机器人先进技术与研究应用系列：机器人学导论（翻译版） [Introduction to Robotics] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《机器人先进技术与研究应用系列：机器人学导论（翻译版）》侧重于对机器人的应用和分析，介绍了机器人的用途和组成，包括机器人子系统、驱动器、传感器等方面的内容；还从运动学、静力学、动力学、运动控制、运动规划等方面全面系统地介绍了对机器人的分析方法。
　　《机器人先进技术与研究应用系列：机器人学导论（翻译版）》内容连贯，章节设计符合读者对机器人学的认知过程，每章后的习题可使读者充分理解各章节内容。
　　《机器人先进技术与研究应用系列：机器人学导论（翻译版）》适合机械、自动化及计算机等专业本科高年级学生或研究生使用，也可供从事机器人领域研穷的教师或科研人员学习和参考。

目录

第1章 绪论
1．1 引言
1．2 机器人的概念
1．3 机器人的用途
本章小结
课后习题
基于网络的习题

第2章 串联机器人
2．1 机器人子系统
2．2 按应用场合划分机器人
2．3 按坐标划分机器人
2．4 按驱动系统划分机器人
2．5 按控制方法划分机器人
2．6 按编程方法划分机器人
本章小结
课后习题
基于网络的习题

第3章 驱动器
3．1 气动驱动器
3．2 液压驱动器
3．3 电动驱动器
3．4 发电机的选型
本章小结
课后习题
基于网络的习题

第4章 传感器
4．1 传感器的分类
4．2 内置传感器
4．3 外置传感器
4．4 视觉系统
4．5 传感器的选型
本章小结
课后习题
基于网络的习题

第5章 空间变换
5．1 机器人体系结构
5．2 刚体的姿态
5．3 坐标变换
5．4 DH参数
本章小结
课后习题
基于网络的习题

第6章 运动学
6．1 位置正解分析
6．2 位置反解分析
6．3 速度分析：雅可比矩阵
6．4 连杆速度
6．5 雅可比矩阵的计算
6．6 利用解耦的自然正交补(DeNoC)的雅可比矩阵
6．7 奇异性
6．8 加速度分析
本章小结
课后习题
基于网络的习题

第7章 静力学
7．1 力和力矩平衡
7．2 递归计算
7．3 等价关节扭矩
7．4 静力学中的雅可比矩阵
7．5 力椭圆
本章小结
课后习题
基于网络的习题

第8章 动力学
8．1 惯性特性
8．2 欧拉一拉格朗日运动方程
8．3 牛顿一欧拉方程
8．4 递归式牛顿一欧拉算法
8．5 动力学算法
本章小结
课后习题
基于网络的习题
基于MATLAB的习题

第9章 控制
9．1 控制技术
9．2 二阶线性系统
9．3 反馈控制
9．4 反馈控制系统的性能
9．5 机器人关节I
9．6 关节控制器
9．7 非线性轨迹控制
9．8 状态空间及控制
9．9 稳定性
9．10 笛卡尔和力控制
本章小结
课后习题
基于MATLAB的习题

第10章 运动规划
10．1 关节空间轨迹规划
10．2 笛卡尔空间轨迹规划
10．3 位置和方向轨迹
10．4 点到点的轨迹规划
10．5 连续路径生成
本章小结
课后习题
基于MATLAB的习题

第11章 机器人用计算机
11．1 运算速度
11．2 硬件要求
11．3 控制要求
11．4 机器人编程
11．5 硬件体系结构
本章小结
课后习题
基于网络的习题

附录A 数学基础
附录B MATLAB的使用
参考文献

前言/序言

　　在科幻电影和小说中对机器人进行的详尽描述，引起了很多年轻人对机器人学的兴趣。从20世纪60年代开始，机器人主要用于工业领域，特别是在焊接车体的汽车领域。直至今天机器人的主要使用者仍然是汽车巨头。同时，机器人在医疗手术、采矿和空间探索甚至在家中照顾老人方面也得到越来越多的应用。
　　《机器人学导论》旨在掌握如何设计、搭建和使机器人工作的潜在概念。市场上已有很多相关书籍，其中有专门针对机器人分析的（如运动学、动力学、控制等）著作，也有针对机器人特定应用下可行性研究的著作，如机器人的采购、经济效益等。在本科教学中，学生同时接触机器人的分析和应用是很有必要的，因此需要一本能同时将这两方面都讲清楚的书。
　　本书主要用于机械电气工程和计算机科学专业的本科学生学习机器人学，同时也适用于硕士和博士学习机器人运动学、动力学和控制的的高级课程。本书提供的材料还适用于没有接触过机器人学的实践工程师来使用、维护，甚至是设计机器人。事实上，本书中的众多例子和习题很适合学生准备机器人学的考试。
　　本书与其他同期的机器人学书相比具有以下特点：
　　（1）内容连贯。内容的安排是为了让学生能够有逻辑地抓住要点，例如当我们接触新事物的时候.会很好奇它的外形和功能，因此在第1、2章中介绍了不同机器人的用途及分类。
　　（2）符合人们对机器人的认知过程。在了解了机器人的用途后，人们会对机器人的组成感兴趣。因此在第3、4章中介绍了驱动器和传感器。在学习了机器人结构和组成之后，人们会很自然地想知道机器人是如何移动的，是什么力导致它运动，因此需要了解机器人的位置变换，运动学、静力学和动力学，这些内容分别在5～8章中阐述。第9章阐述了机器人的控制原理。当机器人准备实际运用时，用户需要决定如何针对一个特定的任务来控制机器人的动作，因此，机器人的运动规划在第10章中得到阐述。最后在第11章中讲述了驱动机器人的硬件和软件。
　　（3）每章后附有基于网络/MATI.AB的习题和课后习题。这些习题会帮助学生与国际上机器人学发生的事件保持同步，同时也从实践上熟悉如何使用数学概念来解决实际问题。
　　整本书的组织结构如下：
　　第1章：绪论本章依据机器人的应用领域和规模等分种类介绍。
　　第2章：串联机器人本章阐述了串联机器人分类的方法。
　　第3章：驱动器本章介绍了不同的驱动器，例如气动、液压和电气驱动器及其如何选型。
　　第4章：传感器传感器作为机器人系统的重要部件在本章讲述。
　　第5章：空间变换本章定义了机器人的结构，介绍了机器人姿态的数学描述以及末端执行器的位置、姿态与DH参数。
　　第6章：运动学本章是机器人设计和控制的基础。和笛卡尔坐标有关的末端执行器关节坐标方程在本章中推导。
　　第7章：静力学当机器人移动得足够慢时，只需考虑施加在机器人上的力而无须考虑力所产生的运动，这就是静力学。
　　第8章：动力学动力学有助于机器人系统的控制和虚拟实现。本章对欧拉一拉格朗日方程以及牛顿一欧拉方程等方法进行了推导。
　　第9章：控制线性控制，P、PD、PID控制规则，稳定性分析等在本章中阐述。
　　第10章：运动规划运动规划的几个方面在本章中提及。关节和基于笛卡尔空间的路径规划方程在本章节中进行推导。
　　第11章：机器人用计算机一旦算法被开发，将这些算法在电子硬件中实现是很重要的。因此不同的机器人程序例如ACL等在本章进行了介绍。
　　附录A：数学基础介绍了很多关于线性代数、控制理论和其他一些知识，以便使读者理解第5～9章的表达式。
　　附录B：MATLAB的使用介绍了MATLAB软件的使用方法。
　　参考文献包括本书中用到的各种书籍、论文和其他一些资源。
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