本书作者及其科研团队已在水下仿生机器人-作业臂系统领域坚持开展了十余年的科研工作。本书是作者长期探索水下仿生机器人-作业臂系统发展的理论与技术问题，并在多年科研实践经历积累的基础上撰写的。 针对水下仿生机器人-作业臂系统的系统设计、动力学建模、运动控制、轨迹规划、路径跟踪、自主抓取作业6个方面，本书进行了详细的阐述。首先简要介绍了水下机器人-作业臂系统的基本概念，并概括了水下机器人-作业臂系统的研究现状；然后介绍了水下仿生机器人-作业臂系统的机构设计方案和控制系统设计方案；详细论述了水下波动鳍的运动学和动力学建模；重点介绍了水下仿生机器人的三维运动控制，并给出了基于自抗扰控制技术的水下仿生机器人深度控制和航向控制；接着论述了水下仿生机器人的轨迹规划方法，研究了实时动态Dubins—Helix轨迹规划与平滑方法和自主趋近移动目标的实时轨迹规划方法；聚焦水下仿生机器人的路径跟踪控制，介绍实现水下仿生机器人的路径点、直线、圆弧跟踪控制方法；最后针对水下仿生机器人-作业臂系统的自主作业问题，介绍了水下作业臂的手眼协调控制、水下仿生机器人-作业臂系统的协调规划与控制方法。

第1章 绪论
1.1 水下机器人-作业臂系统
1.2 波动鳍推进水下仿生机器人
1.2.1 波动鳍推进理论分析
1.2.2 波动鳍推进实验观测与分析
1.2.3 波动鳍推进数值计算分析
1.3 水下机器人-作业臂系统的自主作业
1.4 水下机器人-作业臂系统的轨迹规划
参考文献
第2章 水下仿生机器人-作业臂系统的设计
2.1 水下仿生机器人-作业臂系统的机构设计
2.1.1 水下波动鳍仿生推进器的机构设计
2.1.2 水下作业臂的机构设汁
2.2 水下仿生机器人-作业臂系统的控制系统设计
2.2.1 波动鳍底层驱动系统
2.2.2 底层驱动远程更新系统
参考文献
第3章 仿生波动鳍运动学和动力学建模
3.1 波动鳍运动学建模
3.1.1 运动学建模
3.1.2 鳍条运动特征的影响
3.2 波动鳍动力学建模
3.2.1 基本原理
3.2.2 动力学建模
参考文献
第4章 水下仿生机器人的运动控制
4.1 三维运动控制
4.2 深度控制与偏航角控制
4.2.1 系统建模
4.2.2 深度控制
4.2.3 航向控制
参考文献
第5章 水下仿生机器人的轨迹规划
5.1 实时动态Dubins-Helix轨迹规划方法
5.1.1 问题描述
5.1.2 RDDH轨迹规划与平滑
5.1.3 仿真与分析
5.2 自主趋近移动目标的实时轨迹规划方法
5.2.1 问题描述
5.2.2 趋近移动目标实时轨迹规划
5.2.3 水下仿生机器人和作业目标同时到达的模型描述
5.2.4 趋近移动目标实时轨迹规划算法
5.2.5 仿真与分析
5.2.6 仿真实验参数条件与实时性测试
5.2.7 算法所规划轨迹的评估与分析
参考文献
第6章 水下仿生机器人的路径跟踪控制
6.1 路径点跟踪控制
6.1.1 问题描述
6.1.2 路径点跟踪控制器设计
6.1.3 实验与分析
6.2 水下仿生机器人的路径跟踪控制
6.2.1 参考坐标系
6.2.2 问题捕述
6.2.3 控制器设计
6.2.4 实验与分析
参考文献
第7章 水下仿生机器人-作业臂系统的自主抓取控制
7.1 水下作业臂的手眼协调控制
7.1.1 双日视觉的标定
7.1.2 作业臂的自主抓取控制
7.1.3 实验与分析
7.2 水下仿生机器人-作业臂系统的协调规划与控制
7.2.1 基于多任务优先级分配的协调规划与控制
7.2.2 面向自主抓取的任务设计与优先级分配
7.2.3 实验与分析
参考文献