| 作者 |
| 尤金·卡根尼尔·什瓦布 伊拉德·本-加尔 约翰J.克雷格 马修 T. 梅森 |
| 丛书名 |
| 机器人学译丛 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社 |
| ISBN |
| 9782109241655 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介书籍计算机书籍 ---------------------------8083128 - 自主移动机器人与多机器人系统：运动规划、通信和集群--------------------------- 本书首先介绍了在具有完整位置和速度信息的全局坐标系中导航和运动规划的模型和算法。第二部分研究了机器人在势场中的运动，势场是由机器人的期望和知识的环境状态定义的。第三部分介绍了机器人在未知环境中的运动以及利用感测信息进行环境映射的相应任务。第四部分从二维和三维两个方面研究了多机器人系统和群体动力学。 ---------------------------7390735 - 机器人学导论（原书第4版）--------------------------- 本书系统讲解了机器人学的理论知识，主要内容包括：空间位姿的描述和变换、操作臂的正运动学和逆运动学、操作臂的雅可比、操作臂动力学、轨迹规划、操作臂的机构设计、操作臂的线性和非线性控制、操作臂的力控制、机器人编程语言和离线编程。此外，各章末包括不同难度的习题、编程练习和MATLAB练习。 本书可作为高等院校相关专业的教材和参考书，也可供相关技术人员参考。 ---------------------------7113325 - 机器人操作中的力学原理--------------------------- 本书是学习机器人操作的基础教材，旨在介绍机器人操作过程中的力学原理和规划算法。在力学原理部分，本书将从一个全新视角来审视经典力学，包括运动学、静力学和动力学，并使用新的方法（如多种图形化方法）来解决在其他书籍中没有出现过的一些特殊问题。在规划算法部分，本书将使用基于状态空间的方法，同时考虑如何处理以下两个难题：使用经典力学得到的高维连续状态空间并不适合用于搜索算法；由于机器人的感知和运动控制等系统以及周围环境因素而带来的不确定性。 . 本书可作为有一定机器人运动学、动力学和控制基础的本科生与研究生教材。 |
| 目录 |
| [套装书具体书目] 7113325 - 机器人操作中的力学原理 - 9787111584612 - 机械工业出版社 - 定价 59 7390735 - 机器人学导论（原书第4版） - 9787111590316 - 机械工业出版社 - 定价 79 8083128 - 自主移动机器人与多机器人系统：运动规划、通信和集群 - 9787111687436 - 机械工业出版社 - 定价 99 ---------------------------8083128 - 自主移动机器人与多机器人系统：运动规划、通信和集群--------------------------- 贡献者名单 译者序 前言 致谢 配套资源 第1章绪论1 11机器人的早期历史1 12自主机器人2 13机械臂5 14移动机器人6 15多机器人系统和集群机器人9 16本书的宗旨和结构12 参考文献13 第2章全局坐标系下的运动规划17 21动机17 22符号表示17 221构型空间17 222工作空间18 223权重函数18 23已知构型空间的运动规划19 231势场法19 232基于网格的算法21 233基于采样的算法23 24已知部分构型空间的运动规划24 241BUG025 242BUG126 243BUG226 25小结26 参考文献27 第3章基础感知28 31传感器基本方案28 32障碍传感器（安全保险杆）29 33里程计传感器38 34距离传感器41 341飞行时间测距仪41 342相移测距仪44 343三角测距仪46 344超声波测距仪46 35小结49 参考文献49 第4章全局坐标系下的运动表示50 41移动机器人模型50 411轮式移动机器人50 412空中移动机器人51 42Hilare型移动机器人的运动学与控制53 421Hilare型移动机器人的前向运动学53 422Hilare型移动机器人的速度控制54 423轨迹跟踪55 