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机器人操作中的力学原理 (机器人学译丛)

  • 作者:[美] 马修T.梅森
  • 体积:12.69 MB
  • 语言:中文
  • 日期:2018-11-09
  • 推荐:

简介:本书是学习机器人操作的基础教材,旨在介绍机器人操作过程中的力学原理和规划算法。在力学原理部分,本书将从一个全新视角来审视经典力学,包括运动学、静力学和动力学,并使用新的方法(如多种图形化方法)来解决在其他书籍中没有出现过的一些特殊问题。在规划算法部分,本书将使用基于状态空间的方法,同时考虑如何处理以下两个难题:使用经典力学得到的高维连续状态空间并不适合用于搜索算法;由于机器人的感知和运动控制等系统以及周围环境因素而带来的不确定性。本书可作为有一定机器人运动学、动力学和控制基础的本科生与研究生教材。

电子书详细介绍

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 本书是学习机器人操作的基础教材,旨在介绍机器人操作过程中的力学原理和规划算法。在力学原理部分,本书将从一个全新视角来审视经典力学,包括运动学、静力学和动力学,并使用新的方法(如多种图形化方法)来解决在其他书籍中没有出现过的一些特殊问题。在规划算法部分,本书将使用基于状态空间的方法,同时考虑如何处理以下两个难题:使用经典力学得到的高维连续状态空间并不适合用于搜索算法;由于机器人的感知和运动控制等系统以及周围环境因素而带来的不确定性。本书可作为有一定机器人运动学、动力学和控制基础的本科生与研究生教材。

编辑推荐

《机器人操作中的力学原理》由机械工业出版社出版。

作者简介

1982年获得麻省理工学院人工智能博士学位,从1982年开始在卡内基梅隆大学计算机科学系任教,目前是计算机系和机器人研究所的教授,1995-2004年担任计算机博士项目主管,从2004年起,担任机器人研究所所长。 

目录

译者序
前言
第1章操作1
1.1实例1:人工操作1
1.2实例2:一种自动装配系统3
1.3操作中亟待解决的问题4
1.4操作技术的分类6
1.5文献注释7
习题8
第2章运动学9
2.1基础知识9
2.2平面运动学12
2.3球面运动学16
2.4空间运动学18
2.5运动学约束20
2.5.1非完整约束23
2.5.2根据速度中心对平面约束进行分析27
2.6运动机构29
2.7文献注释31
习题31
第3章运动学表示34
3.1空间旋转的表示34
3.1.1轴线—角度35
3.1.2旋转矩阵36
3.1.3欧拉角40
3.1.4四元数42
3.2空间位移的表示49
3.2.1齐次坐标50
3.2.2旋量坐标51
3.3运动学约束58
3.4文献注释61
习题61
第4章运动学操作65
4.1路径规划65
4.1.1实际中的抓取和放置66
4.1.2位形空间变换67
4.1.3路径规划——离散C空间内的启发式搜索70
4.2非完整系统的路径规划71
4.3接触的运动学模型72
4.4文献注释74
习题74
第5章刚体静力学78
5.1刚体上的作用力78
5.2多面体凸锥83
5.3接触力旋量与力旋量锥85
5.4速度旋量空间中的锥87
5.5有向平面88
5.6瞬心和Reuleaux方法91
5.7力线和力矩标记92
5.8对偶力94
5.9总结97
5.10文献注释97
习题98
第6章摩擦101
6.1库仑定律101
6.2单自由度问题103
6.3平面内的单点接触问题105
6.4摩擦锥的图形表示106
6.5静平衡问题106
6.6平面滑动108
6.6.1平面滑动的力和力矩109
6.6.2极限曲面111
6.7文献注释115
习题115
第7章准静态操作118
7.1抓取和夹具固持118
7.2推121
7.3稳定的推进125
7.3.1Peshkin界限127
7.3.2“平分线”界限128
7.3.3“竖直带”界限128
7.3.4计算稳定的推进动作129
7.3.5规划稳定的推进轨迹131
7.4零件定向132
7.4.1半径函数和推函数133
7.4.2旋转对称:定向到对称135
7.4.3不确定性的建模135
7.4.4规划算法136
7.5装配138
7.6文献注释142
习题143
第8章动力学148
8.1牛顿定律148
8.2三维空间中的一个质点149
8.3力矩和动量矩/角动量150
8.4质点系的动力学151
8.5刚体动力学153
8.6角惯量矩阵156
8.7自由旋转体的运动161
8.8平面内的单点接触问题163
8.8.1摩擦的不一致性165
8.8.2摩擦的不确定性167
8.9平面动力学的图形方法168
8.10平面内的多点接触问题170
8.11文献注释172
习题172
第9章碰撞174
9.1质点碰撞174
9.1.1摩擦:一个不好的模型176
9.1.2一个更好的模型177
9.2刚体碰撞179
9.3文献注释184
习题184
第10章动态操作185
10.1准动态操作185
10.2短暂动态操作188
10.3完全动态操作189
10.4文献注释191
习题193
附录无限远点194
参考文献197
索引201

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