機器人學導(dǎo)論·分析、控制及應(yīng)用（第2版）

第1章 基礎(chǔ)知識
1.1 引言
1.2 什么是機器人
1.3 機器人的分類
1.4 什么是機器人學
1.5 機器人的發(fā)展歷史
1.6 機器人的優(yōu)缺點
1.7 機器人的組成部件
1.8 機器人的自由度
1.9 機器人關(guān)節(jié)
1.10 機器人的坐標
1.11 機器人的參考坐標系
1.12 機器人的編程模式
1.13 機器人的性能指標
1.14 機器人的工作空間
1.15 機器人語言
1.16 機器人的應(yīng)用
1.17 其他機器人及其應(yīng)用
1.18 機器人的社會問題
小結(jié)
參考文獻
習題
第2章 機器人位置運動學
2.1 引言
2.2 機器人機構(gòu)
2.3 符號規(guī)范
2.4 機器人運動學的矩陣表示
2.5 齊次變換矩陣
2.6 變換的表示
2.7 變換矩陣的逆
2.8 機器人的正逆運動學
2.9 位置的正逆運動學方程
2.10 姿態(tài)的正逆運動學方程
2.11 位姿的正逆運動學方程
2.12 機器人正運動學方程的 D-H 表示
2.13 機器人的逆運動學解
2.14 機器人的逆運動學編程
2.15 機器人的退化和靈巧特性
2.16 D-H 表示法的基本問題
2.17 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
第3章 微分運動和速度
3.1 引言
3.2 微分關(guān)系
3.3 雅可比矩陣
3.4 微分運動與大范圍運動
3.5 坐標系的微分運動與機器人的微分運動
3.6 坐標系微分運動
3.7 微分變化的解釋
3.8 坐標系之間的微分變化
3.9 機器人及機器人手坐標系的微分運動
3.10 雅可比矩陣的計算
3.11 如何建立雅可比矩陣和微分算子之間的關(guān)聯(lián)
3.12 雅可比矩陣求逆
3.13 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
第4章 動力學分析和力
4.1 引言
4.2 拉格朗日力學的簡短回顧
4.3 有效轉(zhuǎn)動慣量
4.4 多自由度機器人的動力學方程
4.5 機器人的靜力分析
4.6 坐標系間力和力矩的變換
4.7 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
第5章 軌跡規(guī)劃
5.1 引言
5.2 路徑與軌跡
5.3 關(guān)節(jié)空間描述與直角坐標空間描述
5.4 軌跡規(guī)劃的基本原理
5.5 關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃
5.6 直角坐標空間的軌跡規(guī)劃
5.7 連續(xù)軌跡記錄
5.8 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
第6章 運動控制系統(tǒng)
6.1 引言
6.2 基本組成和術(shù)語
6.3 結(jié)構(gòu)圖
6.4 系統(tǒng)動力學
6.5 拉普拉斯變換
6.6 拉普拉斯反變換
6.7 傳遞函數(shù)
6.8 結(jié)構(gòu)圖代數(shù)
6.9 一階傳遞函數(shù)的特性
6.10 二階傳遞函數(shù)的特性
6.11 特征方程: 零極點分布
6.12 穩(wěn)態(tài)誤差
6.13 根軌跡法
6.14 比例控制器
6.15 比例積分控制器
6.16 比例加微分控制器
6.17 比例積分微分(PID)控制器
6.18 超前和滯后補償器
6.19 伯德圖和頻域分析
6.20 開環(huán)和閉環(huán)表示的應(yīng)用對比
6.21 多輸入多輸出系統(tǒng)
6.22 狀態(tài)空間控制方法
6.23 數(shù)字控制
6.24 非線性控制系統(tǒng)
6.25 機電系統(tǒng)動力學: 機器人驅(qū)動和控制
6.26 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
第7章 驅(qū)動器和驅(qū)動系統(tǒng)
7.1 引言
7.2 驅(qū)動系統(tǒng)的特性
7.3 驅(qū)動系統(tǒng)的比較
7.4 液壓驅(qū)動器
7.5 氣動裝置
7.6 電機
7.7 電機的微處理器控制
7.8 磁致伸縮驅(qū)動器
7.9 形狀記憶金屬
7.10 電活性聚合物(EAP)
7.11 減速器
7.12 其他系統(tǒng)
7.13 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
第8章 傳感器
8.1 引言
8.2 傳感器特性
8.3 傳感器的使用
8.4 位置傳感器
8.5 速度傳感器
8.6 加速度傳感器
8.7 力和壓力傳感器
8.8 力矩傳感器
8.9 微動開關(guān)
8.10 可見光和紅外傳感器
8.11 接觸和觸覺傳感器
8.12 接近覺傳感器
8.13 測距儀
8.14 嗅覺傳感器
8.15 味覺傳感器
8.16 視覺系統(tǒng)
8.17 語音識別裝置
8.18 語音合成器
8.19 遠程中心柔順裝置
8.20 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
第9章 視覺系統(tǒng)圖像處理和分析
9.1 引言
9.2 基本概念
9.3 信號的傅里葉變換及頻譜
9.4 圖像的頻譜: 噪聲和邊緣
9.5 分辨率和量化
9.6 采樣理論
9.7 圖像處理技術(shù)
9.8 圖像直方圖
9.9 閾值處理
9.10 空域操作: 卷積掩模
9.11 連通性
9.12 降噪
9.13 邊緣檢測
9.14 銳化圖像
9.15 霍夫變換
9.16 分割
9.17 基于區(qū)域增長和區(qū)域分解的分割
9.18 二值形態(tài)操作
9.19 灰度形態(tài)操作
9.20 圖像分析
9.21 基于特征的物體識別…
9.22 視覺系統(tǒng)中的深度測量
9.23 特殊光照
9.24 圖像數(shù)據(jù)壓縮
9.25 彩色圖像
9.26 啟發(fā)式方法
9.27 視覺系統(tǒng)的應(yīng)用
9.28 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
第10章 模糊邏輯控制
10.1 引言
10.2 模糊控制需要什么
10.3 清晰值與模糊值
10.4 模糊集合: 隸屬度與真值度
10.5 模糊化
10.6 模糊推理規(guī)則庫
10.7 清晰化
10.8 模糊邏輯控制器的仿真
10.9 模糊邏輯在機器人中的應(yīng)用
10.10 設(shè)計項目
小結(jié)
參考文獻
習題
附錄A 矩陣代數(shù)和三角學復(fù)習
附錄B 圖像采集系統(tǒng)
附錄C 采用 MATLAB 的根軌跡和伯德圖
附錄D 利用商用軟件的機器人仿真