目录

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构件参数和运动副变量

5.2构件位姿描述与运动学方程

5.3驱动空间、关节空间和操作空间

5.4机器人系统的坐标系设定

5.5运动学反解

5.6速度与加速度变换

5.6.1速度变换

5.6.2机器人构件的速度描述

5.6.3雅可比矩阵

5.6.4加速度变换

5.7机器人的静力分析

5.7.1构件的静力方程

5.7.2等效关节力与力雅可比矩阵

5.8速度与静力的笛卡儿变换

第6章机器人动力学

6.1拉格朗日方程法

6.2牛顿-欧拉法

6.2.1构件的加速度描述

6.2.2力和力矩的递推

6.2.3牛顿-欧拉动力学方法的递推算法

6.2.4考虑重力的动力学算法

6.3关节空间与操作空间动力学方程

第7章刚性并联机器人的运动学和动力学

7.13-RRS并联机器人的运动学与动力学分析

7.1.13-RRS并联机器人的位姿分析

7.1.23-RRS并联机器人的运动学分析

7.1.33-RRS并联机器人的动力学分析

7.1.4算例分析

7.23-RRC并联机器人的运动学与动力学分析

7.2.13-RRC并联机器人的运动学分析

7.2.23-RRC并联机器人的动力学分析

7.2.3算例分析

7.33-2(PR)RS并联机器人的运动学与动力学分析

7.3.13-2(PR)RS并联机器人的位姿分析

7.3.23-2(PR)RS并联机器人的运动学分析

7.3.33-2(PR)RS并联机器人的动力学分析

7.3.4算例分析

第8章柔性并联机器人的动力学建模与分析

8.1柔性机器人动力学分析方法

8.23-RRS柔性并联机器人的动力学

8.2.1系统单元划分

8.2.2柔性构件的单元模型

8.2.3单元位移型函数

8.2.4单元动能

8.2.5单元变形能

8.2.6单元动力学方程

8.2.7支链动力学方程

8.2.8运动学约束

8.2.9动力学约束

8.2.10系统动力学方程

8.3方程求解

8.43-RRC与3-RSR柔性并联机器人的动力学建模简介

8.5算例分析

第9章柔性并联机器人的动力分析

9.1动态力分析

9.2构件动应力分析

9.3算例分析

第10章柔性并联机器人的虚拟样机仿真

10.1SAMCEF软件简介

10.2SAMCEF软件仿真流程

10.3柔性并联机器人的动态仿真

10.3.13-RRR柔性并联机器人仿真

10.3.23-RRS柔性并联机器人仿真

10.3.33-RSR柔性并联机器人仿真

10.3.43-RRC柔性并联机器人仿真

第11章柔性并联机器人的动态特性分析与优化

11.1频率特性分析

11.2阻尼振动特性分析

11.3构件参数的优化

11.3.1参数优化的数学模型

11.3.2算例分析

第12章柔性并联机器人的运动与动力规划

12.1初始位形优化

12.1.1插值函数分析

12.1.2算例分析

12.2输入运动规划

12.3动力规划

参考文献

附录

附录A角坐标系表示法的24种等价旋转矩阵

附录B空间柔性并联机器人动力学方程的相关矩阵261