内容简介

本书理论结合实践，论述严谨、图文并茂，是一部比较全面和系统的机器人学基础书籍。全书共8章，结合了国内外机器人学教学内容，以及机器人技术项目研究和教学经历对教材结构进行了重新梳理和规划，主要内容包括绪论、机器人机械结构、机器人基础理论、机器人运动学、机器人动力学、机器人轨迹规划、机器人控制、机器人编程语言与离线编程等。各章均附有本章小结、思考题与习题。本书为了便于教学，还提供可修改的电子教案。

    本书可作为高等院校机器人工程、自动化、机械电子工程等相关本科专业的机器人学基础、 机器人技术基础等课程的教材，也可作为专科或者研究生相关专业的教学参考用书，对从事机器人和自动化装备等应用研发工作的工程技术人员有学习参考价值。

    本书配有免费电子课件，欢迎选用本书作教材的老师发邮件到jinacmp@163.com索取，或登录www.cmpedu.com注册下载。

  目录

前言

*1章绪论

1.1概述

1.1.1机器人的发展历程

1.1.2机器人的定义

1.1.3机器人的分类

1.2机器人的技术参数

1.2.1机器人的自由度

1.2.2机器人的其他性能指标

1.3机器人的应用

1.3.1机器人的应用领域

1.3.2机器人的应用实例

1.4机器人技术的发展

1.4.1世界机器人技术发展现状

1.4.2我国机器人技术发展现状

1.4.3机器人技术发展的特点和趋势

1.5本书概要

本章小结

思考题与习题

*2章机器人机械结构

2.1机器人的结构

2.1.1机器人的结构组成及介绍

2.1.2机器人的机构

2.1.3机器人的制造材料

2.2机器人驱动结构

2.2.1机器人的驱动方式

2.2.2驱动器的类型和特点

2.3机器人传动结构

2.3.1直线传动机构

2.3.2旋转传动机构

2.4机器人执行机构

2.4.1基座

2.4.2腰部

2.4.3臂部

2.4.4腕部

2.4.5手部

2.5典型机器人的构型

2.5.1串联机器人的构型

2.5.2并联机器人的构型

本章小结

思考题与习题

第3章机器人基础理论

3.1位姿和坐标系描述

3.1.1位置描述

3.1.2姿态描述

3.1.3坐标系的表示

3.1.4刚体的位姿描述

3.2直角坐标变换的表示

3.2.1平移变换的表示

3.2.2旋转变换的表示

3.2.3复合变换的表示

3.3齐次坐标和齐次变换

3.3.1点、矢量和坐标系的齐次坐标

表示

3.3.2齐次变换矩阵

3.3.3齐次变换的相对性

3.3.4变换矩阵的逆矩阵

3.3.5绕任意轴的旋转变换矩阵

3.4刚体变换方程

3.4.1物体变换的描述

3.4.2变换方程的表示

本章小结

思考题与习题

第4章机器人运动学

4.1连杆的描述

4.1.1连杆坐标系

4.1.2连杆参数

4.1.3D*H参数分析

4.1.4连杆变换

4.2机器人正运动学

4.2.1正运动学方程分析

4.2.2机器人正运动学方程

4.3机器人逆运动学

4.3.1逆运动学方程的可解性和

多解性

4.3.2逆运动学代数解法

4.4机器人雅可比矩阵

4.4.1雅可比矩阵的定义

4.4.2雅可比矩阵的建立

本章小结

思考题与习题

第5章机器人动力学

5.1刚体运动的描述

5.1.1刚体的线速度

5.1.2刚体的角速度

5.1.3刚体的线加速度

5.1.4刚体的角加速度

5.2刚体转动的惯性

5.2.1刚体的转动惯量

5.2.2惯性张量

5.2.3牛顿*欧拉方程

5.3拉格朗日力学

5.3.1刚体定轴转动的动能定理

5.3.2刚体的动能与位能

5.3.3拉格朗日函数

5.4机器人动力学方程

5.4.1机器人动力学研究概况

5.4.2拉格朗日动力学方程

5.4.3两个空间的动力学模型

本章小结

思考题与习题

第6章机器人轨迹规划

6.1路径描述及轨迹生成

6.1.1路径描述

6.1.2轨迹的生成方式

6.1.3轨迹规划涉及的相关问题

6.2关节空间及笛卡儿空间

6.2.1关节空间

6.2.2笛卡儿空间

6.2.3两种空间轨迹规划的特点

6.3关节空间的轨迹规划

6.3.1三次多项式插值

6.3.2过路径点的三次多项式插值

6.3.3高阶多项式插值

6.3.4用抛物线过渡的线性插值

6.4笛卡儿坐标空间的轨迹规划

6.4.1笛卡儿坐标空间轨迹实现

6.4.2空间直线插补

6.4.3圆弧插补

本章小结

思考题与习题

第7章机器人控制

7.1机器人控制的组成

7.1.1机器人控制的基本结构

7.1.2机器人控制的构架方式

7.2控制器类型与控制层级

7.2.1控制器类型

7.2.2主要控制层级

7.3伺服系统

7.3.1伺服电动机

7.3.2伺服驱动器

7.4机器人传感器

7.4.1机器人传感器的特点及要求

7.4.2机器人内传感器

7.4.3机器人外传感器

7.5机器人控制实例

7.5.1机器人的位置控制

7.5.2机器人的力控制

7.5.3机器人的智能控制

本章小结

思考题与习题

第8章机器人编程语言与离线编程

8.1机器人语言的结构及要求

8.1.1机器人语言的结构

8.1.2机器人语言的编程要求

8.2机器人编程语言的类型

8.2.1面向点位控制的编程语言

8.2.2面向运动的编程语言

8.2.3面向对象的结构化编程语言

8.2.4面向任务的编程语言

8.3常用的机器人编程语言

8.3.1机器人编程语言的发展

8.3.2机器人五大流行开发编程语言

8.3.3VAL语言

8.3.4AL语言

8.3.5RAPID语言

8.4机器人离线编程系统

8.4.1机器人离线编程系统的特点及

要求

8.4.2机器人离线编程系统的构成

8.4.3机器人离线编程系统的发展

8.4.4几款主流的机器人离线编程

软件

本章小结

思考题与习题

参考文献