機(jī)器人技術(shù)入門

第1章生活中的各種機(jī)器人1
1.1工業(yè)機(jī)器人1
1.1.1工業(yè)機(jī)器人的用處2
1.1.2工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)4
1.1.3工業(yè)機(jī)器人的類別5
1.1.4工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r7
1.2農(nóng)業(yè)機(jī)器人7
1.2.1農(nóng)業(yè)機(jī)器人的用處7
1.2.2農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)7
1.2.3農(nóng)業(yè)機(jī)器人的類別8
1.2.4農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r8
1.3軍事機(jī)器人10
1.3.1軍事機(jī)器人的用處10
1.3.2軍事機(jī)器人的特點(diǎn)13
1.3.3軍事機(jī)器人的類別13
1.3.4軍事機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r15
1.4服務(wù)機(jī)器人16
1.4.1服務(wù)機(jī)器人的用處16
1.4.2服務(wù)機(jī)器人的特點(diǎn)17
1.4.3服務(wù)機(jī)器人的類別18
1.4.4服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r21
1.5網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人21
第2章機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)22
2.1機(jī)器人的特點(diǎn)22
2.1.1機(jī)器人的共同特征22
2.1.2機(jī)器人與機(jī)器的區(qū)別23
2.2機(jī)器人的定義24
2.3機(jī)器人的發(fā)展歷史及其現(xiàn)狀26
2.3.1機(jī)器人的起源26
2.3.2國外機(jī)器人發(fā)展歷史及其現(xiàn)狀28
2.3.3我國機(jī)器人發(fā)展歷史及其現(xiàn)狀31
2.4機(jī)器人的分類34
2.4.1按機(jī)器人出現(xiàn)時(shí)間及特點(diǎn)分類34
2.4.2按機(jī)器人用途分類35
2.4.3按機(jī)器人控制分類35
2.5機(jī)器人技術(shù)的主要內(nèi)容35
2.5.1機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)35
2.5.2機(jī)器人傳感器技術(shù)36
2.5.3機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)37
2.5.4機(jī)器人自動(dòng)控制技術(shù)38
第3章機(jī)器人的物理結(jié)構(gòu)39
3.1機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的機(jī)械組成部分39
3.2機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)40
3.2.1機(jī)器人的動(dòng)力來源40
3.2.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)42
3.2.3液壓驅(qū)動(dòng)51
3.2.4氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)54
3.3機(jī)器人的感知系統(tǒng)55
3.3.1機(jī)器人感知系統(tǒng)的作用及意義55
3.3.2機(jī)器人傳感器性能指標(biāo)55
3.3.3機(jī)器人傳感器種類57
3.3.4機(jī)器人常用傳感器介紹57
3.4機(jī)器人的執(zhí)行系統(tǒng)62
3.4.1機(jī)器人的移動(dòng)方式63
3.4.2抓取機(jī)構(gòu)66
3.5機(jī)器人的決策控制系統(tǒng)67
3.5.1機(jī)器人決策控制系統(tǒng)的作用及特點(diǎn)67
3.5.2機(jī)器人決策控制系統(tǒng)的組成67
3.5.3機(jī)器人決策控制系統(tǒng)常用控制器68
3.6智能避障滅火小車機(jī)器人實(shí)例69
3.6.1智能避障滅火小車機(jī)器人工作原理69
3.6.2各部分結(jié)構(gòu)說明70
第4章機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)74
4.1運(yùn)動(dòng)的表達(dá)75
4.1.1運(yùn)動(dòng)的物理表達(dá)方式75
4.1.2笛卡兒直角坐標(biāo)系77
4.1.3運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系表達(dá)77
4.2機(jī)器人坐標(biāo)系建立81
4.2.1機(jī)器人三種常用坐標(biāo)系81
4.2.2D?H坐標(biāo)系建立法82
