机器人控制技术与实践

第1章 绪论1 1.1 机器人的概念和发展历史1 1.1.1 机器人的概念1 1.1.2 机器人的发展历史1 1.2 机器人的组成和分类2 1.2.1 机器人的组成2 1.2.2 机器人的分类3 1.3 机器人的关键技术5 1.3.1 信息感知5 1.3.2 执行机构6 1.3.3 运动控制8 1.4 机器人的应用8 1.4.1 工业机器人8 1.4.2 服务机器人10 1.4.3 水下机器人12 1.4.4 无人机13 1.4.5 空间机器人15 1.5 机器人技术的发展16 1.5.1 软体机器人16 1.5.2 感知与交互16 1.5.3 智能技术18 习题19 第2章 机器人的机械结构系统20 2.1 机械结构系统的主要参数20 2.2 机械臂23 2.2.1 机械臂的结构23 2.2.2 关节24 2.2.3 腕部的结构25 2.2.4 手部结构27 2.2.5 传动方式28 2.3 行走机构33 2.3.1 足式33 2.3.2 轮式36 2.3.3 履带式40 2.4 机械结构设计实例43 2.4.1 SolidWorks简介43 2.4.2 SolidWorks基础知识44 2.4.3 制作零件49 2.4.4 组建装配体51 2.4.5 生成工程图52 2.5 3D打印54 2.5.1 3D打印概述54 2.5.2 3D打印步骤54 习题56 第3章 机器人电路设计58 3.1 机器人的电源系统58 3.1.1 机器人供电方式58 3.1.2 锂电池59 3.1.3 直流稳压电路62 3.1.4 充电装置63 3.2 机器人驱动器系统64 3.2.1 电动机64 3.2.2 舵机66 3.2.3 PWM控制67 3.2.4 驱动电路69 3.3 机器人常用电路接口72 3.3.1 A/D接口电路72 3.3.2 上拉和下拉电路74 3.3.3 OC/OD门电路76 3.4 机器人处理控制器77 3.4.1 单片机概述77 3.4.2 MCS-51系列单片机78 3.4.3 STM32系列单片机82 3.5 机器人中的串口通信87 3.5.1 串行通信和并行通信87 3.5.2 串行通信原理87 3.5.3 串行通信应用9