機器人技術基礎及應用

項四通，寧波大學副教授，博士畢業於上海交通大學，曾於2016年-2017年於中科新松有限公司（機器人）擔任技術研發工程師，在職期間從事七軸協作機器人與爬壁式自主移動機器人的研發工作。2017年至今工作於寧波大學，擔任機械系副主任。

第1章 機器人概論
1.1 機器人的概念
1.2 機器人的基本組成與分類
1.2.1 機器人的基本組成
1.2.2 機器人的分類
1.3 機器人的技術參數
1.4 機器人的應用與發展
1.4.1 機器人的應用領域
1.4.2 機器人的發展趨勢
1.4.3 國內外主要機器人公司
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第2章 機器人機械結構及驅動傳動系統
2.1 機器人機械結構及驅動傳動系統概述
2.2 機器人的機械結構
2.2.1 串聯機器人的機械結構
2.2.2 並聯機器人的機械結構
2.2.3 移動機器人的機械結構
2.2.4 末端執行器
2.3 機器人的驅動系統
2.3.1 電機驅動
2.3.2 液壓驅動
2.3.3 氣壓驅動
2.3.4 其他驅動方式
2.4 機器人的傳動機構
2.4.1 諧波減速器
2.4.2 RV減速器
2.4.3 同步帶傳動
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第3章 機器人運動學
3.1 機器人運動學概述
3.2 齊次坐標及對象描述
3.2.1 點的位置描述
3.2.2 齊次坐標
3.2.3 坐標軸方向的描述
3.2.4 動坐標系位姿的描述
3.3 齊次坐標及變換
3.3.1 平移的齊次變換
3.3.2 旋轉的齊次變換
3.3.3 覆合變換
3.3.4 算子左乘和右乘規則
3.4 工業機器人連桿參數及其齊次變換矩陣
3.4.1 連桿參數及連桿坐標系的建立
3.4.2 連桿坐標系之間的變換矩陣
3.5 串聯機器人運動學分析
3.5.1 機器人運動學方程
3.5.2 正運動學
3.5.3 逆運動學
3.5.4 運動學反解
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第4章 機器人動力學
4.1 機器人動力學概述
4.2 機器人速度雅可比矩陣與速度分析
4.2.1 機器人速度雅可比矩陣
4.2.2 機器人速度分析
4.3 機器人力雅可比矩陣與靜力計算
4.3.1 機器人靜力學
4.3.2 機器人力雅可比矩陣
4.3.3 機器人靜力計算
4.4 機器人動力學建模
4.4.1 拉格朗日法
4.4.2 牛頓-歐拉法
4.4.3 關節空間和操作空間動力學
4.5 機器人動力學應用實例
4.5.1 碰撞檢測
4.5.2 牽引示教
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第5章 機器人控制
5.1 機器人控制概述
5.2 機器人控制的特點及分類
5.2.1 機器人控制的特點
5.2.2 機器人控制的分類
5.3 機器人位置控制
5.3.1 位置控制器模型
5.3.2 單關節位置控制
5.3.3 多關節位置控制
5.4 機器人力控制
5.4.1 力控制基本原理
5.4.2 穩態誤差分析
5.4.3 機器人位置/力混合控制
5.5 機器人智能控制
5.5.1 自適應控制
5.5.2 滑膜控制
5.5.3 學習控制
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第6章 機器人軌跡規劃
6.1 機器人軌跡規劃概述
6.2 機器人軌跡規劃的基本原理
6.2.1 軌跡規劃的概念
6.2.2 軌跡規劃的一般性問題
6.2.3 軌跡規劃的生成方式
6.2.4 軌跡規劃涉及的主要問題
6.3 關節機器人的軌跡規劃
6.3.1 多項式插值軌跡規劃
6.3.2 拋物線過渡的線性運動軌跡
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第7章 機器人傳感
7.1 機器人傳感概述
7.2 機器人傳感器分類與性能指標
7.2.1 機器人傳感器的定義
7.2.2 機器人傳感器的分類
7.2.3 機器人傳感器的性能指標
7.2.4 機器人傳感器的要求與選擇
7.3 機器人內部傳感器
7.3.1 位移傳感器
7.3.2 速度傳感器
7.3.3 加速度傳感器
7.3.4 傾斜角傳感器
7.4 機器人外部傳感器
7.4.1 視覺傳感器
7.4.2 力覺傳感器
7.4.3 距離傳感器
7.4.4 其他傳感器
7.5 機器人多傳感器信息融合
7.5.1 多傳感器信息融合技術
7.5.2 多傳感器信息融合應用實例
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第8章 機器人仿真
8.1 機器人仿真概述
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 基於MATLAB和Solidworks的機器人聯合仿真案例
8.3.1 由Solidworks模型導入
8.3.2 在Simulink中對模型編程
8.3.3 仿真結果
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第9章 機器人應用
9.1 機器人應用概述
9.2 工業機器人
9.2.1 焊接機器人
9.2.2 搬運機器人
9.2.3 噴塗機器人
9.2.4 檢修機器人
9.3 服務機器人
9.3.1 手術機器人
9.3.2 康覆機器人
9.3.3 教育機器人
9.4 特種機器人
9.4.1 水下機器人
9.4.2 空間機器人
9.4.3 軍用機器人
9.4.4 消防機器人
本章小結與重點
習題
本章重點專業英語詞匯
第10章 機器人技術變革
10.1 機器人技術變革概述
10.2 仿生機器人
10.2.1 足式機器人
10.2.2 仿生魚
10.2.3 撲翼飛行機器人
10.3 軟體機器人
10.3.1 軟體機械臂
10.3.2 軟體機械手
10.3.3 軟體仿生機器人
10.4 微納機器人
10.4.1 微型機器人
10.4.2 微納米機器人
10.4.3 微納操作機器人
本章小結與重點