高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)

內(nèi)容概要

　　《高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)》全面介紹了作者近年在空間機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)各方面的研究成果和最新進(jìn)展，作為教材還注意到《高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)》應(yīng)有的系統(tǒng)性。全部?jī)?nèi)容包括機(jī)構(gòu)分析和機(jī)構(gòu)綜合兩個(gè)方面。在機(jī)構(gòu)分析上，《高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)》介紹了作者提出的基于約束螺旋的自由度分析方法，這是一個(gè)十分有效而又簡(jiǎn)便的方法；書中介紹的影響系數(shù)原理及其新發(fā)展特別適用于大量的各種不同型式的6自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)和少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析；介紹了新的基于機(jī)構(gòu)學(xué)概念的奇異新分類，系統(tǒng)地分析了典型的6自由度Stcwart機(jī)構(gòu)的位置奇異及姿態(tài)奇異。在機(jī)構(gòu)綜合方面，《高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)》討論了各種自由度下的空間多環(huán)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的機(jī)型綜合，并重點(diǎn)介紹了難度大的4自由度和5自由度的并聯(lián)機(jī)構(gòu)的綜合方法。此外，《高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)》還討論了三階螺旋系，分析了少自由度機(jī)構(gòu)的無(wú)限可能的空間運(yùn)動(dòng)的有限空間分布問(wèn)題，以及少自由度并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的基于位移流形的機(jī)型綜合原理等比較深入的問(wèn)題?！　　陡叩瓤臻g機(jī)構(gòu)學(xué)》可以作為碩士生教材，其中比較深入的部分博士生學(xué)習(xí)時(shí)也可選用，還可以作為廣大有關(guān)科技人員參考用書。

