北京邮电大学出版社

本书全面介绍了CoppeliaSim的建模与仿真技术在关节机器人和轮式移动机器人中的应用:对CoppeliaSim的入门基础和基本操作进行了介绍；在搭建UR5六自由度关节机器人仿真环境的基础上，进行了UR5机器人的正运动学仿真和逆运动学仿真；对轮式移动机器人进行了运动学分析，并实现了对其的运动仿真控制；使用协作机器人、移动小车和视觉传感器等搭建了仿真场景，综合运用软件提供的各种仿真手段和方法，进行了车臂复合型机器人视觉抓取综合实践；对CoppeliaSim二次开发接口进行了介绍。
为了便于理解，本书列举了大量应用实例，所有实例均在CoppeliaSim中调试通过，可以直接运行，且每个应用实例均给出了相应的源代码。本书适合教师讲授，易于学生阅读，在编写时力求做到通俗易懂，图文并茂。针对应用型本科院校学生的特点，在内容够用的基础上，突出实际应用。
本书可作为高等院校机器人工程、机械电子工程、机械工程、车辆工程等工科专业的本科生或研究生教材，也可供广大从事机器人开发的工程技术人参考。

目录介绍

CoppeliaSim在机器人仿真中的应用实例
目录

目录
第1章CoppeliaSim入门基础1

1.1CoppeliaSim简介1

1.2CoppeliaSim操作界面3

1.3Lua语言基础7

1.4UR5机器人运动入门9

1.5Lua脚本应用13

1.5.1仿真脚本14

1.5.2自定义脚本17

1.5.3脚本源代码18

1.6CoppeliaSim和MATLAB简单通信19

1.7本章小结24

第2章CoppeliaSim基本操作25

2.1场景管理25

2.1.1新建场景25

2.1.2场景查看操作26

2.2用户界面27

2.2.1页面和视图27

2.2.2浮动视图28

2.3位置和方向操作31

2.3.1位置对话框31

2.3.2方向对话框33

2.4对象属性35

2.4.1对象通用属性35

2.4.2通过脚本设置属性40

2.5场景对象41

2.5.1场景对象的定义和分类41

2.5.2对象层级42

2.5.3形状42

2.5.4关节50

2.5.5标记点59

2.5.6路径63

2.5.7接近觉传感器64

2.5.8视觉传感器68

2.5.9力传感器80

2.5.10图表83

2.5.11八叉树89

2.6模型管理90

2.6.1模型90

2.6.2建立模型91

2.6.3带脚本模型的使用94

2.6.4导入URDF模型94

2.7创建GUI97

2.7.1窗体的控制ui98

2.7.2按钮button99

2.7.3文本显示label100

2.7.4文本输入框edit101

2.7.5复选按钮checkbox101

2.7.6单选按钮radiobutton103

2.7.7成组group104

2.7.8水平滑动调节块hslider104

2.7.9窗体控件的布局105

2.7.10GUI示例107

2.8本章小结108

第3章UR5机器人仿真环境搭建109

3.1导入前的准备工作109

3.2UR5机器人的模型导入111

3.3UR5机器人的关节建立115

3.4UR5机器人实体特征提取126

3.5UR5机器人动力学属性设置128

3.6脚本编程控制131

3.7本章小结132

第4章UR5机器人运动学仿真133

4.1UR5机器人正运动学方程的建立133

4.2UR5机器人位姿调整136

4.3基于机器人工具箱的UR5机器人正运动学仿真139

4.3.1机器人工具箱配置139

4.3.2UR5机器人建模与仿真141

4.4基于运动学方程的UR5机器人正运动学计算145

4.5基于CoppeliaSim和运动学方程的UR5机器人正运动
学计算147

4.6UR5机器人逆运动学求解150

4.7基于逆运动学求解的MATLAB编程153

4.8基于逆运动学求解的UR5机器人逆运动学仿真162

4.9本章小结168

第5章轮式移动机器人底盘运动学分析169

5.1四轮差动底盘运动学分析169

5.1.1直线运动169

5.1.2旋转运动172

5.1.3复合运动173

5.2三轮全向底盘运动学分析173

5.2.1沿水平x轴方向移动175

5.2.2沿水平y轴方向移动176

5.2.3旋转运动177

5.2.4复合运动178

5.3麦克纳姆轮全向底盘运动学分析178

5.3.1沿水平x轴方向移动180

5.3.2沿水平y轴方向移动181

5.3.3旋转运动183

5.3.4复合运动184

5.4本章小结185

第6章移动机器人运动仿真186

6.1四轮差动机器人运动仿真186

6.2三轮全向机器人运动仿真195

6.2.1全向轮仿真195

6.2.2机器人运动仿真199

6.3麦克纳姆轮全向机器人运动仿真205

6.3.1麦克纳姆轮仿真205

6.3.2机器人运动仿真209

6.4本章小结216

第7章车臂复合型机器人视觉抓取综合实践217

7.1场景主要对象217

7.2脚本规划218

7.3协作机器人设置及脚本219

7.3.1逆解组设置219

7.3.2装载机器人动作220

7.3.3卸载机器人动作220

7.4传送带设置及脚本221

7.4.1传送带速度222

7.4.2物块生成224

7.5传送带视觉传感器设置及脚本226

7.6卸载机器人视觉传感器设置及脚本229

7.7移动小车设置及脚本231

7.8信号量脚本232

7.9本章小结233

第8章CoppeliaSim二次开发接口234

8.1远程API函数及调用机制234

8.1.1阻塞调用模式235

8.1.2非阻塞调用模式235

8.1.3数据流模式237

8.1.4同步操作模式238

8.2CoppeliaSim和Visual C++通信239

8.2.1Visual Studio 2019环境配置239

8.2.2CoppeliaSim环境配置241

8.2.3Visual Studio 2019 与CoppeliaSim通信实现243

8.3CoppeliaSim和Python通信244

8.3.1CoppeliaSim环境配置244

8.3.2Python环境配置244

8.3.3Python程序245

8.4CoppeliaSim和MATLAB通信247

8.4.1MATLAB环境配置247

8.4.2脚本编写247

8.4.3通信示例248

8.5CoppeliaSim的串口操作250

8.6本章小结251

参考文献252