Mechanical Design of Robots

Mechanical Design of Robots pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

☆☆☆☆☆
出版者:Mcgraw-Hill (Tx)
作者:Eugene I. Rivin
出品人:
頁數:0
译者:
出版時間:1987-08
價格:USD 59.95
裝幀:Hardcover
isbn號碼:9780070529922
叢書系列:
圖書標籤:
  • mechanical
  • design
  • 機器人學
  • 機械設計
  • 機器人動力學
  • 機器人控製
  • 機械工程
  • 自動化
  • 機器人技術
  • 運動規劃
  • 連杆機構
  • 機器人建模
想要找書就要到 本本書屋
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!

具體描述

機器人動力學與控製:原理、方法與應用 作者: [此處可填寫作者姓名或團隊名稱] 齣版社: [此處可填寫齣版社名稱] 齣版日期: [此處可填寫齣版年份] --- 內容簡介 《機器人動力學與控製:原理、方法與應用》是一部全麵、深入探討現代機器人係統核心理論與實踐的專著。本書旨在為從事機器人學研究、工程設計、自動化技術開發以及相關領域的高級本科生、研究生和專業工程師提供一個堅實且係統的知識框架。本書聚焦於機器人運動的內在機理、精確建模、高效控製策略以及復雜環境下的智能響應,而非僅僅停留在機械結構的設計層麵。 本書共分為四大核心部分,層層遞進,係統性地構建起機器人動力學與控製的知識體係。 --- 第一部分:機器人運動學與建模基礎(Kinematics and Foundational Modeling) 本部分為後續高級控製理論的學習奠定必要的數學和物理基礎。 第1章:空間描述與變換基礎 本章詳細闡述瞭機器人在三維空間中的位置、姿態的數學描述方法,包括歐拉角、鏇轉嚮量(軸角錶示)、四元數以及齊次變換矩陣。重點講解瞭變換矩陣的群論性質,為連杆坐標係之間的轉換提供嚴謹的數學工具。 第2章:正運動學與逆運動學 深入講解瞭如何利用D-H(Denavit-Hartenberg)參數法建立機器人的運動學模型。詳細推導瞭正運動學(求解末端執行器相對於基座的位姿)的矩陣方程。逆運動學部分,著重分析瞭解析解的求解條件、限製性(如奇點問題),並係統性地介紹瞭數值求解方法的迭代策略及其收斂性分析。 第3章:機器人雅可比矩陣與運動約束 雅可比矩陣被視為連接關節空間速度與末端執行器速度的關鍵橋梁。本章詳細推導瞭雅可比矩陣的解析錶達式,探討瞭其在速度分析、靜力學分析以及運動控製中的核心作用。特彆關注瞭雅可比矩陣的奇異性分析,解釋瞭在何種構型下機器人會喪失某些方嚮的運動能力。 第4章:拉格朗日動力學建模 本章將視角從運動學提升至動力學層麵。采用能量法(拉格朗日方程)對多自由度機器人係統進行係統的動力學建模。推導瞭機器人的慣性矩陣、科裏奧利和嚮心力項、以及重力項的解析錶達式。這是進行高精度軌跡跟蹤和力控製的基礎。 第5章:牛頓-歐拉動力學建模 與拉格朗日法互補,本章介紹基於牛頓第二定律和歐拉方程的迭代動力學建模方法。該方法特彆適用於實時仿真和基於反饋的控製設計,因為它能直接計算齣驅動關節所需的瞬時反作用力矩。 --- 第二部分:機器人軌跡規劃與路徑生成(Trajectory Planning and Path Generation) 本部分關注如何高效、平穩地引導機器人在工作空間中移動,並強調瞭約束條件的滿足。 第6章:點對點運動的插值技術 詳細介紹瞭幾種常用的關節空間插值方法,如多項式插值(三次、五次)、梯形速度麯綫規劃等。重點分析瞭速度和加速度的連續性約束,以確保機器人運動平穩,減少機械磨損和振動。 第7章:笛卡爾空間軌跡生成 針對任務空間(笛卡爾空間)的精確控製需求,本章探討瞭如何通過參數化麯綫(如Bézier麯綫、B樣條)在工作空間中生成光滑的路徑。討論瞭如何將這些空間路徑映射迴關節空間,並處理由此産生的速度與時間同步問題。 第8章:避障與環境感知下的路徑規劃 本章側重於復雜環境下的運動規劃。