作者前言
第1章緒論1
1.1機器人概述1
1.1.1機器人定義及發展1
1.1.2機器人分類6
1.2機器人的數學模型8
1.2.1機器人的符號表示8
1.2.2位形空間8
1.2.3狀態空間9
1.2.4工作空間9
1.3機器人機構學概述9
1.4機構學基本概念10
1.5機器人機構的研究內容與分類13
習題114
第2章機器人機構設計15
2.1機器人系統組成15
2.2機器人的總體機構設計15
2.2.1關節型工業機器人16
2.2.2球坐標型工業機器人16
2.2.3SCARA型工業機器人17
2.2.4圓柱型工業機器人17
2.2.5笛卡兒型工業機器人17
2.2.6并聯工業機器人18
2.3工業機器人減速器19
2.4工業機器人機身機構設計21
2.5工業機器人臂部機構設計22
2.6工業機器人腕部機構設計23
習題225
第3章機器人機構學的數學基礎26
3.1三維空間剛體運動26
3.1.1剛體的位姿描述26
3.1.2坐標變換28
3.1.3齊次坐標和齊次變換29
3.1.4旋轉向量30
3.1.5歐拉角30
3.1.6四元數31
3.2反對稱矩陣31
3.2.1反對稱矩陣定義31
3.2.2反對稱矩陣性質32
3.2.3旋轉矩陣的導數32
3.3李群與李代數33
3.3.1李群的定義33
3.3.2李代數的定義33
3.3.3指數與對數映射34
3.3.4剛體運動的指數坐標35
3.3.5剛體速度的運動旋量表達38
3.4旋量42
3.4.1速度瞬心42
3.4.2旋量及其含義42
3.4.3力旋量46
習題347
第4章工業機器人運動學分析49
4.1工業機器人正運動學分析49
4.1.1連桿坐標系的建立49
4.1.2連桿DH參數50
4.1.3變換方程54
4.1.4運動學方程55
4.2工業機器人逆運動學分析60
4.2.1逆運動學問題的一般表達60
4.2.2逆運動學解耦61
4.2.3逆向位置63
4.2.4逆向姿態66
習題466
第5章速度運動學68
5.1角速度68
5.1.1繞固定轉軸的角速度68
5.1.2角速度的一般情況69
5.1.3角速度求和70
5.2移動坐標系上的線速度71
5.3速度雅可比矩陣（矢量積）71
5.3.1角速度72
5.3.2線速度73
5.3.3線速度和角速度雅可比矩陣
疊加74
5.3.4分析雅可比矩陣77
5.4速度雅可比矩陣（位姿方程求導）78
5.5奇異性79
5.5.1奇點解耦80
5.5.2手腕奇點81
5.5.3手臂奇點81
5.6力雅可比矩陣83
5.7逆速度和加速度84
5.8可操作性85
習題587
第6章工業機器人動力學分析89
6.1剛體動力學基礎89
6.1.1質量分布89
6.1.2剛體的動能和位能90
6.2牛頓歐拉迭代動力學方程91
6.2.1牛頓方程和歐拉方程91
6.2.2牛頓歐拉方程建立動力學模型91
6.3拉格朗日方程97
習題699
第7章移動機器人機構學分析100
7.1移動機器人分類100
7.1.1運動100
7.1.2腿式移動機器人101
7.1.3輪式移動機器人103
7.1.4飛行移動機器人107
7.2移動機器人運動學模型及約束108
7.2.1移動機器人位置描述109
7.2.2前向運動學模型110
7.2.3輪子運動學約束111
7.2.4移動機器人運動學約束115
7.3移動機器人機動性116
7.3.1移動性116
7.3.2可操縱度119
7.3.3機動性119
7.4飛行機器人120
習題7123
參考文獻124