作者 |
尤金·卡根尼尔·什瓦布 伊拉德·本-加尔 麦克·威尔逊 |
丛书名 |
机器人学译丛 |
出版社 |
机械工业出版社 |
ISBN |
9782109241653 |
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。 ---------------------------4992320 - 机器人系统实施:制造业中的机器人、自动化和系统集成--------------------------- 本书主要研究工业机器人,首先讲解机器人和周边设备的总体技术问题,继而讨论机器人应用项目的管理和实施,为工业机器人系统的实际应用提供指导。主要内容包括:机器人和自动化技术的发展史;机器人类型和使用机器人的好处;重要的机器人周边设备;机器人的典型应用领域;如何设计机器人应用方案;如何制作机器人项目的用户需求说明书;如何对机器人应用进行经济性评价;如何成功实施机器人应用项目;后总结了机器人系统实施流程,讨论了自动化战略并提出了未来展望。本书适合高等院校机械、自动化、电子和计算机等专业的高年级本科生阅读,也适合正在研究工业机器人的教师和研究生作为参考书目,还值得正在从事工业机器人产品研发的工程师和企业管理人员借鉴。 |
目录 |
[套装书具体书目] 4992320 - 机器人系统实施:制造业中的机器人、自动化和系统集成 - 9787111549376 - 机械工业出版社 - 定价 49 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 ---------------------------4992320 - 机器人系统实施:制造业中的机器人、自动化和系统集成--------------------------- 译者序 致谢 作者简介 第1章简介1 1.1本书范围2 1.2自动化引论3 1.3机器人演变4 1.4机器人应用的发展9 1.4.1汽车工业9 1.4.2汽车零部件11 1.4.3其他领域12 1.4.4未来的增长点12 1.5机器人与就业13 第2章工业机器人15 2.1机器人的结构16 2.1.1关节臂型17 2.1.2SCARA型19 2.1.3直角坐标型20 2.1.4并联型21 2.1.5圆柱坐标型21 2.2机器人的性能22 2.3机器人的选型24 2.4机器人的好处25 2.4.1对系统集成商的好处26 2.4.2对终端用户的好处27 第3章自动化系统组件30 3.1搬运设备31 3.1.1输送机31 3.1.2离散输送车32 3.1.3工件喂料设备32 3.2视觉系统35 3.3工艺设备37 3.3.1焊接37 3.3.2喷涂41 3.3.3粘接和密封41 3.3.4切削和材料去除42 3.4抓手和工具转换器43 3.5工装与夹具45 3.6装配自动化组件47 3.7系统控制48 3.8安全与防护50 3.9小结52 第4章典型应用54 4.1焊接54 4.1.1弧焊54 4.1.2点焊56 4.1.3激光焊接57 4.2调配58 4.2.1喷涂58 4.2.2涂胶和密封60 4.3加工61 4.3.1机械切割61 4.3.2水切割61 4.3.3激光切割63 4.3.4磨削与去毛刺63 4.3.5抛光64 4.4搬运与机床上下料65 4.4.1铸造65 4.4.2注塑66 4.4.3冲压与锻造67 4.4.4机床上下料68 4.4.5测量、检验与测试70 4.4.6码垛71 4.4.7包装与拣选72 4.5装配73 第5章机器人方案设计75 5.1确定应用参数75 5.2初步方案设计77 5.2.1弧焊77 5.2.2机床上下料81 5.2.3码垛82 5.2.4包装84 5.2.5装配87 5.2.6其他应用88 5.3控制与安全89 5.4测试与仿真90 5.5方案细化92 第6章说明书的准备95 6.1说明书的功能要素96 6.1.1概述96 6.1.2自动化方案96 6.1.3需求96 6.2供货范围97 6.2.1需方提供98 6.2.2安全98 6.2.3周边配套服务98 6.2.4项目管理98 6.2.5设计98 6.2.6制造和装配99 6.2.7出厂测试99 6.2.8运输99 6.2.9安装和调试100 6.2.10最终测试和验收100 6.2.11守护人员101 6.2.12培训101 6.2.13文档101 6.2.14保修102 6.2.15其他条款102 6.3验收标准102 6.4附信103 6.5小结103 第7章经济性评价105 7.1机器人的好处106 7.1.1减少操作成本106 7.1.2提高产品质量和一致性107 7.1.3提高员工的工作质量107 7.1.4提高生产量107 7.1.5提高产品制造的柔性107 7.1.6减少原料浪费并增产108 7.1.7遵守安全规则,提高工作场所的卫生和安全程度108 7.1.8减少劳动力流动和招聘工人的困难108 7.1.9减少资金成本108 7.1.10为高价值的制造业节省空间109 7.2快速经济分析109 7.2.1计算应该多保守110 7.2.2什么是技术风险110 7.2.3方案是否具有柔性110 7.2.4谁是投资的驱动者110 7.2.5解决方案过时了吗110 7.2.6竞争能力111 7.2.7公司对自动化的态度111 7.2.8项目实施还是不实施111 7.3明确成本节省111 7.3.1质量成本节省112 7.3.2减少劳动力周转和旷工113 7.3.3卫生和安全113 7.3.4占地面积节省113 7.3.5其他节省113 7.4经济性评价113 7.5合理预算115 第8章成功实施116 8.1项目计划116 8.2供应商的选择118 8.3系统的构建和验收121 8.4安装和调试122 8.5操作和维护123 8.6员工和供应商的参与124 8.6.1供应商125 8.6.2生产人员125 8.6.3维护人员126 8.7避免问题126 8.7.1项目方案127 8.7.2项目启动127 8.7.3系统设计和制造129 8.7.4实施129 8.7.5操作129 8.8小结130 第9章结论132 9.1自动化战略134 9.2展望136 参考文献138 缩写词139 参考网站140 附录A询价信141 附录B用户需求说明书143 索引155 |