機器人及安全技術(shù)

第一章 機器人的發(fā)展史 1
1.1 機器人名稱的由來 1
1.2 機器人的發(fā)展歷史 2
1.2.1 古代“機器人” 2
1.2.2 現(xiàn)代機器人的發(fā)展歷史 3
1.3 機器人的定義和分類 4
1.3.1 機器人的定義 4
1.3.2 機器人的分類 5
1.4 機器人的結(jié)構(gòu) 10
1.4.1 機器人的基本組成 10
1.4.2 機器人的主要技術(shù)參數(shù) 10
1.4.3 機器人的工作原理 13
1.5 機器人的應(yīng)用 13
1.5.1 民用機器人 13
1.5.2 軍用機器人 14
1.6 機器人發(fā)展現(xiàn)狀 15
1.6.1 美國機器人發(fā)展現(xiàn)狀 15
1.6.2 日本機器人發(fā)展現(xiàn)狀 15
1.6.3 中國機器人發(fā)展現(xiàn)狀 16
1.7 未來機器人的發(fā)展方向 17
第二章 機器人執(zhí)行機構(gòu) 18
2.1 機器人工作原理 18
2.2 機器人執(zhí)行機構(gòu)概況 18
2.3 兩種常見移動機構(gòu) 19
2.3.1 輪式移動機構(gòu) 19
2.3.2 足式移動機構(gòu) 21
2.4 操作裝置結(jié)構(gòu)組成 23
2.4.1 手部機構(gòu) 24
2.4.2 手腕結(jié)構(gòu) 34
2.4.3 臂部結(jié)構(gòu) 35
2.4.4 機身結(jié)構(gòu) 38
2.4.5 機身和臂部的配置形式 38
第三章 機器人驅(qū)動系統(tǒng) 41
3.1 機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動方式 41
3.1.1 關(guān)節(jié)間接驅(qū)動方式 42
3.1.2 關(guān)節(jié)直接驅(qū)動方式 42
3.2 機器人驅(qū)動系統(tǒng) 43
3.2.1 液壓驅(qū)動 43
3.2.2 氣壓驅(qū)動 44
3.2.3 電機驅(qū)動 45
3.3 驅(qū)動系統(tǒng)的運動方式 45
3.3.1 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu) 46
3.3.2 直線驅(qū)動機構(gòu) 46
3.3.3 制動器 46
3.4 電機 47
3.4.1 步進電機 47
3.4.2 直流電機 50
3.4.3 無刷直(交)流伺服電機 56
3.5 驅(qū)動系統(tǒng)的選擇 60
3.5.1 驅(qū)動系統(tǒng) 60
3.5.2 驅(qū)動器的選擇 62
3.5.3 伺服電機的選擇和傳動比的確定 62
3.5.4 驅(qū)動器的安裝 64
3.6 其他驅(qū)動系統(tǒng) 65
3.6.1 超聲波電機 65
3.6.2 磁致伸縮驅(qū)動系統(tǒng) 66
3.6.3 形狀記憶合金驅(qū)動系統(tǒng) 66
第四章 機器人控制技術(shù) 67
4.1 機器人控制基礎(chǔ) 67
4.1.1 機器人控制系統(tǒng)的特點 67
4.1.2 機器人的控制方式 68
4.1.3 機器人的主要控制變量 69
4.2 機器人控制形式 70
4.2.1 位置控制 70
4.2.2 順應(yīng)控制 71
4.3 位置和力的混合控制 72
4.3.1 環(huán)境約束定義 72
4.3.2 C曲面 73
4.3.3 R-C控制器 74
第五章 機器人視覺技術(shù) 75
5.1 圖像處理問題 75
5.1.1 圖像處理簡介 75
5.1.2 圖像處理主要內(nèi)容 76
5.1.3 圖像濾波 77
5.1.4 視覺圖像修正 79
5.1.5 視覺圖像分割 81
5.2 機器視覺理論基礎(chǔ) 83
5.2.1 圖像理解與機器視覺 83
5.2.2 攝像機模型 84
5.3 機器視覺與視覺跟蹤 85
5.3.1 機器視覺簡介 85
5.3.2 視覺跟蹤與主動視覺 86
5.4 圖像形態(tài)學處理 87
5.4.1 圖像直方圖規(guī)范化預(yù)處理 87
5.4.2 圖像的多分辨率表示 88
第六章 專家系統(tǒng)的應(yīng)用及機器人安全性 89
6.1 專家系統(tǒng) 89
6.1.1 專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 89
6.1.2 專家系統(tǒng)的實現(xiàn) 90
6.2 機器人與專家系統(tǒng)在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用 90
6.2.1 機器人感知 90
6.2.2 機器人規(guī)劃 91
6.2.3 機器人控制 92
6.2.4 機器人與專家系統(tǒng)的結(jié)合 94
6.3 機器人中的安全問題 94
6.3.1 通信安全 94
6.3.2 機器人系統(tǒng)安全 96
6.4 機器人應(yīng)用及設(shè)計中的安全問題 100
6.4.1 機器人失控的安全防范 100
6.4.2 機器人安全I/O接口設(shè)計 102
6.4.3 士兵-機器人網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全 103
6.5 結(jié)束語 107
參考文獻 108