4.3機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系表達(dá)84
4.3.1空間位置的坐標(biāo)系表達(dá)84
4.3.2平動(dòng)、 轉(zhuǎn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系表達(dá)85
4.4機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)88
4.4.1機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)88
4.4.2機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)89
4.5機(jī)器人動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)91
4.5.1幾個(gè)常用物理量91
4.5.2機(jī)器人動(dòng)力分析基本方法93
4.6機(jī)器人動(dòng)力分析實(shí)例94
4.6.1小車——直線順擺系統(tǒng)94
4.6.2牛頓?歐拉法分析小車——直線順擺系統(tǒng)94
4.6.3拉格朗日法分析小車——直線順擺系統(tǒng)96
第5章機(jī)器人的自動(dòng)控制基礎(chǔ)99
5.1機(jī)器人自動(dòng)控制的作用及意義99
5.2自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介101
5.2.1自動(dòng)控制定義和發(fā)展歷史101
5.2.2自動(dòng)控制技術(shù)常用術(shù)語104
5.2.3自動(dòng)控制的圖形表達(dá)106
5.2.4自動(dòng)控制分類107
5.2.5自動(dòng)控制系統(tǒng)基本要求109
5.2.6自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及數(shù)學(xué)表達(dá)109
5.2.7自動(dòng)控制系統(tǒng)典型外作用110
5.3機(jī)器人自動(dòng)控制內(nèi)容112
5.3.1機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制112
5.3.2機(jī)器人的力/力矩控制116
5.4機(jī)器人自動(dòng)控制的方法117
5.4.1線性控制法117
5.4.2非線性控制法120
5.4.3智能控制法121
5.5機(jī)器人自動(dòng)控制實(shí)例123
5.5.1倒立擺系統(tǒng)簡(jiǎn)介124
5.5.2倒立擺系統(tǒng)與機(jī)器人的聯(lián)系125
5.5.3倒立擺系統(tǒng)的自動(dòng)控制126
5.6仿人機(jī)器人穩(wěn)定控制132
5.6.1仿人機(jī)器人的特殊性132
5.6.2仿人機(jī)器人行走穩(wěn)定控制常用方法133
第6章機(jī)器人常用設(shè)計(jì)軟件137
6.1建模設(shè)計(jì)常用軟件137
6.1.1AutoCAD軟件138
6.1.2Pro/E軟件138
6.1.3CATIA軟件139
6.1.4SolidWorks軟件140
6.2動(dòng)力分析常用軟件1416.2.1ADAMS軟件141
6.2.2ANSYS軟件142
6.2.3WorkBench軟件143
6.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)常用軟件144
6.4上位機(jī)編程常用軟件144
6.4.1LabView軟件144
6.4.2VB軟件145
6.4.3VC軟件147
6.5電路仿真和底層編程常用軟件148
6.5.1Proteus軟件148
6.5.2KeilC51軟件149
6.5.3ADS軟件150
6.6軟件設(shè)計(jì)機(jī)器人實(shí)例151
6.6.1Pro/E設(shè)計(jì)智能避障滅火小車機(jī)器人物理結(jié)構(gòu)實(shí)例152
6.6.2MATLAB/Simulink設(shè)計(jì)直線一級(jí)倒立擺自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)例154
第7章機(jī)器人發(fā)展展望157
7.1機(jī)器人硬件發(fā)展展望157
7.1.1機(jī)器人材料技術(shù)發(fā)展157
7.1.2機(jī)器人傳感器技術(shù)發(fā)展160
7.1.3機(jī)器人結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)展162
7.1.4機(jī)器人控制器發(fā)展165
7.2機(jī)器人智能發(fā)展展望167
7.3機(jī)器人與生物結(jié)合169
7.3.1生物機(jī)器人169
7.3.2機(jī)器“人”172
附錄177
附錄1智能避障滅火小車機(jī)器人總體電路圖177
附錄2智能避障滅火小車機(jī)器人避障運(yùn)動(dòng)程序178
附錄3倒立擺物理模型參數(shù)184
附錄4Q矩陣和R矩陣取值及Embedded MATLAB Function模塊內(nèi)部
程序186
附錄5相關(guān)網(wǎng)址187
參考文獻(xiàn)190