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| 內容簡介： |
本书理论结合实践，论述严谨、图文并茂，是一部比较全面和系统的机器人学基础书籍。全书共8章，结合了国内外机器人学教学内容，以及机器人技术项目研究和教学经历对教材结构进行了重新梳理和规划，主要内容包括绪论、机器人机械结构、机器人基础理论、机器人运动学、机器人动力学、机器人轨迹规划、机器人控制、机器人编程语言与离线编程等。各章均附有本章小结、思考题与习题。本书为了便于教学，还提供可修改的电子教案。
本书可作为高等院校机器人工程、自动化、机械电子工程等相关本科专业的机器人学基础、 机器人技术基础等课程的教材，也可作为专科或者研究生相关专业的教学参考用书，对从事机器人和自动化装备等应用研发工作的工程技术人员有学习参考价值。
本书配有免费电子课件，欢迎选用本书作教材的老师发邮件到jinacmp@163.com索取，或登录www.cmpedu.com注册下载。
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| 目錄：
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前言
第1章绪论
1.1概述
1.1.1机器人的发展历程
1.1.2机器人的定义
1.1.3机器人的分类
1.2机器人的技术参数
1.2.1机器人的自由度
1.2.2机器人的其他性能指标
1.3机器人的应用
1.3.1机器人的应用领域
1.3.2机器人的应用实例
1.4机器人技术的发展
1.4.1世界机器人技术发展现状
1.4.2我国机器人技术发展现状
1.4.3机器人技术发展的特点和趋势
1.5本书概要
本章小结
思考题与习题
第2章机器人机械结构
2.1机器人的结构
2.1.1机器人的结构组成及介绍
2.1.2机器人的机构
2.1.3机器人的制造材料
2.2机器人驱动结构
2.2.1机器人的驱动方式
2.2.2驱动器的类型和特点
2.3机器人传动结构
2.3.1直线传动机构
2.3.2旋转传动机构
2.4机器人执行机构
2.4.1基座
2.4.2腰部
2.4.3臂部
2.4.4腕部
2.4.5手部
2.5典型机器人的构型
2.5.1串联机器人的构型
2.5.2并联机器人的构型
本章小结
思考题与习题
第3章机器人基础理论
3.1位姿和坐标系描述
3.1.1位置描述
3.1.2姿态描述
3.1.3坐标系的表示
3.1.4刚体的位姿描述
3.2直角坐标变换的表示
3.2.1平移变换的表示
3.2.2旋转变换的表示
3.2.3复合变换的表示
3.3齐次坐标和齐次变换
3.3.1点、矢量和坐标系的齐次坐标
表示
3.3.2齐次变换矩阵
3.3.3齐次变换的相对性
3.3.4变换矩阵的逆矩阵
3.3.5绕任意轴的旋转变换矩阵
3.4刚体变换方程
3.4.1物体变换的描述
3.4.2变换方程的表示
本章小结
思考题与习题
第4章机器人运动学
4.1连杆的描述
4.1.1连杆坐标系
4.1.2连杆参数
4.1.3DH参数分析
4.1.4连杆变换
4.2机器人正运动学
4.2.1正运动学方程分析
4.2.2机器人正运动学方程
4.3机器人逆运动学
4.3.1逆运动学方程的可解性和
多解性
4.3.2逆运动学代数解法
4.4机器人雅可比矩阵
4.4.1雅可比矩阵的定义
4.4.2雅可比矩阵的建立
本章小结
思考题与习题
第5章机器人动力学
5.1刚体运动的描述
5.1.1刚体的线速度
5.1.2刚体的角速度
5.1.3刚体的线加速度
5.1.4刚体的角加速度
5.2刚体转动的惯性
5.2.1刚体的转动惯量
5.2.2惯性张量
5.2.3牛顿欧拉方程
5.3拉格朗日力学
5.3.1刚体定轴转动的动能定理
5.3.2刚体的动能与位能
5.3.3拉格朗日函数
5.4机器人动力学方程
5.4.1机器人动力学研究概况
5.4.2拉格朗日动力学方程
5.4.3两个空间的动力学模型
本章小结
思考题与习题
第6章机器人轨迹规划
6.1路径描述及轨迹生成
6.1.1路径描述
6.1.2轨迹的生成方式
6.1.3轨迹规划涉及的相关问题
6.2关节空间及笛卡儿空间
6.2.1关节空间
6.2.2笛卡儿空间
6.2.3两种空间轨迹规划的特点
6.3关节空间的轨迹规划
6.3.1三次多项式插值
6.3.2过路径点的三次多项式插值
6.3.3高阶多项式插值
6.3.4用抛物线过渡的线性插值
6.4笛卡儿坐标空间的轨迹规划
6.4.1笛卡儿坐标空间轨迹实现
6.4.2空间直线插补
6.4.3圆弧插补
本章小结
思考题与习题
第7章机器人控制
7.1机器人控制的组成
7.1.1机器人控制的基本结构
7.1.2机器人控制的构架方式
7.2控制器类型与控制层级
7.2.1控制器类型
7.2.2主要控制层级
7.3伺服系统
7.3.1伺服电动机
7.3.2伺服驱动器
7.4机器人传感器
7.4.1机器人传感器的特点及要求
