機(jī)器人

內(nèi)容概要

　　李明編著的《機(jī)器人》圍繞當(dāng)今機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展前沿和應(yīng)用，從技術(shù)發(fā)展、研發(fā)思路、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用方法等角度分以下六章予以介紹：概論；機(jī)器人的機(jī)構(gòu)；機(jī)器人的智能技術(shù)；機(jī)器人系統(tǒng)；機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)；機(jī)器人技術(shù)展望。并且在介紹相關(guān)技術(shù)的同時(shí)，以案例形式介紹了整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、集成和應(yīng)用方法，力求做到系統(tǒng)性、專業(yè)性和可讀性相結(jié)合。
　　《機(jī)器人》適用于從事現(xiàn)代制造技術(shù)、控制技術(shù)等領(lǐng)域，對機(jī)器人技術(shù)感興趣的工程技術(shù)人員，同時(shí)也可作為相關(guān)專業(yè)本、專科學(xué)生的參考書。

書籍目錄

第一章　機(jī)器人概論
　第一節(jié)　機(jī)器人的定義和特點(diǎn)
　　一、機(jī)器人的定義
　　二、機(jī)器人的主要特點(diǎn)
　第二節(jié)　機(jī)器人的歷史與發(fā)展
　第三節(jié)　機(jī)器人的構(gòu)成及功能
　　一、機(jī)器人的構(gòu)成
　　二、機(jī)器人的分類
　　三、機(jī)器人的功能
第二章　機(jī)器人的機(jī)構(gòu)
　第一節(jié)　機(jī)器人的手臂機(jī)構(gòu)
　　一、手臂機(jī)構(gòu)
　　二、手臂運(yùn)動學(xué)
　　三、手臂動力學(xué)及仿真
　　四、手臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、分類和主要技術(shù)參數(shù)
　第二節(jié)　機(jī)器人的手部機(jī)構(gòu)
　　一、概述
　　二、手指與對象物接觸的力學(xué)及運(yùn)動學(xué)
　第三節(jié)　機(jī)器人的移動機(jī)構(gòu)
　　一、輪式移動機(jī)構(gòu)
　　二、履帶式移動機(jī)構(gòu)
　　三、足式移動機(jī)構(gòu)
　　四、特殊的移動機(jī)構(gòu)
第三章　機(jī)器人的智能技術(shù)
　第一節(jié)　視覺信息和識別技術(shù)
　　一、機(jī)器人視覺
　　二、視覺圖像處理
　第二節(jié)　語音信息處理技術(shù)
　　一、語音識別
　　二、語音應(yīng)用系統(tǒng)
　第三節(jié)　觸覺和力覺識別技術(shù)
　　一、觸覺和觸覺傳感器概述
　　二、觸覺傳感器的種類和觸覺圖像及其處理
　　三、觸覺的立體信息識別
　　四、力覺信息識別及其應(yīng)用
　第四節(jié)　機(jī)器人規(guī)劃技術(shù)
　　一、機(jī)器人規(guī)劃概述
　　二、機(jī)器人路徑規(guī)劃的方法
　第五節(jié)　機(jī)器人自主移動技術(shù)
　　一、概述
　　二、自身位置識別
　　三、室外導(dǎo)航技術(shù)
第四章　機(jī)器人系統(tǒng)
　第一節(jié)　機(jī)器人系統(tǒng)的基本構(gòu)成
　第二節(jié)　機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本功能和要素
　　二、基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　三、代表型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　第三節(jié)　機(jī)器人系統(tǒng)的編程
　　一、概述
　　二、機(jī)器人編程語言的種類與特點(diǎn)
　　三、機(jī)器人編程語言系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
　　四、常用的機(jī)器人編程語言
　　五、機(jī)器人離線編程系統(tǒng)
　　六、機(jī)器人作業(yè)示教方法
　第四節(jié)　機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　一、機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
　　二、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　三、機(jī)器人系統(tǒng)的通信接口
　　四、機(jī)器人系統(tǒng)標(biāo)定
第五章　機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)
　第一節(jié)　工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程技術(shù)
　　一、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程系統(tǒng)的構(gòu)成
　　二、工業(yè)機(jī)器人工程應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)
　　三、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程的周邊技術(shù)
　　四、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性評價(jià)
　　五、機(jī)器人與安全
　第二節(jié)　工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用
　　一、物料搬運(yùn)
　　二、焊接
　　三、噴漆
　　四、去毛刺
　　五、機(jī)械加工
　　六、在潔凈環(huán)境中的應(yīng)用
　　七、測量
　第三節(jié)　機(jī)器人技術(shù)在非制造業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
　　一、在第一產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
　　二、在第三產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
　　三、醫(yī)療機(jī)器人的應(yīng)用
　　四、在特殊環(huán)境及作業(yè)中的應(yīng)用
　　五、其他應(yīng)用
第六章　機(jī)器人技術(shù)展望
　第一節(jié)　自主移動機(jī)器人研究的突破
　第二節(jié)　智能機(jī)器人加快發(fā)展
　第三節(jié)　應(yīng)用領(lǐng)域向非制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的擴(kuò)展
　第四節(jié)　仿人型機(jī)器人技術(shù)的新突破
　第五節(jié)　微型機(jī)器人
　第六節(jié)　網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人的快速發(fā)展
　第七節(jié)　軍用機(jī)器人
附錄　工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法（摘自GB／T　12642—2001）
　　一、概述
　　二、機(jī)器人精度的測量方法
　　三、機(jī)器人精度的測試和分析計(jì)算方法
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   傳感器用來收集機(jī)器人內(nèi)部和外部環(huán)境的信息，獲取實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制、環(huán)境建模等功能信息，反饋機(jī)器人狀態(tài)和感知環(huán)境信息等，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與內(nèi)外部環(huán)境的交互。機(jī)器人傳感器系統(tǒng)可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器兩種。常用的內(nèi)部傳感器有位置傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等。機(jī)器人常配有多種外部傳感器，如視覺系統(tǒng)、觸覺傳感器、語言合成器等，以便機(jī)器人能與外界進(jìn)行通信。 驅(qū)動器系統(tǒng)在機(jī)器人中的作用相當(dāng)于人體的肌肉，驅(qū)動機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動。機(jī)器人在運(yùn)動過程中通過驅(qū)動器來驅(qū)動自身的運(yùn)動，到達(dá)不同的地點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)。目前常用的驅(qū)動器有電動機(jī)、伺服電動機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直接驅(qū)動電動機(jī)、液壓驅(qū)動器、氣動驅(qū)動器、形狀記憶金屬驅(qū)動器、磁致伸縮驅(qū)動器，其中伺服電動機(jī)是最常見的移動機(jī)器人驅(qū)動器，而直接驅(qū)動電動機(jī)、形狀記憶金屬驅(qū)動器以及其他類似的驅(qū)動器目前還主要處于研究和發(fā)展階段。 處理器是機(jī)器人的大腦，用來計(jì)算機(jī)器人關(guān)節(jié)的運(yùn)動，確定每個(gè)關(guān)節(jié)應(yīng)移動多少和多遠(yuǎn)才能達(dá)到預(yù)定的速度和位置，并且監(jiān)視控制器與傳感器的協(xié)調(diào)動作。處理器通常就是一臺專用計(jì)算機(jī)。它也需要擁有操作系統(tǒng)、程序和像監(jiān)視器那樣的外部設(shè)備等，同時(shí)它在許多方面也具有與PC處理器同樣的功能和局限性。 用于機(jī)器人的軟件大致有三部分：第一部分是操作系統(tǒng)，用于操作計(jì)算機(jī)；第二部分是機(jī)器人軟件，根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)動方程計(jì)算每一個(gè)關(guān)節(jié)的必要?jiǎng)幼鳎缓髮⑦@些信息傳送到控制器，這種軟件有多種級別，從機(jī)器人語言到現(xiàn)代機(jī)器人使用的高級語言不等；第三部分是例行程序集合和應(yīng)用程序，它們是為了使用機(jī)器人外部設(shè)備而開發(fā)的（如視覺通用程序），或者是為了執(zhí)行特定任務(wù)而開發(fā)的。 第二節(jié) 機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是指為完成指定目標(biāo)的一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器人在信息處理和控制邏輯方向的結(jié)構(gòu)方式，是從“軟”的方面對機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。由于機(jī)器人是一個(gè)高度復(fù)雜的并具有很強(qiáng)綜合性的系統(tǒng)，涉及規(guī)劃與導(dǎo)航、目標(biāo)識別與定位、機(jī)器人視覺、多傳感器信息處理與融合以及系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)，在機(jī)器人系統(tǒng)的研究過程中，為了使系統(tǒng)能夠可靠及時(shí)地工作，系統(tǒng)的計(jì)算必須具有一定的并行性。由此面臨如下問題：一是將計(jì)算處理有效地分在一組處理器上；二是需要什么樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件支持。因此，研究人員在解決機(jī)器人具體關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí)，必須致力于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究。

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