機(jī)器人學(xué)：建模、控制與視覺

第1章 概述（1）
1.1 機(jī)器人的內(nèi)涵（1）
1.2 機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展（4）
1.3 機(jī)器人學(xué)的研究展望（7）
1.4 機(jī)器人學(xué)：建模、控制與視覺（11）
第2章 機(jī)器人機(jī)構(gòu)（14）
2.1 運(yùn)動(dòng)副（14）
2.2 串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)（15）
2.3 并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)（20）
2.4 機(jī)器人手爪（24）
2.5 探測車懸架機(jī)構(gòu)（27）
2.6 多足步行機(jī)器人機(jī)構(gòu)（29）
2.7 RV減速器和諧波減速器（31）
習(xí)題（34）
第3章 位姿描述和齊次變換（36）
3.1 剛體位姿描述（36）
3.2 齊次坐標(biāo)和齊次變換（40）
3.3 運(yùn)動(dòng)算子（43）
3.4 變換矩陣的運(yùn)算（44）
3.5 歐拉角與RPY角（49）
3.6 旋轉(zhuǎn)變換通式（52）
3.7 位姿的綜合（57）
3.8 計(jì)算的復(fù)雜性（59）
習(xí)題（60）
第4章 剛體速度和靜力（63）
4.1 線矢量（63）
4.2 微分轉(zhuǎn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)速度（66）
4.3 微分運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)旋量（71）
4.4 剛體變換的線矢量表示（78）
4.5 螺旋運(yùn)動(dòng)（81）
4.6 力旋量（85）
4.7 線矢量、旋量與螺旋（88）
習(xí)題（90）
第5章 操作臂運(yùn)動(dòng)學(xué)（93）
5.1 連桿參數(shù)和連桿坐標(biāo)系（93）
5.2 連桿變換和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程（97）
5.3 PUMA560機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)反解（102）
5.4 指數(shù)積公式（107）
5.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的自動(dòng)生成（112）
5.6 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解的子問題（114）
5.7 運(yùn)動(dòng)學(xué)的封閉解和解的存在性、唯一性（119）
5.8 驅(qū)動(dòng)空間、關(guān)節(jié)空間和操作空間（123）
5.9 并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)（124）
習(xí)題（130）
第6章 操作臂的雅可比矩陣（135）
6.1 引例（135）
6.2 速度雅可比矩陣（137）
6.3 逆雅可比矩陣和奇異性（142）
6.4 操作臂的靈巧性（145）
6.5 力雅可比矩陣（148）
6.6 冗余度機(jī)器人（153）
6.7 剛度與柔度（157）
6.8 誤差標(biāo)定與補(bǔ)償（159）
習(xí)題（162）
第7章 操作臂動(dòng)力學(xué)（167）
7.1 操作臂動(dòng)力學(xué)概述（167）
7.2 質(zhì)點(diǎn)系與單剛體動(dòng)力學(xué)（168）
7.3 拉格朗日動(dòng)力學(xué)（173）
7.4 操作臂的拉格朗日方程（176）
7.5 拉格朗日方程的其他形式（180）
7.6 連桿運(yùn)動(dòng)的傳遞（183）
7.7 牛頓歐拉遞推動(dòng)力學(xué)方程（187）
7.8 基于指數(shù)積的牛頓歐拉方法（191）
7.9 關(guān)節(jié)空間和操作空間動(dòng)力學(xué)（193）
7.10 動(dòng)力學(xué)性能指標(biāo)（195）
習(xí)題（198）
第8章 軌跡生成（201）
8.1 軌跡規(guī)劃的一般性問題（201）
8.2 關(guān)節(jié)軌跡的插值（203）
8.3 笛卡兒空間軌跡規(guī)劃方法（211）
8.4 利用四元數(shù)進(jìn)行直線軌跡規(guī)劃（217）
