描述
2.4.2 齊次變換的逆變換
2.4.3 變換方程初步
2.5 通用旋轉(zhuǎn)變換
2.5.1 通用旋轉(zhuǎn)變換公式
2.5.2 等效轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)軸
2.6 小結
習題
第3章 機器人運動學
3.1 機器人運動方程的表示
3.1.1 運動姿態(tài)和方向角
3.1.2 運動位置和坐標
3.1.3 連桿變換矩陣及其乘積
3.2 機械手運動方程的求解
3.2.1 歐拉變換解
3.2.2 滾、仰、偏變換解
3.2.3 球面變換解
3.3 PUMA560機器人運動方程
3.3.1 PUMA560運動分析
3.3.2 PUMA560動綜合
3.4 小結
習題
第4章 機器人動力學
4.1 剛體動力學
4.1.1 剛體的動能與位能
4.1.2 動力學方程的兩種求法
4.2 機械手動力學方程
4.2.1 速度的計算
4.2.2 動能和位能的計算
4.2.3 動力學方程的推導
4.3 機械手動力學方程實例
4.4 小結
習題
第5章 機器人控制
5．1 機器人的基本控制原則
5．1．1 基本控制原則
5．1．2 伺服控制系統(tǒng)舉例
5．2 機器人的位置控制
5．2．1 直流傳動系統(tǒng)的建模
5．2．2 位置控制的基本結構
5．2．3 單關節(jié)位置控制器
5．2．4 多關節(jié)位置控制器
5．3 機器人的力和位置混合控制
5．3．1 力和位置混合控制方案
5．3．2 力和位置混合控制系統(tǒng)控制規(guī)律的綜合
5．4 機器人的智能控制
5．4．1 智能控制系統(tǒng)的分類
5．4．2 機器人自適應模糊控制
5．4．3 多指靈巧手的神經(jīng)控制
5．5 小結
習題
第6章 機器人傳感器
6．1 機器人傳感器概述
6．1．1 機器人傳感器的特點與分類
6．1．2 應用傳感器時應考慮的問題
6．2 內(nèi)傳感器
6．2．1 位移位置傳感器
6．2．2 速度和加速度傳感器
6．2．3 力覺傳感器
6．3 外傳感器
6．3．1 觸覺傳感器
6．3．2 應力傳感器
6．3．3 接近度傳感器
6．3．4 其他外傳感器
6．4 機器人視覺裝置
6．4．1 機器人眼
6．4．2 視頻信號數(shù)字變換器
6．4．3 固態(tài)視覺裝置
6．5 小結
習題
第7章 機器人軌跡規(guī)劃
7．1 軌跡規(guī)劃應考慮的問題
7．2 關節(jié)軌跡的插值計算
7．2．1 三次多項式插值
7．2．2 過路徑點的三次多項式插值
7．2．3 高階多項式插值
7．2．4 用拋物線過渡的線性插值
7．2．5 過路徑點用拋物線過渡的線性插值
7．3 笛卡兒路徑軌跡規(guī)劃
7．4 規(guī)劃軌跡的實時生成
7．5 小結
習題
第8章 機器人編程
8．1 機器人編程要求與語言類型
8．1．1 對機器人編程的要求
8．1．2 機器人編程語言的類型
8．2 機器人語言系統(tǒng)結構和基本功能
8．2．1 機器人語言系統(tǒng)的結構
8．2．2 機器人編程語言的基本功能
8．3 常用的機器人編程語言
8．3．1VAL語言
8．3．2SIGLA語言
8．3．3IML語言
8．3．4AL語言
8．4 機器人的離線編程
8．4．1 機器人離線編程的特點和主要內(nèi)容
8．4．2 機器人離線編程系統(tǒng)的結構
8．5 小結
習題
第9章 機器人應用
9．1 應用工業(yè)機器人必須考慮的因素
9．1．1 機器人的任務估計
9．1．2 應用機器人三要素
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 機器人的應用領域
9．2．1 工業(yè)機器人
9．2．2 探索機器人
9．2．3 服務機器人
9．2．4 軍事機器人
9．3 工業(yè)機器人應用舉例
9．3．1 材料搬運機器人
9．3．2 焊接機器人
9．3．3 噴漆機器人
9．4 小結
習題
第10章 機器人學展望
10．1 機器人技術和市場的現(xiàn)狀
10．1．1 世界機器人發(fā)展現(xiàn)狀
10．1．2 國內(nèi)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀
10．2 21世紀機器人技術的發(fā)展趨勢
10．3 應用機器人引起的社會問題
10．4 小結
習題
參考文獻