重磅推荐
【编辑推荐】
例子有针对性,原理讲得不枯燥本书可作为高等院校自动控制专业、电子工程、机械工程以及机电一体化等相关专业的本科生、研究生的教学使用,也可供从事机器人学研究、开发和应用的相关专业技术人员学习参考。、
【内容简介】
针对困扰工程技术人员多年的大型发电机转子典型问题和故障展开了深入的研究和分析。内容融入了作者多年来从事该领域研究的成果,许多理论及方法系领域内首次提出。作者注重来自现场的手数据和实验数据,通过理论分析与故障案例相结合的形式增强读者消化吸收效果。
【作者简介】
王东署,副教授,主要研究方向是机器人环境认知技术等、机器人智能控制技术,在国内外学术期刊和国际会议上发表关于机器人控制方面的科研论文20余篇。
【媒体评论】
简单清晰,非常实用,通过后面几个针对性的实例,一定会学会机器人运动学、动力学以及控制方面的基础知识。
【前言】
前言 机器人技术从诞生之日起至今,仅仅半个世纪的时间,已经广泛应用于国民经济以及人类生活的各个领域。在现代化的工业生产中,机器人已逐步在焊接、搬运、装配、喷涂、加工检验等诸多领域充当生产主力军的作用,已经成为人类不可或缺的得力助手。在人类的日常生活中,机器人也在保安、医疗、家政服务、抢险排爆等方面,逐步改变着我们的生活和生存方式。 机器人是典型的机电一体化产品,涉及电子技术、计算机技术、机械工程、自动控制以及人工智能等多个学科的知识。随着机器人在人类生产和生活中的应用越来越普及,作为新世纪的大学生和工程技术人员,非常有必要学习和掌握机器人相关的专业技术知识。特别是自动控制专业和机电一体化专业的学生,更应该掌握一定的机器人基础知识。 目前市面上有关机器人的书籍已经有一些了,但有些书的可读性较差,因为在描述机器人运动学和动力学时,需要用到很多上标下标,初学者很难很快适应,其中有些书中有一些上标或下标的错误,误导读者,尤其是初学者,更会被这些错误的上标下标搞得晕头转向,结果事倍功半,效果很差。本书作者以自己多年来学习和研究机器人技术的理解和体会,力争以简单明了的方式来介绍机器人相关技术,使读者能够非常顺利地学习理解相关内容,非常适合初学者使用。 本书的特点就是简单清晰,非常实用,只要把每一章前面的理论搞明白了,再通过后面几个针对性的实例,一定会学会机器人运动学、动力学以及控制方面的基础知识。 本书共分11章,以机器人的基本理论、基本方法以及典型应用为主线,展开介绍,涉及机器人学的概况、运动学、动力学、运动规划、控制以及工程应用等内容。 章对机器人的产生及发展、定义与分类、系统组成、相关学科及研究领域等内容作了简单的介绍,为后续章节的学习奠定基础。 第二章首先介绍了机器人常用的坐标系统,以及操作机的种类,接着介绍了自由度与机动度的概念,然后分别介绍了刚体的自由度、机器人自由度及机构自由度等;介绍了运动副与关节机构,典型操作机,后介绍工业机器人中常用的典型机构-联轴器、减速器、传动机构、驱动机构及其他的常用机构。 第三章介绍了机器人的坐标系统,首先介绍了机器人的位姿,正交坐标系及其性质,坐标变换以及复合坐标变换,然后引入齐次坐标的概念,以及齐次坐标变换,利用齐次坐标来描述机器人的位姿,后分别介绍了相对于固定坐标系的坐标变换原理和相对运动坐标系的坐标变换原理。 第四章位置运动学,重点介绍了D-H参数的表示方式,以及各参数的几何意义和确定方法,如何利用D-H参数建立机器人关节之间的变换矩阵,然后以几个典型的操作机为例,介绍了如何求取机器人的运动学方程,接着以同样的实例介绍了如何求解机器人的逆运动学方程,后介绍了求解逆运动学方程时出现的几个问题。 第五章速度运动学部分,主要解决机器人运动与速度之间的关系,首先介绍了机器人的微分运动,即微分平移和微分旋转,以及微分转动的两个主要定理,在此基础上,介绍了坐标系的微分变换,后根据笛卡尔速度空间和关节空间速度之间的关系,推导出了机器人学中的一个重要概念-雅克比矩阵,并通过几个实例介绍了如何求取机器人的雅克比矩阵,后对求取雅克比矩阵过程中可能出现的奇异位姿进行了介绍。 第六章机器人动力学部分,首先介绍了拉格朗日动力学方程,并通过几个典型的实例介绍了如何利用拉格朗日方程来建立机器人的动力学方程的过程。后推导了一般意义上的机器人动力学方程的原理及过程。 第七章机器人的运动规划,首先介绍了机器人学中路径和轨迹的概念与区别,接着介绍了机器人轨迹规划的基本原理,后从关节空间和笛卡尔空间两个方面,分别介绍了机器人轨迹规划的原理和过程。 第八章机器人传感器技术,主要从内部传感器和外部传感器两个方面介绍了机器人中常用的传感器的种类和工作原理,重点介绍了位置传感器、速度传感器、加速度传感器、触觉传感器、力和力矩传感器以及视觉传感器等的工作原理。 第九章机器人驱动技术,主要介绍了机器人常用的液压驱动,气压驱动以及电气驱动的工作原理,以及其他的新型驱动技术,如磁致伸缩效应器以及形状记忆合金等的工作原理。 第十章机器人控制技术,首先介绍了工业机器人的主要控制方式,接着从单关节控制和多关节控制两个方面分别介绍了机器人的位置控制,然后介绍了机器人常用的力控制方法,后介绍了力和位置混合控制基本原理。 第十一章工业机器人应用实例,主要从喷涂、焊接、建筑、激光加工、冲压等几个方面介绍了工业机器人在工业现场的具体使用,后展望了工业机器人未来的发展趋势。 本书由王东署、朱训练和郭彤颖编写,其中王东署编写了至第八章,朱训林编写了第九章和第十章,郭彤颖编写了第十一章。 本书适合作为初学者学习机器人技术的入门书籍,当作为研究生教材时,可适当增加一些反映机器人近研究进展和使用实例的技术论文或研究资料。本书也适合从事机器人技术研究与开发的工程技术人员参考。 本书参考了国内诸多同行的机器人学著作、论文,作者在本书后的参考文献部分已列出并在此表示感谢,此外,本书的出版还得到国家自然科学基金-非均匀采样系统的若干控制问题研究(61174085)的项目资助,在此表示衷心的感谢。 由于机器人技术的发展日新月异,作者水平有限,本书难以对工业机器人技术进行全面详细的介绍,术中难免有一些不足之处,希望得到各位专家和广大读者的批评指正。
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