机器人运动学与动力学

作者:刘善增

定价:98元

印次:1-1

ISBN:9787302700999

出版日期:2025.10.01

印刷日期:2025.10.21

图书责编:刘杨

图书分类:学术专著

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"随着科技的发展,机构学和机器人技术受到了国内外学者和企事业单位的广泛关注。其中,开展机器人的运动学和动力学分析,是了解机器人运动本质、研究以及开发高性能机器人的首要任务,也是机器人系统高精度控制和实际应用的理论基础。《机器人运动学与动力学》主要包括机构学与机械动力学基础知识、机器人的位姿描述与齐次变换、螺旋理论基础、机器人运动学与雅可比矩阵、机器人动力学、刚性并联机器人的运动学与动力学,以及柔性并联机器人的动力学建模与分析、动力分析、虚拟样机仿真、动态特性分析和运动与动力规划等柔性机器人的运动学与动力学内容。 《机器人运动学与动力学》可供从事机构学、机器人技术、机械工程、自动化等专业学习或研究的高校师生、科技人员以及工程技术人员阅读与参考。"

序 近年来,人们在卫星发射、空间站建设、月球或火星探测,乃至外星系观测等方面都取得了巨大进展,这对人类进一步探秘外太空生命体,以及拓展人类未来可能的新生存环境等奠定了良好基础。同时,人们也在加速对自身以及地球生物体的探究,比如克隆技术、人造器官、基因工程、神经网络、模式识别、机器人技术等,这些都极大地扩展了人们对自身结构或生命体智能和进化遗传的认知与应用。其中,机器人技术是20世纪人类最伟大的发明之一,其涉及机构学、力学、电子学、控制工程、传感技术、计算机科学、模式识别、人工智能、仿生学等广泛领域。机器人则是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器,在现代工业生产、生活中发挥着越来越重要的作用。从机器人的研究和发展的历程来看,可以分为几个类别: 由串联机器人到并联机器人,再到混联机器人乃至变胞机器人; 由刚性机器人到柔性机器人,再到软体机器人乃至微纳机器人; 由工业机器人到娱乐服务机器人,再到特种机器人乃至极限环境机器人等。近年来机器人研究与应用的广度与深度得到了急速扩展。 目前,机器人已被广泛应用于汽车、冶金、轻工、石化、电子、医药、航空、航天、农业、军工、服务业等52个行业大类和143个行业中类。机器人作为一类特殊的智能化精密机械装备,其研究、设计、制造、装配和应用程度,已成为衡量国家高端制造业水平和科研核心竞争力的重要标志之一。《中国机器人产业发展报告(2022)》显示,2021年我国机器人产业营收超过1300亿元,工业机器人产量达36.6万台,比2015年增长了10倍,成为全球第一大工业机器人市场。2023年2月28日,国家统计局发...

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第1章绪论

1.1串联机器人与并联机器人

1.2柔性机器人

1.3机构学的发展阶段与机器人机构学的研究内容

1.3.1机构学的发展阶段

1.3.2机器人机构学的研究内容

1.3.3机器人动力学的研究内容

第2章机构学与机械动力学基础知识

2.1机构学的基础知识

2.1.1构件及其自由度

2.1.2运动副及其分类

2.1.3运动链与机构

2.1.4机构的活动度

2.1.5机器人机构的分类

2.2机械动力学的基础知识

2.2.1机械系统中常见的动力学问题

2.2.2机械动力学分析的一般过程

2.2.3机械系统的组成元件

2.2.4机械动力学建模的基本原理与方法

第3章机器人的位姿描述与齐次变换

3.1位姿描述

3.2点的映射

3.3齐次坐标与齐次变换

3.4运动算子

3.5变换矩阵的运算

3.6变换方程

3.7欧拉角与RPY角

3.8旋转变换通式

第4章螺旋理论基础

4.1点的矢量表示

4.2直线的矢量表示

4.3两点确定的直线方程及其普吕克坐标

4.4两直线的互矩

4.5线矢量与旋量

4.5.1线矢量

4.5.2旋量

4.5.3旋距

4.5.4旋量的运算

4.6速度旋量

4.7力旋量

4.8旋量的互易性

4.9旋量的相关性

4.9.1Grassmann线几何

4.9.2特殊情形下的旋量相关性

4.10旋量系

4.11反螺旋的物理意义

4.12机构的约束反螺旋与公共约束

4.13常见运动副的旋量表示

4.14机器人自由度分析

第5章机器人运动学与雅可比矩阵

5.1构件... 查看详情

本书全面地阐述了机器人的运动学、动力学问题;内容结构清晰、通俗易懂;理论方法简明、易于掌握;公式推导严谨、详尽;算例丰富、图文并茂,是进行机器人学习、研究和应用开发的助手。


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