機器人引論（第2版）

序前言第1部分機器人基礎(chǔ)第1章緒論11機器人簡介111機器人的由來112機器人的定義113機器人學的研究領(lǐng)域12機器人的發(fā)展歷史13機器人的基本結(jié)構(gòu)14機器人的分類15機器人的應(yīng)用16機器人學的研究內(nèi)容17機器人學的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀第2章機器人運動學21剛體位姿的描述211位置的描述——位置矢量212方位的描述——旋轉(zhuǎn)矩陣213坐標系的描述214機器人操作臂手爪位姿的描述22點的映射221坐標平移222坐標旋轉(zhuǎn)223一般映射23齊次坐標和齊次變換24變換矩陣241平移算子242旋轉(zhuǎn)算子243變換算子的一般形式244變換矩陣的運算25旋轉(zhuǎn)矩陣的導數(shù)26連桿參數(shù)和關(guān)節(jié)變量261連桿描述262連桿連接的描述27連桿坐標系271中間連桿i的坐標系i272首端連桿和末端連桿273用連桿坐標系規(guī)定連桿參數(shù)274連桿坐標系建立的步驟28連桿變換和運動學方程281相鄰兩連桿坐標系之間的變換矩陣282運動學方程的建立29多足步行機器人的運動學291引言292多足步行機器人機構(gòu)特征293站立腿的運動學計算294擺動腿的運動學計算295多足步行機器人的運動學計算296多足步行機器人的速度和加速度計算第3章機器人動力學31動力學分析基礎(chǔ)311機器人的坐標系312工具的定位313慣性張量和慣性矩陣314連桿運動的傳遞315牛頓歐拉動力學方程316拉格朗日方程32機器人的靜力分析321等效關(guān)節(jié)力和力雅可比322連桿的靜力學分析33機器人動力學方程331牛頓歐拉遞推動力學方程332關(guān)節(jié)空間與操作空間動力學333拉格朗日方程的應(yīng)用334多足步行機器人的動力學模型第4章機器人控制41機器人運動控制411機器人的伺服電動機412機器人的運動控制器42機器人移動軌跡控制421路徑與軌跡422關(guān)節(jié)坐標系與直角坐標系423軌跡規(guī)劃424軌跡控制43機器人力控制431機器人的力與力控制種類432阻尼力控制433相互力控制44機器人行為控制441機器人行為種類442機器人行為控制方式第5章機器人智能控制51智能控制的基本特點511智能控制概述512智能控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)52智能控制的主要方法521專家控制522模糊控制523神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制524混沌控制525依靠優(yōu)化方法的智能優(yōu)化控制53智能控制的主要應(yīng)用531機器人的專家控制532機器人的模糊控制533機器人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制534機器人的優(yōu)化方法控制535機器人智能控制技術(shù)的融合〖1〗機器人引論目錄〖2〗第2部分典型機器人第6章工業(yè)機器人61工業(yè)機器人的發(fā)展歷史611工業(yè)機器人發(fā)展概況612中國工業(yè)機器人研制情況62工業(yè)機器人的基本組成621執(zhí)行機構(gòu)622驅(qū)動系統(tǒng)623控制系統(tǒng)624傳感系統(tǒng)63工業(yè)機器人的典型機構(gòu)631SCARA機構(gòu)632平行桿型機構(gòu)633多關(guān)節(jié)機構(gòu)64工業(yè)機器人的種類及應(yīng)用641焊接機器人642搬運機器人643噴漆機器人644裝配機器人第7章移動機器人71移動機器人的發(fā)展72移動機器人的基本組成721驅(qū)動系統(tǒng)722控制系統(tǒng)723傳感系統(tǒng)73輪式移動機器人731車輪形式732車輪的配置和轉(zhuǎn)向機構(gòu)733三輪移動機器人運動分析734輪式排爆機器人74履帶式移動機器人741車體結(jié)構(gòu)742越障原理743履帶排爆機器人75步行移動機器人751步行機器人的特點及發(fā)展過程752步行機器人的腿結(jié)構(gòu)753兩足步行機器人的動力學模型第8章擬人機器人81擬人機器人的發(fā)展811