智能机器人学

本书系统地介绍了智能机器人学的基本理论和基础知识。本书共9章，包括位姿描述，正、逆向运动学，动力学方程，轨迹规划计算，位置控制，机器人感知技术，人机交互以及仿生机器人等内容。
本书语言通俗易懂，理论与例题相结合，各章均配有习题， 适合高等院校自动化专业、机器人工程及相关专业的本科生和研究生使用，也可供广大从事机器人研究及相关工程行业的科技人员参考。

第1章绪论

1.1机器人学的发展历史

1.1.1古代机器人传说

1.1.2早期机器人的发展

1.1.3近代机器人的发展

1.1.4未来机器人的展望

1.2机器人的分类及系统组成

1.2.1机器人的分类

1.2.2机器人系统的组成

1.2.3工业机器人的核心零部件

1.3机器人学的研究核心与范畴

1.3.1机器人的硬件模块及感知模块

1.3.2机器人的机器学习算法

1.3.3人机交互

本章小结

习题1

第2章位姿描述与变换

2.1空间向量坐标运算

2.1.1空间坐标系

2.1.2空间向量的性质及运算

2.1.3向量内积与外积

2.2位置与姿态的描述

2.3旋转矩阵与姿态角

2.4齐次坐标变换

本章小结

习题2

第3章机械臂运动学

3.1机械臂的正向运动学

3.1.1单连杆的描述

3.1.2多连杆的描述

3.1.3连杆坐标系建立

3.1.4刚体运动位置表示

3.1.5刚体方位与运动姿态

3.1.6连杆变换矩阵推导

3.1.7机械臂的运动方程表示

3.2机械臂的逆向运动学

3.2.1解的存在性分析

3.2.2解的多重性分析

3.2.3逆运动学解法概述

3.2.4代数解法·

3.2.5几何解法

3.2.6三轴相交的Pieper解法

3.3机械臂微分运动与雅可比矩阵

3.3.1微分平移和微分旋转

3.3.2微分运动的等价变换

3.3.3雅可比矩阵…

3.3.4微分变换法求解雅可比矩阵

本章小结

习题3

第4章机器人动力学

4.1刚体动力学的基本概念·

4.1.1刚体的动能与势能

4.1.2刚体的加速度

4.1.3惯性矩阵与惯性张量

4.2连杆运动的传递

4.2.1旋转关节的角速度传递

4.2.2移动关节的速度传递

4.2.3旋转关节的加速度传递

4.2.4移动关节的加速度传递

4.2.5质心的加速度

4.3操作臂动力学的拉格朗日公式

4.4牛顿-欧拉迭代动力学方程

4.5 迭代形式与封闭形式的动力学方程

4.6状态空间和形位空间的动力学方程

4.7建立笛卡儿空间的规范化操作臂动力学方程

本章小结

……

第9章仿生机器人

9.1仿生机器人概述

9.2仿生机器人的发展历史

9.2.1国外仿生机器人的发展历史

9.2.2国内仿生机器人的发展历史

9.2.3仿生机器人行业的挑战

9.3仿生机器人的结构

9.3.1人体结构的特点

9.3.2仿生机器人的基本组成

9.3.3仿生机器人的自由度设计

9.4仿生机器人硬件系统设计案例

9.4.1仿生机器人的关节电机选型

9.4.2仿生机器人的头部设计方案

9.4.3仿生机器人的双臂设计

9.4.4仿生机器人其他部分的设计

9.4.5仿生机器人的加工及组装

9.5仿生机器人控制系统设计案例

9.5.1硬件驱动系统设计

9.5.2操作系统设计

9.5.3交互系统设计

9.6仿生机器人实物展示

本章小结

习题9

参考文献

本书系统地介绍了智能机器人学的基本理论和基础知识。本书共9章，包括位姿描述，正、逆向运动学，动力学方程，轨迹规划计算，位置控制，机器人感知技术，人机交互以及仿生机器人等内容。
本书语言通俗易懂，理论与例题相结合，各章均配有习题， 适合高等院校自动化专业、机器人工程及相关专业的本科生和研究生使用，也可供广大从事机器人研究及相关工程行业的科技人员参考。

本书系统的介绍了智能机器人学的基本理论和基础知识。全书分为9章。首先从机器人的历史出发，介绍了其发展趋势、分类、基本系统组成等背景知识；然后详细地描述了机器人学的数学基础，对机械臂运动学、机器人动力学、机器人轨迹规划和机械臂控制系统做了详细介绍；之后介绍了机器人的感知与信息处理、学习与交互技术；最后针对仿生机器人的内部结构和内部原理作了详介绍，给出了仿生机器人实物的展示。