機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

第1章緒論001 1.1機(jī)器人的定義與分類(lèi)001 1.1.1機(jī)器人的定義001 1.1.2機(jī)器人的分類(lèi)002 1.2機(jī)器人系統(tǒng)的基本組成006 1.2.1機(jī)構(gòu)006 1.2.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)006 1.2.3感受系統(tǒng)006 1.2.4控制系統(tǒng)009 1.2.5人機(jī)交互系統(tǒng)011 1.2.6機(jī)器人環(huán)境交互系統(tǒng)011 1.3機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法011 1.4機(jī)器人的應(yīng)用012 第2章機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)和機(jī)構(gòu)022 2.1機(jī)器人的技術(shù)參數(shù)022 2.2機(jī)器人的移動(dòng)機(jī)構(gòu)024 2.2.1車(chē)輪型移動(dòng)機(jī)構(gòu)024 2.2.2履帶式移動(dòng)機(jī)構(gòu)026 2.2.3腿足式移動(dòng)機(jī)構(gòu)028 2.2.4其他形式的移動(dòng)機(jī)構(gòu)028 2.3機(jī)器人的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)029 2.3.1絲杠傳動(dòng)029 2.3.2帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)030 2.3.3齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)031 2.3.4諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)034 2.3.5連桿與凸輪傳動(dòng)035 第3章機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)036 3.1位置與姿態(tài)的描述036 3.2坐標(biāo)變換038 3.3齊次坐標(biāo)變換040 3.4機(jī)器人正向運(yùn)動(dòng)學(xué)044 3.4.1正向運(yùn)動(dòng)方程的變換矩陣044 3.4.2正向運(yùn)動(dòng)方程的求解047 3.5機(jī)器人逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)051 3.5.1逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的多解性與可解性051 3.5.2逆向運(yùn)動(dòng)方程的求解052 3.6移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型060 第4章機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)063 4.1拉格朗日法063 4.2機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程066 4.2.1n自由度機(jī)器人操作臂動(dòng)力學(xué)方程066 4.2.2機(jī)器人操作臂動(dòng)力學(xué)方程系數(shù)的簡(jiǎn)化069 4.2.3考慮非剛體效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型070 4.3動(dòng)力學(xué)仿真071 第5章機(jī)器人的軌跡規(guī)劃072 5.1關(guān)節(jié)空間描述與直角坐標(biāo)空間描述072 5.2軌跡規(guī)劃的基本原理073 5.3關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃076 5.4直角坐標(biāo)空間的軌跡規(guī)劃081 第6章工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與應(yīng)用084 6.1焊接機(jī)器人084 6.1.1點(diǎn)焊機(jī)器人084 6.1.2弧焊機(jī)器人087 6.2噴漆機(jī)器人095 6.2.1液壓噴漆機(jī)器人096 6.2.2電動(dòng)噴漆機(jī)器人097 6.3裝配機(jī)器人099 6.3.1裝配機(jī)器人的系統(tǒng)組成099 6.3.2裝配機(jī)器人的常用傳感器100 6.3.3裝配機(jī)器人的多傳感器信息融合系統(tǒng)106 6.4潔凈機(jī)器人與真空機(jī)器人106 6.4.1潔凈環(huán)境和真空環(huán)境107 6.4.2潔凈機(jī)器人107 6.4.3真空機(jī)器人108 6.5移動(dòng)式搬運(yùn)機(jī)器人109 6.5.1自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)系統(tǒng)的組成110 6.5.2自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)的導(dǎo)引方式111 第7章工業(yè)機(jī)器人工作站的設(shè)計(jì)與應(yīng)用114 7.1機(jī)器人的應(yīng)用工程114 7.2機(jī)器人工作站的一般設(shè)計(jì)原則115 7.3點(diǎn)焊機(jī)器人工作站120 7.3.1點(diǎn)焊機(jī)器人工作站的基本組成120 7.3.2簡(jiǎn)易點(diǎn)焊機(jī)器人的應(yīng)用121 7.4弧焊機(jī)器人工作站122 7.4.1弧焊機(jī)器人工作站的基本組成122 7.4.2簡(jiǎn)易弧焊機(jī)器人工作站的編程與控制122 第8章自主移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例124 8.1單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)124 8.2單片機(jī)常用開(kāi)發(fā)軟件126 8.3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)133 8.3.1直流調(diào)速模塊133 8.3.2藍(lán)牙遙控模塊135 8.3.3紅外避障模塊136 8.3.4攝像頭循跡模塊137 8.3.5光電測(cè)速模塊138 8.3.6速度顯示模塊139 8.4控制方法及程序設(shè)計(jì)140 8.4.1串口通信程序140 8.4.2判斷命令程序140 8.4.3避障程序141 8.4.4光電測(cè)速程序設(shè)計(jì)142 8.4.5循跡程序設(shè)計(jì)143 8.4.6路徑識(shí)別方法145 8.4.7控制方法146 參考文獻(xiàn)149