機器人建模與控制

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《機器人建模與控制》，吳俊，鄭榮濠，劉山，任沁源 著，出版社： 機械工業出版社。

內容簡介

機器人建模與控制是機器人學的一個重要分支，已滲透到各類機器人的分析和設計中。本書着重介紹機器人建模與控制的基礎知識，包括空間描述和變換、機器人運動學、機器人逆運動學、機器人微分運動學和靜力學、機器人軌跡規劃、機器人動力學、機器人運動控制和機器人力控制等內容。根據工科學生的學習特點，本書選材注意基礎性和系統性，理論推導注意嚴謹性和直觀性，內容表述注意由淺入深、由簡到繁。每章都配有習題供學習時練習。

本書適合作為普通高校機器人工程、自動化、智能製造等專業的本科生和研究生教材，也可供科技工作者學習參考。

目錄

第1章緒論1

1.1機器人學概述2

1.2機器人分類3

1.2.1按控制方法分類3

1.2.2按應用領域分類3

1.2.3按移動功能分類4

1.3機械臂系統與結構4

1.3.1機械臂系統4

1.3.2串聯機械臂5

1.3.3常見機械臂幾何結構5

1.4機器人建模與控制簡述7

1.4.1基本概念7

1.4.2機械臂設計方法9

習題10

第2章空間描述和變換11

2.1坐標系與向量11

2.1.1笛卡兒直角坐標系11

2.1.2向量12

2.1.3三維向量的內積和外積13

2.2參考系中點和剛體的描述16

2.2.1點的位置描述16

2.2.2剛體的位置和姿態描述16

2.2.3齊次變換矩陣17

2.3兩個坐標系的幾何關係18

2.3.1兩個坐標系的相對姿態18

2.3.2兩個坐標系的相對位置19

2.3.3兩個坐標系的相對位姿20

2.3.4同一個點在兩個參考系中的描述21

2.3.5坐標系變換的鏈乘法則22

2.4姿態的歐拉角表示和固定角表示23

2.4.1基本旋轉矩陣23

2.4.2姿態的歐拉角表示25

2.4.3姿態的固定角表示29

2.4.4歐拉角表示和固定角表示的一個缺點32

2.5姿態的等效軸角表示和坐標系的旋轉、平移變換35

2.5.1姿態的等效軸角表示35

2.5.2旋轉矩陣與坐標系旋轉39

2.5.3齊次變換矩陣與坐標系的旋轉、平移40

2.6姿態的單位四元數表示44

2.6.1四元數44

2.6.2單位四元數表示45

2.6.3單位四元數乘法與坐標系旋轉48

2.6.4歐拉參數52

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