机器人概论 第3版
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天津武清
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作者李云江 司文慧
出版社机械工业出版社
ISBN9787111674528
出版时间2021-04
装帧平装
开本16开
定价49元
货号29222004
上书时间2024-12-15
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前言
第3版前言
《机器人概论》自出版以来，深受广大师生好评。近几年机器人技术和产业发展迅猛，智能机器人通过协同或融合人工智能、5G、大数据等多种技术，未来在新基建战略中将承担智能载体的重要角色，成为支撑我国经济社会智能化转型的基础。目前，人工智能技术正处在迅速发展阶段，很多新兴行业相继出现，人工智能将帮助传统机器人从不能与人类协作，走向可以服务于人类，并逐渐向认知、推理、决策的智能化进阶；而5G 技术的成熟，将进一步拓展机器人的应用边界。为了更好地介绍人工智能和5G技术在机器人行业中的应用，我们组织对《机器人概论》第2版进行了修订，本次修订力求反映国内外机器人技术的发展和应用状况，尤其是人工智能和5G技术在机器人中的应用，紧密联系实际，选材新颖。本书第2版出版后，曾有不少业界同人、专家及在职教师与编者联系，提出了不少宝贵意见和建议。在此基础上，我们对本书第2版进行了适当的删改和补充。删除了原书的陈旧内容，增加了机器人运动学及动力学概述，删除了仿生机械学；重新编写了第9章前沿机器人，重点介绍了机器人的新技术和应用状况。本书由李云江、司文慧任主编，其中李云江编写了第1章、第2章、第7章和第9章，司文慧编写了第4章和第5章，贾瑞昌编写了第3章，吕志杰编写了第6章，何芹编写了第8章。在编写和修订过程中，参考并引用了大量有关机器人方面的论著、资料，有些插图来自于互联网，限于篇幅，不能在文中一一列举，在此一并对这些作者致以衷心的谢意。本书适合高等院校机械电子工程和自动化专业的本科生作为教材使用，也可供从事机电行业的工程技术人员使用或参考，本书配套免费电子课件，可供读者学习和教师教学使用。由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请各位专家和广大读者批评指正。编者第2版前言
《机器人概论》自出版以来，深受广大师生好评，共印刷5次，发行了一万多册。近几年我国机器人产业的发展突飞猛进，随着东莞市《关于大力发展机器人智能装备产业打造有全球影响力的先进制造基地的意见》文件及各项扶持政策的出台，“机器换人”在珠三角的制造业重镇——东莞轰轰烈烈地开展，尤其是国家出台了有关大力发展机器人的政策，全国迅速掀起了一场“机器换人”的浪潮。近几年，国际上出现了很多新型机器人产品，并快速推向市场。为适应机器人的发展，满足高等学校机电类专业教学的需要，我们组织对《机器人概论》进行了修订。本次修订力求反映国内外机器人技术的新进展和应用状况，紧密联系实际，选材新颖。本书第1版出版后，曾有不少专家、学者与作者联系，提出了不少宝贵的意见和建议。在此基础上，我们对本书第1版进行了适当的删改和补充，修正了原书的错误和陈旧之处，增加了近几年国内外机器人的新成果和产品，如ABB双臂机器人，同时也增加了主要工业大国的机器人国家战略和我国工业机器人产业发展模式等内容。本书由山东建筑大学李云江任主编，并负责全书的统稿及修改。山东科技大学樊炳辉教授任主审。山东建筑大学何芹、吕志杰和王忠雷，华南农业大学贾瑞昌，山东交通学院司文慧参加了编写与修改工作。其中李云江编写了第1章、第2章的第2.1节和2.2节、第6章，贾瑞昌编写了第3章、第7章，司文慧编写了第4章，吕志杰编写了第5章，何芹编写了第2章的第2.3节、第8章，王忠雷编写了第9章。本书在编写和修订过程中，参考并引用了大量有关机器人方面的论著、资料，有些插图来自于互联网，限于篇幅，不能在文中一一列举，在此一并对其作者致以衷心的感谢。本书适合高等院校机械电子工程、自动化专业的本科生作教材使用，也可供从事机电行业的工程技术人员使用或参考。由于编者水平有限，书中难免存在不足和错误之处，恳请各位专家和广大读者批评指正。编者第1版前言
机器人技术是20世纪人类伟大的发明之一。自从20世纪60年代初人类创造了台工业机器人以后，机器人就显示出它强大的生命力，机器人技术得到了迅速的发展，工业机器人已在工业发达国家的生产中得到了广泛的应用。目前，工业机器人已广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等领域中。在工业生产中，弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷漆机器人及搬运机器人等工业机器人都已被大量使用。
