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機器人學導論--分析控制及應用(第2版)/國外電腦科學教材系列

  • 作者：(美)賽義德·B.尼庫|譯者:孫富春//朱紀洪//劉國棟
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121336980
  • 出版日期：2018/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：352
人民幣：RMB 79 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統地介紹了機器人的基本組成和工作原理。全書共分10章。其中第1章介紹必要的基礎知識，如機器人的發展歷史、機器人的組成與特點、機器人語言及機器人應用等。第2章和第3章分析機器人的運動學。第4章分析機器人的動力學。第5章討論機器人在關節空間和直角坐標空間的路徑和軌跡規劃。第6章介紹機器人的運動控制。第7章介紹機器人的各種驅動裝置，如液壓和氣動裝置、直流伺服電機及步進電機等。第8章討論用於機器人的各種感測器。第9章介紹機器人視覺系統。第10章介紹用於機器人的模糊控制方法。該書每章後面均給出了設計項目，將理論與實際相結合，用以綜合運用本章的內容，同時每章後面還附有參考文獻和習題。
    該書反映了機器人學的基礎知識及先進的理論與技術，適合作為機械、自動化及電腦等專業本科高年級學生或研究生的教材，也可供從事機器人領域研究的教師或研究人員學習和參考。
作者介紹
(美)賽義德·B.尼庫|譯者:孫富春//朱紀洪//劉國棟
目錄
第1章  基礎知識
  1.1  引言
  1.2  什麼是機器人
  1.3  機器人的分類
  1.4  什麼是機器人學
  1.5  機器人的發展歷史
  1.6  機器人的優缺點
  1.7  機器人的組成部件
  1.8  機器人的自由度
  1.9  機器人關節
  1.10  機器人的坐標
  1.11  機器人的參考坐標系
  1.12  機器人的編程模式
  1.13  機器人的性能指標
  1.14  機器人的工作空間
  1.15  機器人語言
  1.16  機器人的應用
  1.17  其他機器人及其應用
  1.18  機器人的社會問題
  小結
  參考文獻
  習題
第2章  機器人位置運動學
  2.1  引言
  2.2  機器人機構
  2.3  符號規範
  2.4  機器人運動學的矩陣表示
    2.4.1  空間點的表示
    2.4.2  空間向量的表示
    2.4.3  坐標系在固定參考坐標系原點的表示
    2.4.4  坐標系在固定參考坐標系中的表示
    2.4.5  剛體的表示
  2.5  齊次變換矩陣
  2.6  變換的表示
    2.6.1  純平移變換的表示
    2.6.2  繞軸純旋轉變換的表示
    2.6.3  複合變換的表示
    2.6.4  相對於旋轉坐標系的變換
  2.7  變換矩陣的逆
  2.8  機器人的正逆運動學
  2.9  位置的正逆運動學方程
    2.9.1  直角（台架）坐標
    2.9.2  圓柱坐標
    2.9.3  球坐標
    2.9.4  鏈式坐標
  2.10  姿態的正逆運動學方程
    2.10.1  滾動角、俯仰角和偏航角
    2.10.2  歐拉角
    2.10.3  鏈式關節
  2.11  位姿的正逆運動學方程

  2.12  機器人正運動學方程的D-H表示
  2.13  機器人的逆運動學解
    2.13.1  鏈式機器人臂的一般解
  2.14  機器人的逆運動學編程
  2.15  機器人的退化和靈巧特性
    2.15.1  退化
    2.15.2  靈巧
  2.16  D-H表示法的基本問題
  2.17  設計項目
    2.17.1  3自由度機器人
    2.17.2  3自由度移動機器人
  小結
  參考文獻
  習題
第3章  微分運動和速度
  3.1  引言
  3.2  微分關係
  3.3  雅可比矩陣
  3.4  微分運動與大範圍運動
  3.5  坐標系的微分運動與機器人的微分運動
  3.6  坐標系微分運動
    3.6.1  微分平移
    3.6.2  繞參考軸的微分旋轉
    3.6.3  繞一般軸q的微分旋轉
    3.6.4  坐標系的微分變換
  3.7  微分變化的解釋
  3.8  坐標系之間的微分變化
  3.9  機器人及機器人手坐標系的微分運動
  3.10  雅可比矩陣的計算
  3.11  如何建立雅可比矩陣和微分運算元之間的關聯
  3.12  雅可比矩陣求逆
  3.13  設計項目
    3.13.1  3自由度機器人
    3.13.2  3自由度移動機器人
  小結
  參考文獻
  習題
第4章  動力學分析和力
  4.1  引言
  4.2  拉格朗日力學的簡短回顧
  4.3  有效轉動慣量
  4.4  多自由度機器人的動力學方程
    4.4.1  動能
    4.4.2  勢能
    4.4.3  拉格朗日函數
    4.4.4  機器人運動方程
  4.5  機器人的靜力分析
  4.6  坐標系間力和力矩的變換
  4.7  設計項目
  小結

