機器人技術入門

第1章 生活中的各種機器人
1.1 工業機器人
1.1.1 工業機器人的用處
1.1.2 工業機器人的特點
1.1.3 工業機器人的類別
1.1.4 工業機器人的發展狀況
1.2 農業機器人
1.2.1 農業機器人的用處
1.2.2 農業機器人的特點
1.2.3 農業機器人的類別
1.2.4 農業機器人的發展狀況
1.3 軍事機器人
1.3.1 軍事機器人的用處
1.3.2 軍事機器人的特點
1.3.3 軍事機器人的類別
1.3.4 軍事機器人的發展狀況
1.4 服務機器人
1.4.1 服務機器人的用處
1.4.2 服務機器人的特點
1.4.3 服務機器人的類別
1.4.4 服務機器人的發展狀況
1.5 網絡機器人
第2章 機器人基礎知識
2.1 機器人的特點
2.1.1 機器人的共同特征
2.1.2 機器人與機器的區別
2.2 機器人的定義
2.3 機器人的發展歷史及其現狀
2.3.1 機器人的起源
2.3.2 國外機器人發展歷史及其現狀
2.3.3 我國機器人發展歷史及其現狀
2.4 機器人的分類
2.4.1 按機器人出現時間及特點分類
2.4.2 按機器人用途分類
2.4.3 按機器人控制分類
2.5 機器人技術的主要內容
2.5.1 機器人結構設計技術
2.5.2 機器人傳感器技術
2.5.3 機器人運動學及動力學
2.5.4 機器人自動控制技術
第3章 機器人的物理結構
3.1 機器人運動的機械組成部分
3.2 機器人運動的動力與驅動系統
3.2.1 機器人的動力來源
3.2.2 電機驅動
3.2.3 液壓驅動
3.2.4 氣動驅動
3.3 機器人的感知系統
3.3.1 機器人感知系統的作用及意義
3.3.2 機器人傳感器性能指標
3.3.3 機器人傳感器種類
3.3.4 機器人常用傳感器介紹
3.4 機器人的執行系統
3.4.1 機器人的移動方式
3.4.2 抓取機構
3.5 機器人的決策控制系統
3.5.1 機器人決策控制系統的作用及特點
3.5.2 機器人決策控制系統的組成
3.5.3 機器人決策控制系統常用控制器
3.6 智能避障滅火小車機器人實例
3.6.1 智能避障滅火小車機器人工作原理
3.6.2 各部分結構說明
第4章 機器人的運動基礎
4.1 運動的表達
4.1.1 運動的物理表達方式
4.1.2 笛卡兒直角坐標系
4.1.3 運動的坐標系表達
4.2 機器人坐標系建立
4.2.1 機器人三種常用坐標系
4.2.2 D?H坐標系建立法
4.3 機器人運動的坐標系表達
4.3.1 空間位置的坐標系表達
4.3.2 平動、轉動和復合運動的坐標系表達
4.4 機器人的運動學基礎知識
4.4.1 機器人的正運動學
4.4.2 機器人的逆運動學
4.5 機器人動力學基礎知識
4.5.1 幾個常用物理量
4.5.2 機器人動力分析基本方法
4.6 機器人動力分析實例
4.6.1 小車——直線順擺系統
4.6.2 牛頓?歐拉法分析小車——直線順擺系統
4.6.3 拉格朗日法分析小車——直線順擺系統
第5章 機器人的自動控制基礎
5.1 機器人自動控制的作用及意義
5.2 自動控制基礎知識簡介
5.2.1 自動控制定義和發展歷史
5.2.2 自動控制技術常用術語
5.2.3 自動控制的圖形表達
5.2.4 自動控制分類
5.2.5 自動控制系統基本要求
5.2.6 自動控制系統的基本構成及數學表達
5.2.7 自動控制系統典型外作用
5.3 機器人自動控制內容
5.3.1 機器人的運動控制
5.3.2 機器人的力/力矩控制
5.4 機器人自動控制的方法
5.4.1 線性控制法
5.4.2 非線性控制法
5.4.3 智能控制法
5.5 機器人自動控制實例
5.5.1 倒立擺系統簡介
5.5.2 倒立擺系統與機器人的聯系
5.5.3 倒立擺系統的自動控制
5.6 仿人機器人穩定控制
5.6.1 仿人機器人的特殊性
5.6.2 仿人機器人行走穩定控制常用方法
第6章 機器人常用設計軟件
6.1 建模設計常用軟件
6.1.1 AutoCAD軟件
6.1.2 Pro/E軟件
6.1.3 CATIA軟件
6.1.4 SolidWorks軟件
6.2 動力分析常用軟件
6.2.1 ADAMS軟件
6.2.2 ANSYS軟件
6.2.3 WorkBench軟件
6.3 控制系統設計常用軟件
6.4 上位機編程常用軟件
6.4.1 LabView軟件
6.4.2 VB軟件
6.4.3 VC軟件
6.5 電路仿真和底層編程常用軟件
6.5.1 Proteus軟件
6.5.2 KeilC51軟件
6.5.3 ADS軟件
6.6 軟件設計機器人實例
6.6.1 Pro/E設計智能避障滅火小車機器人物理結構實例
6.6.2 MATLAB/Simulink設計直線一級倒立擺自動控制系統實例
第7章 機器人發展展望
7.1 機器人硬件發展展望
7.1.1 機器人材料技術發展
7.1.2 機器人傳感器技術發展
7.1.3 機器人結構形態發展
7.1.4 機器人控制器發展
7.2 機器人智能發展展望
7.3 機器人與生物結合
7.3.1 生物機器人
7.3.2 機器「人」
附錄
附錄1 智能避障滅火小車機器人總體電路圖
附錄2 智能避障滅火小車機器人避障運動程序
附錄3 倒立擺物理模型參數
附錄4 Q矩陣和R矩陣取值及Embedded MATLAB Function模塊內部程序
附錄5 相關網址
參考文獻