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機器人基礎與實踐(新一代信息技術人工智慧戰略性新興領域十四五高等教育系列教材)

  • 作者：編者:樊澤明|責編:吉玲//王華慶
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111776642
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：294
人民幣：RMB 68 元      售價：元
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內容大鋼
    本書介紹了機器人基礎及實踐的相關內容，將串聯機器人、並聯機器人和移動機器人的理論與實踐有機集成，並將機器人本體、環境構建以及機器人本體和環境交互的理論與實踐有機融合。本書共分為10章，內容涉及機器人概況、機器人運動學基礎與實踐平台介紹、機器人正運動學理論與實踐、機器人逆運動學理論與實踐、機器人力學理論與實踐、機器人感測理論與實踐、機器人環境識別理論與實踐、機器人定位及地圖構建理論與實踐、機器人運動規劃理論與實踐、機器人控制理論與實踐等。
    本書可作為普通高等院校機器人工程、自動化、機電一體化、電氣工程及其自動化、人工智慧等工科專業的本科生和研究生教材，也可供廣大從事機器人應用系統開發的工程技術人員參考。
作者介紹
編者:樊澤明|責編:吉玲//王華慶
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  機器人的發展歷史
    1.1.1  機器人技術的發展
    1.1.2  機器人應用的發展
  1.2  機器人的定義及特點
    1.2.1  機器人的定義
    1.2.2  機器人的特點
  1.3  機器人元件、系統與分類
    1.3.1  機器人元件
    1.3.2  機器人系統
    1.3.3  機器人分類
  1.4  本書綜述
  本章小結
  習題
第2章  機器人運動學基礎與實踐平台介紹
  2.1  機器人數學基礎
    2.1.1  齊次坐標及位姿矩陣
    2.1.2  齊次變換
  2.2  機器人機械結構
    2.2.1  機器人執行機構
    2.2.2  機器人驅動機構
    2.2.3  機器人傳動機構
  2.3  實踐平台介紹
    2.3.1  輪式仿人機器人軟體系統
    2.3.2  機器人模擬軟體V-REP
    2.3.3  VMware Workstation
    2.3.4  輪式仿人機器人
  本章小結
  習題
第3章  機器人正運動學理論與實踐
  3.1  機器人正運動學解決的問題
  3.2  機器人坐標系的建立
    3.2.1  機器人D-H方法
    3.2.2  相鄰兩連桿坐標系的位姿表示
    3.2.3  相鄰兩連桿坐標系的位姿確定
    3.2.4  機器人非D-H方法
  3.3  機器人正運動學的建立
    3.3.1  機器人正向運動的表示
    3.3.2  機器人正向運動方程的建立
    3.3.3  機器人正向微分運動方程
    3.3.4  機器人的雅可比矩陣
  3.4  機器人正運動學實踐
    3.4.1  輪式仿人機器人主作業系統正運動學實踐
    3.4.2  輪式仿人機器人感知系統正運動學實踐
    3.4.3  輪式仿人機器人輔助作業系統正運動學實踐
    3.4.4  並聯機器人正運動學實踐
    3.4.5  移動機器人正運動學實踐
  3.5  輪式仿人機器人正運動學訓練
    3.5.1  正運動學參數級訓練

    3.5.2  正運動學編程級訓練
  本章小結
  習題
第4章  機器人逆運動學理論與實踐
  4.1  機器人逆運動學的求解問題
  4.2  機器人逆運動學求解方法
    4.2.1  機器人逆運動學的數值解法
    4.2.2  機器人逆運動學的幾何解法
    4.2.3  機器人逆運動學的解析解法
    4.2.4  機器人逆雅可比矩陣
  4.3  機器人逆運動學實踐案例
    4.3.1  輪式仿人機器人主作業系統逆運動學求解實踐
    4.3.2  輪式仿人機器人輔助作業系統逆運動學求解實踐
    4.3.3  並聯機器人逆運動學求解實踐
    4.3.4  移動機器人逆運動學求解實踐
  4.4  輪式仿人機器人逆運動學訓練
    4.4.1  逆運動學參數級訓練
    4.4.2  逆運動學編程級訓練
  本章小結
  習題
第5章  機器人力學理論與實踐
  5.1  機器人力學解決的問題
  5.2  機器人靜力學分析
    5.2.1  機器人桿受力分析
    5.2.2  機器人力雅可比矩陣
    5.2.3  機器人靜力計算
    5.2.4  機器人的靜態特性
  5.3  機器人動力學分析
    5.3.1  牛頓-歐拉方程
    5.3.2  虛位移原理
    5.3.3  動力學普遍方程和拉格朗日方程
  5.4  輪式仿人機器人力學實踐案例
    5.4.1  輪式仿人機器人靜力學實踐案例
    5.4.2  輪式仿人機器人動力學單關節實踐案例
  5.5  輪式仿人機器人力學實踐訓練
    5.5.1  輪式仿人機器人訓練環境介紹
    5.5.2  輪式仿人機器人靜力學實踐訓練
  本章小結
  習題
第6章  機器人感測理論與實踐
  6.1  機器人感測器概述
    6.1.1  機器人感測器的分類
    6.1.2  感測器的特性指標
  6.2  機器人內部感測器
    6.2.1  位置（位移）感測器
    6.2.2  速度和加速度感測器
    6.2.3  力感測器
  6.3  機器人外部感測器
    6.3.1  觸覺感測器
    6.3.2  壓覺感測器

