工業機器人及其應用（簡體書）

本教材在系統地介紹工業機器人的基礎理論、關鍵技術和應用的基礎上，將加強機器人機械本體的設計方法的講解，重點介紹機器人在機構設計、規劃、控制、仿真和應用等方面近期所取得的成果，以及在輕工業的應用與發展。本書可用作高等工科院校機電一體化、機械製造、自動化技術等專業工業機器人技術課程的教材，也可供從事機器人研究的科技工作者使用。通過我們編著的《工業機器人技術》教材，以期滿足我們國家高等院校特色辦學的需要。

袁夫彩，河南工業大學機電工程學院教授/博士，研究生導師

前言
第1 章　緒論 1
　1. 1　機器人的發展 1
　1. 2　機器人的定義、特徵、結構和技術
參數 3
　1. 3　機器人的分類 5
　1. 4　機器人涉及的相關理論及技術 8
　1. 5　課程學習導引 8
　1. 6　本章小結 9
　習題 9
第2 章　機器人機械系統 10
　2. 1　機器人的機座 10
　2. 2　機器人末端操作器 14
　2. 3　機器人手腕 27
　2. 4　機器人手臂 32
　2. 5　機器人的驅動與傳動 37
　2. 6　本章小結 42
　習題 42
第3 章　機器人數學基礎 43
　3. 1　機器人位置和姿態的表示 43
　3. 2　齊次坐標與動系的位姿表示 45
　3. 3　齊次坐標變換 48
　3. 4　變換矩陣的逆變換 56
　3. 5　本章小結 60
　習題 60
第4 章　機器人運動學 61
　4. 1　機器人運動學方程的建立 61
　4. 2　機器人運動學方程的分析 66
　4. 3　典型機器人運動學方程的建立及
分析 79
　4. 4　機器人雅可比矩陣的建立及分析 88
　4. 5　本章小結 101
　習題 101
第5 章　機器人動力學 103
　5. 1　連杆的速度和加速度分析 103
　5. 2　機器人靜力學分析 109
　5. 3　牛頓―歐拉遞推動力學方程 111
　5. 4　關節空間和操作空間動力學 116
　5. 5　動力學性能指標 117
　5. 6　動力學優化設計 119
　5. 7　拉格朗日動力學 123
　5. 8　操作臂的動力學建模和仿真 124
　5. 9　本章小結 127
　習題 127
第6 章　機器人控制系統 128
　6. 1　概述 128
　6. 2　機器人信息檢測裝置 130
　6. 3　機器人運動控制系統 138
　6. 4　機器人運動控制系統實例分析 142
　6. 5　控制方式 147
　6. 6　單關節線性模型和控制 148
　6. 7　本章小結 156
　習題 157
第7 章　機器人軌跡規劃 158
　7. 1　機器人軌跡規劃的分析 158
　7. 2　關節運動軌跡的插值 162
　7. 3　笛卡兒空間規劃方法 170
　7. 4　四元數與直線軌跡規劃 173
　7. 5　軌跡的實時生成 177
　7. 6　基於動力學模型的軌跡規劃 177
　7. 7　本章小結 178
　習題 178
第8 章　機器人設計方法和應用及其
發展 180
　8. 1　機器人一般設計原則、步驟和方法 180
　8. 2　工業機器人系統設計 184
　8. 3　特種機器人系統設計 186
　8. 4　機器人的應用 192
　8. 5　機器人的發展趨勢 200
　8. 6　機器人與人類社會 202
　8. 7　本章小結 203
　習題 203
參考文獻 204