本书是机器人乃至一般自动化设备领域运动规划和轨迹规划的经典著作。作为机器人运动控制的核心技术之一，轨迹规划的算法大部分是离线的，无法使机器人在运动过程中面对不可预见传感器事件做出即时反应；在线规划及合理修正运动轨迹是当前机器人轨迹规划算法领域亟需解决的难题。针对上述难题，本书对外部传感器事件下的在线轨迹规划算法进行系统阐述。全书共10章，内容包括：机器人运动控制当前存在的问题、轨迹规划的研究进展、在线轨迹生成器的相关符号术语以及分类、单维空间和多维空间在线轨迹规划类型IV的通用变体A和变体B算法的分析与推导、机器人的混合切换控制与开环速度的在线轨迹算法及其实验、应用验证等。 本书适合从事机器人和自动化设备或生产线等应用开发工作的研发人员阅读，也可供机器人专业的硕士生、博士生、教师等学习和参考。

第1章 绪论
1.1 机器人运动控制
1.1.1 路径规划和轨迹跟踪操作
1.1.2 传感器引导的机器人运动控制
1.1.3 本书问题的提出与动机
1.1.4 定义：传感器保护的机器人运动控制
1.2 扩展：人类的神经生理系统
1.3 本书纲要
第2章 文献综述：机器人系统中的轨迹规划和控制
2.1 术语
2.1.1 位姿/位置/姿态
2.1.2 路径规划
2.1.3 轨迹规划
2.1.4 运动规划
2.1.5 轨迹生成
2.1.6 运动控制
2.2 概述
2.3 机器人技术的最新发展
2.4 机器人研究的最新进展
2.4.1 路径规划
2.4.2 轨迹规划
2.4.3 运动控制
2.4.4 仿人运动分析
2.4.5 笔者的研究工作
2.5 本书工作的结论和分类
第3章 数学表达与问题描述
3.1 符号和术语
3.2 在线轨迹生成器的分类
3.2.1 类型分类
3.2.2 变体分类
3.3 规范化问题表述
3.4 小结
第4章 单自由度系统的在线轨迹规划解决方案
4.1 在线轨迹规划的通用算法
4.1.1 单自由度系统的问题表述
4.1.2 通用解决方案
4.2 类型Ⅳ的解决方案
4.2.1 类型Ⅳ-变体A
4.2.2 类型Ⅳ-变体B
4.3 小结与应用
第5章 多维空间的在线轨迹规划解决方案
5.1 在线轨迹规划的通用变体A算法
5.1.1 步骤1：计算同步时间t sync i
5.1.2 步骤2：同步
5.1.3 步骤3：计算输出值
5.1.4 关于通用OTG算法的说明
5.2 变体B的拓展
5.3 类型Ⅳ在线轨迹规划
5.3.1 类型Ⅳ-变体A
5.3.2 类型Ⅳ-变体B
5.4 小结与说明
第6章 位似同构轨迹的在线规划
6.1 问题描述
6.2 算法
6.2.1 条件1
6.2.2 条件2
6.2.3 条件3
第7章 机器人系统的混合切换系统控制
7.1 混合切换系统控制
7.2 操作原语框架
7.2.1 操作原语作为混合切换系统的接口
7.2.2 操作原语执行的控制方案
7.2.3 关于可用性标记向量.芹的说明
7.2.4 关于任务坐标系切换的说明
7.2.5 关于OTG模块的说明
7.3 开环速度控制的在线轨迹规划
7.4 稳定性
7.5 小结
第8章 实验结果及应用
8.1 对任意运动状态的处理
8.2 对不可预见（传感器）事件的瞬时反应
8.3 位似同构轨迹
8.4 参考坐标系的不可预见切换
8.5 状态空间的不可预见切换
8.6 六自由度工业机械臂的混合切换系统控制
8.6.1 硬件设置
8.6.2 对不可预见（传感器）事件的瞬时反应
8.6.3 由任务空间控制到驱动空间控制的瞬时切换
8.6.4 一种更为先进的应用
第9章 进阶讨论
9.1 非实时系统的接口——在线轨迹规划
9.2 视觉伺服控制
9.3 与高层级运动规划系统的关系
9.4 超调问题
9.5 机器人动力学的嵌入
9.6 进阶应用
9.7 现有架构的迁移
9.8 实时性验证
9.9 更高的控制频率
9.10 决策树开发的几个方面
9.11 决策树的完整性分析
9.12 类型V-IX OTG算法
9.13 其他变体
9.14 论自然法则的优雅
第10章 总结、未来工作和结论
10.1 总结
10.1.1 文献综述与动机
10.1.2 不同类型OTG算法的介绍
10.1.3 单自由度系统的在线轨迹规划
10.1.4 多自由度系统的在线轨迹规划
10.1.5 混合切换系统控制
10.1.6 实验结果
10.1.7 与高层级运动规划系统的关系
10.1.8 机器人动力学的嵌入
10.2 局限性和未来工作
10.3 结论
附录A 改进的Anderson-Bjorck-King方法
附录B 关于PosTiNegTri加速度曲线的详细讲解（步骤1）
B.1 位置误差函数
B.2 位置误差函数的导数
B.3 设置Mi的参数
附录C 关于PosTriZeroNegTri加速度曲线的详细讲解（步骤2）
C.1 位置误差函数
C.2 设置Mi的参数
附录D 类型Ⅳ OTG算法的简单示例
D.1 火箭小车的示例
D.2 单自由度系统的类型Ⅳ在线轨迹规划
D.3 多自由度系统的类型Ⅳ在线轨迹规划
参考文献