机器人技术基础

第1章绪论(1)1．1机器人发展及定义(1)1．1．1机器人发展简史(1)1．1．2机器人的定义(5)1．2机器人的组成与分类(6)1．2．1机器人的组成(6)1．2．2机器人的分类(7)1．3机器人的技术参数(11)1．3．1机器人的主要技术参数(11)1．3．2ABB IRB16006/1．2技术参数(13)1．4机器人的发展趋势(13)1．4．1发展趋势(13)1．4．2发展特点和涵盖内容(14)本章小结(15)习题(15)第2章机器人的本体结构(16)2．1串联机器人的结构(16)2．1．1机座(17)2．1．2臂部(17)2．1．3腕部(20)2．1．4末端执行器(23)2．1．5机器人的驱动与传动(28)2．1．6传动机构的定位与消隙技术(39)2．2并联机器人的结构(42)2．2．1并联机构概述(42)2．2．2并联机器人的发展(43)2．2．3并联机器人的应用(44)2．3移动机器人的结构(45)2．3．1车轮式移动机构(45)2．3．2履带式移动机构(46)2．3．3步行机器人(46)本章小结(47)习题(47)第3章机器人运动学分析(49)3．1机器人坐标系(49)3．1．1固定坐标系(49)3．1．2运动坐标系(50)3．1．3位置描述(50)3．1．4姿态描述(50)3．2齐次坐标及变换(50)3．2．1齐次坐标(50)3．2．2齐次坐标变换(51)3．3机器人位姿描述(57)3．3．1连杆的位姿描述(57)3．3．2手部的位姿描述(59)3．4机器人位姿分析(60)3．4．1连杆坐标系与连杆参数(60)3．4．2连杆坐标变换矩阵(61)3．4．3运动方程(62)3．5串联机器人运动学分析(62)3．5．1正向运动学(62)3．5．2逆向运动学(66)3．5．3运动学反解讨论(69)3．6并联机器人机构位置分析(70)3．6．1位置反解(70)3．6．2位置正解(71)本章小结(76)习题(76)第4章机器人动力学分析(79)4．1串联机器人速度雅可比矩阵与速度分析(79)4．1．1串联机器人速度雅可比矩阵(79)4．1．2串联机器人速度分析(81)4．2串联机器人静力学分析(83)4．2．1机器人手臂的静力学(83)4．2．2串联机器人力雅可比(85)4．2．3串联机器人静力学的两类问题(86)4．3机器人动力学分析(87)4．3．1拉格朗日方程(87)4．3．2牛顿欧拉方程(91)4．3．3关节空间和操作空间及动力学(94)4．4并联机器人动力学分析(95)4．4．1并联机器人动力学(95)4．4．2RPY角描述方法(95)4．4．3雅可比矩阵 (96)4．4．4并联机器人模型的建立(96)本章小结(101)习题(101)第5章机器人传感器(103)5．1机器人传感器分类和性能指标(103)5．1．1机器人传感器定义(103)5．1．2机器人传感器的分类(104)5．1．3传感器性能指标(105)5．1．4机器人传感器的要求与选择(107)5．2机器人内部传感器(108)5．2．1位置和角度传感器(109)5．2．2速度(角速度)传感器(114)5．2．3加速度传感器(116)5．2．4倾斜角传感器(117)5．3机器人外部传感器(118)5．3．1视觉传感器(118)5．3．2听觉传感器(120)5．3．3触觉传感器(122)5．3．4接近觉传感器(128)5．3．5其他传感器(131)5．4传感器融合(132)5．4．1多传感器信息融合技术(132)5．4．2多传感器融合应用实例(132)本章小结(133)习题(134)第6章机器人控制系统(135)6．1概述(135)6．2机器人控制系统组成(137)6．3驱动与运动控制系统(138)6．3．1电动机驱动的系统动力学(138)6．3．2运动控制系统(142)6．4机器人位置控制(144)6．4．1单关节位置控制(145)6．4．2单关节控制器增益参数确定(148)6．4．3单关节控制器误差分析(150)6．4．4多关节位置控制(151)6．5机器人力控制(152)6．5．1基本概念(153)6．5．2机器人手臂及环境的建模(156)6．5．3基于位置控制的力控制方式(157)6．5．4作业约束与控制策略(160)6．5．5力/位混合控制(162)6．6并联机器人控制(164)6．6．16SPS平台机构分析和建模(164)6．6．26SPS平台机构的神经网络PID控制(166)6．7机器人变结构控制(167)6．7．1变结构控制原理(167)6．7．2机器人滑模变结构控制器(169)本章小结(171)习题(171)第7章工业机器人运动规划(173)7．1机器人轨迹规划概述(173)7．1．1机器人轨迹的概念(173)7．1．2轨迹规划的一般性问题(173)7．1．3轨迹的生成方式(175)7．1．4轨迹规划涉及的主要问题(175)7．2插补方式分类(176)7．2．1插补方式分类(176)7．2．2机器人轨迹控制过程(176)7．3机器人轨迹插值计算(177)7．3．1直线插补(177)7．3．2圆弧插补(178)7．3．3定时插补与定距插补(180)7．3．4关节空间插补(181)7．4机器人手部路径的轨迹规划(189)7．4．1操作对象的描述(189)7．4．2作业的描述(189)7．5移动机器人路径规划(191)7．5．1移动机器人路径规划技术(191)7．5．2移动机器人全局规划方法(192)7．5．3移动机器人局部规划方法(193)本章小结(194)习题(195)第8章机器人语言与编程(196)8．1概述(196)8．2机器人编程要求与语言类型(196)8．2．1机器人编程要求(196)8．2．2机器人编程语言类型(198)8．3编程语言系统和基本功能(198)8．3．1机器人语言系统(198)8．3．2机器人语言系统的基本功能(198)8．4常用的机器人编程语言(200)8．4．1AL语言(201)8．4．2VAL 3语言(202)8．4．3IML语言(205)8．5机器人的示教编程(205)8．5．1示教编程特点(205)8．5．2示教编程举例(206)8．6机器人离线编程及其系统(210)8．6．1机器人离线编程的特点(211)8．6．2机器人离线编程系统的组成(211)8．6．3离线编程系统的发展(213)本章小结(214)习题(214)第9章机器人应用及发展趋势(215)9．1机器人应用(215)9．1．1工业机器人应用(215)9．1．2服务机器人应用(216)9．1．3空中机器人应用(216)9．1．4医疗及康复机器人应用(217)9．1．5教育机器人应用(217)9．1．6救援机器人应用(218)9．2未来机器人发展趋势(219)本章小结(221)习题(221)参考文献(222)