机器人控制——运动学、控制器设计、人机交互与应用实例
机器人控制领域实用且前沿的作品!涵盖基本理论,结合**研究成果进行更深入的阐述,由浅入深,内容翔实,配套资源丰富!课件下载处为本书配套资源。

作者:杨辰光 程龙 李杰

丛书名:机器人科学与技术丛书

定价:99元

印次:1-5

ISBN:9787302553649

出版日期:2020.08.01

印刷日期:2024.08.15

图书责编:曾珊

图书分类:零售

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全书分为基础篇、理论篇和应用篇本三部分,第一部分作为机器人控制的基础,从机器人学的基本理论入手,介绍机器人学相关的基础理论知识;第二部分结合具体设计实例介绍机器人常用的控制方法;最后一部分阐述机器人控制技术在人机交互方面的应用。

杨辰光,华南理工大学教授,博士生导师,广东省智能系统工程研究中心主任、IEEE高级会员,曾任欧盟玛丽居里国际引进学者。2005年获西北工业大学学士学位,2010年获新加坡国立大学博士学位,2011年在英国帝国理工学院从事博士后研究工作,2014年入选国家“青年千人计划”。截止目前,出版三本图书,包括斯普林格出版社专著两部和清华大学出版社出版教材一部(55万字)。在国内外重要学术期刊已发表SCI/EI检索论文200余篇,其中,在**国际期刊如IEEE?Transactions系列会刊上发表过数十篇高水平期刊论文;在机器人领域旗舰会议如ICRA、IROS上多次发表高水平会议论文。作为首位华人作者获得IEEE Transactions on Robotics**论文奖(第一作者),曾获得国际会议**论文奖10项,第七届吴文俊人工智能科学技术三等奖。任教英国普利茅斯大学期间,带队代表普利茅斯大学参加2011 FIRA RoboWorld Cup机器人比赛取得双项世界冠军。主持国家自然科学基金项目2项,广东省科技厅项目3项。国家发明专利授权8项(转让1项),实用新型授权10项。

前言 随着 “工业 4.0” 时代的来临,以机器人、智能制造替代部分人工已成为时代趋势。机器人控制器是根据指令以及传感信息控制机器人完成一定的动作或作业任务的装置,它是机器人的心脏,决定了机器人性能的优劣。目前,由于人工智能、计算机科学、传感器技术及其他相关学科的长足进步,使得机器人技术的研究在高水平上进行,同时也对机器人控制器的性能提出更高的要求,对于不同类型的机器人,如双足步行机器人与关节型工业机器人,控制系统的综合方法有较大差别,控制器的设计方案也不一样。 传统的机器人控制领域的图书大多侧重于对机器人控制理论知识的介绍和研究,对读者而言比较抽象。这些知识难以培养学生的动手能力,难以取得良好的实践教学效果。本书注重理论与应用的结合,力求使读者能够尽快掌握机器人控制技术,了解机器人控制领域一些比较主流的研究方向。本书将机器人控制的理论和应用相结合,一方面概要地介绍了机器人控制的理论,另一方面着力于介绍机器人控制方法的应用实例。 本书大部分内容以各种机械臂为被控对象,书中介绍的控制方法大多选自作者近几年发表在国际高水平杂志和会议中的论文,是近几年机器人控制领域比较先进或者主流的控制方法。书中还有一些控制方法选自机器人控制领域相关书籍中的典型方法,并在不同程度上对这些方法进行了改进和补充。在具体应用场景中,通过对不同控制器设计方法详细的理论阐述和仿真/实验结果分析,使抽象难懂的控制理论易于理解和掌握,方便感兴趣的读者进行更深入的研究。 全书内容分为三篇。第一篇介绍机器人学相关基础理论知识,包括机器人运动学、机器人动力学、机器人轨迹规划等,这些知识是后续...

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第一篇基础篇

第1章机器人学数学基础

1.1刚体的位姿描述

1.1.1位置描述

1.1.2姿态描述

1.1.3坐标系的描述

1.2坐标变换

1.2.1平移坐标变换

1.2.2旋转坐标变换

1.2.3一般坐标变换

1.3齐次变换

1.3.1齐次变换矩阵

1.3.2齐次变换矩阵的逆

1.4运动算子: 平移、旋转和变换

1.4.1平移算子

1.4.2旋转算子

1.4.3变换算子

1.5姿态的其他描述方法

1.5.1XYZ固定角坐标系

1.5.2ZYX欧拉角坐标系

1.5.3ZYZ欧拉角坐标系

1.5.4等效轴角坐标系

1.6本章小结

第2章机器人运动学建模

2.1连杆描述和关节变量

2.1.1机械臂的构成

2.1.2连杆描述

2.1.3连杆连接的描述

2.2DH参数法建立关节坐标系

2.2.1确定和建立坐标系的原则

2.2.2DH参数

2.2.3连杆坐标系建立的步骤

2.3机械臂正运动学方程

2.3.1连杆变换矩阵

2.3.2运动学方程的建立

2.4正运动学方程举例

2.5机械臂逆运动学

2.5.1关节空间与工作空间

2.5.2逆运动学问题的多解性与可解性

2.5.3逆运动学方程的求解

2.6本章小结

第3章机器人微分运动学

3.1机器人微分运动

3.1.1雅可比矩阵...

本书将理论与实际相结合,是较为少见的完整的从基础知识到应用实践的机器人控制系列书籍。初学者可以从中学习机器人控制的基础理论,而相关领域的科研人员可以通过这本书接触到当前机器人控制的先进技术,适合不同层次的机器人爱好者学习。