機器人學基礎

第1章導論
1.1工業(yè)機器人及其產(chǎn)生和發(fā)展
1.1.1工業(yè)機器人
1.1.2工業(yè)機器人的產(chǎn)生和發(fā)展
1.2工業(yè)機器人的組成
1.2.1執(zhí)行機構(gòu)
1.2.2驅(qū)動裝置
1.2.3控制系統(tǒng)
1.2.4智能系統(tǒng)
1.3工業(yè)機器人的機構(gòu)
1.3.1直角坐標型
1.3.2圓柱坐標型
1.3.3球坐標型
1.3.4關節(jié)型
1.4工業(yè)機器人的分類和應用實例
1.4.1工業(yè)機器人的分類
1.4.2應用實例
1.5工業(yè)機器人的主要技術(shù)指標
習題

第2章位姿幾何基礎
2.1剛體位姿的確定
2.1.1確定剛體位姿的矩陣方法
2.1.2位姿矩陣的幾何意義
2.1.3位姿矩陣的逆陣
2.2多剛體之間的位姿關系
2.2.1鏈式關系與位姿矩陣方程式
2.2.2變換的左乘和右乘
2.3兩種重要的旋轉(zhuǎn)矩陣
2.3.1繞坐標軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)變換矩陣
2.3.2繞任意軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)變換矩陣
2.4姿態(tài)矩陣的歐拉角表示法
2.4.1用流動坐標軸的轉(zhuǎn)角為歐拉角的表示法
2.4.2用繞基礎坐標軸的轉(zhuǎn)角為歐拉角的表示法
習題

第3章機器人位姿方程
3.1操作機兩桿間位姿矩陣的建立
3.1.1連桿參數(shù)與位姿變量
3.1.2確定兩桿之間位姿矩陣的方法
3.1.3五參數(shù)表示法及位姿矩陣
3.2操作機位姿方程的正、逆解
3.2.1開鏈操作機
3.2.2帶有閉鏈的操作機
習題

第4章運動學基礎
4.1速度及加速度分析
4.1.1向量在兩相對轉(zhuǎn)動坐標系中的求導
4.1.2桿件之間的速度分析
4.1.3桿件之間的加速度分析
4.2雅可比矩陣
4.2.1雅可比矩陣概述
4.2.2雅可比矩陣元素的計算
4.2.3雅可比矩陣奇異問題
4.3微分運動
4.3.1關節(jié)坐標與直角坐標之間微分運動關系
4.3.2直角坐標系之間的微分運動關系
習題

第5章靜力和動力分析
5.1靜力分析
5.1.1桿件之間的靜力傳遞
5.1.2操作機的靜力平衡
5.2慣性參數(shù)計算
5.2.1慣性參數(shù)計算公式
5.2.2慣性參數(shù)測量方法
5.2.3操作機慣性參數(shù)的有限元計算
5.3基于牛頓-歐拉方程的動力學算法
5.3.1引例
5.3.2動力學方程及其各項的物理意義
5.3.3遞推算法
5.4基于凱恩方程的動力學算法
5.4.1凱恩動力學方程
5.4.2基于凱恩方程的動力學算法
5.4.3動力學方程符號推導示例
5.4.4廣義驅(qū)動力的歸算問題
5.5基于拉格朗日方程的動力學算法
5.5.1拉格朗日方程
5.5.2基于拉格朗日方程的動力學算法
5.6動力學算法間的關系
習題

第6章機器人軌跡規(guī)劃
6.1作業(yè)規(guī)劃
6.1.1設立坐標系，制定作業(yè)表
6.1.2建立位姿矩陣（運動）方程，求末端變換矩陣
6.2關節(jié)坐標空間的軌跡規(guī)劃
6.2.1兩點間的PTP規(guī)劃
6.2.2多點間的PTP規(guī)劃
6.3直角坐標空間規(guī)劃
6.3.1連續(xù)路徑規(guī)劃的直接法
6.3.2連續(xù)路徑規(guī)劃的驅(qū)動變換法
習題
參考文獻