機器人柔順控制技術精解與工程實踐
段晉軍、王政偉
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商品描述
"柔順技術可使機器人具備復雜環境中的穩定接觸式作業能力，但該技術從理論到實踐的應用隔閡成為阻礙眾多機器人從業者的研究難題。針對該難題，本書結合作者長期的一線技術研發與實際工程經驗，聚焦於機器人柔順控制領域，系統地梳理了柔順技術背後的控制理論及工程實踐方法，介紹了機器人柔順控制的經典實踐案例及**應用情況。全書包含5章，主要內容包括機器人柔順控制應用現狀及難點分析、機器人柔順控制方法及基本理論、機器人柔順控制技術的核心算法、機器人柔順控制系統設計與實現及機器人柔順控制典型應用工程實踐。 本書可作為機器人工程、機械電子工程、電氣工程、電子工程、自動控制等專業的本科生、碩士生或博士生及理工科大學教師的教學參考書，也可供從事機器人和自動化設備或生產線等應用開發工作的研發人員或相關工程技術人員學習和參考。"
作者簡介
"段晉軍工學博士，南京航空航天大學機電學院副教授，2019年博士畢業於東南大學控制理論與控制工程專業智能機器人方向。研究方向包括機器人柔順控制、擬人雙臂運動規劃、多機器人協作軌跡規劃和位置力協調控制等。目前主持國家級省部級項目十余項，獲江蘇省科學技術二等獎1項，江蘇省機械工程學會科學技術二等獎1項等，已發表學術論文20余篇，授權發明專利20余項，出版2部譯著《自動化設備和機器人的軌跡規劃》和《機器人系統中的在線軌跡規劃》。王政偉工學博士，畢業於東南大學自動控制系，主要研究方向包括小空間環境感知、雙臂協作任務與運動規劃、智能推理以及人機共融協作等。現為南京航空航天大學機電學院助理研究員，主持科研項目2項、參與自然科學基金項目3項，在機器人領域期刊發表SCI/EI論文多篇，申請/授權發明專利11項。"
目錄大綱
目錄
第1章機器人柔順控制應用現狀及難點分析
1.1機器人為什麼需要柔順控制技術
1.2柔順控制在多領域的應用現狀
1.2.1拖動示教應用
1.2.2拋光打磨應用
1.2.3曲面探傷應用
1.2.4工業裝配應用
1.2.5外骨骼機器人應用
1.2.6仿生腿足機器人應用
1.2.7機器人末端執行夾爪
1.3柔順控制在工程實踐中的難點剖析
1.3.1力覺感知： 傳感器應用難題
1.3.2執行機構： 機器人系統指令難題
1.3.3機器人控制器技術壁壘
第2章機器人柔順控制方法及基本理論
2.1柔順控制技術概述及方法分類
2.2被動柔順控制及基本理論
2.3主動柔順控制及基本理論
2.3.1間接力控制方法
2.3.2直接力控制方法
第3章機器人柔順控制技術的核心算法
3.1阻抗控制的動力學解析
3.1.1機器人動力學建模
3.1.2機器人動力學參數辨識
3.1.3基於動力學的阻抗控制
3.2混合位置/力控制
3.2.1自然約束和人工約束
3.2.2混合位置/力控制器
3.3導納控制
3.3.1機器人負載辨識算法與重力/慣性力補償算法
3.3.2自適應變導納控制算法
3.4滿足機器人柔順控制要求的軌跡規劃算法設計
3.4.1非均勻有理B樣條曲線及其在柔順控制中的應用
3.4.2融合T型+NURBS的位置速度規劃及Squad多姿態插補規劃
3.5機器人柔順控制算法仿真實驗
第4章機器人柔順控制系統設計與實現
4.1機器人柔順控制系統平臺概述
4.1.1機器人柔順控制實時操作系統
4.1.2典型機器人柔順控制硬件平臺
4.2機器人力控制器設計與實現
4.3力感知傳感器工作原理
4.3.1六維力傳感器
4.3.2關節力矩傳感器
4.4機器人柔順控制系統實現
第5章機器人柔順控制典型應用工程實踐
5.1機器人牽引示教與彈簧特性
5.2基於力反饋的動態實時軌跡跟蹤
5.2.1機器人自由空間軌跡跟蹤實現
5.2.2機器人任務空間恒力跟蹤實現
5.3面向復雜曲面的恒力跟蹤策略/解析FCPressNURBS指令
5.4機器人柔順精密裝配工程實踐
5.4.1柔順裝配實踐分析
5.4.2單臂機器人柔順裝配驗證
5.4.3雙臂機器人柔順裝配驗證
