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基础篇 1

第1章 绪论 3

1.1机器人发展趋势 3

1.2机器人系统组成与分类 6

1.3本书概要 7

习题 8

第2章 机器人数学基础 9

2.1刚体的位姿描述 9

2.2坐标系的齐次变换 13

2.3姿态的其他表示方法 17

习题 23

第3章 机器人正运动学 25

3.1坐标系的建立方法 25

3.2坐标系建立的特殊情况 27

3.3典型机器人的正运动举例 27

3.4坐标系的命名 32

习题 33

第4章 机器人逆运动学 35

4.1逆运动学解的存在性与多重解 35

4.2三个相邻关节轴线交于一点的逆运动学求解 36

4.3逆运动学的几何解法 37

4.4逆运动学的代数解法 38

4.5典型机器人的逆运动学举例 39

4.6逆运动学对机器人的设计约束 43

习题 43

第5章 速度与雅可比矩阵 45

5.1速度与角速度 45

5.2角速度的特性 48

5.3机器人连杆间速度的传递 49

5.4雅可比矩阵的求解 50

5.5雅可比矩阵的特性 52

5.6力域中的雅可比 58

习题 59

第6章 轨迹规划 61

6.1轨迹规划概述 61

6.2一般轨迹规划方法 62

6.3关节空间与笛卡尔空间轨迹规划方法 66

6.4冗余自由度机器人的规划 69

6.5应用实例 70

习题 71

提高篇 73

第7章 机器人关节伺服运动控制 75

7.1机器人关节伺服系统组成 75

7.2伺服电机驱动控制原理 77

7.3关节伺服多环路控制器设计 91

7.4应用实例 93

习题 93

第8章 机器人动力学 94

8.1刚体的加速度 94

8.2牛顿方程 95

8.3欧拉方程 97

8.4牛顿-欧拉迭代动力学方程 102

8.5其他动力学求解方法 107

8.6应用实例 112

习题 113

第9章 机器人的柔顺控制 115

9.1位置控制和力控制 115

9.2力控制的发展 118

9.3阻抗控制 119

9.4力/位混合控制 126

9.5应用实例 128

习题 130

第10章 机器人运动学参数辨识 131

10.1背景 131

10.2坐标系微分运动学 132

10.3相邻关节间运动学误差模型 135

10.4机器人末端运动学误差模型 138

10.5机器人运动学参数辨识计算 140

习题 141

第11章 机器视觉识别与定位 142

11.1摄像头参数标定 142

11.2机器人视觉识别 148

11.3机器人视觉定位 154

11.4机器人视觉伺服 155

11.5应用实例 157

习题 163

第12章 基于Adams/Matlab机器人动力学联合仿真 164

12.1机器人Adams仿真模型搭建 164

12.2基于S-Function的控制程序编写 174

12.3联合仿真流程 180

12.4后数据处理 183

12.5应用实例 188

习题 195

附录 应用实例与算法程序 196

第3章 机器人正运动学 196

第4章 机器人逆运动学 197

第5章 速度与雅可比矩阵 204

第6章 轨迹规划 204

第7章 机器人关节伺服运动控制 208

第8章 机器人动力学 208

第9章 机器人的柔顺控制 212

第12章 基于Adams/Matlab机器人动力学联合仿真 215

参考文献 216