機器人建模與控制模擬（微課視頻版）

《機器人建模與控制模擬（微課視頻版）》在介紹機器人發展、系統組成和分類、機器人坐標系、運動學建模方法及動力學建模方法的基礎上，著重介紹各種不同類型機器人的模型特性、建模方法、控制器設計及模擬平臺與環境。全書共9章，內容涉及機器人的研究現狀和發展趨勢、機器人運動學、機器人動力學建模方法、氣動肌肉機器人、AGV智能搬運機器人、四旋翼飛行機器人、足式移動機器人、工業機器人建模與模擬、工業機器人本體校準技術、機器人模擬平臺ADAMS簡介和Webots模擬環境介紹等。 《機器人建模與控制模擬（微課視頻版）》註重理論與應用的結合，通過多種類型機器人專題的介紹，力求使讀者盡快掌握機器人技術及先進控制器的設計和分析方法，瞭解機器人技術的主要研究方向。本書的突出特色是工業機器人、仿生機器人、飛行機器人等的運動學和動力學建模、運動軌跡控制及其相應的模擬一體化呈現，都是真實案例，可以直接導入個人電腦運行調試。同時本書配套微課視頻、教學課件（PPT）、程序代碼、習題答案、教學大綱、教學日歷等資源，便於讀者學習和教師教學。 《機器人建模與控制模擬（微課視頻版）》可作為自動化、電氣工程及其自動化、機械工程、電子信息工程等專業的本科生和研究生教材，也適合從事機器人研究、開發和應用的有關科技人員學習參考。

目錄

配套資源

第1章緒論

1.1機器人發展史

1.1.1機器人的由來與定義

1.1.2機器人的發展

1.1.3現代機器人大事件的簡介

1.2機器人系統的組成和分類

1.2.1機器人的組成部件

1.2.2機器人的分類

1.3機器人的系統建模與模擬

習題

第2章系統建模方法

2.1機器人坐標系

2.1.1剛體的位姿描述

2.1.2坐標變換

2.1.3齊次坐標變換

2.1.4齊次變換矩陣的逆

2.1.5運動算子

2.2運動學建模方法

2.2.1連桿描述和關節變量

2.2.2DH坐標系建模

2.2.3機械臂正運動學

2.2.4機械臂逆運動學

2.3動力學建模方法

2.3.1牛頓歐拉法建立機器人動力學方程

2.3.2拉格朗日法建立機器人動力學方程

2.3.3機器人動力學建模舉例

習題

第3章氣動肌肉機器人

3.1氣動肌肉模型特性

3.2氣動肌肉機械腿

3.2.1氣動肌肉機械腿平臺

3.2.2氣動肌肉機械腿建模

3.2.3自適應反步算法模擬

3.3氣動肌肉仿人手臂

3.3.1仿人肘關節建模

3.3.2基於乾擾觀測器的滑模控制模擬

3.3.3不同控制算法的正弦跟蹤響應

習題

第4章AGV智能搬運機器人

4.1差速AGV系統

4.1.1AGV分類

4.1.2AGV導引方式

4.1.3AGV系統構成

4.2AGV運動學建模

4.3模糊控制器設計

4.4AGV系統模擬

4.4.1模糊控制器模擬

4.4.2Simulink模型搭建

4.4.3模擬結果及分析

習題

第5章四旋翼飛行機器人

5.1四旋翼飛行器動力學建模

5.1.1坐標系設定

5.1.2剛體動力學模型

5.2抗乾擾反步滑模控制器設計

5.2.1滑模變結構控制

5.2.2指數型時變趨近律設計

5.2.3指數型時變增益趨近反步滑模控制

5.3抗乾擾反步滑模控制模擬分析

習題

第6章足式移動機器人

6.1足式移動機器人機構建模

6.1.1正運動學建模

6.1.2逆運動學建模

6.2步態穩定性分析

6.2.1三支撐足步態規劃

6.2.2四支撐足步態規劃

6.2.3五支撐足步態規劃

6.2.4不同步態下穩定裕度的比較

6.3行走控制模擬

習題

第7章工業機器人建模與模擬

7.1工業機器人建模和分析

7.1.1機器人運動學分析與建模

7.1.2動力學分析及建模

7.1.3機器人虛擬樣機建模

7.1.4ADAMS和Simulink聯合模擬方案設計

7.2控制系統建模

7.2.1主動柔順控制算法

7.2.2控制策略分析

7.3主動柔順控制模擬

習題

第8章工業機器人本體校準技術

8.16自由度工業機器人本體校準概述

8.2工業機器人本體校準數學建模和編程

8.3工業機器人本體校準測量設備簡介

8.4工業機器人本體校準模擬分析

習題

第9章機器人模擬平臺

9.1ADAMS簡介

9.1.1ADAMS界面簡介

9.1.2設計基於ADAMS和MATLAB的聯合模擬

9.2Webots模擬環境介紹

9.2.1Webots平臺簡介

9.2.2Webots界面介紹

9.2.3建立簡單模型

9.2.4建立並聯機器人樣機

習題

參考文獻