前言第1章绪论1.1机器人的定义及发展历史1.1.1什么是机器人1.1.2为什么要制造机器人1.1.3机器人的发展历史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机器人控制的基本要求1.3.1机器人控制的主要内容1.3.2机器人控制的学习要求习题第2章机器人的本体2.1机器人的机械2.1.1上肢——臂部、腕部、手部2.1.2下肢——移动机构2.1.3躯干——机身2.1.4关节——传动机构2.2机器人的硬件2.2.1处理控制系统2.2.2驱动器系统2.2.3传感器系统2.3机器人的电源系统2.3.1电池的种类2.3.2直流稳压电源2.3.3充电装置2.4机器人机械制作实例2.4.1智能小型足球机器人二轮机械结构制作实例2.4.2智能小型足球机器人四轮全向移动机械设计实例2.4.3智能中型足球机器人的机械设计实例习题第3章机器人的信息获取3.1机器人的传感器3.1.1常用传感器3.1.2特殊传感器3.1.3传感器应用实例3.2机器人的信息处理3.2.1常用的数字滤波方法3.2.2小波变换在数字滤波中的应用3.3机器视觉3.3.1机器视觉的组成3.3.2机器视觉的工作原理3.3.3机器视觉应用实例习题第4章机器人的底层控制4.1电动机的选择与惯量计算4.1.1电动机选择4.1.2步进电动机4.1.3舵机与转向控制4.1.4惯量计算实例4.2典型驱动PWM4.2.1典型驱动4.2.2PWM驱动原理4.2.3PWM驱动机器人实例4.3运动控制与PID4.3.1电动机正反转分析4.3.2经典PID控制4.4智能PID参数整定4.5机器人底层控制设计实例4.5.1智能小型足球机器人的底层控制设计实例4.5.2智能中型足球机器人的底层控制设计实例习题第5章机器人的运动分析5.1轮式机器人的空间描述和坐标变换5.1.1位置方位表示与坐标系描述5.1.2平移和旋转坐标系5.1.3机器人运动模型5.1.4齐次变换及运算5.1.5机器人传感器的观测模型5.2运动学建模5.2.1机器人坐标系5.2.2双轮差速移动机器人运动学建模实例5.2.3全方位移动机器人运动学建模实例5.3动力学建模5.3.1双轮差速移动机器人动力学模型5.3.2全方位移动机器人动力学模型5.4舞动的机器臂——工业机器人5.4.1刚体的描述5.4.2坐标变换5.5机器人运动学方程的建立5.5.1连杆参数和连杆坐标系5.5.2连杆变换5.6六自由度机械臂运动分析实例5.6.1机械臂运动方程的建立5.6.2运动学逆解的求解方法5.6.3运动学逆解的实验验证习题第6章机器人的路径规划6.1机器人路径规划方法6.1.1离线路径规划6.1.2在线路径规划6.2智能规划6.2.1栅格建模法6.2.2人工势场法6.2.3遗传算法6.2.4神经网络算法6.3机器人路径规划改进与实例6.3.1人工势场法的改进与实例6.3.2遗传算法的改进习题第7章机器人的上层控制7.1机器人操作系统概述7.1.1ROS的基本介绍7.1.2ROS系统架构7.1.3ROS系统工具7.1.4ROS的安装与回顾7.2ROS的应用举例7.2.1控制移动底座7.2.2导航、路径规划和SLAM7.2.3语音识别及语音合成7.2.4机器人的视觉系统习题第8章发展与展望8.1机器人的发展与展望8.2机器人的应用举例与展望8.2.1老牌制造业大国德国的“新兵”8.2.2日本服务型机器人崭露头角8.2.3在手术台上大显身手的英国“机器人医生”8.2.4机器人的未来面向家庭8.2.5机器人离我们还有多远8.3机器人控制技术的发展8.3.1机器人技术的发展8.3.2机器人控制技术的发展与展望8.4机器人的情感与伦理展望习题参考文献