虽然以工业机器人起步，但随着近年来微电子技术、信息技术、计算机技术、材料技术等的迅速发展，现代机器人技术已突破了传统工业机器人的范畴，逐渐向娱乐、海空探索、军事、医疗、建筑、服务业及家庭应用等领域扩展。随着人们生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩，未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人们的生活，其市场将繁荣兴旺。
目前，有关工业机器人的书很多，但有关机器人概论的书还很少。本书生动叙述了机器人技术的诞生、历史、分类、应用、组成、功能及发展前景，描述了遍布于实验室、作业现场以及人们生活周围的各种各样的机器人，从多方面详尽阐述了机器人的应用成果。全书以普及机器人知识为主，充分吸收国内外、的前沿机器人技术，紧密联系实际、选材新颖、突出应用、图文并茂，使读者（尤其是大学生）初步掌握机器人技术，开阔视野，拓宽思路，并激发他们研究机器人的兴趣。
参加本书编写工作的有山东建筑大学李云江、何芹、吕志杰和王忠雷，华南农业大学的贾瑞昌，山东交通学院的司文慧。其中，李云江编写第1章、第2章的2.1节和2.2节、第6章，贾瑞昌编写第3章、第7章，司文慧编写第4章，吕志杰编写第5章，何芹编写第2章的2.3节、第8章,王忠雷编写第9章。全书由李云江任主编，并负责全书的统稿及修改。本书由机器人专家樊炳辉教授（山东科技大学）任主审。
在编写过程中，我们参考并引用了大量有关机器人方面的论著、资料，有些插图来自于互联网，限于篇幅，不能在文中一一列举，在此一并对其作者致以衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在不足和错误之处，恳请各位专家和广大读者批评指正。
导语摘要
本书自出版以来，深受广大师生好评，2版共印刷14次，发行了近40000册。本书详细叙述了机器人的起源、发展、分类、应用、组成、功能及应用前景，较系统地阐述了机器人技术的基础知识，并在相关章节中列举了若干机器人应用实例，如特种机器人、生物生产机器人、足球机器人、仿人机器人等，*后结合大学生的特点，介绍了机器人大赛的有关知识，比较全面地反映了国内外机器人研究和应用的新进展。本书内容新颖、逻辑性强，既有普及性，又有一定深度，图文并茂，可读性强。
本书适合高等院校机械电子工程和自动化专业的本科生作为教材使用，也可供从事机电行业的工程技术人员使用或参考。
商品简介
本书自出版以来，深受广大师生好评，2版共印刷14次，发行了近40000册。本书详细叙述了机器人的起源、发展、分类、应用、组成、功能及应用前景，较系统地阐述了机器人技术的基础知识，并在相关章节中列举了若干机器人应用实例，如特种机器人、生物生产机器人、足球机器人、仿人机器人等，*后结合大学生的特点，介绍了机器人大赛的有关知识，比较全面地反映了国内外机器人研究和应用的新进展。本书内容新颖、逻辑性强，既有普及性，又有一定深度，图文并茂，可读性强。
本书适合高等院校机械电子工程和自动化专业的本科生作为教材使用，也可供从事机电行业的工程技术人员使用或参考。
作者简介
目录
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章机器人概述
1.1机器人的概念和分类
1.1.1机器人的概念
1.1.2机器人的分类
1.2机器人发展史
1.2.1古代机器人
1.2.2现代机器人
1.2.3中国机器人的发展
1.3机器人的基本结构
1.4机器人与人
1.5机器人的研究内容
第2章机器人博览
2.1工业机器人
2.1.1概述
2.1.2工业机器人在工业生产中的
应用
2.1.3工业大国的机器人国家战略
2.1.4工业机器人产业发展模式
2.1.5全球著名工业机器人新产品
2.1.6人工智能时代工业机器人的
发展趋势
2.2服务机器人
2.2.1护士助手
2.2.2口腔修复机器人
2.2.3进入血管的机器人
2.2.4高楼擦窗和壁面清洗机器人
2.2.5清洗巨人
2.2.6汽车加油机器人
2.2.7康复机器人
2.2.8微创外科手术机器人
2.3军用机器人
2.3.1机器警察
2.3.2机器工兵
2.3.3机器保安
2.3.4水下机器人
2.3.5未来奇兵
第3章机器人机械结构
3.1机器人末端执行器
3.1.1夹钳式取料手
3.1.2吸附式取料手
3.1.3专用末端操作器及换接器
3.1.4仿生多指灵巧手
3.2机器人手腕
