书名：机器人控制技术——微体系结构集成电路设计
定价：98.0
ISBN：9787030778499
作者：沈亮,杜巧玲
版次：1
出版时间：2023-09

内容提要：
本书以机器人运动规划为控制对象，系统地介绍了机器人控制技术中微体系结构集成电路的设计与应用知识。本书主要包括以下内容：机器人分析基础、机器人感知系统、机器人运动控制系统、微体系结构集成电路设计、数字集成电路设计和基于FPGA的集成电路设计。在内容编排上，本书将理论知识与实践操作进行结合，力求使内容更具有实用性和应用性，同时还包括了多个国内外领先技术案例，可以帮助读者更好地了解机器人控制技术中微体系结构集成电路的研究和应用现状。



作者简介：
2004.09-2009.06，吉林大学电子科学与工程学院，博士

目录：
目录
第1章 机器人分析基础 1
1.1 机器人运动学基础 1
1.1.1 常用空间坐标系介绍 1
1.1.2 空间姿态描述方法 2
1.1.3 机器人连杆坐标建立的D-H模型 8
1.1.4 正运动学分析 12
1.1.5 逆运动学分析 14
1.2 机器人动力学基础 16
1.2.1 拉格朗日法 16
1.2.2 牛顿-欧拉法 20
1.2.3 旋量法 22
1.3 机械臂轨迹规划 23
1.3.1 关节空间轨迹规划 24
1.3.2 笛卡儿空间轨迹规划 28
1.4 运动学分析算法举例 30
1.4.1 攀爬机器人的正运动学分析 30
1.4.2 基于灰狼遗传算法的逆运动学求解 33
1.5 动力学分析算法举例 49
1.5.1 基于旋量理论的拉格朗日动力学方程 49
1.5.2 连杆雅可比矩阵的计算 51
1.5.3 攀爬机器人的动力学方程 52
1.6 轨迹规划仿真 54
1.6.1 灵巧手单根手指正运动学分析仿真 54
1.6.2 单根手指轨迹规划算法的仿真 55
1.6.3 单根手指轨迹规划算法的实验 58
第2章 机器人感知系统 61
2.1 机器人传感器 61
2.1.1 关节位置传感器 61
2.1.2 距离传感器 67
2.1.3 触觉传感器 73
2.1.4 视觉传感器 77
2.2 感知数据采集与处理 78
2.2.1 预处理 79
2.2.2 多传感器融合架构 81
2.3 人工智能与机器学习 82
2.4 应用设计 83
2.4.1 人体姿态解算算法及人机姿态映射的研究 83
2.4.2 模糊神经网络自主导航闭环算法 89
第3章 机器人运动控制系统 96
3.1 机器人运动控制系统的分类 97
3.2 机器人运动规划控制策略 99
3.3 机器人运动控制系统的设计 100
3.3.1 机器人运动控制系统的硬件设计 101
3.3.2 机器人运动控制系统的软件设计 101
3.4 机器人运动控制系统设计举例 102
3.4.1 灵巧手接触力反馈控制 102
3.4.2 灵巧手控制系统 105
第4章 微体系结构集成电路设计 112
4.1 微体系结构集成电路设计的方法 112
4.2 微体系结构集成电路设计的工具 114
4.3 微体系结构集成电路设计的关键技术 114
4.3.1 机器人控制系统集成——流水线技术 115
4.3.2 机器人控制系统集成——浮点运算部件 129
4.3.3 机器人控制系统集成——高速缓冲存储器 139
4.3.4 机器人控制系统集成——总线技术 155
4.3.5 机器人控制系统集成——中断处理 174
第5章 数字集成电路设计 179
5.1 数字集成电路设计描述 180
5.1.1 规格设计 180
5.1.2 RTL设计 180
5.1.3 功能仿真 181
5.2 数字集成电路设计综合 182
5.2.1 逻辑综合 182
5.2.2 形式验证 183
5.2.3 静态时序分析 183
5.2.4 综合后仿真 184
5.3 可测性设计 184
5.3.1 扫描链 184
5.3.2 边界扫描 185
5.3.3 内建自测试 186
5.4 后端设计 188
5.5 低功耗设计 189
5.5.1 动态功耗 189
5.5.2 静态功耗 190
5.5.3 不同层次低功耗设计 190
5.6 集成电路制造工艺 192
第6章 基于FPGA的集成电路设计 197
6.1 FPGA的结构和特点 197
6.2 FPGA的设计流程 198
6.3 基于FPGA的集成电路设计案例 199
6.3.1 5级深度超标量流水线的FPGA仿真 199
6.3.2 浮点部件输入数据级的FPGA仿真 205
6.3.3 高速缓冲存储器中CAM的FPGA仿真 210
6.3.4 IIC协议及控制的FPGA仿真 214
6.3.5 中断控制器仿真 228
参考文献 238