冗余自由度機器人原理及應(yīng)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(chǔ)和具體應(yīng)用，書中內(nèi)容是根據(jù)作者在冗余自由度機器人領(lǐng)域研究成果及研究生培養(yǎng)和教學(xué)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(chǔ)知識、構(gòu)形、運動學(xué)和動力學(xué)、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(xué)、力學(xué)、機構(gòu)學(xué)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(shè)計與理論專業(yè)的研究生的教材或自學(xué)讀物，也可以供從事機器人設(shè)計和應(yīng)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(chǔ)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(xué)基礎(chǔ)  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(shè)計與綜合  2.1 概述  2.2 冗余自由度機器人的構(gòu)型設(shè)計  2.3 冗余自由度機器人機構(gòu)的桿參數(shù)設(shè)計  參考文獻第3章 冗余自由度機器人運動學(xué)  3.1  冗余自由度機器人運動學(xué)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(xué)優(yōu)化性能指標日(g)  3.5 冗余自由度機器人逆運動學(xué)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(xué)規(guī)劃  參考文獻第4章 冗余自由度機器人的動力學(xué)控制  4.1 速度與力的對偶關(guān)系  4.2 動力學(xué)基本方程  4.3  機器人的動力學(xué)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(xué)優(yōu)化和動力學(xué)優(yōu)化  4.6 冗余自由度機器人動力學(xué)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(xué)容錯  5.3 平面三自由度機器人運動學(xué)容錯性分析  5.4 動力學(xué)容錯  5.5 結(jié)論  參考文獻第6章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在冗余自由度機器人中的應(yīng)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(luò)模型  6.3 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本步驟  6.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在冗余自由度機器人運動學(xué)中的應(yīng)用  6.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在冗余自由度機器人動力學(xué)中的應(yīng)用  參考文獻第7章 柔性冗余自由度機器人動力學(xué)  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(xué)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(xué)方法  7.4 柔性冗余自由度機器人動力學(xué)優(yōu)化  7.5 柔性冗余自由度機器人動力學(xué)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(xué)分析  8.3  欠驅(qū)動冗余自由度空間機器人動力學(xué)控制  8.4 欠驅(qū)動冗余自由度空間機器人動力學(xué)優(yōu)化控制  8.5 平面欠驅(qū)動機器人的非線性動力學(xué)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(xué)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(xué)模型  9.3 動量守恒和非完整約束  9.4 動力學(xué)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(xué)控制  10.1 概述  10.2 運動學(xué)方程與動量約束的處理  10.3 逆動力學(xué)求解  10.4 空間冗余自由度機器人逆動力學(xué)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(xué)約束和動力學(xué)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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