正版书机器人运动控制

丛书主编/总主编：

冷晓琨，中共党员，山东省高密市人，哈尔滨工业大学博士、教授，乐聚机器人创始人。其

主要研究领域为双足人形机器人与人工智能，研发制造的机器人助阵平昌冬奥会“北京8

分钟”、2022年北京冬奥会，先后参与和主持科技部“科技冬奥”国家重点专项课题、深圳

科技创新委技术攻关等项目，科创成果获中国青少年科技创新奖、全国优秀共青团员、中

国青年创业奖等荣誉。

熊小刚，湖北省黄冈市人，哈尔滨工业大学（深圳）副教授。深圳市孔雀人才C类。现主

要从事机器人实时控制算法、状态估计等领域的研究工作，包括研究神经网络控制、学习

控制、阻抗控制、导纳控制等交互控制算法。

本书主编：

靳越，河北省张北市人，张家口职业技术学院机电工程学院院长，电气工程副教授，主要

研究方向为电气工程及电子信息工程。河北省“三三三人才工程”第三层次人选，张家口

市“名家名师”，河北省首批科技特派员，河北省技能鉴定高级考评员。组织师生参加省

市级技能大赛，获河北省职业技能大赛壹等奖4人次，贰等奖6人次，叁等奖14人次，团

体二等奖4次；指导学生参加全国大学生电子设计大赛，获三等奖2次。

柳薇，中共党员，四川省成都市人，副教授，人力资源管理师。现任绵阳城市学院鼎利学

院党总支书记。主要研究方向：工程教育，应用型人才培养及学生管理。发表SCl论文

及相关学术论文十余篇，指导学生获大赛成果多项。

第1章绪论

1.1机器人学的起源与发展

1.2机器人的特点、结构与分类

1.3足式机器人介绍

1.4机器人功能展示

第2章机器人运动的数学基础

2.1坐标变换：坐标系与相对位置

2.2机器人运动学

2.3三连杆机构运动学求解

2.4运动学计算尺的使用

第3章多足机器人运动学

3.1多足机器人机构特征

3.2多足机器人的运动学计算

3.3摆动腿的运动学计算与平衡控制

3.4站立腿的运动学计算

第4章机器人动作生成

4.1机器人规划概述

4.2积木世界的机器人问题

4.3机器人代码控制流程介绍

4.4机器人运动轨迹规划

4.5运动轨迹的实时生成

4.6运动轨迹计算机生成方法

4.7轨迹规划柔顺性

第5章机器人步态生成

5.1双足机器人静态稳定性

5.2双足机器人步态生成原理

5.3机器人姿态插值

5.4静态稳定性分析的运用

第6章机器人开环控制

6.1运动控制概述

6.2机器人的位置控制

6.3机器人保护措施

6.4机器人系统校准

6.5机器人系统校准与关节参数调试

6.6机器人运动控制系统

6.7机器人蹲起运动控制

6.8双足机器人动作规划

6.9机器人重心控制

6.10机器人舞蹈调试与控制

6.11机器人台阶行走调试

6.12机器人步态参数调试

第7章闭环控制理论

7.1反馈控制原理

7.2机器人的力和位置混合控制

7.3机器人高级控制案例

7.4机器人足底压感与运动控制

7.5陀螺仪与机器人倾角控制

7.6视觉定位技术：AprilTag

7.7视觉定位技术：SLAM

7.8移动机器人运动控制

第8章机器人闭环控制

8.1机器人舵机扭矩控制

8.2双足机器人斜坡行走控制

8.3视觉反馈的机器人动作控制

8.4机器人目标识别

8.5物体形状识别与运动控制

8.6视觉反馈的机器人行走控制

8.7机器人物体识别与行走控制

8.8机器人避障

参考文献

本书主要介绍了机器人运动控制基础理论及相关软硬件设备,要求读者熟悉运动控制中使用到的各类

执行器与传感器,掌握智能机器 人运动控制的基础理论和操作技能,具备机器人故障分析与排查能

力,为学习服务机器人功能开发与运动控制技术研发等课程做准备。本书注重理论与应用的结合,力

求使读者能够尽快掌握机器人控制技术，了解其主要研究方向。本书适用于高等职业院校智能机器人

技术专业,同时也可作为机器人研发人员和相关I程技术人员的参考用书。