第1章 绪论
1.1 机器人概况
1.1.1 机器人的基本概念
1.1.2 机器人的发展概况
1.2 机器人的结构与分类
1.2.1 机器人的结构
1.2.2 机器人的分类
1.3 机器人学的主要研究内容
1.3.1 机器人规划
1.3.2 机器人控制
1.3.3 机器人感知
1.4 机器人技术的应用
1.4.1 工业机器人
1.4.2 极限环境作业机器人
1.4.3 医疗服务机器人
参考文献
第2章 机器人运动学
2.1 位置与姿态描述
2.1.1 位置描述
2.1.2 姿态描述
2.1.3 位姿描述
2.2 坐标变换
2.2.1 平移与旋转坐标变换
2.2.2 齐次坐标变换
2.3 连杆变换矩阵
2.3.1 关节与连杆
2.3.2 连杆坐标系
2.3.3 坐标变换矩阵
2.4 机器人正向运动学
2.5 机器人逆向运动学
2.5.1 逆向运动学中存在的多解和奇异解
2.5.2 机械臂逆向运动学求解过程
2.6 小结
参考文献
第3章 机器人动力学
3.1 机器人雅可比矩阵
3.1.1 矢量积法
3.1.2 微分变换法
3.1.3 运动学方程求导法
3.1.4 矢量解析法
3.2 机器人静力学分析
3.2.1 虚功原理
3.2.2 静力学关系式的推导
3.2.3 惯性矩的推导
3.2.4 运动学、静力学、动力学的关系
3.3 机器人动力学建模
3.3.1 机器人系统动能与位能
3.3.2 机器人系统动力学建模
3.4 机器人动力学建模拓展
3.4.1 双臂相对雅可比矩阵
3.4.2 双臂动力学建模
3.5 应用实例
3.5.1 单臂动力学建模实例
3.5.2 双臂动力学建模实例
3.6 小结
参考文献
第4章 工业机器人的控制
4.1 工业机器人控制系统概述
4.1.1 机器人控制的目的
4.1.2 工业机器人控制系统的基本原理
4.1.3 工业机器人控制系统的特点
4.1.4 控制性能要求
4.2 工业机器人的控制系统的组成及分类
4.2.1 工业机器人控制系统的组成
4.2.2 工业机器人控制系统的分类
4.3 工业机器人的位置控制
4.3.1 位置控制问题
4.3.2 位置控制模型
4.4 工业机器人的力控制
4.4.1 引言
4.4.2 力控制系统的组成
4.4.3 力控制的基本原理
4.4.4 力控制应用的伺服规则
4.4.5 工业机器人力/位混合控制
4.5 工业机器人的速度控制
4.6 实例：PID控制器的构建与仿真
4.6.1 PID控制器的控制原理
4.6.2 PID控制器的模型构建
4.6.3 PID控制器MATLAB仿真实验
4.7 小结
参考文献
第5章 机器人传感器
5.1 传感器的基础知识
5.1.1 机器人与传感器
5.1.2 传感器的定义及特点
5.1.3 传感器的组成及分类
5.2 常用的内部传感器
5.2.1 位置传感器
5.2.2 速度传感器
5.2.3 加速度传感器
5.2.4 力觉传感器
5.3 常用的外部传感器
5.3.1 视觉传感器
5.3.2 触觉传感器
5.3.3 接近传感器
5.3.4 激光传感器
5.4 实例：基于单目相机-IMU多传感融合的位姿估计
5.4.1 多传感融合模型构建
5.4.2 基于位姿估计的仿真实验
5.5 小结
参考文献
第6章 机器人视觉
6.1 机器人视觉系统的组成
6.2 机器人视觉系统的工作原理
6.2.1 标定
6.2.2 数据采集
6.2.3 图像预处理
6.2.4 特征提取
6.3 实例
6.3.1 基于模式识别的ORB特征关联算法
6.3.2 基于深度学习的人脸识别实例
6.4 小结
参考文献
第7章 机器人的运动规划
7.1 机器人运动规划基本原理
7.1.1 机器人运动规划概述
7.1.2 移动机器人路径规划的基本原理
7.1.3 机械臂的轨迹规划基本原理
7.2 移动机器人全局路径规划
7.2.1 移动机器人全局路径规划概念及原理
7.2.2 A*全局路径规划方法
7.2.3 实例：A*算法的MATLAB仿真实验
7.3 移动机器人的局部路径规划
7.3.1 人工势场法
7.3.2 动态窗口法
7.3.3 实例：动态窗口法的MATLAB仿真实验
7.4 工业机器人的避障规划
7.4.1 避障规划问题的描述
7.4.2 避障方法分类
7.4.3 实例：基于梯度投影法的构建与仿真
7.5 小结
参考文献
第8章 实例分析：仓储物流机器人搭建
8.1 概述
8.1.1 研究背景
8.1.2 发展现状
8.2 仓储物流机器人总体设计
8.3 仓储物流机器人硬件设计
8.3.1 整体结构设计
8.3.2 相机选型
8.3.3 移动底盘搭建
8.4 仓储物流机器人软件系统设计
8.4.1 机械臂控制算法
8.4.2 目标检测算法
8.4.3 路径规划算法
8.4.4 系统通信与整机调试
8.5 小结
参考文献
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