定 價：28 元
叢書名：普通高等教育人工智能與機(jī)器人工程專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材
- 作者：范凱 主編
- 出版時間：2019/11/1
- ISBN：9787111633853
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP24
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社本書詳細(xì)地介紹了機(jī)器人的特點、機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)知識、機(jī)器人的控制、機(jī)器人常用的傳感器、機(jī)器人視覺、機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡的生成、機(jī)器人編程方法、機(jī)器人焊接應(yīng)用等內(nèi)容。
本書內(nèi)容精練，由淺入深。書中的公式只有小部分是需要讀者理解記憶的，這在機(jī)器人運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)部分尤為明顯。在控制部分，介紹了以機(jī)器人關(guān)節(jié)為對象建立控制模型的方法，這是當(dāng)前的主流技術(shù)。在機(jī)器人軌跡規(guī)劃部分，則以路徑軌跡的產(chǎn)生為主，介紹了軌跡產(chǎn)生的方法。
本書可作為普通高等院校機(jī)械、自動化、人工智能等相關(guān)專業(yè)的教材，也適合從事機(jī)器人學(xué)研究、開發(fā)和應(yīng)用的科技人士學(xué)習(xí)參考。
本書配有免費(fèi)電子課件，選用本書作教材的老師可以登錄wwwcmpeducom下載課件，或發(fā)郵件到j(luò)inacmp@163com索取。
機(jī)器人是典型的機(jī)電一體化裝置或設(shè)備。機(jī)器人技術(shù)是當(dāng)今世界極為活躍的研究領(lǐng)域之一，它涉及計算機(jī)、機(jī)械、電工電子、自動化控制等技術(shù)。所以，機(jī)器人技術(shù)是一門涉及多學(xué)科，甚至是跨領(lǐng)域的綜合性技術(shù)。其相關(guān)學(xué)科的交叉融合程度非常高，如機(jī)器人的視覺實現(xiàn)與計算機(jī)圖形分析之間、機(jī)器人的路徑規(guī)劃與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間、機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)與仿生學(xué)之間等，都體現(xiàn)了學(xué)科交叉融合的情況。
機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的諸多領(lǐng)域和行業(yè)。科技的發(fā)展促使了機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展，大量機(jī)器人已進(jìn)入現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)流程。為了滿足社會發(fā)展的需求，當(dāng)前越來越多的高校開設(shè)了有關(guān)機(jī)器人的課程，有些還開設(shè)了機(jī)器人工程專業(yè)。
作為機(jī)械、自動化、人工智能相關(guān)專業(yè)的本科學(xué)生，有必要對機(jī)器人學(xué)方面的知識進(jìn)行學(xué)習(xí)。在從事機(jī)器人課程教學(xué)的過程中，我們根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)及教學(xué)需要編寫了這本教材。
本書介紹機(jī)器人科學(xué)的基本原理及其應(yīng)用，是一部較為系統(tǒng)和全面的機(jī)器人學(xué)教材。全書共8章，涉及機(jī)器人學(xué)的概況、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、控制、規(guī)劃、編程、應(yīng)用等內(nèi)容。
第1章簡述機(jī)器人的定義，機(jī)器人的特點與分類、介紹機(jī)器人的應(yīng)用及機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域。第2章討論機(jī)器人運(yùn)動學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，包括空間質(zhì)點的位姿描述、坐標(biāo)變換、齊次坐標(biāo)變換、坐標(biāo)系的定義及標(biāo)注，進(jìn)一步討論機(jī)器人運(yùn)動方程的表示方法、連桿參數(shù)，變換方程和運(yùn)動學(xué)方程，驅(qū)動器空間、關(guān)節(jié)空間和笛卡兒空間，還針對PUMA560進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)的分析和求解。第3章在對剛體動力學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行介紹后，利用牛頓歐拉法建立機(jī)器人動力學(xué)方程，而后又利用拉格朗日方法建立機(jī)器人的拉格朗日方程，從而解決機(jī)器人動力學(xué)問題。第4章在介紹了機(jī)器人控制系統(tǒng)與控制方式后，對單關(guān)節(jié)機(jī)器人建立控制模型，針對機(jī)器人的位置與速度控制進(jìn)行了討論，分別介紹了基于關(guān)節(jié)坐標(biāo)的控制、作業(yè)空間的伺服控制、末端執(zhí)行器的力/力矩控制等當(dāng)前機(jī)器人常用的控制方式，并介紹了工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件的相關(guān)內(nèi)容。第5章在對機(jī)器人常用傳感器進(jìn)行介紹后，具體介紹了機(jī)器人內(nèi)部、外部傳感器的種類和各自的使用方法及特點，特別講解了機(jī)器人視覺的相關(guān)內(nèi)容及多傳感器信息融合在機(jī)器人上的應(yīng)用。第6章在列明機(jī)器人軌跡規(guī)劃應(yīng)考慮的問題后，著重講解了機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡的多種計算方法。第7章在對機(jī)器人編程系統(tǒng)、語言等做了介紹后，列舉了常用的幾種機(jī)器人編程語言以及機(jī)器人離線編程的特點和方法等。第8章介紹機(jī)器人在焊接行業(yè)的應(yīng)用等相關(guān)問題。每章后都附有習(xí)題，供教師選用、學(xué)生練習(xí)。
