機(jī)器人控制技術(shù)

前言
第1章緒論
1.1機(jī)器人的定義及發(fā)展歷史
1.1.1什么是機(jī)器人
1.1.2為什么要制造機(jī)器人
1.1.3機(jī)器人的發(fā)展歷史
1.2機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與分類
1.2.1機(jī)器人的結(jié)構(gòu)
1.2.2機(jī)器人的分類
1.3機(jī)器人控制的基本要求
1.3.1機(jī)器人控制的主要內(nèi)容
1.3.2機(jī)器人控制的學(xué)習(xí)要求
習(xí)題
第2章機(jī)器人的本體
2.1機(jī)器人的機(jī)械
2.1.1上肢——臂部、腕部、手部
2.1.2下肢——移動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.1.3軀干——機(jī)身
2.1.4關(guān)節(jié)——傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.2機(jī)器人的硬件
2.2.1處理控制系統(tǒng)
2.2.2驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)
2.2.3傳感器系統(tǒng)
2.3機(jī)器人的電源系統(tǒng)
2.3.1電池的種類
2.3.2直流穩(wěn)壓電源
2.3.3充電裝置
2.4機(jī)器人機(jī)械制作實(shí)例
2.4.1智能小型足球機(jī)器人二輪機(jī)械結(jié)構(gòu)制作實(shí)例
2.4.2智能小型足球機(jī)器人四輪全向移動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例
2.4.3智能中型足球機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例
習(xí)題
第3章機(jī)器人的信息獲取
3.1機(jī)器人的傳感器
3.1.1常用傳感器
3.1.2特殊傳感器
3.1.3傳感器應(yīng)用實(shí)例
3.2機(jī)器人的信息處理
3.2.1常用的數(shù)字濾波方法
3.2.2小波變換在數(shù)字濾波中的應(yīng)用
3.3機(jī)器視覺
3.3.1機(jī)器視覺的組成
3.3.2機(jī)器視覺的工作原理
3.3.3機(jī)器視覺應(yīng)用實(shí)例
習(xí)題
第4章機(jī)器人的底層控制
4.1電動(dòng)機(jī)的選擇與慣量計(jì)算
4.1.1電動(dòng)機(jī)選擇
4.1.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
4.1.3舵機(jī)與轉(zhuǎn)向控制
4.1.4慣量計(jì)算實(shí)例
4.2典型驅(qū)動(dòng)PWM
4.2.1典型驅(qū)動(dòng)
4.2.2PWM驅(qū)動(dòng)原理
4.2.3PWM驅(qū)動(dòng)機(jī)器人實(shí)例
4.3運(yùn)動(dòng)控制與PID
4.3.1電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)分析
4.3.2經(jīng)典PID控制
4.4智能PID參數(shù)整定
4.5機(jī)器人底層控制設(shè)計(jì)實(shí)例
4.5.1智能小型足球機(jī)器人的底層控制設(shè)計(jì)實(shí)例
4.5.2智能中型足球機(jī)器人的底層控制設(shè)計(jì)實(shí)例
習(xí)題
第5章機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)分析
5.1輪式機(jī)器人的空間描述和坐標(biāo)變換
5.1.1位置方位表示與坐標(biāo)系描述
5.1.2平移和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系
5.1.3機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型
5.1.4齊次變換及運(yùn)算
5.1.5機(jī)器人傳感器的觀測模型
5.2運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
5.2.1機(jī)器人坐標(biāo)系
5.2.2雙輪差速移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模實(shí)例
5.2.3全方位移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模實(shí)例
5.3動(dòng)力學(xué)建模
5.3.1雙輪差速移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型
5.3.2全方位移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型
5.4舞動(dòng)的機(jī)器臂——工業(yè)機(jī)器人
5.4.1剛體的描述
5.4.2坐標(biāo)變換
5.5機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的建立
5.5.1連桿參數(shù)和連桿坐標(biāo)系
5.5.2連桿變換
5.6六自由度機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)分析實(shí)例
5.6.1機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)方程的建立
5.6.2運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的求解方法
5.6.3運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
習(xí)題
第6章機(jī)器人的路徑規(guī)劃
6.1機(jī)器人路徑規(guī)劃方法
6.1.1離線路徑規(guī)劃
6.1.2在線路徑規(guī)劃
6.2智能規(guī)劃
6.2.1柵格建模法
6.2.2人工勢場法
6.2.3遺傳算法
6.2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
6.3機(jī)器人路徑規(guī)劃改進(jìn)與實(shí)例
6.3.1人工勢場法的改進(jìn)與實(shí)例
6.3.2遺傳算法的改進(jìn)
習(xí)題
第7章機(jī)器人的上層控制
7.1機(jī)器人操作系統(tǒng)概述
7.1.1ROS的基本介紹
7.1.2ROS系統(tǒng)架構(gòu)
7.1.3ROS系統(tǒng)工具
7.1.4ROS的安裝與回顧
7.2ROS的應(yīng)用舉例
7.2.1控制移動(dòng)底座
7.2.2導(dǎo)航、路徑規(guī)劃和SLAM
7.2.3語音識別及語音合成
7.2.4機(jī)器人的視覺系統(tǒng)
習(xí)題
第8章發(fā)展與展望
8.1機(jī)器人的發(fā)展與展望
8.2機(jī)器人的應(yīng)用舉例與展望
8.2.1老牌制造業(yè)大國德國的“新兵”
8.2.2日本服務(wù)型機(jī)器人嶄露頭角
8.2.3在手術(shù)臺(tái)上大顯身手的英國“機(jī)器人醫(yī)生”
8.2.4機(jī)器人的未來面向家庭
8.2.5機(jī)器人離我們還有多遠(yuǎn)
8.3機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展
8.3.1機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展
8.3.2機(jī)器人控制技術(shù)的發(fā)展與展望
8.4機(jī)器人的情感與倫理展望
習(xí)題
參考文獻(xiàn)