机器人技术及其空间应用

　　本书系统地介绍机器人技术的理论与应用，主要包括：绪论;机器人的机械结构设计;机器人学的数学基础;机器人运动学;机器人动力学;机器人轨迹规划;机器人驱动控制技术;机器人感觉技术;机器人控制理论基础;第10章以空间机械臂和星球巡视探测机器人为实例，介绍了机器人理论和技术在空间机器人中的具体应用。本书注重机器人基础理论与应用技术的结合，力求反映国内外机器人，尤其是空间机器人研究领域的新成果。本书可作为高等学校机械类专业研究生和高年级本科生的机器人学基础、机器人技术相关课程的教材，也可供从事机器人研究、开发和应用的科技人员参考。

　　陶建国：哈尔滨工业大学教授，博士生导师，空间光学与空间机电专业委员会委员。主要研究方向为机电一体化技术、特种机器人技术、宇航空间机构设计及控制技术。主持国家自然科学基金项目，国家“863” 计划项目， “嫦娥”工程二、三期航天重大专项子课题等10余项。获国家技术发明奖二等奖1项、省科学技术发明奖一等奖1项、省部级科技进步奖二等奖3项;发表学术论文80多篇;参与撰写学术专著2部;获授权国家发明专利18项。徐文福：哈尔滨工业大学教授，博士生导师，广东“特支计划”科技创新领军人才，深圳市“ 鹏城学者”特聘教授。主要研究方向为空间机器人和仿生机器人，相关成果在航天型号上获得了应用。主持国家自然科学基金联合基金重点项目、国防创新领域项目、科技部智能机器人重大专项等***项目及课题15项。获军队科技进步一等奖2项;发表论文120余篇，其中SCl论文58篇;出版学术专著2部;获授权国家发明专利38项。丁亮：哈尔滨工业大学教授，博士生导师。主要从事星球探测机器人、野外足式机器人、智能控制与视觉感知、力学建模与仿真等领域研究。近年来主持火星探测国家科技重大专项课题、国家重点研发计划课题、“973”项目专题、国家自然科学基金课题等30余项。在IJRR、TCyber、TRO等刊物发表学术论文200余篇，SCI论文100余篇，**影响因子11.079，获得国际大会最佳论文奖等奖励论文3篇。获国家自然科学基金优秀青年科学基金、国家技术发明奖二等奖、ISTVS S？hne-Hata-Jurecka Award青年科学家奖、中国科协“科学中国人”杰出青年科学家奖、“熊有伦智湖优秀青年学者奖”、中国机械工程学会“上银”优秀机械博士论文佳作奖等多项。获授权国家发明专利70余项。

第 1章 绪论 001
1．1　机器人技术的发展概述　002
1．2　机器人的特点及分类　005
1．3　机器人的组成、构型及技术参数　010
1．4　机器人的环境条件及本体材料　016
1．5　空间机器人的特点　019
参考文献　020
第　2章 机器人的机械结构设计　021
2．1　工业机器人的机械结构设计　022
2．2　移动机器人的机械结构设计　050
2．3　并联机器人的机械结构设计　065
2．4　空间机器人的机械结构设计　072
参考文献　083
第3章　机器人学的数学基础　085
3．1　位置和姿态的表示　086
3．2　坐标变换　088
3．3　齐次坐标及齐次坐标变换　090
参考文献　100
第4章　机器人运动学　101
4．1　机器人系统状态及运动的描述　102
4．2　机器人正运动学的D-H表示法　109
4．3　机器人逆运动学方程求解　117
4．4　机器人的微分运动及速度　131
参考文献　138
第5章　机器人动力学　139
5．1　动力学分析基础　140
5．2　牛顿-欧拉方程法　147
5．3　拉格朗日方程法　149
参考文献　159
第6章　机器人轨迹规划　161
6．1　机器人轨迹规划的一般性问题　162
6．2　关节空间轨迹规划方法　164
6．3　笛卡儿空间轨迹规划方法　174
参考文献　182
第7章　机器人驱动控制技术　183
7．1　电机驱动技术　184
7．2　运动控制器硬件技术　186
7．3　机器人控制技术接口　191
参考文献　197
第8章　机器人感觉技术　199
8．1　机器人感觉系统组成　200
8．2　机器人内部传感器　201
8．3　机器人外部传感器　206
8．4　机器人感觉系统应用实例　214
参考文献　217
第9章　机器人控制理论基础　218
9．1　机器人位置控制　219
9．2　机器人的力控制　223
9．3　机器人现代控制技术　229
9．4　移动机器人控制技术　232
9．5　机器人遥操作技术　239
参考文献　248
第　10章 机器人技术的空间应用　253
10．1　空间机械臂　254
10．2　星球巡视探测机器人　297
参考文献　338
名词索引　341