第一编 机器人触觉 1
第一章 机器人触觉概论 1
1.1 概述 1
1.2 人体触觉敏感 4
1.3 传感器和换能器 10
第二章 机器人关节部位敏感线位移和角位移的非光学动觉传感器 21
2.1 机器人动觉传感器 21
2.2 电阻式电位计 22
2.3 电容式电位计 26
2.4 自动同步机 26
2.5 解析器 29
2.6 Motornetics解析器 35
2.7 感应式传感器 37
2.8 线性可变差接变压器 39
2.9 气压传感器 41
2.10 机械传感器 46
第三章 机器人关节部位敏感线位移和角位移的光学动觉传感器 47
3.1 光学断续器 47
3.2 光学编码器 49
3.3 光学增量型编码器校准机器人 62
3.4 增量型编码器导致的不稳定性 65
4.1 力、压力和剪切力 68
第四章 触觉传感器 68
4.2 触觉传感器开关 69
4.3 压阻 73
4.4 压电聚合物 78
4.5 光学 81
4.6 磁 91
4.7 超声 95
4.8 电容 96
4.9 电化学传感器 97
4.10 典型触觉传感器 98
5.1 柔性对触觉传感器获取信息的影响 101
第五章 柔性触觉传感器 101
5.2 获取三维表面信息的触觉传感器设计 102
第六章 接近觉传感器 112
6.1 生物触须 112
6.2 工程触须 113
6.3 接触接近觉传感器 118
6.4 非接触接近觉传感器 119
6.5 机器人弧焊传感器 133
第七章 滑觉传感器 138
7.1 受迫振荡滑觉传感器 139
7.2 断续器型滑觉传感器 140
7.3 滑觉敏感“指” 141
7.4 贝尔格莱德手掌滑觉传感器 142
第八章 热觉传感器 145
8.1 热觉传感器的设计 145
8.2 热觉传感器的数学模型 146
8.3 热觉传感器识别物体的热扩散率和热传导率 148
8.4 热觉传感器分类材料 149
8.5 阵列式热觉传感器 152
8.6 水下热觉传感器 152
9.1 纹理传感器 157
第九章 其他模式的触觉敏感 157
9.2 电导率传感器 158
9.3 通过耦合振动敏感接触 159
第十章 触觉和机动性 161
10.1 用于抓握的机器人手 161
10.2 机器人手指数的确定 162
10.3 人手 163
10.4 灵巧机器人手和抓爪 164
10.5 斯坦福灵巧手 165
10.6 Utah-MIT灵巧手 167
10.7 Monash灵巧抓爪 168
第十一章在反射能级的触觉反馈 171
11.1 被动机械柔性 172
11.2 主动柔性控制 173
11.3 通过跟踪面积图像中心和最小惯性矩的轴检测滑动 176
第十二章 触觉数据的模式识别 180
12.1 样本匹配 180
12.2 匹配二维轮廓 181
12.3 用稀少数据识别物体 184
12.4 二进制触觉图像的分类 187
12.5 视觉视场与触觉视场 188
13.1 触觉性能的测量 190
第十三章 主动触觉敏感 190
13.2 触觉特征 196
13.3 识别物体的方法 198
13.4 触觉敏感的特性 199
第十四章 多路信息源的感知数据融合技术 201
14.1 选择传感器 201
14.2 融合多路传感器数据 203
14.3 多路传感器融合技术的重要性 205
第二编 机器人非触觉 208
第十五章 温度传感器 208
15.1 电现象型温度传感器 208
15.2 热膨胀现象型温度传感器 209
15.3 光现象型温度传感器 210
第十六章 检测物体有无的传感器 212
16.1 检测物体有无的传感器用途 212
16.2 检测物体有无的光传感器 213
16.3 检测物体有无的气压传感器 213
16.4 检测物体有无的机电传感器 214
第十七章 距离传感技术 216
17.1 利用三角测量方法的距离传感技术 216
17.2 利用结构光方法的距离传感器技术 217
17.3 渡越时间距离探测器 220
18.1 直流转速表 224
第十八章 速度和流速传感器 224
18.2 用光学编码器测量速度 226
18.3 流速传感器 228
第十九章 线加速度传感器 232
19.1 线加速度传感器的原理 232
19.2 线位移式加速度传感器 233
19.3 摆锤式加速度传感器 237
19.4 液体摆式加速度传感器 241
19.5 金属挠性加速度传感器 242
19.6 石英挠性加速度传感器 243
19.7 压阻式加速度传感器 246
19.8 压电式加速度传感器 252
19.9 光测弹性效应激光加速度传感器 253
19.10 光纤加速度传感器 254
19.11 振弦式加速度传感器 256
19.12 气流式线性加速度传感器 257
第二十章 力和转矩传感器 261
20.1 通过监控电动机电流感知力 261
20.2 应变计力敏传感器 262
20.3 电位计式力敏传感器 268
20.4 膜片式压力传感器 269
20.5 电感式压力传感器 269
20.7 力平衡式压力传感器 270
20.6 电容式压力传感器 270
20.8 电感式转矩传感器 271
20.9 腕力传感器 272
20.10 柔性和装配操作 275
第二十一章 陀螺 280
21.1 框架式陀螺 280
21.2 挠性陀螺 283
21.3 动力调谐式挠性陀螺 284
21.4 静电陀螺 286
21.5 激光陀螺 289
21.6 光纤陀螺 294
21.7 振梁式压电陀螺 297
21.8 压电射流陀螺 301
21.9 半球谐振式陀螺 307
21.10 微机械振动陀螺 309
第二十二章 姿态传感器 311
22.1 惯性系统 311
22.2 捷联式系统的基本方程 315
22.3 机器人姿态传感器 320
22.4 姿态传感器的构成 337
22.5 气流式水平姿态传感器 342
第三编 机器人语言与听觉 350
23.1 语音应答装置 351
第二十三章 机器人语言 351
23.2 工作的程序化 352
23.3 机器人语言的分类 353
23.4 VAL语言 354
23.5 AL语言 361
第二十四章 机器人的听觉器官 375
24.1人和机器人听觉器官的类比 375
24.2 传感器 377
24.3 拾音器 384
24.4 送话器 386
24.5 扬声器 388
24.6 耳机 391
第二十五章 人机接口技术 394
25.1 给机器人的指令方式 394
25.2 机器人的工作环境示教系统 395
25.3 语音识别技术 396
25.4 自然语言系统 402
第四编 机器人视觉 407
第二十六章 图像技术 407
26.1 点式图像传感器 407
26.2 线列式图像传感器 409
26.3 平面传感器 410
26.4 立体传感器 417
26.5 图像显示 418
26.6 硬件 421
26.7 图像编码 423
第二十七章 计算机视觉 431
27.1 物体识别和分类 431
27.2 软件设计 445
27.3 视觉训练和适应的需要 446
27.4 工业视觉系统 446
27.5 早期机器人视觉系统的实例 448
参考文献 464