機(jī)器人導(dǎo)論

前言

曾幾何時(shí)，機(jī)器人在人們的想象中還是一個(gè)深不可測(cè)的變形金剛。短短二十余年里，在一大批致力于機(jī)器人研究的學(xué)者和專家的共同努力下，機(jī)器人已經(jīng)真實(shí)地走進(jìn)了我們的生活。人們不再懼怕機(jī)器人，它作為我們的朋友，相伴在人們的左右，而這種相伴將是持續(xù)的、發(fā)展的、越來(lái)越親密和越來(lái)越廣泛的。機(jī)器人的發(fā)展、進(jìn)步以及在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用被看做是當(dāng)今技術(shù)革命最偉大的進(jìn)步之一，它已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱之一。在工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品的焊接、裝配、搬運(yùn)、噴涂、切割、研磨、檢測(cè)等多種作業(yè)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人替代人工操作。機(jī)器人扮演著靈巧自如、不知疲倦的“操作者”的角色，替代人工出色地完成著極其繁重、復(fù)雜、精密或者充滿著危險(xiǎn)的各種工作。在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中，機(jī)器人開(kāi)始替代醫(yī)生，進(jìn)行精細(xì)而復(fù)雜的手術(shù)，甚至可以在血管中行進(jìn)，深入到人體中作業(yè)，而這種作業(yè)醫(yī)生是很難完成的；在軍事中，反恐及參戰(zhàn)機(jī)器人已經(jīng)能夠用在實(shí)戰(zhàn)中，顯示著一個(gè)國(guó)家的國(guó)防實(shí)力；在宇宙探測(cè)中，使用登月機(jī)器人在月球、火星上完成多種科學(xué)探測(cè)；在日常生活中，服務(wù)型機(jī)器人扮演著護(hù)士、引導(dǎo)員、清潔工等角色，協(xié)助殘疾人便利地生活，幫助人們完成繁雜的家務(wù)勞動(dòng)。諸如此類，機(jī)器人已經(jīng)深入到我們生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面，忠實(shí)友好地幫助著人類。放眼未來(lái)，機(jī)器人的發(fā)展空間巨大，它與人類的密切程度及所能扮演的角色甚至是不可預(yù)測(cè)和想象的。許多行業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)器人和機(jī)器人技術(shù)的快速進(jìn)步，而機(jī)器人學(xué)更是一門(mén)高度交叉的前沿學(xué)科，它包含機(jī)械學(xué)、生物學(xué)、人類學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、控制學(xué)與控制工程學(xué)、電子工程學(xué)、人工智能、社會(huì)學(xué)等。使越來(lái)越多的人對(duì)機(jī)器人發(fā)生興趣而致力于機(jī)器人技術(shù)的研究是我的心愿。國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)開(kāi)設(shè)了與機(jī)器人相關(guān)的課程。許多學(xué)者出版了不少優(yōu)秀的教科書(shū)，而由S K SAHA教授近期出版的這本教科書(shū)，就是其中的代表之一。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)器人導(dǎo)論（英文版）》內(nèi)容包括機(jī)器人學(xué)的概況、運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力分析、動(dòng)力學(xué)、遞推機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、控制技術(shù)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)及傳感器技術(shù)等，是一本全面講述機(jī)器人學(xué)的教科書(shū)?！稒C(jī)器人導(dǎo)論（英文版）》通過(guò)學(xué)生易于接受的方式解釋繁雜的概念和理論，內(nèi)容豐富，插圖簡(jiǎn)潔，并配有大量的實(shí)際案例和練習(xí)，適合不同程度的讀者選擇。

作者簡(jiǎn)介

作者：(印度)薩哈(S K SAHA)