  參考文獻
  習題
第5章  軌跡規劃
  5.1  引言
  5.2  路徑與軌跡
  5.3  關節空間描述與直角坐標空間描述
  5.4  軌跡規劃的基本原理
  5.5  關節空間的軌跡規劃
    5.5.1  三次多項式軌跡規劃
    5.5.2  五次多項式軌跡規劃
    5.5.3  拋物線過渡的線性段
    5.5.4  具有中間點及用拋物線過渡的線性段
    5.5.5  高次多項式運動軌跡
    5.5.6  其他軌跡
  5.6  直角坐標空間的軌跡規劃
  5.7  連續軌跡記錄
  5.8  設計項目
  小結
  參考文獻
  習題
第6章  運動控制系統
  6.1  引言
  6.2  基本組成和術語
  6.3  結構圖
  6.4  系統動力學
  6.5  拉普拉斯變換
  6.6  拉普拉斯反變換
    6.6.1  F（s）的極點無重根時的部分分式展開
    6.6.2  F（s）的極點含重根時的部分分式展開
    6.6.3  F（s）的極點含共軛復根時的部分分式展開
  6.7  傳遞函數
  6.8  結構圖代數
  6.9  一階傳遞函數的特性
  6.10  二階傳遞函數的特性
  6.11  特徵方程：零極點分佈
  6.12  穩態誤差
  6.13  根軌跡法
  6.14  比例控制器
  6.15  比例積分控制器
  6.16  比例加微分控制器
  6.17  比例積分微分（PID）控制器
  6.18  超前和滯后補償器
  6.19  伯德圖和頻域分析
  6.20  開環和閉環表示的應用對比
  6.21  多輸入多輸出系統
  6.22  狀態空間控制方法
  6.23  數字控制
  6.24  非線性控制系統
  6.25  機電系統動力學：機器人驅動和控制
  6.26  設計項目

  小結
  參考文獻
  習題
第7章  驅動器和驅動系統
  7.1  引言
  7.2  驅動系統的特性
    7.2.1  標稱特性
    7.2.2  剛度和柔性
    7.2.3  使用減速齒輪
  7.3  驅動系統的比較
  7.4  液壓驅動器
  7.5  氣動裝置
  7.6  電機
    7.6.1  交流型和直流型電機的基本區別
    7.6.2  直流電機
    7.6.3  交流電機
    7.6.4  無刷直流電機
    7.6.5  直接驅動電機
    7.6.6  伺服電機
    7.6.7  步進電機
  7.7  電機的微處理器控制
    7.7.1  脈衝寬度調製
    7.7.2  採用H橋的直流電機轉向控制
  7.8  磁致伸縮驅動器
  7.9  形狀記憶金屬
  7.10  電活性聚合物（EAP）
  7.11  減速器
  7.12  其他系統
  7.13  設計項目
    7.13.1  設計項目
    7.13.2  設計項目
    7.13.3  設計項目
    7.13.4  設計項目
  小結
  參考文獻
  習題
第8章  感測器
  8.1  引言
  8.2  感測器特性
  8.3  感測器的使用
  8.4  位置感測器
    8.4.1  電位器
    8.4.2  編碼器
    8.4.3  線位移差動變壓器
    8.4.4  旋轉變壓器
    8.4.5  傳輸時間測量（磁反射）型位移感測器
    8.4.6  霍爾感測器
    8.4.7  其他裝置
  8.5  速度感測器
    8.5.1  編碼器

