機器人學基礎
高德東
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2026-07-01
- 售價: $360
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 250
- ISBN: 7111810929
- ISBN-13: 9787111810926
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商品描述
本書旨在為讀者提供一個全面細致的機器人學基礎內容的學習框架，從基礎理論到專業知識，由淺入深，逐步引導讀者掌握機器人學的核心知識。全書除緒論外，分為7章，涵蓋了機器人學的預備數學知識、機器人運動學、微分運動與靜力學、軌跡規劃、機器人動力學、運動控制以及力控制等方面的內容。本書適合作為機器人、機械工程、自動化、人工智能等相關專業的教材或參考書，也可作為機器人技術愛好者的自學參考書。通過本書的學習，讀者將能夠全面掌握機器人學的基礎理論，為後續的研究和應用打下堅實的基礎。
目錄大綱
前言
緒論
0.1 機器人的組成部分
0.2 機器人的自由度
0.3 機器人的構型與座標系
0.4 機器人的性能指標與技術參數
第1章 機器人學的預備數學知識
1.1 矩陣的基礎知識
1.2 向量運算
1.3 直角座標系
1.4 向量旋轉計算
1.5 齊次變換
1.6 剛體運動學與動力學基礎
第2章 機器人運動學
2.1 正向運動學
2.2 典型的工業機器人結構運動學
2.3 關節空間與操作空間
2.4 運動學標定
2.5 逆運動學問題
第3章 微分運動與靜力學
3.1 幾何雅可比矩陣
3.2 典型機械手臂的幾何雅可比矩陣計算
3.3 運動學奇異
3.4 冗餘性分析
3.5 基於幾何雅可比矩陣的逆運動學演算法
3.6 分析雅可比矩陣
3.7 基於分析雅可比矩陣的逆運動學演算法
3.8 靜力學
3.9 可操縱性橢球
第4章 軌跡規劃
4.1 路徑和軌跡
4.2 關節空間軌跡規劃
4.3 操作空間軌跡規劃
第5章 機器人動力學
5.1 拉格朗日方程
5.2 動力學模型的顯著特性
5.3 簡單機械手臂動力學
5.4 動力學參數辨識
5.5 牛頓-歐拉方程
5.6 正向動力學和逆向動力學
5.7 軌跡的動力學標度
5.8 操作空間動力學模型
5.9 動力學可操作性橢球
第6章 運動控制
6.1 控制問題的描述
6.2 關節空間控制
6.3 分散控制
6.4 計算力矩前饋控制
6.5 集中控制
6.6 操作空間控制
6.7 各種控制方法的比較
第7章 力控制
7.1 與環境的交互作用
7.2 柔順性控制
7.3 阻抗式控制
7.4 力控制方法
7.5 約束運動
7.6 自然和人工約束
7.7 混合力/運動控制
附錄
附錄A 單位四元數表達式的推導過程
附錄B 三桿件平面機械臂逆運動學解的推導過程
附錄C 阻尼最小平方法求解微分運動學逆問題的推導過程
附錄D 角度/軸方向誤差的計算
附錄E 角度/軸方向誤差微分的計算
附錄F 單位四元數方向誤差的推導過程
附錄G 非奇異係數矩陣A的推導過程
附錄H 桿件i慣量張量的推導過程
附錄I 所討論桿件i動能Ti的推導過程
附錄J 式(7.29)的推導過程
參考文獻
