自动化设备和机器人的轨迹规划

第1章轨迹规划
1．1轨迹规划概述
1．2一维轨迹
1．3机械凸轮和电子凸轮
1．4多维轨迹
1．5本书的内容和结构
1．6符号
**部分基本运动曲线
第2章基元轨迹的解析表达式
2．1多项式轨迹
2．1．1线性轨迹（速度恒定）
2．1．2抛物线轨迹（加速度恒定）
2．1．3具有非对称恒定加速度的轨迹
2．1．4三次多项式轨迹
2．1．5五次多项式曲线
2．1．6七次多项式曲线
2．1．7更高阶次的多项式
2．2三角函数轨迹
2．2．1谐波轨迹
2．2．2摆线轨迹
2．2．3椭圆轨迹
2．3指数轨迹
2．4基于傅里叶级数展开的轨迹
2．4．1Gutman 1-3
2．4．2Freudenstein 1-3
2．4．3Freudenstein 1-3-5
第3章基本轨迹的组合
3．1圆弧混成的线性轨迹
3．2抛物线混成的线性轨迹（梯形）
3．2．1预设加速度的轨迹
3．2．2预设加速度和速度的轨迹
3．2．3多梯形轨迹的同步
3．2．4通过一系列点的轨迹
3．2．5梯形轨迹的位移时间
3．2．6指定时长T和Ta的轨迹
3．2．7初始与终止速度非零的轨迹
3．3多项式混成的线性轨迹
3．4双S速度轮廓的轨迹
3．4．1q1＞q0时轨迹的计算
3．4．2q1＜q0时轨迹的计算
3．4．3初始与终止速度为零的双S轨迹
3．4．4双S轨迹的在线计算
3．4．5双S轨迹的位移时间
3．4．6指定各段时长的双S轨迹
3．5十五段式轨迹
3．6分段多项式轨迹
3．7改进型梯形轨迹
3．8改进型正弦轨迹
3．9改进型摆线轨迹
3．10具有摆线或谐波混成的恒速、恒加速度的轨迹
3．10．1速度曲线的约束
3．10．2加速度曲线的约束
3．10．3*小时间轨迹
3．11恒加速与摆线、三次多项式的混成轨迹
第4章多点轨迹
4．1多项式函数插值
4．2正交多项式
4．3三角多项式
4．4三次样条曲线
4．4．1指定初始速度和*终速度的系数计算
4．4．2周期三次样条曲线
4．4．3指定初始和*终速度的三次样条曲线：基于加速度的计算
4．4．4指定初始、终止速度和加速度的三次样条曲线
4．4．5平滑三次样条曲线
4．4．6时刻的选择和三次样条的优化
4．5高阶连续轨迹的B样条函数
4．6*优轨迹规划的非线性滤波器
4．6．1具有速度、加速度和加加速度约束的在线轨迹规划
4．6．2具有速度和加速度约束的在线轨迹规划
第二部分轨迹的详述和分析
第5章轨迹的操作
5．1轨迹的几何修改
5．2时间缩放
5．2．1运动学缩放
5．2．2动力学缩放
5．3轨迹同步
第6章轨迹与执行器
6．1轨迹与电动机
6．2运动曲线的特征
第7章轨迹的动态分析
7．1振动分析模型
7．1．1单自由度线性模型
7．1．2n自由度线性模型
7．1．3单自由度非线性模型
7．1．4n自由度非线性模型
7．2时域轨迹分析
7．3轨迹频域分析
7．3．1部分基本轨迹的频谱
7．3．2通用轨迹频谱的数值计算
7．3．3周期性轨迹的谐波分量
7．3．4轨迹的缩放和频率特性
7．4轨迹的频率改进
7．4．1多项式动力学和样条动力学函数
7．4．2输入滤波和整形
7．4．3基于受控体动力学的逆前馈控制
第三部分操作空间的轨迹
第8章多维轨迹与几何路径规划
8．1简介
8．1．1几何路径与轨迹的连续性
8．1．2全局和局部插值与逼近
8．2工具姿态
8．2．1位置与姿态解耦规划
8．2．2位置与姿态相互耦合的情形
8．3通过运动基元定义几何路径
8．4全局插值
8．4．1定义{uk}
8．4．23次B样条插值
8．5全局逼近
8．6一种混合插值/逼近技术
8．73次B样条曲线
8．8高阶连续轨迹的B样条函数
8．9采用Nurbs曲线生成轨迹
8．10采用贝塞尔曲线局部插值
8．10．1切向量和曲率向量的计算
8．10．23次贝塞尔曲线插值
8．10．35次贝塞尔曲线插值
8．11混有多项式的线性插值
第9章从几何路径到轨迹
9．1前言
9．2定值缩放
9．3一般运动率
9．4恒定进给速度
9．5一般的进给速度曲线
9．6复杂三维任务的几何路径和运动律合成
9．6．1多项式混合的线性轨迹
9．6．2B样条轨迹
9．6．3光滑B样条轨迹
9．6．4基于运动基元的B样条逼近轨迹
第四部分附录
附录A数值问题
A．1归一化多项式qN()的参数
A．2轨迹“4-3-4”的参数
A．3方程Mk=q的解
A．4多项式函数的有效求解
A．5三对角线性方程的数值解
A．5．1三对角线性方程
A．5．2循环三对角线性方程
附录BB样条、非均匀有理B样条曲线和贝塞尔曲线
B．1B样条函数
B．1．1B样条基函数
B．1．2B样条的定义和性质
B．1．3B样条曲线求解
B．1．4B样条曲线导数
B．1．5从B样条形式到分段多项式形式的转化
B．2Nurbs的定义和性质
B．3贝塞尔曲线的定义和性质
B．3．1贝塞尔曲线求解
B．3．2贝塞尔曲线的导数
附录C姿态的表现形式
C．1旋转矩阵
C．2轴角坐标系
C．3欧拉角
C．4滚动、俯仰和偏航角
附录D频谱分析和傅里叶变换
D．1连续时间函数的傅里叶变换
D．2周期连续函数的傅里叶级数
D．3离散时间函数的傅里叶变换
D．4使用DFT(及FFT)的信号傅里叶分析
参考文献