機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)

代序
前言
第1章 緒論
1.1 機(jī)器人學(xué)的發(fā)展
1.1.1 機(jī)器人的由來(lái)
1.1.2 機(jī)器人的定義
1.1.3 機(jī)器人學(xué)的進(jìn)展
1.2 機(jī)器人的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)與分類
1.2.1 機(jī)器人的主要特點(diǎn)
1.2.2 機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.2.3 機(jī)器人的自由度
1.2.4 機(jī)器人的分類
1.3 機(jī)器人學(xué)與人工智能
1.3.1 機(jī)器人學(xué)與人工智能的關(guān)系
1.3.2 機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域
1.3.3 智能機(jī)器人
1.3.4 人工智能的爭(zhēng)論及其對(duì)機(jī)器人學(xué)的影響
1.4 本書(shū)概要
1.5 小結(jié)
習(xí)題
第2章 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
2.1 位置和姿態(tài)的表示
2.1.1 位置描述
2.1.2 方位描述
2.1.3 位姿描述
2.2 坐標(biāo)變換
2.2.1 平移坐標(biāo)變換
2.2.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換
2.3 齊次坐標(biāo)變換
2.3.1 齊次變換
2.3.2 平移齊次坐標(biāo)變換
2.3.3 旋轉(zhuǎn)齊次坐標(biāo)變換
2.4 物體的變換及逆變換
2.4.1 物體位置描述
2.4.2 齊次變換的逆變換
2.4.3 變換方程初步
2.5 通用旋轉(zhuǎn)變換
2.5.1 通用旋轉(zhuǎn)變換公式
2.5.2 等效轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)軸
2.6 小結(jié)
習(xí)題
第3章 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方程的表示
3.1.1 運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和方向角
3.1.2 運(yùn)動(dòng)位置和坐標(biāo)
3.1.3 連桿變換矩陣及其乘積
3.2 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)方程的求解
3.2.1 歐拉變換解
3.2.2 滾、仰、偏變換解
3.2.3 球面變換解
3.3 PUMA560機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方程
3.3.1 PUMA560運(yùn)動(dòng)分析
3.3.2 PUMA560動(dòng)綜合
3.4 小結(jié)
習(xí)題
第4章 機(jī)器人動(dòng)力學(xué)
4.1 剛體動(dòng)力學(xué)
4.1.1 剛體的動(dòng)能與位能
4.1.2 動(dòng)力學(xué)方程的兩種求法
4.2 機(jī)械手動(dòng)力學(xué)方程
4.2.1 速度的計(jì)算
4.2.2 動(dòng)能和位能的計(jì)算
4.2.3 動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)
4.3 機(jī)械手動(dòng)力學(xué)方程實(shí)例
4.4 小結(jié)
習(xí)題
第5章 機(jī)器人控制
5．1 機(jī)器人的基本控制原則
5．1．1 基本控制原則
5．1．2 伺服控制系統(tǒng)舉例
5．2 機(jī)器人的位置控制
5．2．1 直流傳動(dòng)系統(tǒng)的建模
5．2．2 位置控制的基本結(jié)構(gòu)
5．2．3 單關(guān)節(jié)位置控制器
5．2．4 多關(guān)節(jié)位置控制器
5．3 機(jī)器人的力和位置混合控制
5．3．1 力和位置混合控制方案
5．3．2 力和位置混合控制系統(tǒng)控制規(guī)律的綜合
5．4 機(jī)器人的智能控制
5．4．1 智能控制系統(tǒng)的分類
5．4．2 機(jī)器人自適應(yīng)模糊控制
5．4．3 多指靈巧手的神經(jīng)控制
5．5 小結(jié)
習(xí)題
第6章 機(jī)器人傳感器
6．1 機(jī)器人傳感器概述
6．1．1 機(jī)器人傳感器的特點(diǎn)與分類
6．1．2 應(yīng)用傳感器時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題
6．2 內(nèi)傳感器
6．2．1 位移位置傳感器
6．2．2 速度和加速度傳感器
6．2．3 力覺(jué)傳感器
6．3 外傳感器
6．3．1 觸覺(jué)傳感器
6．3．2 應(yīng)力傳感器
6．3．3 接近度傳感器
6．3．4 其他外傳感器
6．4 機(jī)器人視覺(jué)裝置
6．4．1 機(jī)器人眼
6．4．2 視頻信號(hào)數(shù)字變換器
6．4．3 固態(tài)視覺(jué)裝置
6．5 小結(jié)
習(xí)題
第7章 機(jī)器人軌跡規(guī)劃
7．1 軌跡規(guī)劃應(yīng)考慮的問(wèn)題
7．2 關(guān)節(jié)軌跡的插值計(jì)算
7．2．1 三次多項(xiàng)式插值
7．2．2 過(guò)路徑點(diǎn)的三次多項(xiàng)式插值
7．2．3 高階多項(xiàng)式插值
7．2．4 用拋物線過(guò)渡的線性插值
7．2．5 過(guò)路徑點(diǎn)用拋物線過(guò)渡的線性插值
7．3 笛卡兒路徑軌跡規(guī)劃
7．4 規(guī)劃軌跡的實(shí)時(shí)生成
7．5 小結(jié)
習(xí)題
第8章 機(jī)器人編程
8．1 機(jī)器人編程要求與語(yǔ)言類型
8．1．1 對(duì)機(jī)器人編程的要求
8．1．2 機(jī)器人編程語(yǔ)言的類型
8．2 機(jī)器人語(yǔ)言系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本功能
8．2．1 機(jī)器人語(yǔ)言系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
8．2．2 機(jī)器人編程語(yǔ)言的基本功能
8．3 常用的機(jī)器人編程語(yǔ)言
8．3．1VAL語(yǔ)言
8．3．2SIGLA語(yǔ)言
8．3．3IML語(yǔ)言
8．3．4AL語(yǔ)言
8．4 機(jī)器人的離線編程
8．4．1 機(jī)器人離線編程的特點(diǎn)和主要內(nèi)容
8．4．2 機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
8．5 小結(jié)
習(xí)題
第9章 機(jī)器人應(yīng)用
9．1 應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人必須考慮的因素
9．1．1 機(jī)器人的任務(wù)估計(jì)
9．1．2 應(yīng)用機(jī)器人三要素
9．1．3 使用機(jī)器人的經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則
9．1．4 采用機(jī)器人的步驟
9．2 機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域
9．2．1 工業(yè)機(jī)器人
9．2．2 探索機(jī)器人
9．2．3 服務(wù)機(jī)器人
9．2．4 軍事機(jī)器人
9．3 工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用舉例
9．3．1 材料搬運(yùn)機(jī)器人
9．3．2 焊接機(jī)器人
9．3．3 噴漆機(jī)器人
9．4 小結(jié)
習(xí)題
第10章 機(jī)器人學(xué)展望
10．1 機(jī)器人技術(shù)和市場(chǎng)的現(xiàn)狀
10．1．1 世界機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀
10．1．2 國(guó)內(nèi)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀
10．2 21世紀(jì)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
10．3 應(yīng)用機(jī)器人引起的社會(huì)問(wèn)題
10．4 小結(jié)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)