機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書(shū)系統(tǒng)地介紹了機(jī)器人的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)。主要內(nèi)容包括：機(jī)器人的機(jī)構(gòu)、位姿描述和齊次變換、操作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)、操作臂的雅可比、操作臂動(dòng)力學(xué)、軌跡規(guī)劃、操作臂的控制、機(jī)器人語(yǔ)言和離線(xiàn)編程等。本書(shū)反映了機(jī)器人在規(guī)劃、控制和編程方面近期所取得的成果。此外，書(shū)中還附有習(xí)題和編程練習(xí)。    本書(shū)可用作高等工科院校機(jī)電一體化、機(jī)械制造、自動(dòng)化技術(shù)等專(zhuān)業(yè)機(jī)器人技術(shù)課程的教材，也可供從事機(jī)器人研究的科技工作者使用。

書(shū)籍目錄

第一章 概述  1.1 機(jī)器人的自動(dòng)化  1.2 機(jī)器人的應(yīng)用  1.3 機(jī)器人機(jī)構(gòu)  1.4 機(jī)器人規(guī)格  習(xí)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(biāo)變換  2.3 齊次坐標(biāo)和齊次變換  2.4 齊次變換矩陣的運(yùn)算  2.5 變換方程  2.6 歐拉角與RPY角  2.7 旋轉(zhuǎn)變換通式  2.8 自由矢量的變換  習(xí)題第三章 操作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)  3.1 連桿參數(shù)和連桿坐標(biāo)系  3.2 連桿變換和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程  3.3 XHK5140換刀機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程  3.4 PUMA560機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程  3.5 PUMA560機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)反解  3.6 腕部三軸相交時(shí)的封閉解  3.7 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解的有關(guān)問(wèn)題  3.8 關(guān)節(jié)空間和操作空間  習(xí)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(yùn)動(dòng)和廣義速度  4.3 雅可比矩陣的構(gòu)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(biāo)定和補(bǔ)償  習(xí)題第五章 操作臂動(dòng)力學(xué)  5.1 連桿的速度和加速度分析  5.2 連桿靜力學(xué)分析  5.3 牛頓-歐拉遞推動(dòng)力學(xué)方程  5.4 關(guān)節(jié)空間和操作空間動(dòng)力學(xué)  5.5 動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)  5.6 動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)  5.7 拉格朗日動(dòng)力學(xué)  5.8 操作臂的動(dòng)力學(xué)建模和仿真  習(xí)題第六章 軌跡規(guī)劃  6.1 軌跡規(guī)劃的一般性問(wèn)題  6.2 關(guān)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(xiàn)軌變規(guī)劃  6.5 軌跡的實(shí)時(shí)生成  6.6 基于動(dòng)力學(xué)模型的軌跡規(guī)劃  習(xí)題第七章 操作臂的控制  7.1 引言  7.2 單關(guān)節(jié)的線(xiàn)性模型和控制  7.3 控制規(guī)律的分解  7.4 操作臂的非線(xiàn)性控制  7.5 操作臂的多關(guān)節(jié)控制  7.6 控制中的實(shí)際問(wèn)題  7.8 工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)  7.9 基于直角坐標(biāo)的控制  7.10 李亞普諾夫穩(wěn)定性分析  習(xí)題第八章 機(jī)器人語(yǔ)言和離線(xiàn)編程  8.1 機(jī)器人語(yǔ)言概述  8.2 機(jī)器人語(yǔ)言結(jié)構(gòu)  8.3 VAL語(yǔ)言  8.4 機(jī)器人語(yǔ)言的有關(guān)問(wèn)題……附錄一 機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)編程實(shí)驗(yàn)附錄二 有關(guān)術(shù)語(yǔ)英-漢對(duì)照參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：四、手爪手爪用于抓取物體，并進(jìn)行細(xì)微操作。近十年來(lái)對(duì)手爪和多指抓取的研究十分活躍，目的在于開(kāi)發(fā)與人類(lèi)手指一樣靈活的多指手。人的五指有20個(gè)自由度，通過(guò)手指關(guān)節(jié)的曲伸，可以進(jìn)行各種復(fù)雜的動(dòng)作，如使用剪刀、筷子之類(lèi)的靈巧動(dòng)作。人類(lèi)抓取物體的動(dòng)作大致可分捏、握和夾三大類(lèi)。不同的抓取方式?jīng)Q定于手爪的結(jié)構(gòu)和自由度。手爪亦稱(chēng)抓取機(jī)構(gòu)，通常是由手指、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，根據(jù)抓取對(duì)象和工作條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。除了具有足夠的夾持力外，還要保持適當(dāng)?shù)木?，手指?yīng)能順應(yīng)被抓對(duì)象的形狀。手爪自身的大小、形狀、結(jié)構(gòu)和自由度是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，要根據(jù)作業(yè)對(duì)象的大小、形狀和位姿等幾何條件，以及重量、硬度、表面質(zhì)量等物理?xiàng)l件來(lái)綜合考慮。同時(shí)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(wèn)題。智能手爪還裝有相應(yīng)的傳感器（觸覺(jué)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(jī)構(gòu)大都十分簡(jiǎn)單，如吸盤(pán)式手爪（真空吸盤(pán)和電磁吸盤(pán)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(guān)節(jié)手爪和順應(yīng)手爪。

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