在当今科技飞速发展的时代，机器人技术已经深入人们生活的各个角落。尽管我们在机器人技术上取得了显著的迚步，但对于机器人抓取的深入理解和有效控制仍面临诸多挑战。 抓取作为机器人实现与环境交互的基础能力，其重要性不言而喻。本书正是在这个背景下应运而生的，它填补了关于机器人抓取物理建模数学工具等领域文献中的空白。本书以构型空间为基石，系统地阐述了平衡、固定和笼式抓取等的特性，幵清晰地区分了一阶和二阶形式闭合等关键概念。书中还阐述了重力、柔性和手部机构设计等因素对抓取效果的影响，这是对现有知识体系的重要拓展。 本书分为4部分，共18章：第1部分（第2～5章）主要介绍了抓取过程的基本几何原理，它们对后续章节的理解至关重要，即使是有经验的读者也需要重点关注这一部分内容；第2部分（第6～11章）为无摩擦刚体抓取和姿态；第3部分（第12～15章）是摩擦刚体抓取和姿态；第4部分（第16～18章）介绍了抓取机构。 本书既适合作为高等院校本科生和研究生机器人工程相关专业的教学参考书或自学指导书，也可以作为科研人员深入研究机器人抓取问题的工具书。

译者序
原书序
第1章 引言与概要
1.1 动机与背景
1.2 本书目的
1.3 如何使用本书
1.4 推荐阅读
1.5 机器人抓取力学简史
1.5.1 早期影响
1.5.2 自主机器人手时代
参考文献
第1部分 抓取过程的基本几何原理
第2章 刚体构型空间
2.1 构型空间标识
2.2 构型空间障碍
2.3 c-障碍法线
2.4 c-障碍曲率
2.5 参考书目注释
2.6 附录：证明细节
练习题
参考文献
第3章 构型空间切向量和余切向量
3.1 c-space切向量
3.2 c-space余切向量
3.3 切向量和余切向量的线几何
3.4 参考书目注释
练习题
参考文献
第4章 刚体的平衡抓取
4.1 刚体接触模型
4.1.1 无摩擦接触模型
4.1.2 库仑摩擦接触模型
4.1.3 软点接触模型
4.2 抓取映射
4.3 平衡抓取条件
4.4 内抓取力
4.5 矩标签技术
4.6 参考书目注释
4.7 附录：矩标签引理的证明
练习题
参考文献
第5章 平衡抓取列举
5.1 平衡抓取的线几何描述
5.2 平面平衡抓取
5.2.1 平面两指平衡抓取
5.2.2 平面三指平衡抓取
5.2.3 平面四指平衡抓取
5.3 空间平衡抓取
5.3.1 空间两指平衡抓取
5.3.2 空间三指平衡抓取
5.3.3 空间四指平衡抓取
5.3.4 空间七指平衡抓取
5.4 涉及更多手指的平衡抓取
5.5 参考书目注释
5.6 附录
5.6.1 附录Ⅰ：证明细节
5.6.2 附录Ⅱ：无摩擦平衡抓取集合的范围
练习题
参考文献
第2部分 无摩擦刚体抓取和姿态
第6章 安全抓取概述
6.1 固定抓取
6.2 抗力旋量抓取
6.3 无摩擦接触条件下固定和抗力旋量的对偶性
6.4 展望
6.5 参考书目注释
6.6 附录：证明细节
参考文献
第7章 一阶固定抓取
7.1 一阶自由运动
7.2 一阶运动指数
7.3 一阶固定
7.4 一阶运动指数的图形化解释
7.5 参考书目注释
7.6 附录：证明细节
练习题
参考文献
第8章 二阶固定抓取
8.1 二阶自由运动
8.2 二阶运动指数
8.3 二阶固定
8.4 二阶运动指数的图形描述
8.5 参考书目注释
8.6 附录：证明细节
练习题
参考文献
第9章 最小固定抓取
9.1 最小一阶固定抓取
9.2 最大内切圆
9.3 最小二阶固定抓取
9.3.1 使用三个凸手指进行最小固定
9.3.2 使用两个凹手指进行最小固定
9.4 多边形的最小二阶固定化
9.5 多面体物体的最小二阶固定
9.6 参考书目注释
9.7 附录
9.7.1 附录Ⅰ：关于内切圆的细节
9.7.2 附录Ⅱ：关于二维物体最小二阶固定的详细信息
练习题
参考文献
第10章 多指笼式抓取
10.1 标量形状参数控制的机械手
10.2 单参数机械手的构型空间
10.3 笼式结构的构型空间表示
10.4 笼式集穿刺点
10.5 两指笼式结构的图形描述
10.6 参考书目注释
10.7 附录：证明细节
练习题
参考文献
第11章 重力下无摩擦手支撑的实例
11.1 平衡姿态的构型空间表示
11.2 稳定的平衡姿态
11.3 姿态稳定性测试
11.3.1 平衡姿态下的l-=测试
11.3.2 平衡姿态下v=0的测试
11.3.3 姿态稳定性测试总结
11.4 姿态稳定性测试公式
11.5 二维姿态的稳定平衡区域
11.5.1 姿态平衡区域计算方案
11.5.2 单支撑二维姿态的稳定区域
11.5.3 涉及三个或更多个接触点的稳定二维姿态
11.6 三维姿态的稳定平衡区域
11.6.1 姿态平衡区域计算方案
11.6.2 单支撑三维姿态的稳定区域
11.6.3 三接触三维姿态的稳定区域
11.6.4 六接触三维姿态的稳定区域
11.7 参考书目注释
11.8 附录：证明细节
练习题
参考文献
第3部分 摩擦刚体抓取和姿态
第12章 抗力旋量抓取
12.1 抗力旋量和内抓取力
12.2 作为线性矩阵不等式的抗力旋量
12.2.1 用半正定矩阵表示摩擦约束公式
12.2.2 作为LMI可行性问题的抗力旋量
12.3 抓取力优化
12.4 抓取的可控性
12.4.1 被抓取物体动力学
12.4.2 多指抓取的局部可控性
12.4.3 精确反馈线性化
12.5 参考书目注释
练习题
参考文献
第13章 抓取质量函数
13.1 基于刚体运动学的质量函数
13.2 基于抓取矩阵的质量函数
13.3 基于抓取多边形的质量函数
13.4 基于接触点位置的质量函数
13.5 基于接触力大小的质量函数
13.6 基于任务指定的手指力优化
13.7