機器人技術基礎

內容概要

本書系統(tǒng)地介紹了機器人的基礎理論和關鍵技術。主要內容包括：機器人的機構、位姿描述和齊次變換、操作臂運動學、操作臂的雅可比、操作臂動力學、軌跡規(guī)劃、操作臂的控制、機器人語言和離線編程等。本書反映了機器人在規(guī)劃、控制和編程方面近期所取得的成果。此外，書中還附有習題和編程練習。    本書可用作高等工科院校機電一體化、機械制造、自動化技術等專業(yè)機器人技術課程的教材，也可供從事機器人研究的科技工作者使用。

書籍目錄

第一章 概述  1.1 機器人的自動化  1.2 機器人的應用  1.3 機器人機構  1.4 機器人規(guī)格  習題第二章 位姿描述和齊次變換  2.1 剛體位姿描述  2.2 坐標變換  2.3 齊次坐標和齊次變換  2.4 齊次變換矩陣的運算  2.5 變換方程  2.6 歐拉角與RPY角  2.7 旋轉變換通式  2.8 自由矢量的變換  習題第三章 操作臂運動學  3.1 連桿參數(shù)和連桿坐標系  3.2 連桿變換和運動學方程  3.3 XHK5140換刀機械手運動學方程  3.4 PUMA560機器人運動學方程  3.5 PUMA560機器人運動學反解  3.6 腕部三軸相交時的封閉解  3.7 運動學反解的有關問題  3.8 關節(jié)空間和操作空間  習題第四章 操作臂的雅可比  4.1 雅可比矩陣的定義  4.2 微分運動和廣義速度  4.3 雅可比矩陣的構造法  4.4 PUMA560的雅可比  4.5 力雅可比  4.6 奇異性和靈巧度  4.7 剛度和變形  4.8 誤差標定和補償  習題第五章 操作臂動力學  5.1 連桿的速度和加速度分析  5.2 連桿靜力學分析  5.3 牛頓-歐拉遞推動力學方程  5.4 關節(jié)空間和操作空間動力學  5.5 動力學性能指標  5.6 動力學優(yōu)化設計  5.7 拉格朗日動力學  5.8 操作臂的動力學建模和仿真  習題第六章 軌跡規(guī)劃  6.1 軌跡規(guī)劃的一般性問題  6.2 關節(jié)軌跡的插值  6.3 笛卡爾空間規(guī)劃方法  6.4 四元數(shù)與直線軌變規(guī)劃  6.5 軌跡的實時生成  6.6 基于動力學模型的軌跡規(guī)劃  習題第七章 操作臂的控制  7.1 引言  7.2 單關節(jié)的線性模型和控制  7.3 控制規(guī)律的分解  7.4 操作臂的非線性控制  7.5 操作臂的多關節(jié)控制  7.6 控制中的實際問題  7.8 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)  7.9 基于直角坐標的控制  7.10 李亞普諾夫穩(wěn)定性分析  習題第八章 機器人語言和離線編程  8.1 機器人語言概述  8.2 機器人語言結構  8.3 VAL語言  8.4 機器人語言的有關問題……附錄一 機器人技術基礎編程實驗附錄二 有關術語英-漢對照參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：四、手爪手爪用于抓取物體，并進行細微操作。近十年來對手爪和多指抓取的研究十分活躍，目的在于開發(fā)與人類手指一樣靈活的多指手。人的五指有20個自由度，通過手指關節(jié)的曲伸，可以進行各種復雜的動作，如使用剪刀、筷子之類的靈巧動作。人類抓取物體的動作大致可分捏、握和夾三大類。不同的抓取方式?jīng)Q定于手爪的結構和自由度。手爪亦稱抓取機構，通常是由手指、傳動機構和驅動機構組成，根據(jù)抓取對象和工作條件進行設計。除了具有足夠的夾持力外，還要保持適當?shù)木?，手指應能順應被抓對象的形狀。手爪自身的大小、形狀、結構和自由度是機械結構設計的要點，要根據(jù)作業(yè)對象的大小、形狀和位姿等幾何條件，以及重量、硬度、表面質量等物理條件來綜合考慮。同時還要考慮手爪與被抓物體接觸后產(chǎn)生的約束和自由度等問題。智能手爪還裝有相應的傳感器（觸覺或力傳感器等），能感知手爪與物體的接觸狀態(tài)、物體表面狀況和夾持力大小等?，F(xiàn)在普遍使用的手爪和夾持機構大都十分簡單，如吸盤式手爪（真空吸盤和電磁吸盤等）、承托型的叉子和懸掛式手爪、吊鉤等。下面著重介紹夾持式手爪、多關節(jié)手爪和順應手爪。

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