關節型機器人

基本信息

關節型機器人

作者：殷際英、何廣平 編著

叢書名：光機電一體化叢書

出版日期：2003年8月 書號：7-5025-4601-4

開本：16 裝幀：平膜 版次：1版2次 頁數：192頁

內容簡介

本書內容涉及與關節型機器人相關的各主要方面的技術理論，包括機器人運動學、機器人動力學、機器人軌跡規劃、機器人本體結構、機器人感測器、機器人控制技術和控制算法、機器人編程，並列舉了一些典型關節型機器人套用實例。本書理論與實際密切結合，既有普及性和實用性，又具有相當深度，內容邏輯性強，還配有大量圖表和實物照片，有助於學習和套用。

目錄

第1章緒論1

11機器人技術的發展進程1

12機器人的分類2

121按照機器人從低級到高級的發展程度分類2

122按照性能指標分類2

123按照開發內容和目的分類3

124按照機器人的結構形式來分類3

13關節型機器人3

131直角坐標型機器人3

132圓柱坐標型機器人3

133球坐標型機器人4

134開鏈連桿式關節型機器人4

135關節型機器人的套用4

136移動式機器人8

14一般工業機器人的基本組成與控制方式15

15一般工業機器人的技術指標16

151首鋼MOTOMAN UP6通用工業機器人技術指標17

152首鋼MOTOMAN EA1400型弧焊機器人技術參數18

第2章關節型機器人運動學20

21數學基礎20

211關節型機器人手部位姿的概念20

212關節型機器人的手坐標系和基坐標系20

213位置和姿態的描述——齊次變換20

214變換方程的概念30

215通用旋轉變換30

22關節型機器人的位姿分析33

221關節型機器人的位姿與運動描述33

222PUMA 560機器人運動方程36

23關節型機器人的速度分析——雅可比公式44

231機器人的微分運動44

232機器人的雅可比矩陣49

233PUMA 560機器人的雅可比矩陣51

第3章關節型機器人動力學53

31拉格朗日方程53

32關節型機器人連桿系統拉格朗日方程53

321連桿上一點的運動學分析54

322連桿上一點的動能和位能55

323動力學方程的推導57

33關節型機器人連桿系統動力學方程的簡化59

331慣量項的簡化59

332重力項的化簡60

34關節型機器人的動態特性60

341穩定性61

342空間分辨度61

343精度62

344重複性63

35機器人的穩態負荷64

351靜力和靜力矩的表示64

352不同坐標系間靜力的變換65

353關節力矩的確定66

第4章關節型機器人軌跡規劃68

41機器人關節軌跡的插值計算69

411軌跡插值的概念69

412定時插補與定距插補70

413直線插補算法70

414圓弧插補算法71

415其他插補技術73

42關節型機器人手部操作路徑的軌跡規劃78

421物體對象的描述78

422作業的描述78

第5章關節型機器人本體基本結構83

51概述83

511關節型機器人本體結構基本形式和特點83

512關節型機器人基本參數和特性86

52關節型機器人手臂及機身結構89

521PUMA262型機器人手臂及機身結構的基本形式90

522關節型機器人的3自由度手腕92

53關節型機器人的臂桿平衡方法簡介95

531質量平衡方法95

532彈簧力平衡方法96

533氣動和液壓平衡方法96

第6章關節型機器人控制系統98

61機器人感測器98

611機器人感測器的一般特點與指標要求98

612機器人內部感測器100

613機器人外部感測器106

62機器人的驅動與運動控制系統114

621概述114

622基於晶片和計算機的運動控制器設計115

623基於PC技術的運動控制器121

63機器人控制理論及算法124

631機器人的分解運動速度控制125

632分解運動加速度控制127

633計算力矩控制128

634變結構控制131

635機器人的人工神經網路控制133

636基於遺傳算法的機器人神經網路控制136

第7章關節型機器人編程145

71概述145

72機器人程式語言的類型146

721動作級程式語言147

722對象級程式語言147

723任務級程式語言148

73機器人語言系統結構和基本功能149

731機器人語言系統結構149

732機器人程式語言的基本功能150

74常用的機器人程式語言151

741VAL語言151

742SIGLA語言154

743IML語言154

744AL語言154

75機器人的離線編程155

751機器人離線編程的特點和主要內容155

752機器人離線編程系統的結構156

753機器人離線編程仿真系統簡介160

第8章關節型機器人套用舉例163

81關節型機器人在工業領域中的套用163

811CONSIGHT帶視覺搬運系統163

812焊接機器人164

813噴漆機器人165

814APAS系統168

82人形機器人概述168

821人形機器人發展史168

822現代人形機器人研究成果169

83空間機器人概述173

831空間站機器人概況174

832行星探測機器人簡介175

833自由飛行空間機器人簡介178

參考文獻180