    8.5.2  測速計
    8.5.3  位置信號微分
  8.6  加速度感測器
  8.7  力和壓力感測器
    8.7.1  壓電晶體
    8.7.2  力敏電阻
    8.7.3  應變片
    8.7.4  防靜電泡沫
  8.8  力矩感測器
  8.9  微動開關
  8.10  可見光和紅外感測器
  8.11  接觸和觸覺感測器
  8.12  接近覺感測器
    8.12.1  磁感應接近覺感測器
    8.12.2  光學接近覺感測器
    8.12.3  超聲波接近覺感測器
    8.12.4  感應式接近覺感測器
    8.12.5  電容式接近覺感測器
    8.12.6  渦流接近覺感測器
  8.13  測距儀
    8.13.1  超聲波測距儀
    8.13.2  光測距儀
    8.13.3  全球定位系統（GPS）
  8.14  嗅覺感測器
  8.15  味覺感測器
  8.16  視覺系統
  8.17  語音識別裝置
  8.18  語音合成器
  8.19  遠程中心柔順裝置
  8.20  設計項目
  小結
  參考文獻
第9章  視覺系統圖像處理和分析
  9.1  引言
  9.2  基本概念
    9.2.1  圖像處理與圖像分析
    9.2.2  二維和三維圖像
    9.2.3  圖像的本質
    9.2.4  圖像的獲取
    9.2.5  數字圖像
    9.2.6  頻域和空域
  9.3  信號的傅里葉變換及頻譜
  9.4  圖像的頻譜：雜訊和邊緣
  9.5  解析度和量化
  9.6  採樣理論
  9.7  圖像處理技術
  9.8  圖像直方圖
  9.9  閾值處理
  9.10  空域操作：卷積掩模
  9.11  連通性

  9.12  降噪
    9.12.1  採用卷積掩模的鄰域平均
    9.12.2  圖像平均
    9.12.3  頻域
    9.12.4  中值濾波器
  9.13  邊緣檢測
  9.14  銳化圖像
  9.15  霍夫變換
  9.16  分割
  9.17  基於區域增長和區域分解的分割
  9.18  二值形態操作
    9.18.1  加厚操作
    9.18.2  擴張操作
    9.18.3  腐蝕操作
    9.18.4  骨架化
    9.18.5  放縮操作
    9.18.6  縮放操作
    9.18.7  填充操作
  9.19  灰度形態操作
    9.19.1  腐蝕操作
    9.19.2  擴張操作
  9.20  圖像分析
  9.21  基於特徵的物體識別
    9.21.1  用於物體辨識的基本特徵
    9.21.2  矩
    9.21.3  模板匹配
    9.21.4  離散傅里葉描述運算元
    9.21.5  電腦斷層造影
  9.22  視覺系統中的深度測量
    9.22.1  場景分析與映射
    9.22.2  距離檢測和深度分析
    9.22.3  立體成像
    9.22.4  利用陰影和大小進行場景分析
  9.23  特殊光照
  9.24  圖像數據壓縮
    9.24.1  幀內空域技術
    9.24.2  幀間編碼技術
    9.24.3  壓縮技術
  9.25  彩色圖像
  9.26  啟髮式方法
  9.27  視覺系統的應用
  9.28  設計項目
  小結
  參考文獻
  習題
第10章  模糊邏輯控制
  10.1  引言
  10.2  模糊控制需要什麼
  10.3  清晰值與模糊值
  10.4  模糊集合：隸屬度與真值度

  10.5  模糊化
  10.6  模糊推理規則庫
  10.7  清晰化
    10.7.1  重心法
    10.7.2  Mamdani推理法
  10.8  模糊邏輯控制器的模擬
  10.9  模糊邏輯在機器人中的應用
  10.10  設計項目
  小結
  參考文獻
  習題
附錄A  矩陣代數和三角學複習
附錄B  圖像採集系統
附錄C  採用MATLAB的根軌跡和伯德圖
附錄D  利用商用軟體的機器人模擬

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