7.4.2机器人内传感器
7.4.3机器人外传感器
7.5机器人控制实例
7.5.1机器人的位置控制
7.5.2机器人的力控制
7.5.3机器人的智能控制
本章小结
思考题与习题
第8章机器人编程语言与离线编程
8.1机器人语言的结构及要求
8.1.1机器人语言的结构
8.1.2机器人语言的编程要求
8.2机器人编程语言的类型
8.2.1面向点位控制的编程语言
8.2.2面向运动的编程语言
8.2.3面向对象的结构化编程语言
8.2.4面向任务的编程语言
8.3常用的机器人编程语言
8.3.1机器人编程语言的发展
8.3.2机器人五大流行开发编程语言
8.3.3VAL语言
8.3.4AL语言
8.3.5RAPID语言
8.4机器人离线编程系统
8.4.1机器人离线编程系统的特点及
要求
8.4.2机器人离线编程系统的构成
8.4.3机器人离线编程系统的发展
8.4.4几款主流的机器人离线编程
软件
本章小结
思考题与习题
参考文献
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| 內容試閱：
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随着机器人应用的不断拓展和机器人技术的高速发展，近年来，机器人和机器人技术正在发生着深刻变化。国务院颁布《中国制造2025》，将“高档数控机床和机器人”作为大力推动的重点领域之一，提出机器人产业的发展要“围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人应用，以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用的需求，积极研发新产品，促进机器人标准化、模块化发展，扩大市场应用。突破机器人本体，减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造技术等技术瓶颈”，并在重点领域技术创新路线图中明确了未来一段时间，我国机器人产业的发展重点主要为两个方向：一是开发工业机器人本体和关键零部件系列化产品，推动工业机器人产业化及应用，满足我国制造业转型升级的迫切需求；二是突破智能机器人关键技术，开发一批智能机器人，积极应对新一轮科技革命和产业变革的挑战。
在这种情况下，就迫切需要将机器人应用和机器人技术的最新成果介绍给读者，特别是介绍给机器人工程专业或者自动化、机械电子工程等机器人相关专业的学生，以满足培养机器人专业人才的需求。现有适合本科教学的机器人学基础、机器人技术基础教材多侧重于讲解机器人和机器人技术的基础理论和分析方法，在机器人的具体应用方面较少提及；而现有适合高职高专教学的机器人技术基础教材多侧重于介绍机器人工业应用，对机器人基础原理和分析方法的介绍较少。这些教材都不能很好地适应现在众多的以应用型本科人才培养为办学定位的高校。为了解决以上两大类问题，我们结合多年的一线教学感受和机器人领域的研究心得，撰写了本书。
为了使读者能够更好地了解机器人和机器人技术的发展，我们对机器人的发展历史进行了系统梳理，按年代顺序进行了大事件的整理呈现，使读者一目了然。全书对各类所引信息，如时间、人物、名称、公式、代码等进行了认真考证和纠错，力求做到准确无误、不以讹传讹。机器人技术本身是一个交叉学科的技术，包罗万象、发展很快。由于新的成果不断涌现，因此在撰写这些新的内容时，我们感到兴奋的同时，又感觉难以掌握该写到什么程度。但本书特别注重理论结合实践，对理论部分进行了细致的梳理整合，力求通俗易懂，不含混晦涩，对一些在工业界应用较少的知识点进行了简化，只简单提及；为增加本书的实践性，我们对本书中的应用案例、部分章节的习题，以及课程综合实践环节花了很多时间精心设计，如在第1章、第2章的思考题与习题中设计了调查报告环节和机器人结构设计环节；在第8章给出了典型机器人编程语言的编程案例，并在思考题与习题中设计了编程操作类实践题。这些实践内容的设计和选取，都力求使读者学有所得，学有所能。
本书由胡兴柳、司海飞、滕芳编著，金陵科技学院胡兴柳教授对全书进行了审定，金陵科技学院司海飞副教授和上海工程技术大学滕芳副教授负责统稿。本书在成稿前在金陵科技学院机器人工程专业、自动化专业进行了试用，张伊萌、李钰隽、甘英杰、朱奕恬、徐瑶、冯丽曼、赵海富、张吴燚等同学参与了本书的整理工作，在此向这些同学表示感谢！
特别鸣谢金陵科技学院、上海工程技术大学的领导和同事们的大力支持与鼓励！
本书编著得到了江苏省自然科学基金面上项目（项目编号：BK20171114）、教育部产学合作协同育人项目（项目编号：201901252004）的支持。在此向江苏省科技厅、教育部高等教育司、无锡信捷电气股份有限公司表示感谢！
由于机器人技术发展迅速，加之我们水平有限，书中难免存在遗漏和不妥之处，敬请读者谅解和指正，不胜感激。
作者
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