目录介绍
目 录
第一部分 机器人系统建模与仿真基础
第1章 绪论3
1.1 机器人概述3
1.1.1 机器人的定义3
1.1.2 机器人的发展4
1.2 建模与仿真7
1.3 本书教学安排9
1.4 思考练习题11
第2章 机器人系统与数学模型12
2.1 机器人系统12
2.1.1 移动机器人系统12
2.1.2 臂式机器人系统16
2.2 机器人建模基础21
2.2.1 数学基础21
2.2.2 建模方法23
2.3 本章小结28
2.4 思考练习题28
第二部分 机器人本体机械系统建模与仿真
第3章 动力学仿真原理与基本操作31
3.1 动力学仿真原理31
3.1.1 多刚体动力学31
3.1.2 建模与求解33
3.2 Adams仿真介绍36
3.2.1 基本仿真模块36
3.2.2 附加程序模块39
3.3 建模与仿真基本操作41
3.3.1 模型的建立41
3.3.2 约束的添加47
3.3.3 仿真与后处理54
3.4 本章小结57
3.5 思考练习题57
第4章 移动机器人运动仿真58
4.1 两轮机器人运动仿真58
4.1.1 配置软件环境58
4.1.2 创建几何模型62
4.1.3 加载模型约束68
4.1.4 仿真测量与结果显示72
4.2 自平衡机器人运动仿真75
4.2.1 模型建立与导入76
4.2.2 配置环境与约束加载79
4.2.3 控制模块搭建80
4.2.4 运动控制仿真83
4.3 本章小结84
4.4 思考练习题85
第5章 臂式机器人运动仿真86
5.1 串联机械臂运动仿真86
5.1.1 串联机器人模型87
5.1.2 仿真与结果95
5.2 并联机械臂运动仿真99
5.2.1 并联机器人模型100
5.2.2 仿真与解算106
5.3 本章小结109
5.4 思考练习题110
第三部分 机器人小脑控制系统建模与仿真
第6章 控制程序设计与仿真基础113
6.1 MATLAB程序设计113
6.1.1 数值计算与绘图114
6.1.2 脚本文件与程序设计123
6.2 Simulink仿真基础127
6.2.1 仿真环境介绍128
6.2.2 动态系统仿真134
6.3 本章小结143
6.4 思考练习题143
第7章 移动机器人控制仿真144
7.1 移动机器人反馈控制仿真144
7.1.1 PID控制144
7.1.2 反馈控制仿真152
7.2 移动机器人反步法控制仿真157
7.2.1 反步法原理157
7.2.2 轨迹跟踪控制仿真158
7.3 本章小结164
7.4 思考练习题164
第8章 臂式机器人控制仿真165
8.1 机械臂PID控制仿真165
8.1.1 机械臂控制方法165
8.1.2 控制仿真实例170
8.2 机械臂滑模控制仿真175
8.2.1 滑模控制方法176
8.2.2 控制仿真实例181
8.3 本章小结187
8.4 思考练习题188
第9章 机器人机械与控制联合仿真189
9.1 前轮转向驱动型机器人仿真189
9.1.1 机械系统模型189
9.1.2 控制系统模型199
9.1.3 联合仿真结果200
9.2 直角坐标型机器人仿真203
9.2.1 机械系统模型203
9.2.2 控制系统模型211
9.2.3 联合仿真结果212
9.3 本章小结214
9.4 思考练习题215
第四部分 机器人大脑决策系统建模与仿真
第10章 机器人感知决策与操作系统基础219
10.1 机器人智能感知决策基础219
10.1.1 视觉传感器219
10.1.2 三维视觉模型223
10.1.3 智能感知决策学习方法225
10.2 机器人操作系统ROS基础228
10.2.1 ROS系统概述228
10.2.2 大模型技术及其应用230
10.2.3 ROS系统编程与机器人建模235
10.3 本章小结242
10.4 思考练习题242
第11章 机器人智能感知决策系统仿真243
11.1 机器人智能感知决策仿真建模243
11.1.1 智能感知决策仿真的机器人模型243
11.1.2 智能感知决策仿真的外部环境模型252
11.2 机器人强化学习感知决策仿真254
11.2.1 视觉感知与强化学习决策编程254
11.2.2 机器人仿真训练与运行效果测试261
11.3 本章小结264
11.4 思考练习题264
参考文献265