43四旋翼移动机器人的运动学与控制57 431四旋翼移动机器人的动力学57 432螺旋桨的力与转矩58 433姿态变换58 434四旋翼动力学模型60 435简化动力学模型61 436四旋翼的轨迹跟踪控制61 437仿真63 参考文献65 第5章势场和导航函数下的运动66 51问题描述66 52梯度下降法67 521无约束的梯度下降67 522有约束的梯度下降69 53闵可夫斯基和70 54人工势场法71 55导航函数法74 551静态确定性环境下的导航函数74 552静态不确定性环境下的导航函数76 553动态环境下的导航函数与势场78 56小结79 参考文献80 第6章全球卫星导航系统与机器人定位81 61卫星导航概论81 62位置计算82 621多径信号82 622GNSS精度分析83 623精度因子83 63坐标系84 631纬度、经度和海拔84 632UTM投影85 633局部笛卡儿坐标系85 64速度计算86 641计算大纲86 642插入说明86 65城市导航87 651城市峡谷导航87 652地图匹配88 653航位推算——惯性传感器88 66GNSS数据与INS结合88 661改进的粒子滤波器89 662结合GNSS和INS估计速度89 67GNSS协议90 68其他类型的GPS91 681辅助全球定位系统91 682差分全球定位系统91 683实时动态导航92 69GNSS威胁92 691GNSS干扰92 692GNSS欺骗92 参考文献92 第7章局部坐标系下的运动94 71全局运动规划与导航94 72不确定性运动规划96 721运载器性能的不确定性96 722传感器的不确定性97 723适应不确定性的运动规划97 73在线运动规划98 731带微分约束的运动规划99 732被动运动规划101 74利用局部地图进行全局定位101 75三维空间中无人机的运动规划103 76小结105 参考文献105 第8章未知环境中的运动108 81基于概率地图的定位108 811信念分布与马尔可夫定位110 812运动预测与卡尔曼定位113 82未知环境建图与决策116 821建图和定位116 822不确定性条件下的决策121 83概率运动规划实例127 831信念空间中的运动规划127 832环境建图132 84小结134 参考文献135 第9章移动机器人的能量限制与能量效率138 91引言138 92移动机器人的能量限制问题138 93移动机器人功率管理和能量控制的精选文献分析139 94移动机器人的能量模型140 95移动机器人推进141 951轮式移动机器人的推进142 952履带式移动机器人的推进143 96机械能源的能量模型145 961内燃机145 962锂电池146 97小结146 参考文献147 第10章多机器人系统与集群149 101多智能体系统与机器人集群149 1011多智能体系统原理149 1012基本蜂拥规则与聚合和避碰的方法155 102智能体的控制与集群的定位163 1021基于智能体的模型164 1022集群动力学的概率模型175 103小结178 参考文献179 第11章基于共享环境地图的协作运动182 111基于共享信息的协作运动182 1111公共势场中的运动183 1112共享本地环境信息的地形中的运动187 112异构环境中的集群动力学189 1121异构环境和外部势场下的基础集群189 1122基于公共概率地图的集群搜索193 113基于共享环境地图的集群动力学案例195 1131基于多搜索器的概率搜索195 1132基于吸引/排斥势的避障、避碰197 114小结201 参考文献202 第12章直接与间接通信下的协作运动203 121组内移动机器人间的通信203 122简单的通信协议与协作行为的示例206 1221移动机器人组的通信协议示例206 1222协议的实现和移动机器人协作行为的示例214 123间接通信与复合通信的示例218 1231蚂蚁运动模型与信息素机器人系统仿真218 1232用于移动机器人组的生物信号方法与破坏性搜索221 124小结224 参考文献225 第13章布朗运动与集群动力学228 131郎之万和福克普朗克形式体系228 132实例229 133小结235 参考文献235 第14章结论236 术语表237 ---------------------------7390735 - 