冗余自由度機器人原理及應用

內(nèi)容概要

本書全面介紹了冗余自由度機器人的理論基礎和具體應用，書中內(nèi)容是根據(jù)作者在冗余自由度機器人領域研究成果及研究生培養(yǎng)和教學工作中的教案而撰寫。全書共分11章，內(nèi)容包括冗余自由度機器人的基礎知識、構(gòu)形、運動學和動力學、容錯控制、柔性冗余自由度機器人、欠驅(qū)動冗余自由度機器人、空間機器人的冗余自由度問題等。     本書本著深入淺出的原則，著眼于用通俗的數(shù)學、力學、機構(gòu)學和自控原理的語言，解釋冗余自由度機器人的特殊理論問題。在編寫時，突出機電結(jié)合、電為機用的特點，力求內(nèi)容與國內(nèi)外最新研究成果同步。     本書適合于作為機械電子工程、控制理論與方法、機械設計與理論專業(yè)的研究生的教材或自學讀物，也可以供從事機器人設計和應用及機械制造自動化的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言緒論參考文獻第1章 冗余自由度機器人的基礎知識  1.1 矢量空間  1.2 基底和坐標  1.3 矩陣的廣義逆  1.4 矩陣的奇異值分解  1.5 矢量和矩陣的范數(shù)  1.6 冗余自由度機器人控制常用的方法  1.7 方向余弦矩陣和兩個共原點坐標系的坐標變換  1.8 兩個不共原點的坐標系的坐標變換  1.9 Denavit—Hartenburg坐標系建立法  1.10 剛體動力學基礎  1.11 拉格朗日(Lagrange)方程   1.12 凱恩(Kane)方法   參考文獻第2章 冗余自由度機器人的構(gòu)型設計與綜合  2.1 概述  2.2 冗余自由度機器人的構(gòu)型設計  2.3 冗余自由度機器人機構(gòu)的桿參數(shù)設計  參考文獻第3章 冗余自由度機器人運動學  3.1  冗余自由度機器人運動學的基本問題  3.2 梯度投影法  3.3 加權(quán)最小范數(shù)解法  3.4 運動學優(yōu)化性能指標日(g)  3.5 冗余自由度機器人逆運動學的解析解  3.6 可優(yōu)化度  3.7 廣義逆的數(shù)值算法  3.8 擴展雅可比矩陣法  3.9 冗余自由度機器人避障的運動學規(guī)劃  參考文獻第4章 冗余自由度機器人的動力學控制  4.1 速度與力的對偶關(guān)系  4.2 動力學基本方程  4.3  機器人的動力學控制的性能指標  4.4 關(guān)節(jié)力矩優(yōu)化  4.5 同時進行冗余自由度機器人的運動學優(yōu)化和動力學優(yōu)化  4.6 冗余自由度機器人動力學控制的控制律  4.7 冗余自由度機器人的力控制和位置／力混合控制  參考文獻第5章 冗余自由度機器人的容錯控制  5.1 概述  5.2 運動學容錯  5.3 平面三自由度機器人運動學容錯性分析  5.4 動力學容錯  5.5 結(jié)論  參考文獻第6章 神經(jīng)網(wǎng)絡在冗余自由度機器人中的應用  6.1 概述  6.2 冗余自由度機器人中采用的神經(jīng)網(wǎng)絡模型  6.3 應用神經(jīng)網(wǎng)絡的基本步驟  6.4 神經(jīng)網(wǎng)絡在冗余自由度機器人運動學中的應用  6.5 神經(jīng)網(wǎng)絡在冗余自由度機器人動力學中的應用  參考文獻第7章 柔性冗余自由度機器人動力學  7.1 概述  7.2 剛?cè)狁詈先哂嘧杂啥葯C器人振動控制的運動學方法  7.3 剛?cè)狁詈先哂嘧杂啥葯C器人振動控制的動力學方法  7.4 柔性冗余自由度機器人動力學優(yōu)化  7.5 柔性冗余自由度機器人動力學多目標優(yōu)化  參考文獻第8章 欠驅(qū)動冗余自由度機器人  8.1 概述  8.2 欠驅(qū)動冗余自由度空間機器人運動學分析  8.3  欠驅(qū)動冗余自由度空間機器人動力學控制  8.4 欠驅(qū)動冗余自由度空間機器人動力學優(yōu)化控制  8.5 平面欠驅(qū)動機器人的非線性動力學特征及諧波控制技術(shù)  參考文獻第9章 空間冗余自由度機器人的運動學及其避奇異運動規(guī)劃  9.1 概述  9.2 空間機器人的運動學模型  9.3 動量守恒和非完整約束  9.4 動力學奇異  9.5 自由漂浮的空間機器人運動規(guī)劃  9.6 小結(jié)  參考文獻第10章 空間冗余自由度機器人逆動力學控制  10.1 概述  10.2 運動學方程與動量約束的處理  10.3 逆動力學求解  10.4 空間冗余自由度機器人逆動力學控制的實例仿真研究  10.5 小結(jié)  參考文獻第11章 冗余自由度機器人多臂的協(xié)調(diào)控制  11.1  雙臂冗余自由度機器人協(xié)調(diào)操作的運動學約束和動力學優(yōu)化  11.2 多臂冗余自由度機器人的避碰規(guī)劃  11.3 雙臂冗余自由度機器人的運動靈活性  參考文獻結(jié)束語讀者信息反饋表

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