    6.3.3  接近感測器
    6.3.4  其他外部感測器
  6.4  機器人環境檢測感測器
    6.4.1  機器人雙目視覺系統
    6.4.2  激光感測器
  6.5  機器人感測器實踐
    6.5.1  輪式仿人機器人感測器參數級實踐
    6.5.2  輪式仿人機器人感測器編程級實踐
  本章小結
  習題
第7章  機器人環境識別理論與實踐
  7.1  機器人環境識別的技術發展
    7.1.1  物體識別的理解
    7.1.2  物體識別的發展歷程
  7.2  傳統的物體識別
  7.3  深度學習物體識別
    7.3.1  基於候選框的深度學習目標檢測演算法
    7.3.2  基於回歸方法的深度學習目標檢測演算法
  7.4  障礙物識別理論
    7.4.1  障礙證據
    7.4.2  障礙物去遮擋方法
  7.5  目標識別實踐
    7.5.1  水果目標識別實踐
    7.5.2  識別環境構建實踐
    7.5.3  水果識別參數級訓練
    7.5.4  水果識別編程級訓練
  7.6  障礙物識別實踐
    7.6.1  構建枝幹語義分割數據集實踐
    7.6.2  代碼工程配置實踐案例
  本章小結
  習題
第8章  機器人定位及地圖構建理論與實踐
  8.1  地圖表示與環境感知
    8.1.1  地圖表示方法
    8.1.2  二維地圖構建方法
    8.1.3  三維地圖構建方法
  8.2  機器人同步建圖與定位（SLAM）技術
    8.2.1  視覺SLAM
    8.2.2  激光SLAM
  8.3  地圖構建實踐案例
    8.3.1  機器人實驗室環境二維地圖構建實踐
    8.3.2  果樹三維地圖重建實踐
  8.4  地圖構建訓練
    8.4.1  二維地圖構建訓練
    8.4.2  三維地圖構建訓練
  本章小結
  習題
第9章  機器人運動規劃理論與實踐
  9.1  機器人路徑規劃
    9.1.1  二維路徑規劃

    9.1.2  三維路徑規劃
  9.2  機器人軌跡規劃
    9.2.1  三次多項式軌跡規劃
    9.2.2  拋物線過渡的線性運動軌跡
  9.3  機器人運動規劃實踐案例
    9.3.1  果園二維路徑規劃實踐
    9.3.2  果樹三維路徑規劃
  9.4  輪式仿人機器人運動規劃訓練
    9.4.1  路徑規劃參數級訓練
    9.4.2  路徑規劃編程級訓練
  本章小結
  習題
第10章  機器人控制理論與實踐
  10.1  機器人的控制特點和控制技術
    10.1.1  機器人的控制特點
    10.1.2  機器人的控制技術
  10.2  關節空間控制
    10.2.1  機器人關節模型分析
    10.2.2  基於模型的關節系統控制
    10.2.3  非模型關節空間控制方法
  10.3  工作空間控制
    10.3.1  工作空間的直接控制方法
    10.3.2  工作空間解耦控制方法
    10.3.3  自適應控制
  10.4  機器人力控制
    10.4.1  力/位混合控制問題
    10.4.2  力/位混合控制方法
  10.5  機器人控制實踐案例
  10.6  輪式仿人機器人控制訓練
    10.6.1  控制實踐環境
    10.6.2  控制參數級訓練
  本章小結
  習題
參考文獻

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