机器人学导论（原书第4版）--------------------------- 译者序 前言 第1章概述 1.1背景 1.2操作臂的力学与控制 1.3符号 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第2章空间描述和变换 2.1引言 2.2描述：位置、姿态与位姿 2.3映射：从一个坐标系到另一坐标系的变换 2.4算子：平移、旋转和变换 2.5总结和说明 2.6变换的计算 2.7变换方程 2.8其他姿态描述 2.9自由矢量的变换 2.10计算问题 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第3章操作臂运动学 3.1引言 3.2连杆的描述 3.3连杆连接的描述 3.4连杆坐标系的定义 3.5操作臂运动学 3.6驱动器空间、关节空间和笛卡儿空间 3.7实例：两种工业机器人的运动学问题 3.8坐标系的标准命名 3.9工具的位置 3.10计算问题 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第4章操作臂逆运动学 4.1引言 4.2解的存在性 4.3当n<6时操作臂子空间的描述 4.4代数解法和几何解法 4.5简化成多项式的代数解法 4.6三轴相交的Pieper解法 4.7操作臂逆运动学实例 4.8标准坐标系 4.9操作臂求解 4.10重复精度和精度 4.11计算问题 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第5章雅可比：速度和静力 5.1引言 5.2时变位置和姿态的符号表示 5.3刚体的线速度和角速度 5.4对角速度的进一步研究 5.5机器人连杆的运动 5.6连杆之间的速度“传递” 5.7雅可比 5.8奇异性 5.9操作臂的静力 5.10力域中的雅可比 5.11速度和静力的笛卡儿变换 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第6章操作臂动力学 6.1引言 6.2刚体的加速度 6.3质量分布 6.4牛顿方程和欧拉方程 6.5牛顿欧拉递推动力学方程 6.6迭代形式与封闭形式 6.7封闭形式的动力学方程应用举例 6.8操作臂动力学方程的结构 6.9操作臂动力学的拉格朗日方程 6.10笛卡儿空间中的操作臂动力学 6.11考虑非刚体影响 6.12动力学仿真 6.13计算问题 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第7章轨迹生成 7.1引言 7.2关于路径描述和路径生成的综述 7.3关节空间的规划方法 7.4笛卡儿空间规划方法 7.5笛卡儿路径的几何问题 7.6路径的实时生成 7.7使用机器人编程语言描述路径 7.8使用动力学模型的路径规划 7.9无碰撞路径规划 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第8章操作臂的机构设计 8.1引言 8.2基于任务需求的设计 8.3运动学构型 8.4工作空间属性的定量方法 8.5冗余结构与闭链结构 8.6驱动方案 8.7刚度与变形 8.8位置检测 8.9光学编码器 8.10力传感 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第9章操作臂的线性控制 9.1引言 9.2反馈与闭环控制 9.3二阶线性系统 9.4二阶系统的控制 9.5控制规律的分解 9.6轨迹跟踪控制 9.7抑制干扰 9.8连续控制与离散时间控制 9.9单关节的建模和控制 9.10工业机器人控制器的结构 参考文献 习题 编程练习 MATLAB练习 第10章操作臂的非线性控制 10.1引言 10.2非线性系统和时变系统 10.3多输入多输出控制系统 10.4操作臂的控制问题 10.5实际问题 10.6当前工业机器人控制系统 10.7李雅普诺夫稳定性分析 10.8基于笛卡儿坐标的控制系统 10.9自适应控制 参考文献 习题 编程练习 第11章操作臂的力控制 11.1引言 11.2工业机器人在装配作业中的应用 11.3部分约束任务中的控制坐标系 11.4力/位混合控制问题 11.5质量弹簧系统的力控制 11.6力/位混合控制方法 11.7当前工业机器人控制方法 参考文献 习题 编程练习 