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第一章 概述1

1.1 机器人与自动化2

1.2 机器人的应用4

1.3 机器人机构6

1.4 机器人规格12

习题14

第二章 位姿描述和齐次变换15

2.1 刚体位姿描述15

2.2 坐标变换16

2.3 齐次坐标和齐次变换18

2.4 齐次变换矩阵的运算20

2.5 变换方程22

2.6 欧拉角与RPY角23

2.7 旋转变换通式26

2.8 自由矢量的变换29

习题30

第三章 操作臂运动学32

3.1 连杆参数和连杆坐标系32

3.3 XHK5140换刀机械手运动学方程35

3.2 连杆变换和运动学方程35

3.4 PUMA560机器人运动学方程39

3.5 PUMA560机器人运动学反解43

3.6 腕部三轴相交时的封闭解46

3.7 运动学反解的有关问题48

3.8 关节空间和操作空间50

习题51

第四章 操作臂的雅可比55

4.1 雅可比矩阵的定义55

4.2 微分运动和广义速度56

4.3 雅可比矩阵的构造法57

4.4 PUMA560的雅可比59

4.5 力雅可比61

4.6 奇异性和灵巧度62

4.7 刚度和变形65

4.8 误差标定和补偿67

习题69

第五章 操作臂动力学72

5.1 连杆的速度和加速度分析72

5.2 连杆静力学分析77

5.3 牛顿－欧拉递推动力学方程78

5.4 关节空间和操作空间动力学82

5.5 动力学性能指标84

5.6 动力学优化设计86

5.7 拉格朗日动力学89

5.8 操作臂的动力学建模和仿真92

习题92

第六章 轨迹规划94

6.1 轨迹规划的一般性问题94

6.2 关节轨迹的插值95

6.3 笛卡尔空间规划方法103

6.4 四元数与直线轨迹规划109

6.5 轨迹的实时生成113

6.6 基于动力学模型的轨迹规划115

习题116

第七章 操作臂的控制118

7.1 引言118

7.2 单关节的线性模型和控制118

7.3 控制规律的分解123

7.4 操作臂的非线性控制126

7.6 控制中的实际问题129

7.5 操作臂的多关节控制129

7.7 工业机器人控制系统133

7.8 基于直角坐标的控制134

7.9 操作臂的力控制136

7.10 李亚普诺夫稳定性分析141

习题143

第八章 机器人语言和离线编程146

8.1 机器人语言概述146

8.2 机器人语言结构148

8.3 VAL语言151

8.4 机器人语言的有关问题155

8.5 离线编程系统的特点和要求156

8.6 离线编程系统的组成158

8.7 离线编程和仿真系统HOLPSS164

8.8 离线编程系统的发展和拓广166

习题169

附录一 机器人技术基础编程实验170

附录二 有关术语英－汉对照172

参考文献174