編輯推薦:　　《機(jī)器人學(xué):建模、規(guī)劃與控制》基本原理與技術(shù)方面主要集中在前六章，關(guān)注的是機(jī)械手結(jié)構(gòu)，包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)與軌跡規(guī)劃，機(jī)器人執(zhí)行元件、傳感器、控制單元技術(shù)。接下來的六章是提高部分的內(nèi)容，主要是機(jī)械手動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)控制、根據(jù)外部傳感器數(shù)據(jù)（力與視覺）與環(huán)境交互、移動(dòng)機(jī)器人與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。

內(nèi)容簡介:

　　《機(jī)器人學(xué):建模、規(guī)劃與控制》在闡述機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上介紹了機(jī)器人學(xué)的基本技術(shù)——建模、規(guī)劃與控制。全書內(nèi)容包括機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、微分運(yùn)動(dòng)學(xué)與靜力學(xué)、軌跡規(guī)劃、執(zhí)行器與傳感器、控制體系、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)控制、力控制、視覺伺服以及移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃等。為了向?qū)W生傳授實(shí)用技能，全書穿插有大量精心安排的實(shí)例和一些案例研究，其中多數(shù)進(jìn)行了仿真?！稒C(jī)器人學(xué):建模、規(guī)劃與控制》中提出了許多研究性問題，并介紹和解釋了如何采用恰當(dāng)?shù)墓ぞ邔で蠛瞳@得面向工程的解決方案。此外，《機(jī)器人學(xué):建模、規(guī)劃與控制》每章末附有習(xí)題，供讀者進(jìn)一步思考和鞏固所學(xué)內(nèi)容；附錄部分給出了線性代數(shù)、剛體力學(xué)、反饋控制、微分幾何、圖搜索算法等相關(guān)內(nèi)容；《器人學(xué):建模、規(guī)劃與控制》還配有電子版的題解手冊，包含了計(jì)算機(jī)求解問題的MATLAB源代碼，可免費(fèi)提供給采用《機(jī)器人學(xué):建模、規(guī)劃與控制》作為教材的教師。

目錄:叢書序 前言 第1章引言 1.1機(jī)器人學(xué) 1.2機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu) 1.2.1機(jī)器人機(jī)械手 1.2.2移動(dòng)機(jī)器人 1.3工業(yè)機(jī)器人學(xué) 1.4先進(jìn)機(jī)器人學(xué) 1.4.1野外機(jī)器人 1.4.2服務(wù)機(jī)器人 1.5機(jī)器人建模、規(guī)劃與控制 1.5.1建模 1.5.2規(guī)劃 1.5.3控制 參考資料 第2章運(yùn)動(dòng)學(xué) 2.1剛體的姿態(tài) 2.2旋轉(zhuǎn)矩陣 2.2.1基本旋轉(zhuǎn) 2.2.2向量的表示 2.2.3向量的旋轉(zhuǎn) 2.3旋轉(zhuǎn)矩陣的合成 2.4歐拉角 2.4.1ZYZ角 2.4.2RPY角 2.5角和軸 2.6單位四元數(shù) 2.7齊次變換 2.8正運(yùn)動(dòng)學(xué) 2.8.1開鏈 2.8.2Denavit—Hartenberg法 2.8.3閉鏈 2.9典型機(jī)械手結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué) 2.9.1三連桿平面臂 2.9.2平行四邊形臂 2.9.3球形臂 2.9.4擬人臂 2.9.5球形腕 2.9.6斯坦福機(jī)械手 2.9.7帶球形腕的擬人臂 2.9.8DLR機(jī)械手 2.9.9類人機(jī)械手 2.10關(guān)節(jié)空間與操作空間 2.10.1工作空間 