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仿人機器人建模與控制

( 簡體 字)
作者:(日)德拉戈米爾·N.涅切夫//紺野篤志//?田徹平|責編:曲熠|譯者:姜金剛//吳殿昊//王開瑞//宋世昌類別:1. -> 電子工程 -> 機器人
譯者:
出版社:機械工業仿人機器人建模與控制 3dWoo書號: 55764
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缺書
NT售價: 645

出版日:4/1/2022
頁數:365
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787111703730
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

內容簡介:

本書由來自日本的三位機器人專家撰寫,主要講解仿人機器人的分析、設計和控制中使用的模型。首先介紹仿人機器人領域的發展歷史,總結當前的先進成果。接下來介紹運動學、靜力學和動力學相關的理論基礎,並對雙足平衡控制方法進行了綜述。然後討論多指手機器人、雙臂機器人和多機器人系統的協作物體操作的模型和控制演算法。之後介紹仿人機器人的運動生成和控制,以及這些技術的應用。後介紹模擬環境,並提供使用基於MATLAB的模擬器進行動力學模擬的詳細步驟。本書要求讀者具備一定的背景知識,適合進階階段的研究人員閱讀。
目錄:

第1章緒論
1.1發展歷史
1.2仿人機器人設計的發展趨勢
1.2.1仿人機器人的人形特徵
1.2.2仿人機器人設計中的權衡
1.2.3仿人機器人的人性化設計
1.3仿人機器人的特徵
1.4仿人機器人的相關研究
1.4.1運動冗餘、任務約束和逆運動學解
1.4.2約束多體系統和接觸建模
1.4.3多指手和雙臂操作物體
1.4.4浮動基座上的欠驅動系統
1.4.5其他相關領域的研究
1.5先修知識和章節安排
參考文獻
第2章運動學
2.1引言
2.2運動學結構
2.3正運動學和逆運動學問題
2.4微分運動學
2.4.1運動旋量、空間速度和空間變換
2.4.2正微分運動學
2.4.3逆微分運動學
2.5奇異構型下的微分運動學
2.6可操作性橢球
2.7運動學冗餘
2.7.1自運動
2.7.2逆運動學問題的通解
2.7.3加權廣義逆
2.7.4基於梯度投影的冗餘分解
2.7.5基於擴展雅可比矩陣的冗餘分解
2.8多工約束下的逆運動學解
2.8.1運動任務約束
2.8.2多工冗餘分解法
2.8.3反覆運算優化法
2.8.4總結與討論
2.9接觸產生的運動約束
2.9.1接觸關節
2.9.2接觸坐標系
2.9.3無摩擦接觸關節的運動學模型
2.10封閉鏈的微分運動學
2.10.1閉環支鏈的暫態運動分析
2.10.2逆運動學解
2.10.3正運動學解
2.11仿人機器人的微分運動關係
2.11.1准速度、完整接觸約束和非完整接觸約束
2.11.2基於基礎准速度表示的一階微分運動關係
2.11.3二階微分運動約束及其可積性
2.11.4具有混合准速度的一階微分運動關係
2.11.5總結與討論
參考文獻
第3章靜力學
3.1引言
3.2力旋量和空間力
3.3接觸關節:靜力學關係
3.3.1無摩擦接觸關節的靜力學模型
3.3.2有摩擦的接觸關節模型
3.3.3接觸關節的運動/力對偶關係
3.4獨立閉環鏈的動力學關係
3.4.1接觸力旋量的正交分解
3.4.2閉環連杆力旋量和根連杆力旋量的正交分解
3.4.3肢體關節扭矩的分解
3.5力旋量分佈問題
3.5.1力旋量分佈問題的通解
3.5.2內力/內力矩:虛擬連杆模型
3.5.3確定環中的關節扭矩
3.5.4廣義逆的選擇
3.5.5關節扭矩分量中的優先順序
3.6仿人機器人的運動靜力學關係
3.6.1複合剛體及其力旋量
3.6.2相互依賴的閉環
3.6.3獨立閉環
3.6.4關節扭矩的確定
3.6.5說明性示例
3.6.6總結與討論
3.7靜態姿勢的穩定性和優化
3.7.1靜態姿勢穩定性
3.7.2靜態姿勢優化
3.8姿勢描述和對偶關係
參考文獻
第4章動力學
4.1引言
4.2欠驅動機器人動力學
4.3平面上簡單的欠驅動模型
4.3.1線性倒立擺模型
4.3.2足部建模:由壓力中心驅動的質心動力學
4.3.3線性反作用輪擺模型和角動量轉軸
4.3.4反作用品質擺模型
4.3.5平面上的多連杆模型
4.4簡單的三維欠驅動模型
4.4.1可變長度的三維倒立擺
4.4.2球形足上倒立擺模型和平面上球體模型
4.4.3三維反作用輪擺模型
4.4.4三維反作用品質擺模型
4.4.5三維多連杆模型
4.5固定基座機械臂的動力學模型
4.5.1關節空間座標下的動力學模型
4.5.2空間座標下的動力學模型
4.5.3具有動力學解耦分級結構的零空間動力學
4.6零重力下自由漂浮機械臂的空間動量
4.6.1歷史背景
4.6.2空間動量
4.6.3關節鎖定:複合剛體
4.6.4關節解鎖:多體符號
4.6.5自由漂浮機械臂的暫態運動
4.7基於動量的冗餘分解
4.7.1動量平衡原理
4.7.2基於空間動量的冗餘分解
4.7.3基於角動量的冗餘分解
4.7.4零重力下自由漂浮仿人機器人的運動
4.8零重力下自由漂浮機械臂的運動方程
4.8.1用基座准速度表示
4.8.2用混合准速度表示
4.8.3用質心准速度表示
4.9基於反作用零空間的逆動力學
4.10仿人機器人的空間動量
4.11仿人機器人的運動方程
4.12約束力消元法
4.12.1高斯小約束原理
4.12.2直接消元法
4.12.3Maggi方程(零空間投影法)
4.12.4範圍空間投影法
4.12.5總結與結論
4.13運動方程的簡化形式
4.13.1基於關節空間動力學的表示
4.13.2基於空間動力學的表示(LagrangeQd竑lembert公式)
4.13.3末端連杆空間座標中的運動方程
4.13.4總結與討論
4.14逆動力學
4.14.1基於直接消元法/高斯法/Maggi法/投影法
4.14.2基於LagrangeQd竑lembert公式
4.14.3基於關節空間動力學的消元法
4.14.4總結與討論
參考文獻
第5章平衡控制
5.1概述
5.2動態姿勢穩定性
5.3足上倒立擺穩定性分析
5.3.1外推質心和動態穩定裕度
5.3.2外推質心動力學
5.3.3具有躍遷的離散狀態
5.3.4二維動態穩定區域
5.4平坦地面上的ZMP操作型穩定化
5.4.1ZMP操作型穩定器
5.4.2基於速度的三維ZMP操作型穩定化
5.4.3ZMP調節器式穩定器
5.4.4存在地面
序: