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绪论 1

第一章 齐次坐标及齐次坐标变换 6

一、齐次坐标 6

二、笛卡尔坐标系的齐次坐标变换 8

三、平移变换和旋转变换 10

四、相对变换 13

五、逆变换 15

六、一般旋转变换 16

七、等效旋转轴及等效旋转角 18

八、透视变换 21

九、变换方程式 23

习题 24

第二章 机器人的运动学方程 27

一、概述 27

二、T6的确定 28

三、机器人杆件的几何参数及关节变量 32

四、A矩阵 33

五、斯坦福机器人的运动学方程 37

六、“成蓉小姐”机器人的运动学方程 41

习题 44

二、欧拉变换的解 46

一、概述 46

第三章 机器人运动学方程的解 46

三、球坐标变换的解 50

四、斯坦福机器人的解 52

五、“成蓉小姐”机器人的解 59

习题 61

第四章 微分变换 62

一、概述 62

二、变换的微分 62

三、微分平移及微分旋转 65

四、两坐标系之间微分平移矢量、微分旋转矢量的关系，微分变换矩阵T~△ 69

五、多坐标系之间微分平移欠量、微分旋转矢量的关系 74

六、雅可比矩砗 76

七、已知末端执行器位姿微分运动量求解各关节变量的微分 81

习题 83

第五章 机器人的速度及静力 85

一、概述 85

二、用雅可比矩阵求解机器人的速度 85

三、机器人的速度递推公式 90

四、机构的奇异性 94

五、机器人的静力递推公式 95

六、用雅可比矩阵求解关节的静平衡力和平衡力矩 96

七、速度、静力在两个笛卡尔坐标系之间的变换 97

习题 99

第六章 机器人的牛顿—欧拉动力学方法 101

一、关于机器人动力学的引言 101

二、杆件的加速度 102

三、惯性张量 104

四、机器人牛顿—欧拉动力学的递推计算公式 105

五、牛顿—欧拉递推算法 109

六、机器人的动力学方程 112

习题 114

第七章 机器人的拉格朗日动力学方法 116

一、机器人拉格朗日动力学引言 116

二、本章采用的杆件坐标系 118

三、杆件的角速度及质心的线速度 119

四、机器人系统的动能及广义质量矩阵 121

五、广义质量矩阵的分析 127

六、广义质量矩阵对广义坐标的偏导数及对时间的导数 130

七、广义力Q的计算 133

八、拉格朗日递推算法简介 136

习题 140

第八章 机器人的凯恩动力学方法 142

一、凯恩动力学引言 142

二、机器人杆件速度、加速度及偏速度的递推计算公式 145

三、关节驱动力或力矩的求解 149

四、含有闭链机构机器人的动力学计算方法 153

习题 154

第九章 机器人轨迹的规划 156

一、概述 156

二、机器人作业(任务)的描述 156

三、传送机上的运动坐标系 163

四、工作坐标系及工具坐标系 163

五、机器人关节坐标运动规划方法 166

六、机器人在笛卡尔坐标空间中运动轨迹的规划方法 170

习题 177

一、机器人控制系统引言 179

第十章 机器人位置跟踪控制系统 179

二、机器人运动轨迹的跟踪 180

三、控制规律的分解 182

四、非线性系统 184

五、多输人多输出系统 186

六、机器人的位置控制问题 186

七、机器人位置控制系统中存在的实际问题 188

八、工业机器人的控制系统 190

九、基于笛卡尔坐标空间的位置跟踪控制系统 192

习题 195

参考文献 197