2.10.2運(yùn)動(dòng)學(xué)冗余 2.11運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定 2.12逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題 2.12.1三連桿平面臂的求解 2.12.2帶球形腕機(jī)械手的求解 2.12.3球形臂的求解 2.12.4擬人臂的求解 2.12.5球形腕的求解 參考資料 習(xí)題 第3章微分運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué) 3.1幾何雅可比矩陣 3.1.1旋轉(zhuǎn)矩陣求導(dǎo) 3.1.2連桿速度 3.1.3雅可比矩陣計(jì)算 3.2典型機(jī)械手結(jié)構(gòu)的雅可比矩陣 3.2.1三連桿平面臂 3.2.2擬人臂 3.2.3斯坦福機(jī)械手 3.3運(yùn)動(dòng)學(xué)奇點(diǎn) 3.3.1奇點(diǎn)解耦 3.3.2腕奇點(diǎn) 3.3.3臂奇點(diǎn) 3.4冗余分析 3.5逆微分運(yùn)動(dòng)學(xué) 3.5.1冗余機(jī)械手 3.5.2運(yùn)動(dòng)學(xué)奇點(diǎn) 3.6分析雅可比矩陣 3.7逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法 3.7.1（廣義—）逆雅可比矩陣 3.7.2雅可比矩陣轉(zhuǎn)置 3.7.3方向誤差 3.7.4二階算法 3.7.5逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法之間的對(duì)比 3.8靜力學(xué) 3.8.1運(yùn)動(dòng)靜力學(xué)二元性 3.8.2速度和力變換 3.8.3閉鏈 3.9可操縱性橢球體 參考資料 習(xí)題 第4章軌跡規(guī)劃 4.1路徑和軌跡 4.2關(guān)節(jié)空間軌跡 4.2.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 4.2.2通過系列點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 4.3操作空間軌跡 4.3.1路徑基元 4.3.2位置 4.3.3指向 參考資料 習(xí)題 第5章執(zhí)行器與傳感器 5.1關(guān)節(jié)執(zhí)行系統(tǒng) 5.1.1傳動(dòng)裝置 5.1.2伺服發(fā)動(dòng)機(jī) 5.1.3功率放大器 5.1.4能源 5.2驅(qū)動(dòng) 5.2.1電氣驅(qū)動(dòng) 5.2.2液壓驅(qū)動(dòng) 5.2.3傳動(dòng)裝置影響 5.2.4位置控制 5.3本體傳感器 5.3.1位置傳感器 5.3.2速度傳感器 5.4外部傳感器 5.4.1力傳感器 5.4.2距離傳感器 5.4.3視覺傳感器 參考資料 習(xí)題 第6章控制體系 6.1功能體系 6.2編程環(huán)境 6.2.1示教 6.2.2面向機(jī)器人編程 6.3硬件體系 參考資料 習(xí)題 第7章動(dòng)力學(xué) 7.1拉格朗日公式 7.1.1動(dòng)能計(jì)算 7.1.2勢能計(jì)算 7.1.3運(yùn)動(dòng)方程 7.2動(dòng)力學(xué)模型的典型性質(zhì) 7.2.1矩陣陣B—2C的反對(duì)稱性 7.2.2動(dòng)力學(xué)參數(shù)的線性性 7.3簡單機(jī)械手結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型 7.3.1兩連桿笛卡兒臂 7.3.2兩連桿平面臂 7.3.3平行四邊形臂 7.