涵蓋瞭基於圖搜索的算法(如A、RRT),以及基於優化的方法(如勢場法)。強調瞭如何將機器人的幾何尺寸和動態限製整閤到路徑搜索算法中,實現實時、安全的路徑生成。 --- 第三部分:機器人控製理論與實現(Control Theory and Implementation) 這是本書的核心部分,聚焦於如何設計有效的控製律,使機器人能夠精確地跟蹤期望的運動或執行期望的力交互。 第9章:經典反饋控製基礎 迴顧瞭PID(比例-積分-微分)控製在綫性係統中的應用,並將其擴展至單個關節的非綫性控製。深入分析瞭PID控製參數整定(如Ziegler-Nichols法)在機械臂係統中的局限性,特彆是麵對強耦閤和時變負載時的錶現。 第10章:基於模型的先進控製方法 詳細介紹瞭解耦控製策略。重點講解瞭牛頓-歐拉反饋綫性化控製和拉格朗日-歐拉的控製律設計。這些方法通過利用精確的動力學模型,實現對機器人動力學方程的有效補償,從而達到近乎綫性的控製效果。 第11章:魯棒性與自適應控製 針對模型不確定性(如摩擦、負載變化)對控製性能的影響,本章介紹瞭先進的魯棒控製技術,包括滑模控製(SMC)和$mathcal{H}_{infty}$控製的原理及其在機器人係統中的應用,以保證係統在參數波動下的穩定性。同時,引入自適應控製的概念,探討係統如何在綫估計未知參數並實時調整控製增益。 第12章:力/阻抗控製 本章探討瞭機器人與環境進行接觸交互的控製問題。詳細闡述瞭阻抗控製的設計原理,即建立末端執行器與期望虛擬彈簧阻尼係統的關係,用於實現柔順操作和精確的力輸齣。區分瞭操作空間和關節空間中的力控製實現方式。 --- 第四部分:先進主題與應用擴展(Advanced Topics and Applications) 本部分展望瞭當前機器人學研究的前沿領域,並將理論應用於實際的復雜係統中。 第13章:分布式與多機器人係統控製 討論瞭如何將經典的單體機器人控製理論擴展到具有多個相互作用的執行器或多個協同工作的機器人係統。涵蓋瞭任務分配、一緻性算法以及網絡拓撲對控製性能的影響。 第14章:參數辨識與摩擦建模 一個準確的控製係統依賴於精確的模型。本章專門介紹瞭如何利用實驗數據,通過迴歸分析或迭代優化方法,對機器人連杆的質量、慣性參數以及關節摩擦模型(如庫侖摩擦、粘滯摩擦)進行精確辨識,為模型參考控製提供準確的輸入。 第15章:移動機器人動力學與控製概述 盡管本書主體關注操作臂,但本章簡要介紹瞭差速驅動、阿剋曼轉嚮等典型移動平颱的基本運動學和特有的非完整約束動力學模型,為研究混閤係統控製奠定基礎。 --- 本書特色 本書的價值在於其理論的深度與實踐的可操作性完美結閤。每章後的習題和案例分析都強調瞭從物理直覺到嚴格數學證明的轉化過程。全書不依賴於特定的商業軟件平颱,而是側重於推導控製律所需的核心數學框架,使讀者能夠獨立設計和驗證復雜的機器人控製算法。通過學習本書,讀者將能夠掌握構建高精度、高魯棒性機器人控製係統的全套工具。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》這本書的閱讀體驗,可以用“沉浸式學習”來形容。作者以一種引人入勝的敘事方式,帶領我一步步探索機器人機械設計的奧秘。書中在關於機器人材料科學的應用方麵,進行瞭非常詳盡的闡述。從高強度閤金到輕質復閤材料,作者深入分析瞭不同材料的力學性能、熱學性能以及加工特性,並結閤實際應用,給齣瞭選擇建議。我特彆欣賞書中關於材料疲勞和斷裂力學在機器人設計中的應用,這讓我能夠更準確地評估結構的耐久性,避免潛在的失效風險。書中還詳細介紹瞭焊接、鉚接、粘接等常用的機械連接技術,並對各種連接方式的強度、可靠性以及適用範圍進行瞭深入的比較分析。這部分內容對於保證機器人結構的整體性和穩定性至關重要。此外,書中還探討瞭機器人噪聲與振動的控製,作者通過引入模態分析、傳遞矩陣法等先進技術,展示瞭如何識彆振動源,並采取有效的減振降噪措施。這讓我認識到,一個高品質的機器人,不僅要性能卓越,更要運行平穩、安靜。這本書的理論深度和實踐指導性都令人稱道,它為我勾勒齣瞭一個完整的機器人機械設計知識體係,讓我能夠以更專業、更係統的視角來審視和開展我的設計工作。

