机器人学:建模、控制与视觉 第2版PDF电子书下载

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第1章 概述 1

1.1 机器人的内涵 1

1.2 机器人的应用与发展 4

1.3 机器人学的研究展望 7

1.4 机器人学：建模、控制与视觉 11

第2章 机器人机构 14

2.1 运动副 14

2.2 串联机器人机构 15

2.3 并联机器人机构 20

2.4 机器人手爪 24

2.5 探测车悬架机构 27

2.6 多足步行机器人机构 29

2.7 RV减速器和谐波减速器 31

习题 34

第3章 位姿描述和齐次变换 36

3.1 刚体位姿描述 36

3.2 齐次坐标和齐次变换 40

3.3 运动算子 43

3.4 变换矩阵的运算 44

3.5 RPY角与欧拉角 49

3.6 旋转变换通式 52

3.7 位姿的综合 57

3.8 计算的复杂性 59

习题 60

第4章 刚体速度和静力 63

4.1 线矢量 63

4.2 微分转动与转动速度 66

4.3 微分运动与运动旋量 71

4.4 刚体变换的线矢量表示 78

4.5 螺旋运动 81

4.6 力旋量 85

4.7 线矢量、旋量与螺旋 88

习题 90

第5章 操作臂运动学 93

5.1 连杆参数和连杆坐标系 93

5.2 连杆变换和运动学方程 97

5.3 PUMA560机器人运动学反解 102

5.4 指数积公式 107

5.5 运动学方程的自动生成 112

5.6 运动学反解的子问题 114

5.7 运动学的封闭解和解的存在性、唯一性 120

5.8 驱动空间、关节空间和操作空间 123

习题 125

第6章 操作臂的雅可比矩阵 130

6.1 引例 130

6.2 速度雅可比矩阵 132

6.3 逆雅可比矩阵和奇异性 137

6.4 操作臂的灵巧性 140

6.5 力雅可比矩阵 143

6.6 冗余度机器人 148

6.7 刚度与柔度 152

6.8 误差标定与补偿 154

习题 157

第7章 操作臂动力学 162

7.1 操作臂动力学概述 162

7.2 质点系与单刚体动力学 163

7.3 拉格朗日动力学 168

7.4 操作臂的拉格朗日方程 171

7.5 拉格朗日方程的其他形式 175

7.6 连杆运动的传递 178

7.7 牛顿-欧拉递推动力学方程 182

7.8 基于指数积的牛顿-欧拉方法 187

7.9 关节空间和操作空间动力学 189

7.10 动力学性能指标 191

习题 194

第8章 轨迹生成 196

8.1 轨迹规划的一般性问题 196

8.2 关节轨迹的插值 198

8.3 笛卡儿空间轨迹规划方法 206

8.4 利用四元数进行直线轨迹规划 212

8.5 轨迹的实时生成 217

习题 219

第9章 操作臂的轨迹控制 221

9.1 操作臂的单关节传递函数及PD控制 222

9.2 二阶线性系统控制器的分解 230

9.3 操作臂的单关节控制规律分解 235

9.4 操作臂的非线性控制 236

9.5 操作臂的多关节控制 238

9.6 基于直角坐标的控制 240

9.7 李雅普诺夫稳定性分析 242

习题 245

第10章 操作臂的力控制 247

10.1 概述 247

10.2 力-力矩传感器 248

10.3 约束运动与约束坐标系 250

10.4 力控制规律的分解 253

10.5 间接力控制 255

10.6 直接力控制 260

习题 267

第11章 协调控制 268

11.1 概述 268

11.2 双臂协调运动的约束关系 268

11.3 双臂协调的关节力矩计算 273

11.4 多指手爪的运动分析 277

11.5 抓取的稳定性和可操作性 281

11.6 多指抓取规划和协调控制 283

习题 288

第12章 视觉图像处理 290

12.1 图像传感器与视觉系统 290

12.2 图像几何变换与摄像机成像模型 295

12.3 空间滤波 298

12.4 频域滤波 303

12.5 图像分割 306

12.6 特征提取 309

12.7 图像匹配 312

12.8 图像拼接 316

习题 319

第13章 视觉运动控制 321

13.1 视觉标定 321

13.2 立体视觉 325

13.3 视觉检测 331

13.4 视觉跟踪 336

13.5 视觉伺服控制 340

习题 345

第14章 视觉导航定位 346

14.1 概述 346

14.2 视觉里程计 350

14.3 后端优化 357

14.4 回环检测 362

14.5 建图 365

14.6 激光雷达SLAM 369

14.7 多传感器融合 374

14.8 飞行机器人 377

习题 381

第15章 汽车式移动机器人 382

15.1 简介 382

15.2 运动学建模 384

15.3 机动性 389

15.4 动力学建模 393

15.5 运动控制 395

习题 399

第16章 运动规划 401

16.1 C-空间 401

16.2 广义维罗尼图法 405

16.3 单元分解法与全覆盖路径规划 407

16.4 基于采样的运动规划 410

16.5 人工势力场法 413

习题 416

附录A 符号与术语 417

附录B 术语中英文对照 421

参考文献 425

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