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí) 7.5牛頓—?dú)W拉公式 7.5.1連桿加速度 7.5.2遞歸算法 7.5.3示例 7.6動(dòng)力學(xué)正解與逆解問題 7.7軌跡的動(dòng)態(tài)標(biāo)度 7.8操作空間動(dòng)力學(xué)模型 7.9動(dòng)力學(xué)可操作橢球 參考資料 習(xí)題 第8章運(yùn)動(dòng)控制 8.1控制問題 8.2關(guān)節(jié)空間控制 8.3分散控制 8.3.1獨(dú)立關(guān)節(jié)控制 8.3.2分散前饋補(bǔ)償 8.4計(jì)算轉(zhuǎn)矩前饋控制 8.5集中控制 8.5.1重力補(bǔ)償PD控制 8.5.2逆動(dòng)力學(xué)控制 8.5.3魯棒控制 8.5.4自適應(yīng)控制 8.6操作空間控制 8.6.1總體方案 8.6.2重力補(bǔ)償PD控制 8.6.3逆動(dòng)力學(xué)控制 8.7不同控制方案的比較 參考資料 習(xí)題 第9章力控制 9.1機(jī)械手與外部環(huán)境的交互 9.2柔量控制 9.2.1被動(dòng)柔量 9.2.2主動(dòng)柔量 9.3阻抗控制 9.4力控制 9.4.1包含內(nèi)位置回路的力控制 9.4.2包含內(nèi)速度回路的力控制 9.4.3并聯(lián)力／位置控制 9.5約束運(yùn)動(dòng) 9.5.1剛性環(huán)境 9.5.2柔性環(huán)境 9.6自然約束與人工約束 9.6.1任務(wù)分析 9.7混合力／力矩控制 9.7.1柔性環(huán)境 9.7.2剛性環(huán)境 參考資料 習(xí)題 第10章視覺伺服系統(tǒng) 10.1用于控制的視覺 10.1.1視覺系統(tǒng)配置 10.2圖像處理 10.2.1圖像分割 10.2.2圖像解釋 10.3位姿估計(jì) 10.3.1解析解 10.3.2相互作用矩陣 10.3.3算法解 10.4立體視覺 10.4.1核面幾何 10.4.2三角測量 10.4.3絕對(duì)定向 10.4.4根據(jù)平面單應(yīng)性實(shí)現(xiàn)的3D重建 10.5相機(jī)標(biāo)定 10.6視覺伺服問題 10.7基于位置的視覺伺服 10.7.1重力補(bǔ)償PD控制 10.7.2速度分解控制 10.8基于圖像的視覺伺服 10.8.1重力補(bǔ)償PD控制 10.8.2速度分解控制 10.9不同控制方案之間的比較 10.10復(fù)合視覺伺服 參考資料 習(xí)題 第11章移動(dòng)機(jī)器人 11.1非完整約束 11.1.1可積性條件 11.2運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 11.2.1獨(dú)輪車 11.2.2兩輪車 11.3鏈?zhǔn)较到y(tǒng) 11.4動(dòng)力學(xué)模型 11.5規(guī)劃 11.5.1規(guī)劃和時(shí)間律 11.5.2平滑輸出 11.5.3路徑規(guī)劃 11.5.4軌跡規(guī)劃 11.5.5最優(yōu)軌跡 11.6運(yùn)動(dòng)控制 11.6.1軌跡跟蹤 11.6.2校正 11.7里程定位 參考資料 習(xí)題 第12章運(yùn)動(dòng)規(guī)劃 12.1問題的規(guī)范描述 12.2位形空間 12.2.1距離 12.2.2障礙 12.2.3障礙舉例 12.3基于回縮的路徑規(guī)劃 12.4基于單元分解的路徑規(guī)劃 12.4.1精確分解 12.4.2近似分解 12.5概率規(guī)劃 12.5.1PRM方法 12.5.2雙向RRT方法 12.6基于人工勢場的規(guī)劃方法 12.6.1引力勢場 12.6.2斥力勢場 12.6.3總勢場 12.6.4規(guī)劃方法 12.6.5局部極小值問題 12.7機(jī)器人機(jī)械手情形 參考資料 習(xí)題 附錄A線性代數(shù) A.1定義 A.2矩陣運(yùn)算 A.3向量運(yùn)算 A.4線性變換 A.5特征值與特征向量 A.6雙線性型與二次型 A.7廣義逆 A.8奇異值分解 參考資料 附錄B剛體力學(xué) B.1運(yùn)動(dòng)學(xué) B.2動(dòng)力學(xué) B.3功與能 B.4約束系統(tǒng) 參考資料 附錄C反饋控制 C.1線性系統(tǒng)單輸入／單輸出控制 C.2非線性機(jī)械系統(tǒng)的控制 C.3李亞普諾夫直接法 參考資料 附錄D微分幾何 D.1向量場與李氏括號(hào) D.2非線性可控性 參考資料 附錄E圖搜索算法 E.1復(fù)雜度 E.2廣度優(yōu)先搜索和深度優(yōu)先搜索 E.3A算法 參考資料 參考文獻(xiàn) 索引