本書由范凱主編，張奔、王卓君、康杰參編。在編寫過程中，參考并引用了有關(guān)機(jī)器人方面的論著、資料，在此一并對相關(guān)作者致以衷心的感謝。
由于水平有限，書中內(nèi)容難免存在不足和錯誤之處，懇請給予批評指正。
前言
第1章引論
1.1機(jī)器人的定義
1.2機(jī)器人的構(gòu)成與分類
1.2.1機(jī)器人的構(gòu)成
1.2.2機(jī)器人的分類
1.3機(jī)器人的應(yīng)用與研究
1.3.1機(jī)器人的應(yīng)用
1.3.2機(jī)器人的研究
第2章機(jī)器人運(yùn)動學(xué)
2.1位姿描述與齊次變換
2.1.1剛體的位姿描述
2.1.2坐標(biāo)變換
2.1.3齊次坐標(biāo)和齊次變換
2.1.4變換方程
2.1.5坐標(biāo)系的標(biāo)注命名
2.2機(jī)器人運(yùn)動方程的表示
2.2.1操作臂運(yùn)動學(xué)
2.2.2連桿參數(shù)和連桿坐標(biāo)系
2.2.3變換方程和運(yùn)動學(xué)方程
2.2.4驅(qū)動器空間､關(guān)節(jié)空間和笛卡兒
空間
2.3PUMA560機(jī)器人運(yùn)動學(xué)方程
2.3.1PUMA560運(yùn)動學(xué)分析
2.3.2PUMA560逆運(yùn)動學(xué)求解
習(xí)題
第3章機(jī)器人動力學(xué)
3.1剛體動力學(xué)基礎(chǔ)
3.1.1質(zhì)量分布
3.1.2剛體的動能和位能
3.2牛頓歐拉迭代動力學(xué)方程
3.2.1牛頓方程和歐拉方程
3.2.2牛頓歐拉迭代動力學(xué)方程
3.3拉格朗日方程
習(xí)題
第4章機(jī)器人控制
4.1機(jī)器人控制系統(tǒng)與控制方式
4.1.1機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點
4.1.2機(jī)器人控制方式
4.2單關(guān)節(jié)機(jī)器人模型和控制
4.2.1單關(guān)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
4.2.2阻抗匹配
4.2.3單關(guān)節(jié)位置與速度控制
4.3基于關(guān)節(jié)坐標(biāo)的控制
4.4基于作業(yè)空間的伺服控制
4.5機(jī)器人末端執(zhí)行器的力/力矩控制
4.5.1阻抗控制
4.5.2位置與力的混合控制
4.6工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
4.6.1單關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)
4.6.2工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件
構(gòu)成
習(xí)題
第5章機(jī)器人傳感器
5.1機(jī)器人常用傳感器簡介
5.1.1機(jī)器人需要的感覺能力
5.1.2機(jī)器人傳感器的分類
5.1.3機(jī)器人傳感器的要求與選擇
5.2常用機(jī)器人內(nèi)部傳感器
5.2.1機(jī)器人的位置､位移檢測傳
感器
5.2.2機(jī)器人速度､角速度傳感器
5.3常用機(jī)器人外部傳感器
5.3.1機(jī)器人接觸覺傳感器
5.3.2接近覺傳感器
5.3.3測距儀
5.3.4機(jī)器人姿態(tài)傳感器
5.3.5機(jī)器人力覺傳感器
5.3.6機(jī)器人滑覺傳感器
5.3.7機(jī)器人視覺技術(shù)
5.3.8聽覺､嗅覺傳感器和其他外部
傳感器
5.4多傳感器信息融合
習(xí)題
第6章機(jī)器人軌跡規(guī)劃
6.1軌跡規(guī)劃應(yīng)考慮的問題
6.2關(guān)節(jié)軌跡的插值計算
6.2.1三次多項式插值
6.2.2過路徑點的三次多項式插值
6.2.3高階多項式插值
6.2.4用拋物線過渡的線性插值
6.2.5過路徑點用拋物線過渡的線性
插值
6.3笛卡兒路徑軌跡規(guī)劃
6.4規(guī)劃軌跡的實時生成
習(xí)題
第7章機(jī)器人語言和編程
7.1機(jī)器人編程語言
7.1.1機(jī)器人編程系統(tǒng)
7.1.2機(jī)器人語言的編程要求
7.1.3機(jī)器人編程語言的類型
7.1.4機(jī)器人語言指令集
7.2常用的機(jī)器人編程語言
7.2.1VAL語言
7.2.2SIGLA語言
7.2.3IML語言
7.2.4AL語言
7.2.5安川工業(yè)機(jī)器人用語言
7.2.6機(jī)器人語言的有關(guān)問題
7.3機(jī)器人離線編程
7.3.1機(jī)器人離線編程的特點和主要
內(nèi)容
7.3.2機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的基本
組成
習(xí)題
第8章機(jī)器人焊接應(yīng)用
8.1新一代自動焊接的手段
8.2點焊機(jī)器人
8.2.1點焊機(jī)器人概述
8.2.2點焊機(jī)器人及其系統(tǒng)的基本
構(gòu)成
8.2.3點焊機(jī)器人的選擇
8.3弧焊機(jī)器人
8.3.1弧焊機(jī)器人概述
8.3.2弧焊機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)成
8.3.3弧焊機(jī)器人的操作與安全
8.4機(jī)器人焊接智能化技術(shù)
8.4.1機(jī)器人焊接智能化系統(tǒng)技術(shù)
組成
8.4.2機(jī)器人焊接任務(wù)規(guī)劃軟件設(shè)計
技術(shù)
8.4.3機(jī)器人焊接傳感技術(shù)
8.4.4焊接動態(tài)過程智能控制技術(shù)
8.4.5機(jī)器人焊接智能化集成系統(tǒng)
8.5焊接機(jī)器人主要技術(shù)指標(biāo)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
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