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現代機器人系統仿真 版權信息
- ISBN：9787568071253
- 條形碼：9787568071253 ; 978-7-5680-7125-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
現代機器人系統仿真 本書特色
本書體現了作者所在課題組在現代機器人領域取得的科技成果，該研究方向獲得了國家自然科學基金“基于全局動態非結構化人居環境感知的仿人機器人足跡規劃研究（51305436）”、國家重點研發計劃“上肢運動功能主動康復機器人系統（2016YFE0128000）”的支持。
現代機器人系統仿真 內容簡介
機器人系統仿真一直是機器人理論、技術及應用研究的重要及基礎性內容之一。剛體機器人、軟體機器人和剛軟混雜機器人三類機器人系統因物理屬性差異，其數學描述、建模方法和相應的仿真方法也存在明顯差異。本書按照“理論及方法建立—功能模塊及平臺實現—典型仿真案例實現及演示”的思路，系統介紹了剛體機器人、軟體機器人和剛軟混雜機器人三類機器人系統的建模及仿真方法。本書內容及所述方法適用于解決目前常見的機器人操作仿真問題，既可用于相關研究及技術人員的研究及開發參考，也可作為相關領域的研究生及高年級本科生專業用書。本書中仿真案例的源代碼可供下載以供研究及學習用。
現代機器人系統仿真 目錄
目錄
第1章機器人系統仿真概述/1
1.1引言/1
1.2機器人仿真工具/1
1.2.1常用的機器人仿真器/2
1.2.2物理引擎/9
1.3機器人仿真平臺/13
1.3.1ROS發展概況/13
1.3.2ROS架構及基本概念/16
1.3.3基于ROS的機器人仿真平臺搭建/21
1.4機器人仿真任務/26
1.5本章小結/28
本章參考文獻/28
第2章剛體機器人系統仿真方法/32
2.1引言/32
2.2剛體機器人數學建模/32
2.2.1剛體運動學模型創建/32
2.2.2剛體動力學模型創建/40
2.3機械臂運動仿真/46
2.3.1基本運動仿真/47
2.3.2點對點復雜運動仿真/51
2.4機械臂運動規劃/55
2.4.1高維空間隨機采樣規劃/55
2.4.2使用MoveIt!機器人操作框架/69
2.5本章小結/76
本章參考文獻/76
現代機器人系統仿真目錄第3章剛軟混雜機器人系統仿真方法/78
3.1引言/78
3.2剛軟混雜機器人仿真研究動機/78
3.3剛軟混雜系統數學建模/81
3.3.1剛軟混雜系統運動學建模/83
3.3.2剛軟混雜系統動力學建模/89
3.4剛軟混雜系統運動仿真/95
3.4.1純軟體對象仿真實例/95
3.4.2剛軟混雜機器人系統仿真實例/98
3.5本章小結/105
本章參考文獻/105
第4章軟體機器人系統仿真方法/107
4.1引言/107
4.2基于有限元的建模仿真/107
4.2.1軟體材料的本構模型/107
4.2.2綜合實例應用/111
4.3軟體系統運動仿真/114
4.3.1基于Bullet引擎的軟體仿真場景/114
4.3.2軟體對象形變仿真實例/117
4.3.3軟體機器人仿真實例/121
4.4本章小結/131
本章參考文獻/131
第5章機器人系統仿真案例實現/133
5.1引言/133
5.2工業裝配機器人系統仿真/133
5.2.1卡槽類裝配操作仿真/133
5.2.2孔軸配合裝配操作仿真/141
5.3口腔正畸弓絲矯治器制備機器人系統仿真/142
5.3.1可形變弓絲形態仿真/143
5.3.2可形變弓絲彎制規劃/145
5.3.3制備過程仿真/148
5.4仿人機器人系統仿真/151
5.4.1仿真環境工作空間創建/152
5.4.2環境數字地圖構建/153
5.4.3仿人機器人足跡規劃仿真/158
5.5軟體爬行機器人系統仿真/162
5.5.1軟體爬行機器人的形態學設計與建模/162
5.5.2軟體爬行機器人仿真/163
5.6本章小結/165
本章參考文獻/166
第1章機器人系統仿真概述/1
1.1引言/1
1.2機器人仿真工具/1
1.2.1常用的機器人仿真器/2
1.2.2物理引擎/9
