機器人技術基礎

目錄
第1章緒論(1)
1.1機器人發(fā)展及定義(1)
1.1.1機器人發(fā)展簡史(1)
1.1.2機器人的定義(5)
1.2機器人的組成與分類(6)
1.2.1機器人的組成(6)
1.2.2機器人的分類(7)
1.3機器人的技術參數(shù)(11)
1.3.1機器人的主要技術參數(shù)(11)
1.3.2ABB IRB16006/1.2技術參數(shù)(13)
1.4機器人的發(fā)展趨勢(13)
1.4.1發(fā)展趨勢(13)
1.4.2發(fā)展特點和涵蓋內容(14)
本章小結(15)
習題(15)
第2章機器人的本體結構(16)
2.1串聯(lián)機器人的結構(16)
2.1.1機座(17)
2.1.2臂部(17)
2.1.3腕部(20)
2.1.4末端執(zhí)行器(23)
2.1.5機器人的驅動與傳動(28)
2.1.6傳動機構的定位與消隙技術(39)
2.2并聯(lián)機器人的結構(42)
2.2.1并聯(lián)機構概述(42)
2.2.2并聯(lián)機器人的發(fā)展(43)
2.2.3并聯(lián)機器人的應用(44)
2.3移動機器人的結構(45)
2.3.1車輪式移動機構(45)
2.3.2履帶式移動機構(46)
2.3.3步行機器人(46)
本章小結(47)
習題(47)
第3章機器人運動學分析(49)
3.1機器人坐標系(49)
3.1.1固定坐標系(49)
3.1.2運動坐標系(50)
3.1.3位置描述(50)
3.1.4姿態(tài)描述(50)
3.2齊次坐標及變換(50)
3.2.1齊次坐標(50)
3.2.2齊次坐標變換(51)
3.3機器人位姿描述(57)
3.3.1連桿的位姿描述(57)
3.3.2手部的位姿描述(59)
3.4機器人位姿分析(60)
3.4.1連桿坐標系與連桿參數(shù)(60)
3.4.2連桿坐標變換矩陣(61)
3.4.3運動方程(62)
3.5串聯(lián)機器人運動學分析(62)
3.5.1正向運動學(62)
3.5.2逆向運動學(66)
3.5.3運動學反解討論(69)
3.6并聯(lián)機器人機構位置分析(70)
3.6.1位置反解(70)
3.6.2位置正解(71)
本章小結(76)
習題(76)
第4章機器人動力學分析(79)
4.1串聯(lián)機器人速度雅可比矩陣與速度分析(79)
4.1.1串聯(lián)機器人速度雅可比矩陣(79)
4.1.2串聯(lián)機器人速度分析(81)
4.2串聯(lián)機器人靜力學分析(83)
4.2.1機器人手臂的靜力學(83)
4.2.2串聯(lián)機器人力雅可比(85)
4.2.3串聯(lián)機器人靜力學的兩類問題(86)
4.3機器人動力學分析(87)
4.3.1拉格朗日方程(87)
4.3.2牛頓歐拉方程(91)
4.3.3關節(jié)空間和操作空間及動力學(94)
4.4并聯(lián)機器人動力學分析(95)
4.4.1并聯(lián)機器人動力學(95)
4.4.2RPY角描述方法(95)
4.4.3雅可比矩陣 (96)
4.4.4并聯(lián)機器人模型的建立(96)
本章小結(101)
習題(101)
第5章機器人傳感器(103)
5.1機器人傳感器分類和性能指標(103)
5.1.1機器人傳感器定義(103)
5.1.2機器人傳感器的分類(104)
5.1.3傳感器性能指標(105)
5.1.4機器人傳感器的要求與選擇(107)
5.2機器人內部傳感器(108)
5.2.1位置和角度傳感器(109)
5.2.2速度(角速度)傳感器(114)
5.2.3加速度傳感器(116)
5.2.4傾斜角傳感器(117)
5.3機器人外部傳感器(118)
5.3.1視覺傳感器(118)
5.3.2聽覺傳感器(120)
5.3.3觸覺傳感器(122)
5.3.4接近覺傳感器(128)
5.3.5其他傳感器(131)
5.4傳感器融合(132)
5.4.1多傳感器信息融合技術(132)
5.4.2多傳感器融合應用實例(132)
本章小結(133)
習題(134)
第6章機器人控制系統(tǒng)(135)
6.1概述(135)
6.2機器人控制系統(tǒng)組成(137)
6.3驅動與運動控制系統(tǒng)(138)
6.3.1電動機驅動的系統(tǒng)動力學(138)
6.3.2運動控制系統(tǒng)(142)
6.4機器人位置控制(144)
6.4.1單關節(jié)位置控制(145)
6.4.2單關節(jié)控制器增益參數(shù)確定(148)
6.4.3單關節(jié)控制器誤差分析(150)
6.4.4多關節(jié)位置控制(151)
6.5機器人力控制(152)
6.5.1基本概念(153)
6.5.2機器人手臂及環(huán)境的建模(156)
6.5.3基于位置控制的力控制方式(157)
6.5.4作業(yè)約束與控制策略(160)
6.5.5力/位混合控制(162)
6.6并聯(lián)機器人控制(164)
6.6.16SPS平臺機構分析和建模(164)
6.6.26SPS平臺機構的神經網(wǎng)絡PID控制(166)
6.7機器人變結構控制(167)
6.7.1變結構控制原理(167)
6.7.2機器人滑模變結構控制器(169)
本章小結(171)
習題(171)
第7章工業(yè)機器人運動規(guī)劃(173)
7.1機器人軌跡規(guī)劃概述(173)
7.1.1機器人軌跡的概念(173)
7.1.2軌跡規(guī)劃的一般性問題(173)
7.1.3軌跡的生成方式(175)
7.1.4軌跡規(guī)劃涉及的主要問題(175)
7.2插補方式分類(176)
7.2.1插補方式分類(176)
7.2.2機器人軌跡控制過程(176)
7.3機器人軌跡插值計算(177)
7.3.1直線插補(177)
7.3.2圓弧插補(178)