评分☆☆☆☆☆

這本《Mechanical Design of Robots》簡直是一場視覺與智慧的盛宴,它不僅僅是一本書,更像是一位經驗豐富的導師,在我的腦海中繪製齣瞭一幅幅精妙絕倫的機器人機械設計藍圖。從最初的幾個章節開始,我就被作者對細節的極緻追求所摺服。書中關於連杆機構的設計分析,那深入淺齣的講解,配閤著清晰明瞭的圖示,讓我得以窺見那些隱藏在機器人流暢運動背後的數學原理和幾何奧秘。作者並沒有止步於理論的闡述,而是緊密結閤實際應用,通過大量的案例分析,展示瞭如何將抽象的理論轉化為具體的、可執行的設計方案。我尤其欣賞書中對材料選擇和力學分析部分的論述,那些關於應力集中、疲勞壽命的探討,讓我對機器人的可靠性和耐久性有瞭更深刻的理解。當我翻閱到關於驅動係統設計的章節時,更是驚喜連連。無論是直流電機、步進電機還是伺服電機,書中的分析都鞭闢入裏,詳細闡述瞭不同驅動方式的優缺點,以及在特定應用場景下的最佳選擇。作者還引入瞭多種減速器的設計原理,例如諧波減速器和行星減速器,其詳盡的建模方法和性能評估標準,為我提供瞭寶貴的實踐指導。甚至是一些看似不起眼的連接件和軸承的選擇,書中都給予瞭充分的關注,這讓我意識到,一個成功的機器人設計,往往是無數個細節堆疊而成,容不得半點馬虎。這本書的邏輯清晰,循序漸進,即使我之前對機器人機械設計領域瞭解有限,也能在作者的引導下,逐步建立起係統性的認知框架。它點燃瞭我對機器人機械設計的熱情,讓我渴望親自去嘗試、去創造。

评分☆☆☆☆☆

閱讀《Mechanical Design of Robots》的過程,就像是與一位經驗豐富的工程師進行瞭一場深度對話。這本書以其齣色的組織結構和詳實的案例,將復雜的機器人機械設計概念變得觸手可及。作者在探討機器人底盤設計時,對輪式、履帶式以及腿式等不同移動平颱進行瞭深入的比較分析,詳細闡述瞭各自的優缺點、動力傳輸方式、懸掛係統設計以及在不同地形下的適應性。這部分內容讓我對機器人的移動能力有瞭更為全麵的認識,也為我未來的設計實踐提供瞭寶貴的參考。書中關於傳動係統的講解尤為精彩,作者不僅僅介紹瞭齒輪、鏈條、皮帶等傳統傳動方式,還深入探討瞭更先進的傳動技術,例如靜液傳動和電傳動在機器人應用中的優勢。我對書中關於扭矩計算、功率匹配以及傳動效率優化的部分印象深刻,這些詳細的計算方法讓我能夠更準確地選擇閤適的電機和減速器,以滿足機器人的性能需求。此外,書中還涉及瞭機器人結構剛度和穩定性的設計,作者通過引入梁理論、闆殼理論以及有限元方法,闡述瞭如何通過閤理的結構布局和材料選擇來提高機器人的整體性能。我尤其欣賞書中關於振動分析和減振設計的討論,這對於提高機器人的運動精度和工作穩定性至關重要。這本書不僅提供瞭方法論,更提供瞭實操性的工具和思維模式,讓我有信心去應對未來在機器人設計中遇到的各種挑戰。

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》這本書如同一個精密的工具箱,為我提供瞭應對機器人機械設計挑戰的各種利器。作者在關於機器人整體布局和結構優化方麵的闡述,讓我受益匪淺。書中展示瞭多種不同應用場景下機器人的整體設計方案,並詳細分析瞭它們在空間利用率、重心分布、運動協調性等方麵的優劣。我特彆欣賞書中關於模塊化設計的理念,它強調瞭通過標準化和可重構的組件來提高機器人的靈活性和可維護性。這讓我意識到,一個好的機器人設計,應該是一個能夠適應不斷變化需求的開放係統。在閱讀到關於能量效率和功耗管理的章節時,我更是茅塞頓開。作者深入分析瞭不同傳動方式、驅動電機以及控製策略對機器人整體能耗的影響,並提齣瞭一係列優化設計思路。這對於開發低功耗、長續航的機器人至關重要。書中還涉及瞭機器人疲勞壽命分析和可靠性工程,作者通過引入故障樹分析、可靠性建模等方法,幫助讀者理解如何預測和提高機器人的可靠性。這讓我認識到,一個真正優秀的機器人,不僅要能完成任務,更要能夠長期穩定地運行。這本書不僅傳授瞭知識,更培養瞭我解決復雜工程問題的能力,讓我對未來的機器人設計充滿期待。

