本书系统地介绍了机器人技术的基础理论及应用知识，以及国内外机器人研究与应用的最新进展。全书共10章，内容包括机器人概论、机器人机械结构及驱动传动系统、机器人运动学、机器人动力学、机器人控制、机器人轨迹规划、机器人传感、机器人仿真、机器人应用和机器人技术变革。

本书可作为高等院校机械电子工程、机械设计制造及其自动化、机器人工程、智能制造工程等专业本科生或研究生的专业课程教材，也可为从事机器人研究、开发和应用的科研人员提供参考。

第1章 机器人概论

1.1 机器人的概念

1.2 机器人的基本组成与分类

1.2.1 机器人的基本组成

1.2.2 机器人的分类

1.3 机器人的技术参数

1.4 机器人的应用与发展

1.4.1 机器人的应用领域

1.4.2 机器人的发展趋势

1.4.3 国内外主要机器人公司

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第2章 机器人机械结构及驱动传动系统

2.1 机器人机械结构及驱动传动系统概述

2.2 机器人的机械结构

2.2.1 串联机器人的机械结构

2.2.2 并联机器人的机械结构

2.2.3 移动机器人的机械结构

2.2.4 末端执行器

2.3 机器人的驱动系统

2.3.1 电机驱动

2.3.2 液压驱动

2.3.3 气压驱动

2.3.4 其他驱动方式

2.4 机器人的传动机构

2.4.1 谐波减速器

2.4.2 RV减速器

2.4.3 同步带传动

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第3章 机器人运动学

3.1 机器人运动学概述

3.2 齐次坐标及对象描述

3.2.1 点的位置描述

3.2.2 齐次坐标

3.2.3 坐标轴方向的描述

3.2.4 动坐标系位姿的描述

3.3 齐次坐标及变换

3.3.1 平移的齐次变换

3.3.2 旋转的齐次变换

3.3.3 复合变换

3.3.4 算子左乘和右乘规则

3.4 工业机器人连杆参数及其齐次变换矩阵

3.4.1 连杆参数及连杆坐标系的建立

3.4.2 连杆坐标系之间的变换矩阵

3.5 串联机器人运动学分析

3.5.1 机器人运动学方程

3.5.2 正运动学

3.5.3 逆运动学

3.5.4 运动学反解

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第4章 机器人动力学

4.1 机器人动力学概述

4.2 机器人速度雅可比矩阵与速度分析

4.2.1 机器人速度雅可比矩阵

4.2.2 机器人速度分析

4.3 机器人力雅可比矩阵与静力计算

4.3.1 机器人静力学

4.3.2 机器人力雅可比矩阵

4.3.3 机器人静力计算

4.4 机器人动力学建模

4.4.1 拉格朗日法

4.4.2 牛顿-欧拉法

4.4.3 关节空间和操作空间动力学

4.5 机器人动力学应用实例

4.5.1 碰撞检测

4.5.2 牵引示教

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第5章 机器人控制

5.1 机器人控制概述

5.2 机器人控制的特点及分类

5.2.1 机器人控制的特点

5.2.2 机器人控制的分类

5.3 机器人位置控制

5.3.1 位置控制器模型

5.3.2 单关节位置控制

5.3.3 多关节位置控制

5.4 机器人力控制

5.4.1 力控制基本原理

5.4.2 稳态误差分析

5.4.3 机器人位置/力混合控制

5.5 机器人智能控制

5.5.1 自适应控制

5.5.2 滑膜控制

5.5.3 学习控制

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第6章 机器人轨迹规划

6.1 机器人轨迹规划概述

6.2 机器人轨迹规划的基本原理

6.2.1 轨迹规划的概念

6.2.2 轨迹规划的一般性问题

6.2.3 轨迹规划的生成方式

6.2.4 轨迹规划涉及的主要问题

6.3 关节机器人的轨迹规划

6.3.1 多项式插值轨迹规划

6.3.2 抛物线过渡的线性运动轨迹

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第7章 机器人传感

7.1 机器人传感概述

7.2 机器人传感器分类与性能指标

7.2.1 机器人传感器的定义

7.2.2 机器人传感器的分类

7.2.3 机器人传感器的性能指标

7.2.4 机器人传感器的要求与选择

7.3 机器人内部传感器

7.3.1 位移传感器

7.3.2 速度传感器

7.3.3 加速度传感器

7.3.4 倾斜角传感器

7.4 机器人外部传感器

7.4.1 视觉传感器

7.4.2 力觉传感器

7.4.3 距离传感器

7.4.4 其他传感器

7.5 机器人多传感器信息融合

7.5.1 多传感器信息融合技术

7.5.2 多传感器信息融合应用实例

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第8章 机器人仿真

8.1 机器人仿真概述

8.2 MATLAB/Simulink仿真工具箱

8.2.1 MATLAB/Simulink概述

8.2.2 Simulink工具箱的使用

8.3 基于MATLAB和Solidworks的机器人联合仿真案例

8.3.1 由Solidworks模型导入

8.3.2 在Simulink中对模型编程

8.3.3 仿真结果

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第9章 机器人应用

9.1 机器人应用概述

9.2 工业机器人

9.2.1 焊接机器人

9.2.2 搬运机器人

9.2.3 喷涂机器人

9.2.4 检修机器人

9.3 服务机器人

9.3.1 手术机器人

9.3.2 康复机器人

9.3.3 教育机器人

9.4 特种机器人

9.4.1 水下机器人

9.4.2 空间机器人

9.4.3 军用机器人

9.4.4 消防机器人

本章小结与重点

习题

本章重点专业英语词汇

第10章 机器人技术变革

10.1 机器人技术变革概述

10.2 仿生机器人

10.2.1 足式机器人

10.2.2 仿生鱼

10.2.3 扑翼飞行机器人

10.3 软体机器人

10.3.1 软体机械臂

10.3.2 软体机械手

10.3.3 软体仿生机器人

10.4 微纳机器人

10.4.1 微型机器人

10.4.2 微纳米机器人

10.4.3 微纳操作机器人

本章小结与重点