機器人技術與應用

1 緒論
1.1 機器人的發(fā)展與概念
1.1.1 機器人及其技術的發(fā)展歷史
1.1.2 基本術語、定義與概念
1.1.3 未來展望
1.2 機器人的分類與組成
1.2.1 基本分類
1.2.2 結構組成及其功能
1.2.3 執(zhí)行機構的自由度布置形式
1.3 機器人學的相關理論與技術
1.3.1 基礎理論
1.3.2 技術與方法
1.4 本書主要內(nèi)容
習題
2 機器人學的基礎理論
2.1 剛體的位姿描述
2.1.1 剛體旋轉運動
2.1.2 旋轉矩陣
2.1.3 坐標變換與齊次坐標
2.1.4 剛體的位姿描述
2.2 機器人運動學與靜力學
2.2.1 Denavit-Hartenberg描述方法與連桿坐標系建立
2.2.2 操作臂運動學方程
2.2.3 可解耦操作臂的逆運動學問題
2.2.4 串聯(lián)操作臂速度和加速度分析
2.2.5 操作臂的奇異性
2.2.6 串聯(lián)操作臂的靜力學分析
2.2.7 操作性能指標
2.3 機器人動力學
2.3.1 操作臂的牛頓 |歐拉方程
2.3.2 操作臂的拉格朗日方程
習題
3 機器人控制理論與技術
3.1 機器人控制問題
3.1.1 前言
3.1.2 控制系統(tǒng)組成結構
3.1.3 控制性能要求
3.2 機器人的軌跡控制
3.2.1 問題描述
3.2.2 單關節(jié)軌跡控制
3.2.3 多關節(jié)的計算力矩控制
3.2.4 多關節(jié)的PD控制
3.2.5 工作空間控制
3.3 機器人的力控制
3.3.1 問題描述
3.3.2 阻抗控制
3.3.3 混合控制
3.4 機器人的高級智能動態(tài)控制
3.4.1 問題描述
3.4.2 自適應控制
3.4.3 學習控制
3.5 機器人的生物控制
3.5.1 行為主義控制理論
3.5.2 中樞模式發(fā)生器
3.5.3 仿生遺傳算法控制
3.6 多機器人控制
3.6.1 多機器人體系結構
3.6.2 多機器人的通信
3.6.3 多機器人的學習
3.6.4 多機器人的協(xié)調(diào)
3.7 機器人控制系統(tǒng)
3.7.1 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)
3.7.2 仿人機器人控制系統(tǒng)
3.7.3 特種機器人控制系統(tǒng)
習題
4 機器人感知與智能
4.1 基本概念與相關理論
4.1.1 機器人信息檢測與分析方法
4.1.2 機器人感知系統(tǒng)
4.1.3 多傳感器系統(tǒng)與信息融合
4.1.4 機器人與人工智能
4.2 機器人感覺與傳感器
4.2.1 力覺與傳感器
4.2.2 觸覺與傳感器
4.2.3 接近覺與傳感器
4.2.4 聽覺與傳感器
4.2.5 視覺與傳感器
4.2.6 嗅覺與傳感器
4.3 機器人信息識別、表達與融合
4.3.1 觸覺信息識別
4.3.2 視覺信息識別
4.3.3 語音合成與識別
4.3.4 多傳感器信息融合理論與算法
4.4 機器人智能
4.4.1 環(huán)境模型的描述
4.4.2 基于傳感信息的規(guī)劃問題
4.4.3 學習與推理
4.4.4 人機交互
4.5 感知與智能應用系統(tǒng)實例
4.5.1 多傳感器智能手爪與作業(yè)
4.5.2 機器人情感表達系統(tǒng)
4.5.3 仿人機器人智能行走系統(tǒng)
習題
5 機器人設計技術
5.1 設計方法與設計原則
5.1.1 一般設計技術方法
5.1.2 仿生設計技術方法
5.2 一般工業(yè)機器人系統(tǒng)設計
5.2.1 設計參數(shù)與指標
5.2.2 系統(tǒng)總體功能和結構方案設計
5.2.3 分系統(tǒng)詳細設計及實現(xiàn)
5.2.4 系統(tǒng)內(nèi)外部接口設計
5.3 特種機器人系統(tǒng)設計
5.3.1 通風管道清掃機器人設計
5.3.2 仿人機器人設計
5.3.3 油罐檢測爬壁機器人設計
5.3.4 ZXPJ01型消防機器人設計
習題
6 機器人及其技術應用
6.1 機器人的應用概況
6.1.1 全球機器人應用概況
6.1.2 我國機器人應用概況
6.2 工業(yè)機器人的應用
6.2.1 機器人制造系統(tǒng)
6.2.2 工業(yè)機器人系統(tǒng)應用實例
6.3 特種機器人的應用
6.3.1 特種機器人系統(tǒng)
6.3.2 特種機器人系統(tǒng)應用實例
習題
參考文獻