機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)

目錄
第1章緒論(1)
1.1機(jī)器人發(fā)展及定義(1)
1.1.1機(jī)器人發(fā)展簡(jiǎn)史(1)
1.1.2機(jī)器人的定義(5)
1.2機(jī)器人的組成與分類(6)
1.2.1機(jī)器人的組成(6)
1.2.2機(jī)器人的分類(7)
1.3機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)(11)
1.3.1機(jī)器人的主要技術(shù)參數(shù)(11)
1.3.2ABB IRB16006/1.2技術(shù)參數(shù)(13)
1.4機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)(13)
1.4.1發(fā)展趨勢(shì)(13)
1.4.2發(fā)展特點(diǎn)和涵蓋內(nèi)容(14)
本章小結(jié)(15)
習(xí)題(15)
第2章機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)(16)
2.1串聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)(16)
2.1.1機(jī)座(17)
2.1.2臂部(17)
2.1.3腕部(20)
2.1.4末端執(zhí)行器(23)
2.1.5機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)(28)
2.1.6傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位與消隙技術(shù)(39)
2.2并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)(42)
2.2.1并聯(lián)機(jī)構(gòu)概述(42)
2.2.2并聯(lián)機(jī)器人的發(fā)展(43)
2.2.3并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用(44)
2.3移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)(45)
2.3.1車輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)(45)
2.3.2履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)(46)
2.3.3步行機(jī)器人(46)
本章小結(jié)(47)
習(xí)題(47)
第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(49)
3.1機(jī)器人坐標(biāo)系(49)
3.1.1固定坐標(biāo)系(49)
3.1.2運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系(50)
3.1.3位置描述(50)
3.1.4姿態(tài)描述(50)
3.2齊次坐標(biāo)及變換(50)
3.2.1齊次坐標(biāo)(50)
3.2.2齊次坐標(biāo)變換(51)
3.3機(jī)器人位姿描述(57)
3.3.1連桿的位姿描述(57)
3.3.2手部的位姿描述(59)
3.4機(jī)器人位姿分析(60)
3.4.1連桿坐標(biāo)系與連桿參數(shù)(60)
3.4.2連桿坐標(biāo)變換矩陣(61)
3.4.3運(yùn)動(dòng)方程(62)
3.5串聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(62)
3.5.1正向運(yùn)動(dòng)學(xué)(62)
3.5.2逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)(66)
3.5.3運(yùn)動(dòng)學(xué)反解討論(69)
3.6并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)位置分析(70)
3.6.1位置反解(70)
3.6.2位置正解(71)
本章小結(jié)(76)
習(xí)題(76)
第4章機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析(79)
4.1串聯(lián)機(jī)器人速度雅可比矩陣與速度分析(79)
4.1.1串聯(lián)機(jī)器人速度雅可比矩陣(79)
4.1.2串聯(lián)機(jī)器人速度分析(81)
4.2串聯(lián)機(jī)器人靜力學(xué)分析(83)
4.2.1機(jī)器人手臂的靜力學(xué)(83)
4.2.2串聯(lián)機(jī)器人力雅可比(85)
4.2.3串聯(lián)機(jī)器人靜力學(xué)的兩類問題(86)
4.3機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析(87)
4.3.1拉格朗日方程(87)
4.3.2牛頓歐拉方程(91)
4.3.3關(guān)節(jié)空間和操作空間及動(dòng)力學(xué)(94)
4.4并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)分析(95)
4.4.1并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)(95)
4.4.2RPY角描述方法(95)
4.4.3雅可比矩陣 (96)
4.4.4并聯(lián)機(jī)器人模型的建立(96)
本章小結(jié)(101)
習(xí)題(101)
第5章機(jī)器人傳感器(103)
5.1機(jī)器人傳感器分類和性能指標(biāo)(103)
5.1.1機(jī)器人傳感器定義(103)
5.1.2機(jī)器人傳感器的分類(104)
5.1.3傳感器性能指標(biāo)(105)
5.1.4機(jī)器人傳感器的要求與選擇(107)
5.2機(jī)器人內(nèi)部傳感器(108)
5.2.1位置和角度傳感器(109)
5.2.2速度(角速度)傳感器(114)
5.2.3加速度傳感器(116)
5.2.4傾斜角傳感器(117)
5.3機(jī)器人外部傳感器(118)
5.3.1視覺傳感器(118)
5.3.2聽覺傳感器(120)
5.3.3觸覺傳感器(122)
5.3.4接近覺傳感器(128)
5.3.5其他傳感器(131)
5.4傳感器融合(132)
5.4.1多傳感器信息融合技術(shù)(132)
5.4.2多傳感器融合應(yīng)用實(shí)例(132)
本章小結(jié)(133)
習(xí)題(134)
第6章機(jī)器人控制系統(tǒng)(135)
6.1概述(135)
6.2機(jī)器人控制系統(tǒng)組成(137)
6.3驅(qū)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(138)
6.3.1電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(138)
6.3.2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(142)
6.4機(jī)器人位置控制(144)
6.4.1單關(guān)節(jié)位置控制(145)
6.4.2單關(guān)節(jié)控制器增益參數(shù)確定(148)
6.4.3單關(guān)節(jié)控制器誤差分析(150)
6.4.4多關(guān)節(jié)位置控制(151)
6.5機(jī)器人力控制(152)
6.5.1基本概念(153)
6.5.2機(jī)器人手臂及環(huán)境的建模(156)
6.5.3基于位置控制的力控制方式(157)
6.5.4作業(yè)約束與控制策略(160)
6.5.5力/位混合控制(162)
6.6并聯(lián)機(jī)器人控制(164)
6.6.16SPS平臺(tái)機(jī)構(gòu)分析和建模(164)
6.6.26SPS平臺(tái)機(jī)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制(166)
6.7機(jī)器人變結(jié)構(gòu)控制(167)
6.7.1變結(jié)構(gòu)控制原理(167)
6.7.2機(jī)器人滑模變結(jié)構(gòu)控制器(169)
本章小結(jié)(171)
習(xí)題(171)
第7章工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃(173)
7.1機(jī)器人軌跡規(guī)劃概述(173)
7.1.1機(jī)器人軌跡的概念(173)
7.1.2軌跡規(guī)劃的一般性問題(173)
7.1.3軌跡的生成方式(175)
7.1.4軌跡規(guī)劃涉及的主要問題(175)
7.2插補(bǔ)方式分類(176)
7.2.1插補(bǔ)方式分類(176)
7.2.2機(jī)器人軌跡控制過程(176)
7.3機(jī)器人軌跡插值計(jì)算(177)
7.3.1直線插補(bǔ)(177)
7.3.2圓弧插補(bǔ)(178)