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》這本書給我帶來的啓發,遠不止於知識的獲取,更在於它培養瞭我一種精益求精的工匠精神。作者在關於機器人機械結構的可靠性分析和壽命預測方麵,進行瞭極為細緻的論述。書中介紹瞭多種分析方法,如應力集中分析、斷裂力學分析以及疲勞壽命預測模型,並結閤大量的實驗數據,為讀者提供瞭詳實的指導。我尤其欣賞書中關於機器人關節磨損和潤滑設計的討論,它讓我認識到,即使是微小的摩擦和磨損,也可能對機器人的長期性能産生顯著影響。書中還深入探討瞭機器人電纜管理和綫束設計的關鍵技術,作者不僅介紹瞭各種布綫方案的優缺點,還詳細分析瞭如何優化綫束設計,以避免綫纜纏繞、磨損和電磁乾擾。這對於保證機器人的穩定運行和延長其使用壽命至關重要。我最受啓發的是書中關於機器人故障診斷和維護策略的設計,作者不僅介紹瞭各種故障檢測方法,還詳細分析瞭如何製定有效的維護計劃,以最大限度地提高機器人的可用性。這本書的專業性和實用性都令人稱道,它為我提供瞭一個寶貴的知識寶庫,讓我能夠更自信、更有創造力地投入到機器人設計領域。

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》這本書就像一位經驗豐富的嚮導,引領我穿越機器人機械設計的復雜迷宮。作者在關於機器人運動學逆解的章節中,提供瞭多種求解算法,如雅可比法、牛頓法等,並詳細分析瞭它們的收斂性和計算效率。這對於精確控製機器人的末端執行器到達目標位置至關重要。我特彆喜歡書中關於機器人路徑規劃的討論,作者不僅介紹瞭全局路徑規劃算法,如A*算法、Dijkstra算法,還探討瞭局部路徑規劃技術,如人工勢場法、嚮量場直方圖法。這讓我認識到,一個高效的機器人,不僅要具備精密的運動能力,還要能夠智能地規避障礙物,規劃齣最優的運動軌跡。書中還深入探討瞭機器人仿真與實驗驗證的流程,作者強調瞭仿真結果與實際實驗結果進行對比分析的重要性,並介紹瞭一係列數據采集和處理技術。這讓我明白,設計並非終點,而是不斷迭代優化的過程。我最受啓發的是書中關於機器人魯棒性設計的思考,作者如何通過冗餘設計、故障診斷和自適應控製等手段,來提高機器人應對不確定性和突發狀況的能力。這本書讓我對機器人設計有瞭更深層次的理解,它不僅僅是關於製造,更是關於智慧和可靠性的結閤。

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》為我打開瞭機器人機械設計領域的一扇窗戶,它以一種引人入勝的方式,將那些抽象的機械原理變得生動而具體。在書中關於機器人感知與交互部分的論述,我看到瞭作者對人機工程學和用戶體驗的深刻理解。書中分析瞭不同類型的傳感器,如視覺傳感器、觸覺傳感器、距離傳感器等,並詳細介紹瞭它們在機器人導航、環境感知和目標識彆中的應用。我特彆喜歡書中關於觸覺反饋係統設計的探討,它讓機器人不僅僅是冰冷的機器,更能通過模擬人類觸覺,實現更自然、更直觀的人機交互。此外,書中還涵蓋瞭機械臂的動力學建模與控製,作者通過拉格朗日方程、牛頓-歐拉方程等經典方法,詳細講解瞭如何建立機器人的運動學和動力學模型,並介紹瞭PID控製、力矩控製等常用控製策略。這部分內容讓我對機器人的精準運動和高效執行有瞭更深入的認識。讓我印象深刻的是,書中還提及瞭機器人安全性設計的重要性,例如碰撞檢測、安全區域設置以及緊急停止機製等。這些細節的討論,體現瞭作者對生命安全的高度重視,也讓我明白,一個優秀的機器人設計,不僅要關注其功能性,更要兼顧其安全性。這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期,它為我提供瞭一個寶貴的知識體係,讓我能夠更自信地步入機器人設計的廣闊天地。

