機器人手冊 -- 第1卷 : 機器人基礎

<內容簡介>

《機器人手冊第1捲機器人基礎》共分兩篇，分別為機器人學基礎和機器人結構。
機器人學基礎篇介紹了在模型、設計和控制機器人系統過程中用到的基本原則和方法，包括運動學、動力學、機構與驅動、傳感與估計、運動規劃、動作控制、力控制、機器人體系結構與程序設計、機器人智能推理方法。這些主題將被拓展和應用到特殊的機器人結構和系統中。
機器人結構篇既闡述了機器人的性能評價與設計標準、模型識別，又介紹了運動學冗餘機械臂、並聯機器人、具有柔性元件的機器人、機器人手、有腿機器人、輪式機器人、微型和納米機器人的結構。探討了在實際物理實現過程中的設計、模型、運動計劃和控制等問題。
本手冊內容深入淺出，並附有大量的科研實例，便於自學和應用，可作為機器人、人工智能、自動化控制以及計算機應用等專業科研人員、高校師生的參考用書，也可作為相關專業本科生或研究生的參考教材，還可供機器人業餘愛好者參考。

<目錄>
譯叢序
作者序一
作者序二
作者序三
作者序四
前言
編輯簡介
各篇編者簡介
作者列表
縮略語列表
引言

第1篇機器人學基礎
第1章運動學
1.1概述
1.2位置與姿態表示
1.3關節運動學
1.4幾何表示
1.5工作空間
1.6正向運動學
1.7逆向運動學
1.8正向微分運動學
1.9逆向微分運動學
1.10靜力變換
1.11結論與擴展閱讀
參考文獻
第2章動力學
2.1概述
2.2空間矢量記法
2.3正則方程
2.4剛體系統動力學模型
2.5運動樹
2.6運動環
2.7結論與擴展閱讀
參考文獻
第3章機構與驅動
3.1概述
3.2系統特徵
3.3運動學與動力學
3.4串聯機器人
3.5並聯機器人
3.6機械結構
3.7關節機構
3.8機器人的性能
3.9結論與擴展閱讀
參考文獻
第4章傳感與估計
4.1感知過程
4.2傳感器
4.3估計過程
4.4表示方法
4.5結論與擴展閱讀
參考文獻
第5章運動規劃
5.1運動規劃的概念
5.2基於抽樣的規劃
5.3替代算法
5.4微分約束
5.5擴展與變化
5.6高級問題
5.7結論與擴展閱讀
參考文獻
第6章運動控制
6.1運動控制簡介
6.2關節空間與操作空間控制
6.3獨立關節控制
6.4PID控制
6.5跟蹤控制
6.6計算轉矩控制
6.7自適應控制
6.8最優和魯棒控制
6.9數字化實現
6.10學習控制
參考文獻
第7章力控制
7.1背景
7.2間接力控制
7.3交互作業
7.4力/運動混合控制
7.5結論與擴展閱讀
參考文獻
第8章機器人體系結構與程序設計
8.1概述
8.2發展歷程
8.3體系結構組件
8.4案例研究——GRACE
8.5機器人體系結構設計藝術
8.6結論與擴展閱讀
參考文獻
第9章機器人智能推理方法
9.1知識表示與推理
9.2機器人的知識表示問題
9.3動作規劃
9.4機器人學習
9.5結論與擴展閱讀
參考文獻

第2篇機器人結構
第10章性能評價與設計標準
10.1機器人設計流程
10.2工作空間標準
10.3靈巧性指標
10.4其他性能指標
參考文獻
第11章運動學冗餘機械臂
11.1概述
11.2面向任務的運動學
11.3微分逆運動學
11.4冗餘度求解的優化法
11.5冗餘度求解的任務增廣法
11.6二階冗餘度求解
11.7循環性
11.8超冗餘機械臂
11.9結論與擴展閱讀
參考文獻
第12章並聯機器人
12.1定義
12.2並聯機構的型綜合
12.3運動學
12.4速度和精度分析
12.5奇異分析
12.6工作空間分析
12.7靜力學分析和靜平衡
12.8動力學分析
12.9設計
12.10應用實例
12.11結論與擴展閱讀
參考文獻
第13章具有柔性元件的機器人
13.1具有柔性關節的機器人
13.2具有柔性連桿的機器人
參考文獻
第14章模型識別
14.1概述
14.2運動學標定
14.3慣性參數估計
14.4可辨識性和數值調整
14.5結論與擴展閱讀
參考文獻
第15章機器人手
15.1基本概念
15.2機器人手的設計
15.3驅動與傳感技術
15.4機器人手的建模與控制
15.5應用與發展趨勢
15.6結論與擴展閱讀
參考文獻
第16章有腿機器人
16.1歷史概述
16.2週期性行走的分析
16.3採用正動力學的雙足機器人控制
16.4採用ZMP方法的雙足機器人
16.5多腿機器人
16.6其他的有腿機器人
16.7性能指標
16.8結論與未來發展趨勢
參考文獻
第17章輪式機器人
17.1概述
17.2輪式機器人的移動性
17.3輪式移動機器人的狀態空間模型
17.4輪式機器人的結構特性
17.5輪式機器人的結構
17.6結論
參考文獻
第18章微型和納米機器人
18.1概述
18.2規模
18.3微米納米級上的驅動器
18.4微米納米級上的傳感器
18.5製造
18.6微裝配
18.7微型機器人技術
18.8納米機器人技術
18.9結論
參考文獻