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商品簡介
目次
商品簡介
在機器人的發展歷程中，模仿人類一直是一個主流方向，無論是實現“雙足行走”，還是實現更多的複雜動作，乃至於結合更前沿的人工智能技術，機器人技術的應用都取得了不俗的成就。
本書首先介紹了機器人的發展史和世界各國的機器人產業動向，然後講解了仿人機器人相關的技術，例如運動學、動力學、Bioloid機器人、動作生成等技術細節。另外，本書還結合具體的機器人案例給出了相應的編程方法。
本書適合有一定MATLAB基礎的理工科學生或工程師閱讀，讀者能夠結合Bioloid機器人完成一些有趣的機器人實驗，在實踐中感受機器人的魅力，掌握實用的編程技巧。
本書首先介紹了機器人的發展史和世界各國的機器人產業動向，然後講解了仿人機器人相關的技術，例如運動學、動力學、Bioloid機器人、動作生成等技術細節。另外，本書還結合具體的機器人案例給出了相應的編程方法。
本書適合有一定MATLAB基礎的理工科學生或工程師閱讀，讀者能夠結合Bioloid機器人完成一些有趣的機器人實驗，在實踐中感受機器人的魅力，掌握實用的編程技巧。
目次
1 緒論
1.1 機器人的歷史 2
1.2 仿人機器人的歷史 4
1.3 世界各國的機器人產業動向 8
2 仿人機器人運動學
2.1 齊次坐標變換 11
2.2 利用DH方法為仿人機器人建模 17
2.2.1 DH(Denavit-Hartenberg)方法 17
2.2.2 向仿人機器人應用DH參數法 22
2.3 利用投影法為仿人機器人建模 40
2.3.1 投影法(Projection-Based Method) 40
2.3.2 向仿人機器人應用投影法 42
3 仿人機器人動力學
3.1 動力學 54
3.1.1 角速度(angular velocity)和線速度(linear velocity) 54
3.1.2 齊次變換時的線速度計算 60
3.1.3 利用DH方法計算仿人機器人連杆的線速度與加速度 64
3.1.4 利用投影法計算仿人機器人關節坐標的二次微分式 71
3.2 仿人機器人的關節扭矩 74
3.2.1 扭矩 74
3.2.2 關節扭矩計算方法 76
3.3 零力矩點(ZMP) 89
3.3.1 利用DH方法計算ZMP 91
3.3.2 利用投影法計算ZMP 96
4 Bioloid
4.1 Bioloid套裝 104
4.2 RoboPlus 113
4.3 嵌入式C 119
4.4 為Bioloid生成動作 133
4.4.1 硬件端口分佈圖 133
4.4.2 Bioloid運行示例 137
5 為仿人機器人生成動作
5.1 仿人機器人的關節角關係式 150
5.2 利用最優算法生成電機軌跡 160
5.2.1 最優算法 160
5.2.2 為關節電機生成旋轉角軌跡 166
5.2.3 關節軌跡的最優變量 171
5.3 雙足行走 175
5.3.1 步行準備姿勢優化 178
5.3.2 為雙足行走優化關節角度軌跡 186
5.4 原地轉向 203
5.5 前踢 219
5.6 利用嵌入式C實現Bioloid雙足行走 223
1.1 機器人的歷史 2
1.2 仿人機器人的歷史 4
1.3 世界各國的機器人產業動向 8
2 仿人機器人運動學
2.1 齊次坐標變換 11
2.2 利用DH方法為仿人機器人建模 17
2.2.1 DH(Denavit-Hartenberg)方法 17
2.2.2 向仿人機器人應用DH參數法 22
2.3 利用投影法為仿人機器人建模 40
2.3.1 投影法(Projection-Based Method) 40
2.3.2 向仿人機器人應用投影法 42
3 仿人機器人動力學
3.1 動力學 54
3.1.1 角速度(angular velocity)和線速度(linear velocity) 54
3.1.2 齊次變換時的線速度計算 60
3.1.3 利用DH方法計算仿人機器人連杆的線速度與加速度 64
3.1.4 利用投影法計算仿人機器人關節坐標的二次微分式 71
3.2 仿人機器人的關節扭矩 74
3.2.1 扭矩 74
3.2.2 關節扭矩計算方法 76
3.3 零力矩點(ZMP) 89
3.3.1 利用DH方法計算ZMP 91
3.3.2 利用投影法計算ZMP 96
4 Bioloid
4.1 Bioloid套裝 104
4.2 RoboPlus 113
4.3 嵌入式C 119
4.4 為Bioloid生成動作 133
4.4.1 硬件端口分佈圖 133
4.4.2 Bioloid運行示例 137
5 為仿人機器人生成動作
5.1 仿人機器人的關節角關係式 150
5.2 利用最優算法生成電機軌跡 160
5.2.1 最優算法 160
5.2.2 為關節電機生成旋轉角軌跡 166
5.2.3 關節軌跡的最優變量 171
5.3 雙足行走 175
5.3.1 步行準備姿勢優化 178
5.3.2 為雙足行走優化關節角度軌跡 186
5.4 原地轉向 203
5.5 前踢 219
5.6 利用嵌入式C實現Bioloid雙足行走 223
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