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智能机器人学 版权信息
- ISBN：9787560665269
- 条形码：9787560665269 ; 978-7-5606-6526-9
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>>
智能机器人学 内容简介
本书系统的介绍了智能机器人学的基本理论和基础知识。全书分为9章。首先从机器人的历史出发，介绍了其发展趋势、分类、基本系统组成等背景知识；然后详细地描述了机器人学的数学基础，对机械臂运动学、机器人动力学、机器人轨迹规划和机械臂控制系统做了详细介绍；之后介绍了机器人的感知与信息处理、学习与交互技术；*后针对仿生机器人的内部结构和内部原理作了详介绍，给出了仿生机器人实物的展示。
智能机器人学 目录
第1章 绪论 1
1.1 机器人学的发展历史 1
1.1.1 古代机器人传说 2
1.1.2 早期机器人的发展 2
1.1.3 近代机器人的发展 3
1.1.4 未来机器人的展望 5
1.2 机器人的分类及系统组成 6
1.2.1 机器人的分类 6
1.2.2 机器人系统的组成 7
1.2.3 工业机器人的核心零部件 8
1.3 机器人学的研究核心与范畴 10
1.3.1 机器人的硬件模块及感知模块 10
1.3.2 机器人的机器学习算法 10
1.3.3 人机交互 11
本章小结 12
习题1 12
第2章 位姿描述与变换 13
2.1 空间向量坐标运算 13
2.1.1 空间坐标系 13
2.1.2 空间向量的性质及运算 13
2.1.3 向量内积与外积 16
2.2 位置与姿态的描述 17
2.3 旋转矩阵与姿态角 26
2.4 齐次坐标变换 29
本章小结 37
习题2 37
第3章 机械臂运动学 39
3.1 机械臂的正向运动学 39
3.1.1 单连杆的描述 39
3.1.2 多连杆的描述 40
3.1.3 连杆坐标系建立 41
3.1.4 刚体运动位置表示 43
3.1.5 刚体方位与运动姿态 44
3.1.6 连杆变换矩阵推导 47
3.1.7 机械臂的运动方程表示 48
3.2 机械臂的逆向运动学 49
3.2.1 解的存在性分析 49
3.2.2 解的多重性分析 51
3.2.3 逆运动学解法概述 52
3.2.4 代数解法 53
3.2.5 几何解法 55
3.2.6 三轴相交的Pieper解法 56
3.3 机械臂微分运动与雅可比矩阵 58
3.3.1 微分平移和微分旋转 59
3.3.2 微分运动的等价变换 61
3.3.3 雅可比矩阵 63
3.3.4 微分变换法求解雅可比矩阵 64
本章小结 65
习题3 66
第4章 机器人动力学 69
4.1 刚体动力学的基本概念 69
4.1.1 刚体的动能与势能 69
4.1.2 刚体的加速度 70
4.1.3 惯性矩阵与惯性张量 71
4.2 连杆运动的传递 74
4.2.1 旋转关节的角速度传递 75
4.2.2 移动关节的速度传递 76
4.2.3 旋转关节的加速度传递 76
4.2.4 移动关节的加速度传递 76
4.2.5 质心的加速度 76
4.3 操作臂动力学的拉格朗日公式 77
4.4 牛顿-欧拉迭代动力学方程 79
4.5 迭代形式与封闭形式的动力学方程 81
4.6 状态空间和形位空间的动力学方程 84
4.7 建立笛卡儿空间的规范化操作臂动力学方程 85
本章小结 88
习题4 88
第5章 机器人轨迹规划 89
5.1 轨迹规划概述 89
5.2 轨迹规划问题描述 89
5.3 关节空间的规划方法 90
5.3.1 三次多项式插值 91
5.3.2 带有中间路径点约束的三次多项式插值 92
5.3.3 高阶多项式插值 95
5.3.4 含有抛物线拟合的线性函数 95
5.3.5 含有中间路径点约束的抛物线拟合线性函数 97
5.4 笛卡儿空间规划方法 100
5.4.1 笛卡儿空间直线轨迹规划 101
5.4.2 笛卡儿空间圆弧轨迹规划 103
5.4.3 空间连续直线的轨迹规划 106
5.4.4 空间直线-圆弧的轨迹规划 108
5.5 笛卡儿空间规划方法的缺陷 109
5.5.1 中间点超出工作空间 109
5.5.2 奇异点附近的过快关节速度 109
5.6 路径的实时生成 110
5.7 机械臂轨迹规划的优化指标 112
5.7.1 轨迹规划的优化指标 112
5.7.2 含有优化指标的轨迹规划方案计算 113
本章小结 114
习题5 115
第6章 机械臂控制系统 117
6.1 机械臂的位置控制 117
6.1.1 单关节机械臂的建模与控制 117
6.1.2 多关节机械臂的建模与控制 119
6.2 机械臂的力控制 123
6.2.1 机械臂的约束坐标系 123
6.2.2 力的控制原理 125
6.2.3 机械臂的力-位置混合控制方案 126
6.3 李雅普诺夫稳定性理论 129
6.4 机械臂的神经网络控制 131
6.4.1 基于反向传播的前馈神经网络 132
6.4.2 径向基函数前馈神经网络 132
6.4.3 递归神经网络控制 133
6.4.4 零化递归神经网络 135
6.4.5 对偶递归神经网络 137
6.4.6 变参收敛递归神经网络 139
本章小结 142
习题6 142
第7章 机器人感知与信息处理 143
7.1 机器人感知技术 143
7.1.1 机器人感知技术的逻辑 143
7.1.2 机器人感知技术的特点 144
7.1.3 机器人感知技术的融合 144
7.2 视觉系统 145
7.2.1 概述 145
7.2.2 视觉传感器 146
7.2.3 机器人视觉识别 147
7.2.4 机器人视觉定位 151
7.2.5 机器人视觉伺服 152
7.3 触觉系统 155
7.3.1 概述 155
7.3.2 触觉传感器 156
7.3.3 接近觉传感器 159
本章小结 160
习题7 160
第8章 机器人学习与交互 161
8.1 模仿学习 161
8.1.1 概述 161
8.1.2 模仿学习框架 161
8.2 迁移学习 163
8.2.1 概述 163
8.2.2 迁移学习框架 164
8.3 强化学习 165
8.3.1 概述 165
8.3.2 强化学习框架 166
8.4 人机交互 167
8.4.1 语音交互 167
8.4.2 动作交互 168
8.4.3 脑机交互 169
8.4.4 多模式交互 172
8.4.5 机器人交互实例 174
本章小结 177
习题8 178
第9章 仿生机器人 179
9.1 仿生机器人概述 179
9.2 仿生机器人的发展历史 179
9.2.1 国外仿生机器人的发展历史 179
9.2.2 国内仿生机器人的发展历史 182
9.2.3 仿生机器人行业的挑战 183
9.3 仿生机器人的结构 184
9.3.1 人体结构的特点 185
9.3.2 仿生机器人的基本组成 185
9.3.3 仿生机器人的自由度设计 187
9.4 仿生机器人硬件系统设计案例 188
9.4.1 仿生机器人的关节电机选型 189
9.4.2 仿生机器人的头部设计方案 190
9.4.3 仿生机器人的双臂设计 198
9.4.4 仿生机器人其他部分的设计 199
9.4.5 仿生机器人的加工及组装 201
9.5 仿生机器人控制系统设计案例 202
9.5.1 硬件驱动系统设计 203
9.5.2 操作系统设计 205
9.5.3 交互系统设计 209
9.6 仿生机器人实物展示 210
本章小结 212
习题9 213
参考文献 214
展开全部
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