機器人學：建模、控制與視覺

第1章 概述（1）
1.1 機器人的內(nèi)涵（1）
1.2 機器人的應用與發(fā)展（4）
1.3 機器人學的研究展望（7）
1.4 機器人學：建模、控制與視覺（11）
第2章 機器人機構（14）
2.1 運動副（14）
2.2 串聯(lián)機器人機構（15）
2.3 并聯(lián)機器人機構（20）
2.4 機器人手爪（24）
2.5 探測車懸架機構（27）
2.6 多足步行機器人機構（29）
2.7 RV減速器和諧波減速器（31）
習題（34）
第3章 位姿描述和齊次變換（36）
3.1 剛體位姿描述（36）
3.2 齊次坐標和齊次變換（40）
3.3 運動算子（43）
3.4 變換矩陣的運算（44）
3.5 歐拉角與RPY角（49）
3.6 旋轉變換通式（52）
3.7 位姿的綜合（57）
3.8 計算的復雜性（59）
習題（60）
第4章 剛體速度和靜力（63）
4.1 線矢量（63）
4.2 微分轉動與轉動速度（66）
4.3 微分運動與運動旋量（71）
4.4 剛體變換的線矢量表示（78）
4.5 螺旋運動（81）
4.6 力旋量（85）
4.7 線矢量、旋量與螺旋（88）
習題（90）
第5章 操作臂運動學（93）
5.1 連桿參數(shù)和連桿坐標系（93）
5.2 連桿變換和運動學方程（97）
5.3 PUMA560機器人運動學反解（102）
5.4 指數(shù)積公式（107）
5.5 運動學方程的自動生成（112）
5.6 運動學反解的子問題（114）
5.7 運動學的封閉解和解的存在性、唯一性（119）
5.8 驅動空間、關節(jié)空間和操作空間（123）
5.9 并聯(lián)機構運動學（124）
習題（130）
第6章 操作臂的雅可比矩陣（135）
6.1 引例（135）
6.2 速度雅可比矩陣（137）
6.3 逆雅可比矩陣和奇異性（142）
6.4 操作臂的靈巧性（145）
6.5 力雅可比矩陣（148）
6.6 冗余度機器人（153）
6.7 剛度與柔度（157）
6.8 誤差標定與補償（159）
習題（162）
第7章 操作臂動力學（167）
7.1 操作臂動力學概述（167）
7.2 質點系與單剛體動力學（168）
7.3 拉格朗日動力學（173）
7.4 操作臂的拉格朗日方程（176）
7.5 拉格朗日方程的其他形式（180）
7.6 連桿運動的傳遞（183）
7.7 牛頓歐拉遞推動力學方程（187）
7.8 基于指數(shù)積的牛頓歐拉方法（191）
7.9 關節(jié)空間和操作空間動力學（193）
7.10 動力學性能指標（195）
習題（198）
第8章 軌跡生成（201）
8.1 軌跡規(guī)劃的一般性問題（201）
8.2 關節(jié)軌跡的插值（203）
8.3 笛卡兒空間軌跡規(guī)劃方法（211）
8.4 利用四元數(shù)進行直線軌跡規(guī)劃（217）
8.5 軌跡的實時生成（222）
8.6 全覆蓋路徑規(guī)劃（224）
習題（227）
第9章 操作臂的軌跡控制（229）
9.1 二階線性系統(tǒng)控制器的分解（230）
9.2 單關節(jié)的建模和控制（235）
9.3 操作臂的非線性控制（242）
9.4 操作臂的多關節(jié)控制（245）
9.5 實際問題（247）
9.6 工業(yè)機器人的集中控制（250）
9.7 分解運動控制（251）
9.8 基于直角坐標的控制（257）
9.9 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析（259）
習題（262）
第10章 機器人的力控制（264）
10.1 概述（264）
10.2 力-力矩傳感器（265）
10.3 約束運動與約束坐標系（267）
10.4 力控制規(guī)律的分解（270）
10.5 間接力控制（272）
10.6 直接力控制（275）
習題（280）
第11章 運動規(guī)劃（282）
11.1 空間及運動規(guī)劃（282）
11.2 廣義維羅尼圖法（286）
11.3 單元分解法運動規(guī)劃（288）
11.4 基于采樣的運動規(guī)劃（289）
11.5 人工勢力場法（291）
習題（294）
第12章 協(xié)調控制（295）
12.1 概述（295）
12.2 雙臂協(xié)調運動的約束關系（295）
12.3 雙臂協(xié)調的關節(jié)力矩計算（300）
12.4 多指手爪的運動分析（304）
12.5 抓取的穩(wěn)定性和可操作性（308）
12.6 多指抓取規(guī)劃和協(xié)調控制（310）
習題（315）
第13章 自適應控制（317）
13.1 模型參考自適應控制（318）
13.2 自校正自適應控制（321）
13.3 自適應擾動控制（323）
13.4 PD自適應控制（325）
13.5 自適應魯棒性聯(lián)合控制（330）
13.6 直角坐標空間自適應控制（331）
13.7 自適應阻抗控制（334）
13.8 自學習控制（338）
習題（342）
第14章 視覺圖像處理（343）
14.1 圖像傳感器與視覺系統(tǒng)（343）
14.2 圖像幾何變換與相機成像模型（348）
14.3 空間濾波（351）
14.4 頻域濾波（356）
14.5 圖像分割（358）
14.6 特征提?。?62）
14.7 圖像匹配（365）
14.8 圖像拼接（368）
習題（372）
第15章 視覺運動控制（373）
15.1 視覺標定（373）
15.2 立體視覺（377）
15.3 視覺檢測（383）
15.4 視覺跟蹤（388）
15.5 視覺伺服控制（392）
習題（397）
第16章 輪式移動機器人（398）
16.1 簡介（398）
16.2 運動學建模（400）
16.3 機動性（405）
16.4 動力學建模（408）
16.5 移動機器人定位（410）
16.6 SLAM與導航（415）
習題（419）
第17章 飛行機器人（420）
17.1 引言（420）
17.2 系統(tǒng)構成（421）
17.3 動力學模型（423）
17.4 控制系統(tǒng)（427）
17.5 全球定位系統(tǒng)GPS（429）
17.6 視覺里程計（431）
習題（434）
附錄A 符號與術語（435）
附錄B 術語中英文對照（438）
參考文獻（441）