第1章 绪论 1
1.1 历史 1
1.2 机器人 5
1.3 机器人的用途 8
总结 13
练习 13
基于Web的练习 13
第2章 串行机器人 14
2.1 机器人子系统 14
2.2 按机器人的应用分类 24
2.3 按机器人的坐标方式分类 24
2.4 按机器人的驱动系统分类 29
2.5 按机器人的控制方式分类 29
2.6 按机器人的编程方法分类 30
总结 30
练习 31
基于Web的练习 31
第3章 执行系统 32
3.1 气动执行机构 33
3.2 液压执行机构 36
3.3 电动执行机构 38
3.4 电动机选型 49
总结 50
练习 50
基于Web的练习 51
第4章 传感系统 52
4.1 传感器分类 52
4.2 内部传感器 53
4.3 外部传感器 62
4.4 视觉系统 66
4.5 传感器选型 72
总结 74
练习 75
基于Web的练习 75
第5章 位姿变换 76
5.1 机器人机构形式 76
5.2 刚体位姿 83
5.3 坐标变换 92
5.4 DH参数 100
总结 109
练习 109
基于MATLAB的练习 110
第6章 运动学 112
6.1 运动学正解 113
6.2 运动学逆解 121
6.3 速度分析：雅可比矩阵 130
6.4 杆件速度 133
6.5 雅可比矩阵计算 134
6.6 用解耦正交补矩阵求雅可比矩阵 138
6.7 奇异点分析 141
6.8 加速度分析 143
总结 144
练习 144
基于MATLAB的练习 145
第7章 静力分析 146
7.1 力和力矩的平衡 147
7.2 递推计算 149
7.3 等效关节力矩 151
7.4 静力学中雅可比矩阵的作用 157
7.5 力椭球 161
总结 162
练习 162
基于MATLAB的练习 162
第8章 动力学 163
8.1 惯性特性 164
8.2 欧拉-拉格朗日方程 172
8.3 牛顿-欧拉方程 181
8.4 递推牛顿-欧拉算法 186
8.5 动力学算法 195
总结 203
练习 203
基于Web的练习 203
基于MATLAB的练习 204
第9章 递推机器人动力学 205
9.1 动力学模型 206
9.2 解析表达式 211
9.3 运用RIDIM的递推逆向动力学 221
9.4 递推正向动力学与仿真 229
总结 236
练习 236
RIDIM基础练习 236
基于MATLAB的练习 237
第10章 控制 239
10.1 控制技术 240
10.2 二阶线性系统 242
10.3 反馈控制 246
10.4 反馈控制系统的性能 252
10.5 机器人关节 255
10.6 关节控制 260
10.7 非线性轨迹控制 266
10.8 状态空间的表示和控制 270
10.9 稳定性 276
10.10 笛卡儿空间和力的控制 279
总结 281
练习 282
基于MATLAB的练习 282
第11章 运动规划 283
11.1 关节空间规划 284
11.2 笛卡儿空间规划 290
11.3 位置和姿态轨迹 295
11.4 点到点规划 300
11.5 连续轨迹生成 306
总结 314
练习 314
基于MATLAB的练习 315
第12章 机器人用计算机 316
12.1 运算速度 316
12.2 硬件要求 320
12.3 控制要求 322
12.4 机器人编程 325
12.5 硬件体系结构 334
总结 337
练习 337
基于Web的练习 337
附录A 数学基础 338
附录B MATLAB与RIDIM的使用说明 346
附录C 学生项目：案例分析 357
参考文献 365
索引 369
教师反馈表 373