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機器人技術及應用

  • 作者：編者:張建華|責編:任鋒娟//楊昕
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030781659
  • 出版日期：2024/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：213
人民幣：RMB 52 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統地講解機器人技術的基礎知識及相關應用，內容包括機器人運動學、機器人動力學、工業機器人的控制、機器人感測器、機器人視覺、機器人的運動規劃和倉儲物流機器人軟體系統設計。本書緊密結合行業發展趨勢，注重實踐能力培養，將機器人基礎理論與應用技術相結合，真實反映國內外機器人研究領域的新進展，使讀者能夠全面了解機器人技術發展現狀，同時結合實例分享作者的機器人研發與教學經驗，真正將機器人理論學習與實際應用結合起來，加深讀者對機器人技術的理解。
    本書可作為高等學校機械類、自動化類及電腦類等專業高年級本科生或研究生的教材，也可作為從事機器人學研究的教師和相關工程技術人員的學習參考用書。
作者介紹
編者:張建華|責編:任鋒娟//楊昕
    張建華 男，北京科技大學教授，博士研究生導師。國家重點研發計劃「智能機器人」專項專家委員會委員，國家「萬人計劃」科技創新領軍人才，科技部重點領域「智能機器人工程服役關鍵技術」創新團隊負責人，智能機器人重點研發計劃項目首席，天津市傑出青年基金獲得者，河北省傑出青年基金獲得者，入選河北省三三三人才工程。主要從事醫療康復及特種機器人研究，研究成果獲省部級一等獎兩項、二等獎一項，發表論文百余篇，專利50余項。
目錄
第1章  緒論
  1.1  機器人概況
    1.1.1  機器人的基本概念
    1.1.2  機器人的發展概況
  1.2  機器人的結構與分類
    1.2.1  機器人的結構
    1.2.2  機器人的分類
  1.3  機器人學的主要研究內容
    1.3.1  機器人規劃
    1.3.2  機器人控制
    1.3.3  機器人感知
  1.4  機器人技術的應用
    1.4.1  工業機器人
    1.4.2  極限環境作業機器人
    1.4.3  醫療服務機器人
  參考文獻
第2章  機器人運動學
  2.1  位置與姿態描述
    2.1.1  位置描述
    2.1.2  姿態描述
    2.1.3  位姿描述
  2.2  坐標變換
    2.2.1  平移與旋轉坐標變換
    2.2.2  齊次坐標變換
  2.3  連桿變換矩陣
    2.3.1  關節與連桿
    2.3.2  連桿坐標系
    2.3.3  坐標變換矩陣
  2.4  機器人正向運動學
  2.5  機器人逆向運動學
    2.5.1  逆向運動學中存在的多解和奇異解
    2.5.2  機械臂逆向運動學求解過程
  2.6  小結
  參考文獻
第3章  機器人動力學
  3.1  機器人雅可比矩陣
    3.1.1  矢量積法
    3.1.2  微分變換法
    3.1.3  運動學方程求導法
    3.1.4  矢量解析法
  3.2  機器人靜力學分析
    3.2.1  虛功原理
    3.2.2  靜力學關係式的推導
    3.2.3  慣性矩的推導
    3.2.4  運動學、靜力學、動力學的關係
  3.3  機器人動力學建模
    3.3.1  機器人系統動能與位能
    3.3.2  機器人系統動力學建模
  3.4  機器人動力學建模拓展
    3.4.1  雙臂相對雅可比矩陣

    3.4.2  雙臂動力學建模
  3.5  應用實例
    3.5.1  單臂動力學建模實例
    3.5.2  雙臂動力學建模實例
  3.6  小結
  參考文獻
第4章  工業機器人的控制
  4.1  工業機器人控制系統概述
    4.1.1  機器人控制的目的
    4.1.2  工業機器人控制系統的基本原理
    4.1.3  工業機器人控制系統的特點
    4.1.4  控制性能要求
  4.2  工業機器人的控制系統的組成及分類
    4.2.1  工業機器人控制系統的組成
    4.2.2  工業機器人控制系統的分類
  4.3  工業機器人的位置控制
    4.3.1  位置控制問題
    4.3.2  位置控制模型
  4.4  工業機器人的力控制
    4.4.1  引言
    4.4.2  力控制系統的組成
    4.4.3  力控制的基本原理
    4.4.4  力控制應用的伺服規則
    4.4.5  工業機器人力/位混合控制
  4.5  工業機器人的速度控制
  4.6  實例：PID控制器的構建與模擬
    4.6.1  PID控制器的控制原理
    4.6.2  PID控制器的模型構建
    4.6.3  PID控制器MATLAB模擬實驗
  4.7  小結
  參考文獻
第5章  機器人感測器
  5.1  感測器的基礎知識
    5.1.1  機器人與感測器
    5.1.2  感測器的定義及特點
    5.1.3  感測器的組成及分類
  5.2  常用的內部感測器
    5.2.1  位置感測器
    5.2.2  速度感測器
    5.2.3  加速度感測器
    5.2.4  力覺感測器
  5.3  常用的外部感測器
    5.3.1  視覺感測器
    5.3.2  觸覺感測器
    5.3.3  接近感測器
    5.3.4  激光感測器
  5.4  實例：基於單目相機-IMU多感測融合的位姿估計
    5.4.1  多感測融合模型構建
    5.4.2  基於位姿估計的模擬實驗
  5.5  小結

  參考文獻
第6章  機器人視覺
  6.1  機器人視覺系統的組成
  6.2  機器人視覺系統的工作原理
    6.2.1  標定
    6.2.2  數據採集
    6.2.3  圖像預處理
    6.2.4  特徵提取
  6.3  實例
    6.3.1  基於模式識別的ORB特徵關聯演算法
    6.3.2  基於深度學習的人臉識別實例
  6.4  小結
  參考文獻
第7章  機器人的運動規劃
  7.1  機器人運動規劃基本原理
    7.1.1  機器人運動規劃概述
    7.1.2  移動機器人路徑規劃的基本原理
    7.1.3  機械臂的軌跡規劃基本原理
  7.2  移動機器人全局路徑規劃
    7.2.1  移動機器人全局路徑規劃概念及原理
    7.2.2  A*全局路徑規劃方法
    7.2.3  實例：A*演算法的MATLAB模擬實驗
  7.3  移動機器人的局部路徑規劃
    7.3.1  人工勢場法
    7.3.2  動態窗口法
    7.3.3  實例：動態窗口法的MATLAB模擬實驗
  7.4  工業機器人的避障規劃
    7.4.1  避障規劃問題的描述
    7.4.2  避障方法分類
    7.4.3  實例：基於梯度投影法的構建與模擬
  7.5  小結
  參考文獻
第8章  實例分析：倉儲物流機器人搭建
  8.1  概述
    8.1.1  研究背景
    8.1.2  發展現狀
  8.2  倉儲物流機器人總體設計
  8.3  倉儲物流機器人硬體設計
    8.3.1  整體結構設計
    8.3.2  相機選型
    8.3.3  移動底盤搭建
  8.4  倉儲物流機器人軟體系統設計
    8.4.1  機械臂控制演算法
    8.4.2  目標檢測演算法
    8.4.3  路徑規劃演算法
    8.4.4  系統通信與整機調試
  8.5  小結
  參考文獻

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