書籍目錄

第一篇 螺旋理論第一章 螺旋理論基礎(chǔ)1-1 點(diǎn)線面的齊次表示1-2 點(diǎn)線面的相互關(guān)系及兩直線的互矩1-3 線矢量及旋量1-4 旋量的代數(shù)運(yùn)算1-5 剛體的瞬時(shí)螺旋運(yùn)動(dòng)1-6 剛體上作用的力螺旋參考文獻(xiàn)第二章 螺旋系和螺旋的相關(guān)性2-1 二階螺旋系2-2 二系螺旋的性質(zhì)2-3 三階螺旋系2-4 特殊三系螺旋的幾何性質(zhì)2-5 Grassmann線幾何2-6 旋量在不同幾何空間下的相關(guān)性2-7 串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的螺旋運(yùn)動(dòng)方程參考文獻(xiàn)第三章 反螺旋系3-1 反螺旋的概念3-2 反螺旋系3-3 反螺旋和被約束的運(yùn)動(dòng)3-4 約束作用下存在的特殊轉(zhuǎn)動(dòng)3-5 螺旋方程的反螺旋解法參考文獻(xiàn)第二篇 機(jī)構(gòu)的分析與綜合第四章 空間機(jī)構(gòu)和機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析4-1 運(yùn)動(dòng)鏈參數(shù)的D-H表示法4-2 空間機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副分析4-3 物體空間方位的歐拉角表示4-4 空間機(jī)構(gòu)和機(jī)器人機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型參考文獻(xiàn)第五章 空間機(jī)構(gòu)自由度分析的約束螺旋求解法5-1 機(jī)構(gòu)自由度的．Kutzbach-Grabler公式5-2 修正的Kutzbach-Grtibler公式5-3 自由度計(jì)算中的幾種復(fù)雜情況5-4 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)確定運(yùn)動(dòng)的條件參考文獻(xiàn)第六章 空間機(jī)構(gòu)的位置分析6-1 機(jī)構(gòu)的位置分析反解6-2 機(jī)構(gòu)位置正解的數(shù)值方法6-3 機(jī)構(gòu)位置正解的封閉方法6-4 6-SPS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置正解6-5 機(jī)器人機(jī)構(gòu)的工作空間分析參考文獻(xiàn)第七章 運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)的理論及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析7-1 運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)的概念7-2 串聯(lián)開鏈機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)及運(yùn)動(dòng)分析7-3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的一階運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)及速度分析7-4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的二階運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)及加速度分析7-5 建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的其他方法7-6 Stewart-Gough機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析7-7 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的影響系數(shù)的直接法參考文獻(xiàn)第八章 少自由度機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)螺旋運(yùn)動(dòng)8-1 三階螺旋系的無(wú)窮多的節(jié)距和轉(zhuǎn)軸的分布8-2 空間三自由度并聯(lián)角臺(tái)機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)分析8-3 三自由度3-RPS并聯(lián)平臺(tái)機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)分析參考文獻(xiàn)第九章 機(jī)器人機(jī)構(gòu)的奇異分析9-1 奇異的概念及分類9-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的奇異9-3 串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的奇異9-4 Gough-Stewart機(jī)構(gòu)的奇異位形分析9-5 三自由度3-RPS機(jī)構(gòu)的奇異位形分析9-6 多指多關(guān)節(jié)手和多臂機(jī)器人協(xié)同操作的奇異參考文獻(xiàn)第十章 空間機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題10-1 空間機(jī)構(gòu)的靜力平衡和力雅可比矩陣10-2 空間機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模與分析10-3 典型的6-SIS機(jī)構(gòu)的受力分析10-4 超確定輸人多機(jī)器人系統(tǒng)的動(dòng)力協(xié)調(diào)10-5 機(jī)器人操作器的性能分析參考文獻(xiàn)第十一章 少自由度并聯(lián)機(jī)器人型綜合的約束螺旋原理11-1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)的等效串聯(lián)分支11-2 串聯(lián)分支的約束類型11-3 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的約束螺旋系11-4 約束螺旋綜合法的原理和步驟參考文獻(xiàn)第十二章 對(duì)稱少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合12-1 對(duì)稱五自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合12-2 對(duì)稱四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合12-3 多自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的輸人選取參考文獻(xiàn)第十三章 機(jī)構(gòu)綜合的位移流形理論13-1 相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)13-2 少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位移流形綜合原理13-3 五自由度對(duì)稱并聯(lián)機(jī)構(gòu)的型綜合參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　7-5建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的其他方法　　上面采用影響系數(shù)的方法討論了并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，本節(jié)將進(jìn)一步討論建立并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的其他3種方法，它們分別是①求導(dǎo)法、②矢量法、③環(huán)路方程法以及④少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的虛設(shè)機(jī)構(gòu)法、⑤少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的直接法。采用求導(dǎo)法作運(yùn)動(dòng)分析首先需要建立機(jī)構(gòu)的位置代數(shù)方程，然后對(duì)位置方程一階、兩階求導(dǎo)。這個(gè)方法是最基本的方法，但是操作十分麻煩，因?yàn)樾枰C(jī)構(gòu)的位置方程，這對(duì)于復(fù)雜的并聯(lián)機(jī)構(gòu)是不方便的。直接采用這種比較原始的方法現(xiàn)在已經(jīng)比較少了。矢量法是通過(guò)建立機(jī)構(gòu)位置的矢量表達(dá)式，也是通過(guò)求導(dǎo)來(lái)建立速度和加速度的關(guān)系式。這個(gè)方法多應(yīng)用于桿件數(shù)目較少的并聯(lián)機(jī)構(gòu)上，對(duì)于運(yùn)動(dòng)副和桿件都較多的并聯(lián)機(jī)構(gòu)難以應(yīng)用。分析六自由度的6－SPS機(jī)構(gòu)是它的典型的應(yīng)用，見本章的7-6節(jié)。用這個(gè)方法分析速度比較簡(jiǎn)單，但用它分析加速度十分麻煩。環(huán)路方程法用在求所有鉸鏈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，其實(shí)它也是影響系數(shù)法的一種變化。

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　　《高等空間機(jī)構(gòu)學(xué)》高等教育出版社出版發(fā)行?！　C(jī)構(gòu)學(xué)是一門十分古老的科學(xué)，至今仍然不斷地向前發(fā)展著?！陡叩瓤臻g機(jī)構(gòu)學(xué)》為了響應(yīng)教育部研究生教材征集，又系統(tǒng)地總結(jié)了近10年來(lái)在空間機(jī)構(gòu)學(xué)和并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué)上的新的研究成果?！陡叩瓤臻g機(jī)構(gòu)學(xué)》是基于螺旋理論和影響系數(shù)原理展開研究的，內(nèi)容主要包括機(jī)構(gòu)分析和機(jī)構(gòu)綜合兩個(gè)方面。該書內(nèi)容全面系統(tǒng)，可以作為碩士生教材，其中比較深入的部分博士生學(xué)習(xí)時(shí)也可選用，還可以作為廣大有關(guān)科技人員參考用書。

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