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目录 1

第一章 导论 1

§1.1 机器人发展历史的简单回顾 1

§1.2 机器人的定义和基本组成 16

§1.3 机器人机械设计的内容与特点 20

§1.4 机械传动装置对转矩转速的匹配作用 21

习题 42

第二章 机器人运动学设计和分析 44

§2.1 机器人运动学设计概述 44

§2.2 机器人的位姿几何基础 47

§2.3 机器人的运动方程和位移分析 64

§2.4 机器人微运动和微分变换 81

§2.5 机器人速度分析 91

§2.6 机器人加速度分析 99

§2.7 机器人工作空间的概念形成和特点 102

＊§2.8 确定工作空间的解析方法、工作空间的性能指标 105

§2.9 轨迹规划 111

习题 121

第三章 机器人的静力和动力分析 132

§3.1 静力分析 132

§3.2 手爪广义力和等效关节力矩 139

§3.3 牛顿-欧拉方程的机器人动力学算法 142

§3.4 递推算法 147

＊§3.5 凯恩方程的机器人动力学算法 149

＊§3.6 拉格朗日方程的机器人动力学算法 156

§3.7 机器人结构动力学特性 159

＊§3.8 柔顺性分析，柔顺运动和远端柔顺中心 163

习题 168

第四章 机器人的位姿误差 175

§4.1 机器人位姿误差分析 175

＊§4.2 应用机器人装配的误差统计分析 180

§4.3 机器人系统位姿误差的补偿 181

习题 186

第五章 机器人的典型机械结构 191

§5.1 概述 191

§5.2 直角坐标型机器人机械结构 195

§5.3 水平多关节型机器人 203

§5.4 垂直多关节型机器人 210

§5.5 多节弯曲型机器人 218

§5.6 机器人手腕结构 221

§5.7 机器人手部结构 229

习题 241

§6.1 概述 242

第六章 机器人移动技术 242

§6.2 车轮式移动机构设计 245

§6.3 独特的轮式移动机构 262

§6.4 车轮式移动机构运动分析 266

§6.5 履带式移动机构设计 271

§6.6 独特的履带移动机构 281

§6.7 移动机器人导航 286

习题 296

§7.1 概述 298

第七章 步行机分析与设计 298

§7.2 多足步行机器人典型腿机构 302

§7.3 步态与稳定性 317

§7.4 六足步行机最优稳定步态规则 320

§7.5 步行机器人的动态行走 329

§7.6 步行机器人设计实例 333

习题 350

第八章 特殊表面移动机器人 351

§8.1 壁面移动机器人基本机构分析 351

§8.2 壁面移动机器人设计实例 361

§8.3 腿机构的应用和吸附安全性的几何度量 371

§8.4 管内外移动机器人机构 377

习题 381

第九章 关节伺服控制与关节传动的机电一体化设计 382

§9.1 机器人控制系统与单关节的伺服驱动 382

§9.2 机械系统的弹性变形与结构谐振频率 391

§9.3 机械系统的摩擦 400

§9.4 空程（齿隙）和传动误差的影响 405

习题 422

第十章 谐振、摩擦、空程和传动误差的估算 423

§10.1 机械传动系统的谐振分析与计算 423

§10.2 机械摩擦的估算 437

§10.3 齿轮系统空程的分析和统计计算 445

§10.4 与变动频率相对应的传动误差的统计计算 453

习题 457

第十一章 关节伺服中的位置检测装置 458

§11.1 旋转变压器系统 458

§11.2 感应同步器 466

§11.3 光学编码器 469

习题 478

附录 479

参考书目及文献资料 486