服務機器人系統設計

陳萬米

  • 出版商: 化學工業出版社
  • 出版日期: 2019-07-01
  • 售價: $414
  • 貴賓價: 9.5$393
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 211
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 712232995X
  • ISBN-13: 9787122329950
  • 相關分類: 機器人製作 Robots

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商品描述

本書基於服務機器人的發展現狀和技術要點,系統講述了服務機器人系統設計的關鍵技術。主要內容包括:機器人的產生與發展、服務機器人的移動機構、服務機器人的機械臂、服務機器人的驅動與控制、服務機器人的運動分析、服務機器人的路徑規劃、服務機器人的感知、服務機器人的操作系統、服務機器人未來展望。

本書注重理論與實踐的結合,在講解服務機器人系統設計關鍵技術的基礎上,通過實例解析對理論知識進行應用性講解,增強了本書的可讀性與實用性。
本書可為從事機器人研究和應用工作的技術人員提供幫助,也適合高等院校相關專業師生學習參考。

目錄大綱

第1 章緒論/ 1 
 1.1 機器人的定義、應用與發展/ 2 
   1.1.1 機器人的應用/ 2 
   1.1.2 機器人的發展/ 4 
 1.2 服務機器人/ 8 
 1.3 服務機器人的結構與分類/ 10 
   1.3.1 服務機器人的結構/ 10 
   1.3.2 服務機器人的分類/ 12 
 1.4 服務機器人控制的主要內容/ 18 
 參考文獻/ 19 

第2 章服務機器人的移動機構/ 20 
 2.1 移動機構/ 21 
   2.1.1 單輪移動機構/ 21 
   2.1.2 兩輪差動配合小萬向輪機構/ 22 
   2.1.3 全向輪式移動機構/ 23 
   2.1.4 履帶式移動機構/ 23 
   2.1.5 足式機構/ 24 
 2.2 設計舉例/ 26 
   2.2.1 輪式移動服務機器人底盤/ 26 
   2.2.2 雙足步行機器人/ 29 
   2.2.3 履帶式機器人底盤/ 31 
 參考文獻/ 35 

第3 章服務機器人的執行單元/ 36 
 3.1 服務機器人的機械臂/ 37 
   3.1.1 四自由度機械臂/ 39 
   3.1.2 六自由度機械臂/ 42 
 3.2 機械手/ 46 
   3.2.1 二指機械手/ 46 
   3.2.2 三指機械手/ 49 
   3.2.3 五指機械手/ 52 
 3.3 其他執行單元/ 53 
   3.3.1 腕部/ 53 
   3.3.2 其他機械手/ 54 
   3.3.3 其他機械臂 / 55 
 參考文獻/ 55 

第4 章服務機器人的驅動與控制/ 56 
 4.1 電機的選擇與分類/ 57 
 4.2 電機的控制/ 61 
   4.2.1 直流電機的基本特性/ 61 
   4.2.2 轉速控制 / 61 
   4.2.3 轉向控制/ 64 
   4.2.4 電機控制實例/ 68 
 4.3 服務機器人的控制/ 70 
   4.3.1 經典PID 控制/ 70 
   4.3.2 智能PID 整定概述/ 74 
 參考文獻/ 79 

第5 章服務機器人的運動分析/ 80 
 5.1 服務機器人的位置運動學/ 81 
   5.1.1 位置方位描述/ 81 
   5.1.2 位置信息與傳感器/ 82 
   5.1.3 坐標變換/ 86 
   5.1.4 齊次變換及運算/ 92 
 5.2 服務機器人的微分運動與動力學分析/ 94 
   5.2.1 底盤運動學分析——雙輪/ 94 
   5.2.2 底盤運動學分析——全向輪/ 96 
 5.3 服務機器人的正逆運動學問題/ 104 
   5.3.1 剛體的描述/ 105 
   5.3.2 正逆運動學問題 / 106 
   5.3.3 機械臂的正逆運動學/ 107 
 參考文獻/ 111 

第6 章服務機器人的路徑規劃/ 112 
 6.1 服務機器人的路徑規劃分類/ 113 
   6.1.1 離線路徑規劃/ 114 
   6.1.2 在線路徑規劃/ 115 
   6.1.3 其他路徑規划算法/ 117 
 6.2 經典路徑規劃方法/ 118 
   6.2.1 人工勢場法/ 118 
   6.2.2 A* 算法/ 122 
   6.2.3 遺傳算法/ 128 
 6.3 服務機器人路徑規劃優化/ 135 
   6.3.1 人工勢場法的改進/ 135 
   6.3.2 A* 算法的改進/ 137 
   6.3.3 遺傳算法的改進/ 140 
   6.3.4 服務機器人路徑規劃技術發展/ 142 
 參考文獻/ 143 

第7 章服務機器人的感知/ 145 
 7.1 服務機器人的感知/ 147 
   7.1.1 內部感知單元/ 148 
   7.1.2 外部感知單元/ 151 
   7.1.3 特殊感知單元/ 156 
 7.2 機器視覺/ 158 
   7.2.1 機器視覺的組成/ 159 
   7.2.2 機器視覺的工作原理/ 161 
   7.2.3 機器視覺在服務機器人上的應用/ 168 
 參考文獻/ 172 

第8 章服務機器人的操作系統/ 173 
 8.1 服務機器人的操作系統概述/ 174 
   8.1.1 服務機器人操作系統的概述/ 174 
   8.1.2 服務機器人操作系統的關鍵技術/ 176 
 8.2 ROS 及其應用/ 178 
   8.2.1 ROS 的基本概念/ 179 
   8.2.2 ROS 的應用/ 188 
 參考文獻/ 194 

第9 章發展與展望/ 195 
 9.1 發展/ 196 
 9.2 比賽促進技術提升/ 198 
 9.3 未來展望/ 205 
 參考文獻/ 208 
索引/ 209