8.5 軌跡的實(shí)時(shí)生成（222）
8.6 全覆蓋路徑規(guī)劃（224）
習(xí)題（227）
第9章 操作臂的軌跡控制（229）
9.1 二階線性系統(tǒng)控制器的分解（230）
9.2 單關(guān)節(jié)的建模和控制（235）
9.3 操作臂的非線性控制（242）
9.4 操作臂的多關(guān)節(jié)控制（245）
9.5 實(shí)際問題（247）
9.6 工業(yè)機(jī)器人的集中控制（250）
9.7 分解運(yùn)動(dòng)控制（251）
9.8 基于直角坐標(biāo)的控制（257）
9.9 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析（259）
習(xí)題（262）
第10章 機(jī)器人的力控制（264）
10.1 概述（264）
10.2 力-力矩傳感器（265）
10.3 約束運(yùn)動(dòng)與約束坐標(biāo)系（267）
10.4 力控制規(guī)律的分解（270）
10.5 間接力控制（272）
10.6 直接力控制（275）
習(xí)題（280）
第11章 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃（282）
11.1 空間及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃（282）
11.2 廣義維羅尼圖法（286）
11.3 單元分解法運(yùn)動(dòng)規(guī)劃（288）
11.4 基于采樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃（289）
11.5 人工勢力場法（291）
習(xí)題（294）
第12章 協(xié)調(diào)控制（295）
12.1 概述（295）
12.2 雙臂協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的約束關(guān)系（295）
12.3 雙臂協(xié)調(diào)的關(guān)節(jié)力矩計(jì)算（300）
12.4 多指手爪的運(yùn)動(dòng)分析（304）
12.5 抓取的穩(wěn)定性和可操作性（308）
12.6 多指抓取規(guī)劃和協(xié)調(diào)控制（310）
習(xí)題（315）
第13章 自適應(yīng)控制（317）
13.1 模型參考自適應(yīng)控制（318）
13.2 自校正自適應(yīng)控制（321）
13.3 自適應(yīng)擾動(dòng)控制（323）
13.4 PD自適應(yīng)控制（325）
13.5 自適應(yīng)魯棒性聯(lián)合控制（330）
13.6 直角坐標(biāo)空間自適應(yīng)控制（331）
13.7 自適應(yīng)阻抗控制（334）
13.8 自學(xué)習(xí)控制（338）
習(xí)題（342）
第14章 視覺圖像處理（343）
14.1 圖像傳感器與視覺系統(tǒng)（343）
14.2 圖像幾何變換與相機(jī)成像模型（348）
14.3 空間濾波（351）
14.4 頻域?yàn)V波（356）
14.5 圖像分割（358）
14.6 特征提取（362）
14.7 圖像匹配（365）
14.8 圖像拼接（368）
習(xí)題（372）
第15章 視覺運(yùn)動(dòng)控制（373）
15.1 視覺標(biāo)定（373）
15.2 立體視覺（377）
15.3 視覺檢測（383）
15.4 視覺跟蹤（388）
15.5 視覺伺服控制（392）
習(xí)題（397）
第16章 輪式移動(dòng)機(jī)器人（398）
16.1 簡介（398）
16.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)建模（400）
16.3 機(jī)動(dòng)性（405）
16.4 動(dòng)力學(xué)建模（408）
16.5 移動(dòng)機(jī)器人定位（410）
16.6 SLAM與導(dǎo)航（415）
習(xí)題（419）
第17章 飛行機(jī)器人（420）
17.1 引言（420）
17.2 系統(tǒng)構(gòu)成（421）
17.3 動(dòng)力學(xué)模型（423）
17.4 控制系統(tǒng)（427）
17.5 全球定位系統(tǒng)GPS（429）
17.6 視覺里程計(jì)（431）
習(xí)題（434）
附錄A 符號(hào)與術(shù)語（435）
附錄B 術(shù)語中英文對照（438）
參考文獻(xiàn)（441）