1.3機器人仿真平臺/13
1.3.1ROS發展概況/13
1.3.2ROS架構及基本概念/16
1.3.3基于ROS的機器人仿真平臺搭建/21
1.4機器人仿真任務/26
1.5本章小結/28
本章參考文獻/28
第2章剛體機器人系統仿真方法/32
2.1引言/32
2.2剛體機器人數學建模/32
2.2.1剛體運動學模型創建/32
2.2.2剛體動力學模型創建/40
2.3機械臂運動仿真/46
2.3.1基本運動仿真/47
2.3.2點對點復雜運動仿真/51
2.4機械臂運動規劃/55
2.4.1高維空間隨機采樣規劃/55
2.4.2使用MoveIt!機器人操作框架/69
2.5本章小結/76
本章參考文獻/76
現代機器人系統仿真目錄第3章剛軟混雜機器人系統仿真方法/78
3.1引言/78
3.2剛軟混雜機器人仿真研究動機/78
3.3剛軟混雜系統數學建模/81
3.3.1剛軟混雜系統運動學建模/83
3.3.2剛軟混雜系統動力學建模/89
3.4剛軟混雜系統運動仿真/95
3.4.1純軟體對象仿真實例/95
3.4.2剛軟混雜機器人系統仿真實例/98
3.5本章小結/105
本章參考文獻/105
第4章軟體機器人系統仿真方法/107
4.1引言/107
4.2基于有限元的建模仿真/107
4.2.1軟體材料的本構模型/107
4.2.2綜合實例應用/111
4.3軟體系統運動仿真/114
4.3.1基于Bullet引擎的軟體仿真場景/114
4.3.2軟體對象形變仿真實例/117
4.3.3軟體機器人仿真實例/121
4.4本章小結/131
本章參考文獻/131
第5章機器人系統仿真案例實現/133
5.1引言/133
5.2工業裝配機器人系統仿真/133
5.2.1卡槽類裝配操作仿真/133
5.2.2孔軸配合裝配操作仿真/141
5.3口腔正畸弓絲矯治器制備機器人系統仿真/142
5.3.1可形變弓絲形態仿真/143
5.3.2可形變弓絲彎制規劃/145
5.3.3制備過程仿真/148
5.4仿人機器人系統仿真/151
5.4.1仿真環境工作空間創建/152
5.4.2環境數字地圖構建/153
5.4.3仿人機器人足跡規劃仿真/158
5.5軟體爬行機器人系統仿真/162
5.5.1軟體爬行機器人的形態學設計與建模/162
5.5.2軟體爬行機器人仿真/163
5.6本章小結/165
本章參考文獻/166
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現代機器人系統仿真 作者簡介
夏澤洋 中國科學院深圳先進技術研究院軟體機器人研究中心主任，研究員，博士生導師。于2002年獲得上海交通大學學士學位，2008年獲得清華大學博士學位，之后在新加坡及美國工作，2012年回國加入中國科學院深圳先進技術研究院。研究方向為機器人與生物力學，致力于軟體機器人、醫療機器人及生物力學、多模機器人操作及控制的研究。主持了國家自然科學基金聯合基金重點支持項目、國家重點研發計劃“政府間國際科技創新合作”重點專項、廣東省自然科學基金杰出青年項目、廣東省重大科技專項等重要項目20余項。在重要國際期刊及會議上發表論文100余篇，申請專利60余項，曾獲2017年“吳文俊人工智能自然科學獎”、2019年“熊有倫智湖優秀青年學者獎“和2018年“中國電子學會優秀科技工作者”，相關工作多次被《中國科學報》等媒體專題報道。夏博士是英國工程技術學會會士（IET Fellow），IEEE/ASME Transactions on Mechatronics編委，2019年IEEE RCAR（實時計算與機器人學）國際會議總主席。還擔任了中國電子學會青年科學家俱樂部2021年輪值主席，中國電子學會嵌入式系統與機器人分會青年副主任委員，中國職業技術教育學會理事兼學術委員會委員，中國自動化學會機器人專業委員會委員和共融機器人專業委員會委員、中國仿真學會機器人系統仿真專業委員會委員，廣東省人工智能與機器人學會理事，廣東省醫學會醫學人工智能分會常務委員，也是中國科學院青年創新促進會優秀會員。
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