機器人系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用

第1章緒論001 1.1機器人的定義與分類001 1.1.1機器人的定義001 1.1.2機器人的分類002 1.2機器人系統(tǒng)的基本組成006 1.2.1機構(gòu)006 1.2.2驅(qū)動系統(tǒng)006 1.2.3感受系統(tǒng)006 1.2.4控制系統(tǒng)009 1.2.5人機交互系統(tǒng)011 1.2.6機器人環(huán)境交互系統(tǒng)011 1.3機器人系統(tǒng)的設(shè)計方法011 1.4機器人的應(yīng)用012 第2章機器人的技術(shù)參數(shù)和機構(gòu)022 2.1機器人的技術(shù)參數(shù)022 2.2機器人的移動機構(gòu)024 2.2.1車輪型移動機構(gòu)024 2.2.2履帶式移動機構(gòu)026 2.2.3腿足式移動機構(gòu)028 2.2.4其他形式的移動機構(gòu)028 2.3機器人的傳動機構(gòu)029 2.3.1絲杠傳動029 2.3.2帶傳動與鏈傳動030 2.3.3齒輪傳動機構(gòu)031 2.3.4諧波傳動機構(gòu)034 2.3.5連桿與凸輪傳動035 第3章機器人的運動學(xué)036 3.1位置與姿態(tài)的描述036 3.2坐標(biāo)變換038 3.3齊次坐標(biāo)變換040 3.4機器人正向運動學(xué)044 3.4.1正向運動方程的變換矩陣044 3.4.2正向運動方程的求解047 3.5機器人逆向運動學(xué)051 3.5.1逆向運動學(xué)問題的多解性與可解性051 3.5.2逆向運動方程的求解052 3.6移動機器人的運動學(xué)模型060 第4章機器人的動力學(xué)063 4.1拉格朗日法063 4.2機器人動力學(xué)方程066 4.2.1n自由度機器人操作臂動力學(xué)方程066 4.2.2機器人操作臂動力學(xué)方程系數(shù)的簡化069 4.2.3考慮非剛體效應(yīng)的動力學(xué)模型070 4.3動力學(xué)仿真071 第5章機器人的軌跡規(guī)劃072 5.1關(guān)節(jié)空間描述與直角坐標(biāo)空間描述072 5.2軌跡規(guī)劃的基本原理073 5.3關(guān)節(jié)空間的軌跡規(guī)劃076 5.4直角坐標(biāo)空間的軌跡規(guī)劃081 第6章工業(yè)機器人的設(shè)計與應(yīng)用084 6.1焊接機器人084 6.1.1點焊機器人084 6.1.2弧焊機器人087 6.2噴漆機器人095 6.2.1液壓噴漆機器人096 6.2.2電動噴漆機器人097 6.3裝配機器人099 6.3.1裝配機器人的系統(tǒng)組成099 6.3.2裝配機器人的常用傳感器100 6.3.3裝配機器人的多傳感器信息融合系統(tǒng)106 6.4潔凈機器人與真空機器人106 6.4.1潔凈環(huán)境和真空環(huán)境107 6.4.2潔凈機器人107 6.4.3真空機器人108 6.5移動式搬運機器人109 6.5.1自動導(dǎo)引小車系統(tǒng)的組成110 6.5.2自動導(dǎo)引小車的導(dǎo)引方式111 第7章工業(yè)機器人工作站的設(shè)計與應(yīng)用114 7.1機器人的應(yīng)用工程114 7.2機器人工作站的一般設(shè)計原則115 7.3點焊機器人工作站120 7.3.1點焊機器人工作站的基本組成120 7.3.2簡易點焊機器人的應(yīng)用121 7.4弧焊機器人工作站122 7.4.1弧焊機器人工作站的基本組成122 7.4.2簡易弧焊機器人工作站的編程與控制122 第8章自主移動機器人應(yīng)用實例124 8.1單片機基礎(chǔ)知識124 8.2單片機常用開發(fā)軟件126 8.3系統(tǒng)硬件設(shè)計133 8.3.1直流調(diào)速模塊133 8.3.2藍牙遙控模塊135 8.3.3紅外避障模塊136 8.3.4攝像頭循跡模塊137 8.3.5光電測速模塊138 8.3.6速度顯示模塊139 8.4控制方法及程序設(shè)計140 8.4.1串口通信程序140 8.4.2判斷命令程序140 8.4.3避障程序141 8.4.4光電測速程序設(shè)計142 8.4.5循跡程序設(shè)計143 8.4.6路徑識別方法145 8.4.7控制方法146 參考文獻149