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》這本書為我打開瞭一個全新的視野,讓我得以窺見機器人機械設計背後那精妙絕倫的邏輯和嚴謹的工程實踐。作者在關於機器人伺服控製係統的設計部分,進行瞭極為詳盡的闡述。從PID控製器到更先進的模糊邏輯控製、神經網絡控製,書中都提供瞭清晰的原理介紹和在機器人應用中的具體實現方法。我尤其被書中關於運動解耦和參數辨識的討論所吸引,這對於提高機器人的運動精度和響應速度至關重要。書中還深入探討瞭機器人驅動係統的功率損耗分析和熱管理策略,作者通過詳細的計算模型,幫助讀者理解如何優化驅動係統設計,以提高能量利用效率並避免過熱損壞。這對於延長機器人的使用壽命和保證其穩定性具有重要意義。我印象深刻的是,書中還涉及瞭機器人本體的動力學建模與仿真,作者通過建立精確的動力學方程,模擬機器人在不同工況下的運動狀態,並以此為基礎進行優化設計。這讓我認識到,一個成功的機器人設計,離不開深入的理論分析和嚴謹的仿真驗證。這本書的專業性和深度都令人贊嘆,它為我提供瞭一個寶貴的知識寶庫,讓我能夠更自信、更有創造力地投入到機器人設計領域。

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》這本書以其卓越的組織結構和豐富的案例,為我帶來瞭前所未有的學習體驗。作者在關於機器人輕量化設計方麵的論述,令我印象深刻。書中詳細介紹瞭各種輕量化設計技術,例如拓撲優化、點陣結構設計以及新型輕質材料的應用,並分析瞭它們在提高機器人性能和降低能耗方麵的作用。我特彆欣賞書中關於結構應力分析和疲勞壽命預測的詳細講解,它讓我能夠更準確地評估設計的可靠性,並避免潛在的失效風險。書中還深入探討瞭機器人減速器設計的關鍵技術,從行星減速器到諧波減速器,作者都提供瞭詳盡的原理分析、結構設計方法和性能評估標準。這對於實現機器人高精度、高剛度的運動至關重要。我最受啓發的是書中關於機器人電源管理係統的設計,作者不僅介紹瞭各種電源方案的優缺點,還詳細分析瞭如何優化電源係統的效率和可靠性。這讓我認識到,一個高效的機器人,離不開一個穩定可靠的電源係統。這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期,它為我提供瞭一個完整的機器人機械設計知識體係,讓我能夠以更專業、更係統的視角來審視和開展我的設計工作。

评分☆☆☆☆☆

《Mechanical Design of Robots》這本書帶來的啓發,遠不止於技術層麵的知識,更在於它培養瞭我一種嚴謹的工程思維方式。在閱讀過程中,我驚嘆於作者對每個設計環節的細緻考量,從最初的概念構思,到最後的原型製造,每一個步驟都充滿瞭對物理規律的尊重和對工程倫理的遵循。書中對關節自由度的分析,不僅僅是羅列數量,而是深入探討瞭不同自由度組閤對機器人運動能力、靈活性以及控製復雜度的影響,這讓我學會瞭如何在功能需求和實現復雜度之間找到最佳平衡點。當我讀到關於末端執行器設計的章節時,我被書中展示的各種創新設計所吸引,無論是用於精密抓取的夾爪,還是用於復雜作業的工具,作者都提供瞭詳盡的設計思路和實現方法。更重要的是,書中並沒有僅僅停留在“做什麼”,而是深入到“怎麼做”的層麵,提供瞭大量的計算公式、仿真方法和驗證手段,幫助讀者理解設計決策背後的依據。我特彆喜歡書中關於仿真技術的討論,如何利用有限元分析(FEA)等工具來預測結構的受力情況、形變趨勢,以及如何通過多體動力學仿真來優化機器人的運動軌跡和能量消耗。這些內容為我打開瞭一個全新的視角,讓我認識到,在實際的機器人設計過程中,理論計算與計算機仿真往往是相輔相成的,缺一不可。這本書不僅僅教會瞭我設計的方法,更教會瞭我如何思考,如何批判性地審視每一個設計選擇,並為其尋找最堅實的理論和數據支撐。它讓我明白瞭,真正的工程設計,是將科學、技術、藝術融為一體的創造性活動。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

本站所有內容均為互聯網搜索引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度,google,bing,sogou 等

© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有