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第一篇 机器人机构 1

第一章 典型机械手臂机构 1

第一节 关节和自由度 1

第二节 形态和分类 2

第三节 动力系统 6

第四节 机器人机构运动特性评价 6

第五节 典型机构 10

第二章 冗余自由度机械手臂机构 14

第一节 概述 14

第二节 冗余度机构基本概念 15

第三节 回避障碍基本公式推导和仿真 17

第四节 回避奇异基本公式推导 23

第五节 7自由度多关节机器人手臂机构选型和图谱 25

第三章 多足步行机构 29

第一节 多足步行机器人的现状和发展 29

第二节 足的个数和自由度 31

第三节 足的步态 32

第四节 四足动步行的稳定性 35

第五节 典型步行机构 38

第六节 多足步行机器人的设计实例 42

参考文献 76

第二篇 机器人控制 78

第一章 机器人运动学 78

第一节 引言 78

第二节 运动学正问题 79

第三节 运动学逆问题 94

第二章 机器人动力学 98

第一节 引言 98

第二节 拉格朗日-欧拉法 99

第三节 牛顿-欧拉法 105

第三章 典型工业机器人控制器硬件及软件分析 115

第一节 工业机器人控制器的作用及结构 115

第二节 PUMA机器人控制系统结构 118

第三节 ARCS机器人控制器简介 131

第四节 工业机器人控制器的发展趋势 135

第四章 基于传感器的机器人控制 138

第一节 前言 138

第二节 基于力传感器的机器人控制 139

第三节 多传感器机器人系统 149

第四节 机器人视觉反馈控制 155

第五节 小结 158

第五章 多机器人协调控制 160

第一节 概述 160

第二节 机器人协调运动的运动学方程 162

第三节 机器人协调的运动学控制 172

第四节 力与位置的混合控制 177

第五节 机器人协调控制策略及其实现的实例 183

第六节 结论 191

第二节 机器人编程系统 192

第一节 引言 192

第六章 机器人语言(RL) 192

第三节 各种机器人语言的对比分析 195

第四节 机器人语言的特性 197

第五节 SVAL语言介绍 201

第七章 误差分析与离线编程 208

第一节 误差分析 208

第二节 机器人误差检测 214

第三节 一个轨迹和姿态测量系统的实例 218

第四节 离线编程系统的发展 221

第五节 机器人离线编程系统的构成 226

第六节 一个实例 229

参考文献 235

第三篇 机器人视觉、力觉、接近觉 239

第一章 机器视觉的基本原理 239

第一节 机器视觉概述 239

第二节 图象获取 243

第三节 视觉处理 245

第四节 三维信息获取 262

第二章 机器视觉系统应用 274

第一节 视觉检验 275

第二节 视觉导引及过程控制 280

第三节 移动机器人视觉导航 285

第三章 力觉传感技术 294

第一节 筒式腕力传感器 295

第二节 十字形腕力传感器 297

第三节 腕力传感器工作特点 300

第四节 腕力传感器设计要点 301

第五节 腕力传感器参数调整 305

第六节 腕力传感器配套附件--RCC 307

第四章 接近觉传感技术 310

第二节 气压式接近传感器 311

第一节 磁力式接近传感器 311

第三节 红外式接近传感器 312

第四节 超声式接近传感器 316

参考文献 319

第四篇 水下机器人 320

第一章 水下机器人结构 320

第一节 概述 320

第二节 水下机器人总体布置 323

第三节 水下机器人的结构部件 336

第四节 水下机器人设计要点 344

第二章 水下机器人控制 353

第一节 水下机器人控制系统概述 353

第二节 水下机器人坐标系及其坐标变换 353

第三节 水下机器人推力器的布置与线型选择 365

第四节 水下机器人的控制结构 370

第五节 有缆水下机器人 371

第六节 自治水下机器人控制的特殊问题 376

第七节 “探索者”自治水下机器人控制系统 381

第一节 陀螺仪 388

第三章 水下传感器 388

第二节 磁罗盘 393

第三节 深度检测 397

第四节 温度检测 400

第五节 真空检测 402

第六节 倾斜仪 404

第七节 氢气浓度检测 405

第八节 漏水检测 407

第九节 电缆接地故障检测 408

第十节 水声设备 409

第四章 水下机器人应用及发展 420

第一节 概述 420

第二节 水下机器人应用 421

第三节 水下机器人的发展趋势 425

参考文献 426

第五篇 遥控机器人 428

第一章 遥控机器人概述 428

第一节 引言 428

第二节 遥控机器人与工业机器人 429

第三节 遥控机器人系统分析 432

第一节 基本结构及工作原理 435

第二章 双向伺服主从机械手 435

第二节 基本结构设计 438

第三节 典型双向伺服主从机械手分析 442

第三章 计算机辅助遥控 447

第一节 计算机辅助遥控机器人概述 447

第二节 双向力反应系统 448

第三节 异结构主从手 456

第四节 监控式遥控机器人 460

第四章 移动载体 471

第一节 桥式天车运载装置 471

第二节 轮式运载车 474

第三节 履带式运载车 476

第四节 混合式移动载体 480

第五章 遥控机器人中的临场感技术 487

第一节 引言 487

第二节 国内外研制动向 488

第三节 视觉 489

第四节 非视觉感觉 490

第五节 非视觉感觉的信号变换 491

第六节 典型系统介绍 496

第一节 使用场合及作业内容 501

第六章 遥控机器人实例 501

第二节 总体功能及主要技术指标 502

第三节 总体方案设计分析 503

参考文献 509

第六篇 智能机器人 511

第一章 智能机器人的定义 511

第二章 智能机器人的体系结构 517

第一节 控制精度与智能能力分解原则 518

第二节 时间功能原则 520

第三节 行为响应 525

第四节 行为原则 527

第五节 OSMOR系统 530

第六节 结语 541

第三章 规划 543

第一节 拓扑法 544

第二节 几何法 545

第三节 势场法 553

第四章 自治移动车实验系统 555

第一节 自治车实验研究概况与分析 555

第二节 豚鼠号自治移动载体实验系统 558

参考文献 573