3.2.1概述
3.2.2手腕的分类
3.3机器人手臂
3.3.1手臂直线运动机构
3.3.2手臂回转运动机构
3.3.3手臂俯仰运动机构
3.3.4手臂复合运动机构
3.3.5新型的蛇形机械手臂
3.4机器人机座
3.4.1固定式机器人
3.4.2行走式机器人
3.5机器人的传动
3.5.1移动关节导轨及转动关节
轴承
3.5.2传动件的定位及消隙
3.5.3谐波传动
3.5.4RV减速器
3.5.5丝杠螺母副及滚珠丝杠传动
3.5.6其他传动
第4章机器人运动学及动力
学概述4.1运动学概述
4.2位姿表示与齐次变换
4.2.1位姿表示
4.2.2坐标系之间的变换
4.3机器人的运动学方程
4.3.1DH坐标系的确立
4.3.2运动学方程的解
4.4微分运动与雅可比矩阵
4.5动力学概述
4.5.1虚位移与虚功原理
4.5.2机器人静力学关系式的推导
4.5.3惯性矩的确定
4.5.4运动学、静力学、动力学的
关系
4.6机器人动力学方程式
4.6.1机器人的动能与位能
4.6.2牛顿欧拉运动方程式
第5章机器人控制技术
5.1机器人控制基础
5.1.1机器人控制系统的特点
5.1.2机器人的控制方式
5.1.3机器人控制系统结构和工作
原理
5.1.4机器人单关节位置伺服控制
5.1.5机器人的力控制
5.1.6机器人智能控制
5.2机器人传感器
5.2.1机器人传感器概述
5.2.2内部传感器
5.2.3外部传感器
5.2.4多传感器融合
5.3机器人编程
5.3.1机器人编程系统及方式
5.3.2对机器人的编程要求
5.3.3机器人编程语言的类型
5.3.4动作级语言
5.3.5对象级语言
第6章特种机器人应用
6.1特种机器人应用的意义
6.2特种机器人系统
6.2.1特种机器人的共性技术
6.2.2基于行为的特种机器人
体系结构
6.2.3特种机器人重点研究的
科学问题
6.3特种机器人应用实例
6.3.1水下机器人
6.3.2地面移动机器人
6.3.3空中机器人(无人机)
6.3.4空间机器人
第7章生物生产机器人
7.1生物生产机器人概述
7.1.1生物生产机器人的独特性
7.1.2生物生产机器人的作业对象
7.2生物生产机器人的基本组成
7.3生物生产机器人的应用实例
7.3.1番茄收获机器人
7.3.2黄瓜收获机器人
7.3.3草莓收获和拣选机器人
7.3.4多功能机器人
7.3.5植物保护机器人
7.3.6肉品加工机器人
第8章机器人大赛
8.1梦想从机器人开始
8.2智能足球机器人系统概述
8.2.1智能足球机器人系统
8.2.2智能足球机器人系统的产生
8.2.3智能足球机器人在中国的
发展
8.3智能足球机器人系统的组成
及其应用
8.3.1智能足球机器人系统的组成
8.3.2智能足球机器人系统的应用
8.4智能小型足球机器人的
本体结构
8.4.1机械子系统
8.4.2控制子系统
8.4.3板载软件
8.5智能小型足球机器人系统的
通信系统与电源子系统
8.5.1无线通信系统的组成
8.5.2电源子系统
8.6智能中型足球机器人的
硬件结构
8.6.1硬件结构组成
8.6.2机械结构
8.6.3微处理单元
8.7智能中型足球机器人系统的
软件结构
8.7.1视觉子系统
8.7.2通信子系统
8.7.3决策子系统
8.7.4运动控制子系统第9章前沿机器人
9.15G AI时代的机器人世界
9.1.1视觉技术算法
9.1.2自然语言处理
9.1.3深度学习算法
9.1.4AI 5G拓展机器人的活动
边界
9.2服务机器人
9.2.1物流机器人
9.2.2医疗机器人
9.2.3商业零售机器人
9.2.4陪伴机器人
9.2.5仿生机器人
9.3仿人机器人
9.4微型机器人
9.4.1胶囊内镜机器人
9.4.2微型手术机器人
9.4.3血管机器人
9.5纳米机器人
9.5.1纳米牙医学
9.5.2基因疗法
9.5.3体内运输
9.5.4疾病检测
参考文献
内容摘要
本书自出版以来，深受广大师生好评，2版共印刷14次，发行了近40000册。本书详细叙述了机器人的起源、发展、分类、应用、组成、功能及应用前景，较系统地阐述了机器人技术的基础知识，并在相关章节中列举了若干机器人应用实例，如特种机器人、生物生产机器人、足球机器人、仿人机器人等，*后结合大学生的特点，介绍了机器人大赛的有关知识，比较全面地反映了国内外机器人研究和应用的新进展。本书内容新颖、逻辑性强，既有普及性，又有一定深度，图文并茂，可读性强。
本书适合高等院校机械电子工程和自动化专业的本科生作为教材使用，也可供从事机电行业的工程技术人员使用或参考。
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