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| 編輯推薦： |
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本书适合作为高等院校本科生的“机器人学”基础课程教材，也适合从事机器人学研究、开发和应用的科技人员参考。
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| 內容簡介： |
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本书是高等院校机器人学教材，比较系统地论述机器人学的基本原理及其应用，介绍国内外机器人学研究和应用的最新进展。全书共6章，主要内容包括工业机器人的产生与发展、机器人学的位姿几何基础、机器人位姿方程、机器人运动学基础、机器人静力和动力分析、机器人轨迹规划等。
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| 關於作者： |
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周晓敏，北京科技大学副教授，主讲自动控制理论、现代控制理论等多门课程。曾获北京科技大学我爱我师奖、青年教师教学基本功比赛一等奖等多项教学奖励。公开发表论文40余篇，其中SCI\\EI检索论文20余篇。
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| 目錄：
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第1章导论
1.1工业机器人及其产生和发展
1.1.1工业机器人
1.1.2工业机器人的产生和发展
1.2工业机器人的组成
1.2.1执行机构
1.2.2驱动装置
1.2.3控制系统
1.2.4智能系统
1.3工业机器人的机构
1.3.1直角坐标型
1.3.2圆柱坐标型
1.3.3球坐标型
1.3.4关节型
1.4工业机器人的分类和应用实例
1.4.1工业机器人的分类
1.4.2应用实例
1.5工业机器人的主要技术指标
习题
第2章位姿几何基础
2.1刚体位姿的确定
2.1.1确定刚体位姿的矩阵方法
2.1.2位姿矩阵的几何意义
2.1.3位姿矩阵的逆阵
2.2多刚体之间的位姿关系
2.2.1链式关系与位姿矩阵方程式
2.2.2变换的左乘和右乘
2.3两种重要的旋转矩阵
2.3.1绕坐标轴旋转的旋转变换矩阵
2.3.2绕任意轴旋转的旋转变换矩阵
2.4姿态矩阵的欧拉角表示法
2.4.1用流动坐标轴的转角为欧拉角的表示法
2.4.2用绕基础坐标轴的转角为欧拉角的表示法
习题
第3章机器人位姿方程
3.1操作机两杆间位姿矩阵的建立
3.1.1连杆参数与位姿变量
3.1.2确定两杆之间位姿矩阵的方法
3.1.3五参数表示法及位姿矩阵
3.2操作机位姿方程的正、逆解
3.2.1开链操作机
3.2.2带有闭链的操作机
习题
第4章运动学基础
4.1速度及加速度分析
4.1.1向量在两相对转动坐标系中的求导
4.1.2杆件之间的速度分析
4.1.3杆件之间的加速度分析
4.2雅可比矩阵
4.2.1雅可比矩阵概述
4.2.2雅可比矩阵元素的计算
4.2.3雅可比矩阵奇异问题
4.3微分运动
4.3.1关节坐标与直角坐标之间微分运动关系
4.3.2直角坐标系之间的微分运动关系
习题
第5章静力和动力分析
5.1静力分析
5.1.1杆件之间的静力传递
5.1.2操作机的静力平衡
5.2惯性参数计算
5.2.1惯性参数计算公式
5.2.2惯性参数测量方法
5.2.3操作机惯性参数的有限元计算
5.3基于牛顿-欧拉方程的动力学算法
5.3.1引例
5.3.2动力学方程及其各项的物理意义
5.3.3递推算法
5.4基于凯恩方程的动力学算法
5.4.1凯恩动力学方程
5.4.2基于凯恩方程的动力学算法
5.4.3动力学方程符号推导示例
5.4.4广义驱动力的归算问题
5.5基于拉格朗日方程的动力学算法
5.5.1拉格朗日方程
5.5.2基于拉格朗日方程的动力学算法
5.6动力学算法间的关系
习题
第6章机器人轨迹规划
6.1作业规划
6.1.1设立坐标系，制定作业表
6.1.2建立位姿矩阵（运动）方程，求末端变换矩阵
6.2关节坐标空间的轨迹规划
6.2.1两点间的PTP规划
6.2.2多点间的PTP规划
6.3直角坐标空间规划
6.3.1连续路径规划的直接法
6.3.2连续路径规划的驱动变换法
习题
参考文献
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| 內容試閱：
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机器人学作为一门高度交叉的前沿学科，近年来取得了快速发展，引起不同专业背景人们的广泛兴趣。本书是在吸收国内外先进理论和经验的基础上，结合作者的教学和科研工作编写而成，是一部内容比较系统的机器人学基础性教材。
全书共6章。第1章简述工业机器人的产生与发展，分析机器人的特点、结构与分类，探讨机器人的应用领域。第2章讨论机器人学的位姿几何基础，直接由刚体的位姿确定引出位姿矩阵即齐次坐标变换矩阵，并进行多种几何解释。第3章讨论机器人位姿方程，包括操作机两杆间位姿矩阵的建立和操作机位姿方程的正、逆解。第4章讨论机器人运动学基础，包括速度及加速度分析、雅可比矩阵及微分运动等。第5章讨论机器人静力和动力分析，动力分析中介绍了基于牛顿欧拉方程、基于凯恩方程、基于拉格朗日方程三种常用的分析方法并说明其等价性。第6章讨论机器人轨迹规划，包括作业规划、关节坐标空间的轨迹规划和直角坐标空间规划等。
本书适合作为普通高等院校本科生教材，也适合从事机器人学研究、开发和应用的科技人员学习参考。
本书由周晓敏、郑莉芳、刘鸿飞编著。此外，孙浩参与了1.1节、1.2节和1.4节的编写工作。在本书撰写和出版过程中，得到很多专家、教授、同事和学生的热情鼓励和支持帮助，在此特向他们以及广大读者致以衷心的感谢。还要特别感谢部分国内外机器人学专著、教材和有关论文的作者们。
由于本书撰写时间仓促，书中一定有不足之处，希望得到各位专家和广大读者的批评指正。
作者
2023年1月
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