第12章机器人编程语言及编程系统 12.1引言 12.2可编程机器人的三个发展水平 12.3应用实例 12.4机器人编程语言的必要条件 12.5机器人编程语言的特殊问题 参考文献 习题 编程练习 第13章离线编程系统 13.1引言 13.2离线编程系统的要点 13.3PILOT仿真器 13.4离线编程系统的自动子任务 参考文献 习题 编程练习 附录A三角恒等式 附录B24种转角排列设定法 附录C逆运动学公式 部分习题答案 索引 ---------------------------7113325 - 机器人操作中的力学原理--------------------------- 译者序 前言 第1章 操作 1 1.1 实例1：人工操作 1 1.2 实例2：一种自动装配系统 3 1.3 操作中亟待解决的问题 4 1.4 操作技术的分类 6 1.5 文献注释 7 习题 8 第2章 运动学 9 2.1 基础知识 9 2.2 平面运动学 12 2.3 球面运动学 16 2.4 空间运动学 18 2.5 运动学约束 20 2.5.1 非完整约束 23 2.5.2 根据速度中心对平面约束 进行分析 27 2.6 运动机构 29 2.7 文献注释 31 习题 31 第3章 运动学表示 34 3.1 空间旋转的表示 34 3.1.1 轴线–角度 35 3.1.2 旋转矩阵 36 3.1.3 欧拉角 40 3.1.4 四元数 42 3.2 空间位移的表示 49 3.2.1 齐次坐标 50 3.2.2 旋量坐标 51 3.3 运动学约束 58 3.4 文献注释 61 习题 61 第4章 运动学操作 65 4.1 路径规划 65 4.1.1 实际中的抓取和放置 66 4.1.2 位形空间变换 67 4.1.3 路径规划——离散C空间内的启发式搜索 70 4.2 非完整系统的路径规划 71 4.3 接触的运动学模型 72 4.4 文献注释 74 习题 74 第5章 刚体静力学 78 5.1 刚体上的作用力 78 5.2 多面体凸锥 83 5.3 接触力旋量与力旋量锥 85 5.4 速度旋量空间中的锥 87 5.5 有向平面 88 5.6 瞬心和Reuleaux方法 91 5.7 力线和力矩标记 92 5.8 对偶力 94 5.9 总结 97 5.10 文献注释 97 习题 98 第6章 摩擦 101 6.1 库仑定律 101 6.2 单自由度问题 103 6.3 平面内的单点接触问题 105 6.4 摩擦锥的图形表示 106 6.5 静平衡问题 106 6.6 平面滑动 108 6.6.1 平面滑动的力和力矩 109 6.6.2 极限曲面 111 6.7 文献注释 115 习题 115 第7章 准静态操作 118 7.1 抓取和夹具固持 118 7.2 推 121 7.3 稳定的推进 125 7.3.1 Peshkin界限 127 7.3.2 “平分线”界限 128 7.3.3 “竖直带”界限 128 7.3.4 计算稳定的推进动作 129 7.3.5 规划稳定的推进轨迹 131 7.4 零件定向 132 7.4.1 半径函数和推函数 133 7.4.2 旋转对称：定向到对称 135 7.4.3 不确定性的建模 135 7.4.4 规划算法 136 7.5 装配 138 7.6 文献注释 142 习题 143 第8章 动力学 148 8.1 牛顿定律 148 8.2 三维空间中的一个质点 149 8.3 力矩和动量矩/角动量 150 8.4 质点系的动力学 151 8.5 刚体动力学 153 8.6 角惯量矩阵 156 8.7 自由旋转体的运动 161 8.8 平面内的单点接触问题 163 8.8.1 摩擦的不一致性 165 8.8.2 摩擦的不确定性 167 8.9 平面动力学的图形方法 168 8.10 平面内的多点接触问题 170 8.11 文献注释 172 习题 172 第9章 碰撞 174 9.1 质点碰撞 174 9.1.1 摩擦：一个不好的模型 176 9.1.2 一个更好的模型 177 9.2 刚体碰撞 179 9.3 文献注释 184 习题 184 第10章 动态操作 185 10.1 准动态操作 185 10.2 短暂动态操作 188 10.3 完全动态操作 189 10.4 文献注释 191 习题 193 附录 无限远点 194 参考文献 197 索引 201 |