擬人機器人的發(fā)展歷史812中國擬人機器人發(fā)展概況82擬人機器人的基本結(jié)構(gòu)821擬人機器人的頭部822擬人機器人的四肢823擬人機器人的軀體83擬人機器人的主要功能831擬人機器人的擬人行為832擬人機器人的人機交互84擬人機器人的行為控制841步行模式生成器842擬人機器人的雙足步行843全身運動模式的生成85擬人機器人的應(yīng)用第9章仿生機器人91仿生機器人的特點92仿生機器人的研究概述921研究現(xiàn)狀922仿生機器人的關(guān)鍵技術(shù)問題923仿生機器人的發(fā)展趨勢93仿生機器魚931魚類推進理論932仿生機器魚的設(shè)計933仿生機器魚的運動控制934仿生機器魚控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計94四足仿生機器人941四足仿生機器人的總體設(shè)計方案942四足仿生機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計943四足仿生機器人的控制系統(tǒng)設(shè)計第10章醫(yī)用機器人101醫(yī)用機器人的特點102醫(yī)用機器人的分類1021醫(yī)用外科機器人1022康復機器人1023醫(yī)學教育機器人103醫(yī)用機器人的控制104醫(yī)用機器人的應(yīng)用1041醫(yī)用外科機器人的應(yīng)用1042康復機器人的應(yīng)用1043醫(yī)用機器人的應(yīng)用實例1044醫(yī)用機器人的研究趨勢第11章家用機器人111家用機器人的定義與發(fā)展歷程1111家用機器人的定義與分類1112家用機器人的發(fā)展歷程1113全球家用機器人總體研發(fā)現(xiàn)狀與市場112家用機器人的特點與發(fā)展趨勢1121家用機器人的特點1122家用機器人的發(fā)展趨勢113家用機器人關(guān)鍵技術(shù)與研究課題1131室內(nèi)自主導航技術(shù)1132家用機器人的控制1133家用機器人的社會課題114家用機器人的應(yīng)用1141家居智能方向1142家庭教育娛樂方向1143家庭安全健康方向第12章空中機器人121無人機的發(fā)展歷程122無人機的分類1221按無人機應(yīng)用領(lǐng)域分類1222按無人機機翼布局樣式分類1223按無人機的控制方式分類1224按無人機的性能指標分類123無人機的應(yīng)用1231無人機在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用1232無人機在民用領(lǐng)域的應(yīng)用124當前無人機領(lǐng)域的研究熱點第13章空間機器人131空間機器人的定義和發(fā)展歷程1311空間機器人的定義1312空間機器人的發(fā)展歷程132空間機器人的特點和分類1321空間機器人的特點1322空間機器人的分類133空間機器人通信技術(shù)1331空間機器人的深空通信1332空間機器人深空通信的接收技術(shù)——天線組陣134空間機器人的應(yīng)用1341探測空間機器人1342空間機器人航天器第14章多機器人系統(tǒng)141多機器人系統(tǒng)概述142多機器人系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1421分層式結(jié)構(gòu)1422基于行為的混合分層式結(jié)構(gòu)1423任務(wù)級協(xié)作式結(jié)構(gòu)1424并行處理混合式結(jié)構(gòu)143多機器人系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制1431協(xié)調(diào)控制策略1432協(xié)調(diào)控制平臺1433協(xié)調(diào)控制中的學習144網(wǎng)絡(luò)機器人1441網(wǎng)絡(luò)機器人的組成與特點1442網(wǎng)絡(luò)機器人的控制1443網(wǎng)絡(luò)機器人的應(yīng)用145多機器人系統(tǒng)的應(yīng)用1451機器人足球1452多移動機器人協(xié)作圍捕1453多機器人協(xié)作裝配第15章未來機器人151機器人的發(fā)展趨勢152未來機器人的發(fā)展與應(yīng)用前景153未來機器人與人類社會參考文獻