機器人控制方法與理論

第1章緒論/1
1.1機器人的定義與分類 /1
1.2機器人的發(fā)展 /2
1.3機器人的應(yīng)用/3
參考文獻 /4
第2章機器人的運動學(xué)/6
2.1世界坐標系與局部坐標系/6
2.2齊次矩陣/6
2.2.1平面二維齊次矩陣/7
2.2.2空間三維齊次矩陣/8
2.3DH參數(shù)/8
2.4DH矩陣/9
2.5正運動學(xué)求解/10
2.6運動學(xué)逆解/14
2.6.1運動學(xué)方程逆解/14
2.6.2機械手平面運動學(xué)逆解/15
2.7.3機械手空間運動學(xué)逆解/17
2.7工業(yè)機器人的工作空間/18
參考文獻/20
第3章移動機器人與移動平臺的全向控制/22
3.1機器人移動車輛/23
3.2機器人全向輪移動平臺/24
3.2.1全向輪移動平臺的結(jié)構(gòu)/24
3.2.2AGV運動狀態(tài)分析/27
3.2.3AGV運動模型/28
3.2.4麥克納姆輪幾何結(jié)構(gòu)/29
3.2.5AGV小車滾輪的運動/31
3.3機器人AGV平臺采用麥克納姆輪的動力分析/33
3.3.1麥克納姆輪的上下振動位移分析/33
3.3.2麥克納姆輪的輥子與地面接觸力分析/34
3.3.3麥克納姆輪與地面的摩擦力分析/35
3.3.4麥克納姆輪軸旋轉(zhuǎn)副受力分析/36
3.4采用麥克納姆輪的AGV叉車/38
3.4.1AGV叉車運動學(xué)模型/38
3.4.2叉車縱向行駛/39
3.4.3橫向行駛/41
3.4.4斜向（-45°方向）行駛/42
3.4.5AGV叉車轉(zhuǎn)向行駛/43
3.5AGV的控制系統(tǒng)/44
參考文獻/46
機器人控制方法與理論目錄第4章機器人視覺/48
4.1單目視覺/48
4.2雙目視覺/49
4.2.1雙目視覺的原理/49
4.2.2雙目立體視覺系統(tǒng)的標定/51
4.2.3雙目立體視覺系統(tǒng)的實驗/52
4.3結(jié)構(gòu)光視覺/54
4.4Kinect視覺/55
4.4.1Kinect傳感器/55
4.4.2Kinect視覺的系統(tǒng)/56
4.4.3Kinect骨骼關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)/59
4.4.4Kinect骨骼識別/59
4.4.5Kinect 控制機器人/62
參考文獻 /65
第5章機器人導(dǎo)航方法與控制/66
5.1概述/66
5.2地上磁標導(dǎo)航/68
5.2.1磁導(dǎo)引傳感器與地標傳感器/68
5.2.2磁導(dǎo)引設(shè)計/70
5.2.3采用RFID標簽與RFID傳感器的小車導(dǎo)航/71
5.2.4移動機器人采用RFID的控制/73
5.3慣性測量單元導(dǎo)航/75
5.3.1慣性測量單元IMU/75
5.3.2慣性導(dǎo)航原理/75
5.4GPS導(dǎo)航/76
5.5SLAM即時定位與地圖構(gòu)建導(dǎo)航/77
5.5.1地圖構(gòu)建/78
5.5.2定位/78
5.5.3SLAM的數(shù)學(xué)模型/79
5.5.4移動機器人的自定位/80
5.5.5基于EKF的機器人定位/83
5.5.6EKF定位算法/85
5.5.7機器人的SLAM實現(xiàn)/85
參考文獻/88
第6章工業(yè)機器人與力控制和阻抗控制/89
6.1工業(yè)機器人的定義與分類/89
6.2力控制與阻抗控制/89
6.3力傳感器/90
6.4力控制與阻抗控制的應(yīng)用/91
6.4.1機器人寫字畫圖/91
6.4.2機器人握手/92
6.4.3機器人示教/92
6.5工業(yè)機器人的關(guān)鍵部件與控制/93
6.5.1機器人的平衡控制/93
6.5.2關(guān)節(jié)的速度控制/95
6.5.3控制系統(tǒng)/97
6.5.4手爪機構(gòu)與控制/97
6.6六自由度關(guān)節(jié)機器人的運動與控制/101
6.6.1六自由度關(guān)節(jié)機器人與主體結(jié)構(gòu)/101
6.6.2手腕結(jié)構(gòu)與控制/102
6.6.3末端執(zhí)行器/102
6.6.4焊接機器人/103
6.7四軸碼垛機器人的運動與控制/105
6.7.1碼垛機器人/105
6.7.2碼垛機器人的主體結(jié)構(gòu)/105
6.7.3碼垛機器人運動模擬/110
6.8直角坐標機器人和圓柱坐標機器人的運動與控制/114
參考文獻/117
第7章水下機器人的運動與控制/119
7.1魚類游動分析/119
7.2魚機器人的運動/125
7.2.1魚機器人/125
7.2.2魚機器人的游動/126
7.3魚機器人結(jié)構(gòu)/128
7.3.1魚機器人機械結(jié)構(gòu)/128
7.3.2魚機器人的驅(qū)動結(jié)構(gòu)/131
7.3.3魚機器人的驅(qū)動線材料/133
7.3.4魚皮的材料及結(jié)構(gòu)/133
7.3.5控制部分及電路/133
7.4青蛙機器人/135
7.4.1青蛙游動過程分析/135
7.4.2青蛙機器人的運動/136
參考文獻/138
第8章足式機器人及其步態(tài)分析/139
8.1足式機器人與步態(tài)/139
8.1.1兩足機器人/140
8.1.2四足機器人/142
8.1.3六足機器人/145
8.1.4足式機器人的驅(qū)動元件選擇/146
8.2人形機器人的步態(tài)/148
8.2.1人形機器人的自由度配置/148
8.2.2人形機器人的幾何參數(shù)/151
8.2.3人形機器人的典型部件/152
8.2.4雙足機器人的步態(tài)/157
8.3四足機器人的步態(tài)/158
8.3.1四足機器人的自由度配置/158
8.3.2四足機器人的結(jié)構(gòu)/159
8.3.3四足機器人的步態(tài)/160
8.4六足機器人的步態(tài)/164
8.4.1六足機器人的自由度配置/164
8.4.2六足機器人的結(jié)構(gòu)/164
8.4.3六足機器人的步態(tài)/166
參考文獻/170
第9章飛行機器人與飛行姿態(tài)/172
9.1鳥類飛行機器人/172
9.1.1鳥類飛行機理/172
9.1.2鳥機器人的運動/175
9.2昆蟲飛行機器人/176
9.2.1昆蟲飛行機理/176
9.2.2昆蟲機器人的運動/178
9.3撲翼機器人的實驗方法/179
參考文獻/180