蔡自兴  国际IEEE院士和IEEE终身院士（Fellow）、国际导航与运动控制科学院院士、纽约科学院院士、联合国专家，中南大学信息科学与工程学院教授、博士生导师，湖南省自兴人工智能研究院首席科学家、自兴人工智能学院首席教授。首届全国高校国家级教学名师奖、吴文俊人工智能科技奖成就奖、徐特立教育奖、宝钢全国优秀教师奖特等奖获得者。历任第八届湖南省政协副主席和全国政协第九届和第十届委员会委员，兼任中国人工智能学会副理事长及智能机器人专业委员会创会主任、IEEE计算智能学会评奖委员会委员和IEEE CIS进化计算技术委员会委员等。是我国人工智能、智能控制、机器人学诸学科的学术带头人之一，被誉为“中国人工智能教育第一人”、“中国智能机器人学科创始人”和“中国智能控制奠基者”。

本书学术水平高，为国家级“智能科学基础系列课程教学团队”的机器人学课程配套教材，其第一版曾获得教育部国家级优秀教材一等奖等重要奖励。第四版在原有基础上力求提高学术水平，为培养高素质高水平人才服务。  

本书内容系统全面，反映出国内外机器人学的最新进展，特别是全面修订了机器人的数理基础和运动学，调整机器人控制和规划内容，改进人才培养效果。

第1章绪论

1.1机器人学的起源与发展

1.1.1机器人学的起源

1.1.2国际机器人学的发展

1.1.3中国机器人学的发展

1.2机器人的定义和特征

1.2.1机器人的定义

1.2.2机器人的主要特征

1.3机器人的构成与分类

1.3.1机器人系统的构成

1.3.2机器人的自由度

1.3.3机器人的分类

1.4机器人学的研究领域

1.5机器人学的应用领域

1.5.1工业机器人

1.5.2探索机器人

1.5.3服务机器人

1.5.4军用机器人

1.6本书概要

1.7本章小结

习题1

第2章数学基础

2.1位姿和坐标系描述

2.2平移和旋转坐标系映射

2.3平移和旋转齐次坐标变换

2.4物体的变换和变换方程

2.5通用旋转变换

2.6本章小结

习题2

第3章机器人运动学

3.1机器人运动方程的表示

3.1.1机械手运动姿态和方向角的表示

3.1.2平移变换的不同坐标系表示

3.1.3广义连杆和广义变换矩阵

3.1.4建立连杆坐标系的步骤和举例

3.2机器人运动方程的求解

3.2.1逆运动学求解的一般问题

3.2.2逆运动学的解析解法

3.2.3逆运动学的数值解法

3.3机器人运动的分析与综合举例

3.3.1机器人正向运动学举例

3.3.2机器人逆向运动学举例

3.4机器人的雅可比公式

3.4.1机器人的微分运动

3.4.2雅可比矩阵的定义与求解

3.4.3机器人雅可比矩阵计算举例

3.5本章小结

习题3