書(shū)籍目錄

出版說(shuō)明序前言第1章 緒論1.1 歷史 11.2 機(jī)器人51.3 機(jī)器人的用途8總結(jié) 13練習(xí) 13基于Web的練習(xí) 13第2章 串行機(jī)器人2.1 機(jī)器人子系統(tǒng)142.2 按機(jī)器人的應(yīng)用分類242.3 按機(jī)器人的坐標(biāo)方式分類242.4 按機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類292.5 按機(jī)器人的控制方式分類292.6 按機(jī)器人的編程方法分類30總結(jié) 30練習(xí)31基于Web的練習(xí)31第3章 執(zhí)行系統(tǒng)3.1 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)323.2 液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)363.3 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)383.4 電動(dòng)機(jī)選型49總結(jié)50練習(xí)50基于Web的練習(xí)51第4章 轉(zhuǎn)感系統(tǒng)4.1 傳感器分類524.2 內(nèi)部傳感器534.3 外部傳感器624.4 視覺(jué)系統(tǒng)664.5 傳感器選型72總結(jié)74練習(xí)75基于Web的練習(xí)75第5章 位姿變換5.1 機(jī)器人機(jī)構(gòu)形式765.2 剛體位姿835.3 坐標(biāo)變換925.4 DH參數(shù)100總結(jié)109練習(xí) 109基于MATLAB的練習(xí) 110第6章 運(yùn)動(dòng)學(xué)6.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解1136.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解1216.3 速度分析：雅可比矩陣1306.4 桿件速度1336.5 雅可比矩陣計(jì)算1346.6 用解耦正交補(bǔ)矩陣求雅可比矩陣1386.7 奇異點(diǎn)分析1416.8 加速度分析143總結(jié)144練習(xí) 144基于MATLAB的練習(xí)145第7章 靜力分析7.1 力和力矩的平衡1477.2 遞推計(jì)算1497.3 等效關(guān)節(jié)力矩1517.4 靜力學(xué)中雅可比矩陣的作用1577.5 力橢球161總結(jié)162練習(xí)162基于MATLAB的練習(xí)162第8章 動(dòng)力學(xué)8.1 慣性特性1648.2 歐拉-拉格朗日方程1728.3 牛頓-歐拉方程1818.4 遞推牛頓-歐拉算法1868.5 動(dòng)力學(xué)算法195總結(jié)203練習(xí)203基于Web的練習(xí)203基于MATLAB的練習(xí)204第9章 遞推機(jī)器人動(dòng)力學(xué)9.1 動(dòng)力學(xué)模型2069.2 解析表達(dá)式2119.3 運(yùn)用RIDIM的遞推逆向動(dòng)力學(xué)2219.4 遞推正向動(dòng)力學(xué)與仿真229總結(jié)236練習(xí)236RIDIM基礎(chǔ)練習(xí)236基于MATLAB的練習(xí)237第10章 控制10.1 控制技術(shù)24010.2 二階線性系統(tǒng)24210.3 反饋控制24610.4 反饋控制系統(tǒng)的性能25210.5 機(jī)器人關(guān)節(jié)25510.6 關(guān)節(jié)控制26010.7 非線性軌跡控制26610.8 狀態(tài)空間的表示和控制27010.9 穩(wěn)定性27610.10 笛卡兒空間和力的控制279總結(jié)281練習(xí)282基于MATLAB的練習(xí)282第11章 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃11.1 關(guān)節(jié)空間規(guī)劃28411.2 笛卡兒空間規(guī)劃29011.3 位置和姿態(tài)軌跡29511.4 點(diǎn)到點(diǎn)規(guī)劃30011.5 連續(xù)軌跡生成306總結(jié)314練習(xí)314基于MATLAB的練習(xí)315第12章 機(jī)器人用計(jì)算機(jī)12.1 運(yùn)算速度31612.2 硬件要求32012.3 控制要求32212.4 機(jī)器人編程32512.5 硬件體系結(jié)構(gòu)334總結(jié)337練習(xí)337基于Web的練習(xí)337附錄A 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)附錄B MATLAB與RIDIM的使用說(shuō)明附錄C 學(xué)生項(xiàng)目：案例分析參考文獻(xiàn)索引教師反饋表

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《機(jī)器人導(dǎo)論(英文版)》：遞推機(jī)器人動(dòng)力學(xué)作為單獨(dú)的一章，介紹自動(dòng)生成動(dòng)態(tài)算法的方法對(duì)執(zhí)行系統(tǒng)、機(jī)器人控制和機(jī)器人應(yīng)用的介紹更為全面通過(guò)案例討論機(jī)器人系統(tǒng)遞推逆向動(dòng)力學(xué)的工業(yè)操作(RIDM)和MATLAB的練習(xí)資料包括：100個(gè)案例141個(gè)練習(xí)

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