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機器人工程基礎 版權信息
- ISBN:9787111733935
- 條形碼:9787111733935 ; 978-7-111-73393-5
- 裝幀:平裝-膠訂
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
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、DH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
11機器人的定義和發展歷史1
111機器人的定義1
112機器人的發展歷史2
12機器人的分類4
121工業機器人4
122服務機器人8
123特種機器人10
13機器人的功能和構成12
131機器人的功能12
132機器人的構成12
思考題16
第2章機器人數學基礎17
21描述和變換17
211位置和姿態的描述17
212坐標系映射18
213平移旋轉變換20
22線速度和角速度21
221線速度22
222角速度22
223剛體的線速度和角速度23
23剛體的加速度24
231線加速度24
232角加速度25
24平動和轉動的力學方程25
241慣性張量25
242Newton方程和Euler方程26
思考題27
第3章機器人的機構和運動29
31傳動機構29
311齒輪傳動29
312絲杠30
313帶傳動31
314連桿傳動32
315減速裝置33
32機械臂的構型35
321連桿和關節35
322關節的自由度38
323機械臂的基本結構40
33機器人運動學41
331正運動學41
332DH建模實例45
333逆運動學48
334工作空間55
34動力學56
341 NewtonEuler遞推方法56
342迭代形式與封閉形式的動力學
方程58
343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
41概述62
42有刷直流電動機63
421有刷直流電動機的工作原理64
422有刷直流電動機的控制方法68
43步進電動機70
431步進電動機的工作原理71
432步進電動機的控制方法73
44永磁同步電動機73
441永磁同步電動機的工作原理74
442永磁同步電動機的控制方法77
45舵機81
451舵機的結構82
452舵機的工作原理82
453舵機的選型84
思考題84
第5章機器人的傳感器和感知86
51概述86
52傳感器的分類86
53內部傳感器87
531位置和角度測量87
532線速度和角速度測量92
533加速度和角加速度測量93
534姿態測量96
535坐標位置傳感器98
54外部傳感器100
541視覺傳感器100
542觸覺傳感器103
543力覺傳感器106
544接近覺傳感器108
545距離傳感器110
546聽覺、味覺、嗅覺傳感器113
55傳感器融合應用示例115
思考題118
第6章機器人控制器119
61控制器的功能119
62控制器的結構121
63運動規劃123
631關節空間的軌跡規劃123
632操作空間的軌跡規劃126
64機器人編程127
641機器人編程級別128
642機器人語言的功能129
65控制系統中的通信131
651RS232131
652USB132
653Ethernet133
654WiFi134
655藍牙135
656IrDA135
657CAN136
思考題137
第7章機器人操作系統138
71概述138
711為什么使用機器人操作系統139
712ROS的特點140
713ROS的版本141
72ROS入門142
721計算圖143
722ROS的文件系統146
723ROS的開源社區147
724安裝ROS147
725ROS的啟動與命令工具150
726ROS實踐151
73進一步理解ROS中的概念和機制156
731節點156
732話題157
733服務160
734動作161
735參數161
736命名163
74ROS的編程應用164
741構建系統164
742話題編程流程172
743服務編程流程179
744動作編程流程182
思考題186
第8章機械臂應用示例187
81機械臂簡介188
82機械臂建模189
821ROS中的機器人模型189
822URDF文件編寫192
823AUBO機械臂模型代碼解讀197
824改進URDF模型202
83機械臂仿真204
831RViz平臺204
832Moveit!架構205
833RViz Moveit!仿真過程207
84機械臂運行實驗210
841系統連接與搭建210
842機械臂運動控制211
843視覺抓取實現212
思考題214
參考文獻215
第1章概述1
11機器人的定義和發展歷史1
111機器人的定義1
112機器人的發展歷史2
12機器人的分類4
121工業機器人4
122服務機器人8
123特種機器人10
13機器人的功能和構成12
131機器人的功能12
132機器人的構成12
思考題16
第2章機器人數學基礎17
21描述和變換17
211位置和姿態的描述17
212坐標系映射18
213平移旋轉變換20
22線速度和角速度21
221線速度22
222角速度22
223剛體的線速度和角速度23
23剛體的加速度24
231線加速度24
232角加速度25
24平動和轉動的力學方程25
241慣性張量25
242Newton方程和Euler方程26
思考題27
第3章機器人的機構和運動29
31傳動機構29
311齒輪傳動29
312絲杠30
313帶傳動31
314連桿傳動32
315減速裝置33
32機械臂的構型35
321連桿和關節35
322關節的自由度38
323機械臂的基本結構40
33機器人運動學41
331正運動學41
332DH建模實例45
333逆運動學48
334工作空間55
34動力學56
341 NewtonEuler遞推方法56
342迭代形式與封閉形式的動力學
方程58
343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
41概述62
42有刷直流電動機63
421有刷直流電動機的工作原理64
422有刷直流電動機的控制方法68
43步進電動機70
431步進電動機的工作原理71
432步進電動機的控制方法73
44永磁同步電動機73
441永磁同步電動機的工作原理74
442永磁同步電動機的控制方法77
45舵機81
451舵機的結構82
452舵機的工作原理82
453舵機的選型84
思考題84
第5章機器人的傳感器和感知86
51概述86
52傳感器的分類86
53內部傳感器87
531位置和角度測量87
532線速度和角速度測量92
533加速度和角加速度測量93
534姿態測量96
535坐標位置傳感器98
54外部傳感器100
541視覺傳感器100
542觸覺傳感器103
543力覺傳感器106
544接近覺傳感器108
545距離傳感器110
546聽覺、味覺、嗅覺傳感器113
55傳感器融合應用示例115
思考題118
第6章機器人控制器119
61控制器的功能119
62控制器的結構121
63運動規劃123
631關節空間的軌跡規劃123
632操作空間的軌跡規劃126
64機器人編程127
641機器人編程級別128
642機器人語言的功能129
65控制系統中的通信131
651RS232131
652USB132
653Ethernet133
654WiFi134
655藍牙135
656IrDA135
657CAN136
思考題137
第7章機器人操作系統138
71概述138
711為什么使用機器人操作系統139
712ROS的特點140
713ROS的版本141
72ROS入門142
721計算圖143
722ROS的文件系統146
723ROS的開源社區147
724安裝ROS147
725ROS的啟動與命令工具150
726ROS實踐151
73進一步理解ROS中的概念和機制156
731節點156
732話題157
733服務160
734動作161
735參數161
736命名163
74ROS的編程應用164
741構建系統164
742話題編程流程172
743服務編程流程179
744動作編程流程182
思考題186
第8章機械臂應用示例187
81機械臂簡介188
82機械臂建模189
821ROS中的機器人模型189
822URDF文件編寫192
823AUBO機械臂模型代碼解讀197
824改進URDF模型202
83機械臂仿真204
831RViz平臺204
832Moveit!架構205
833RViz Moveit!仿真過程207
84機械臂運行實驗210
841系統連接與搭建210
842機械臂運動控制211
843視覺抓取實現212
思考題214
參考文獻215
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