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包郵 機器人工程基礎

出版社:機械工業出版社出版時間:2023-09-01
開本: 16開 頁數: 215
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機器人工程基礎 版權信息

機器人工程基礎 內容簡介

本書全面系統地論述了機器人開發設計的工程基礎理論和知識。全書共8章,內容包括:機器人的定義、發展歷史、分類、功能和構成;剛體系統的基本運動學、力學方程;機器人關節、連桿機構、DH建模方法和運動學、動力學方程;機器人常用驅動電動機的工作原理和控制方法;機器人內部傳感器、外部傳感器、傳感器的融合設計;機器人控制器的功能、結構、控制系統的通信;機器人操作系統的體系結構、核心概念、應用方法和典型實例;以機器人操作系統作為開發平臺的協作機器人仿真模型建立、仿真開發和物理環境實驗。本書適合機器人工程專業的高年級本科生和研究生學習,同時也可作為機器人方向的研發者及工程師的參考資料。

機器人工程基礎 目錄

前言
第1章概述1
11機器人的定義和發展歷史1
111機器人的定義1
112機器人的發展歷史2
12機器人的分類4
121工業機器人4
122服務機器人8
123特種機器人10
13機器人的功能和構成12
131機器人的功能12
132機器人的構成12
思考題16
第2章機器人數學基礎17
21描述和變換17
211位置和姿態的描述17
212坐標系映射18
213平移旋轉變換20
22線速度和角速度21
221線速度22
222角速度22
223剛體的線速度和角速度23
23剛體的加速度24
231線加速度24
232角加速度25
24平動和轉動的力學方程25
241慣性張量25
242Newton方程和Euler方程26
思考題27
第3章機器人的機構和運動29
31傳動機構29
311齒輪傳動29
312絲杠30
313帶傳動31
314連桿傳動32
315減速裝置33
32機械臂的構型35
321連桿和關節35
322關節的自由度38
323機械臂的基本結構40
33機器人運動學41
331正運動學41
332DH建模實例45
333逆運動學48
334工作空間55
34動力學56
341 NewtonEuler遞推方法56
342迭代形式與封閉形式的動力學
方程58
343動力學方程應用舉例58
思考題61
第4章機器人的驅動——電動機62
41概述62
42有刷直流電動機63
421有刷直流電動機的工作原理64
422有刷直流電動機的控制方法68
43步進電動機70
431步進電動機的工作原理71
432步進電動機的控制方法73
44永磁同步電動機73
441永磁同步電動機的工作原理74
442永磁同步電動機的控制方法77
45舵機81
451舵機的結構82
452舵機的工作原理82
453舵機的選型84
思考題84
第5章機器人的傳感器和感知86
51概述86
52傳感器的分類86
53內部傳感器87
531位置和角度測量87
532線速度和角速度測量92
533加速度和角加速度測量93
534姿態測量96
535坐標位置傳感器98
54外部傳感器100
541視覺傳感器100
542觸覺傳感器103
543力覺傳感器106
544接近覺傳感器108
545距離傳感器110
546聽覺、味覺、嗅覺傳感器113
55傳感器融合應用示例115
思考題118
第6章機器人控制器119
61控制器的功能119
62控制器的結構121
63運動規劃123
631關節空間的軌跡規劃123
632操作空間的軌跡規劃126
64機器人編程127
641機器人編程級別128
642機器人語言的功能129
65控制系統中的通信131
651RS232131
652USB132
653Ethernet133
654WiFi134
655藍牙135
656IrDA135
657CAN136
思考題137
第7章機器人操作系統138
71概述138
711為什么使用機器人操作系統139
712ROS的特點140
713ROS的版本141
72ROS入門142
721計算圖143
722ROS的文件系統146
723ROS的開源社區147
724安裝ROS147
725ROS的啟動與命令工具150
726ROS實踐151
73進一步理解ROS中的概念和機制156
731節點156
732話題157
733服務160
734動作161
735參數161
736命名163
74ROS的編程應用164
741構建系統164
742話題編程流程172
743服務編程流程179
744動作編程流程182
思考題186
第8章機械臂應用示例187
81機械臂簡介188
82機械臂建模189
821ROS中的機器人模型189
822URDF文件編寫192
823AUBO機械臂模型代碼解讀197
824改進URDF模型202
83機械臂仿真204
831RViz平臺204
832Moveit!架構205
833RViz Moveit!仿真過程207
84機械臂運行實驗210
841系統連接與搭建210
842機械臂運動控制211
843視覺抓取實現212
思考題214
參考文獻215
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