並在線上器人機構學基礎

內容簡介

《並在線上器人機構學基礎/機械工程前沿著作系列·機器人科學與技術叢書》基於作者劉辛軍、謝福貴、汪勁松、戴建生對並在線上器人機構學基礎理論乃鑽陵屑20餘年的持續研究，緊緊圍繞並在線上構的“型（構型）”、“性（性能）”、“度（尺度）”，建立了系統的並在線上器人設計理論與方法。

全書總共分為3篇：構型分類與綜合、性能評價與最佳化設計以及綜合設計實例。

第1～2章為構型分類與綜合篇，主要圍繞並聯驗臘乃機構的“型”來展開描述。第1章基於現有構型系統地對並在線上器人機構進行了分類綜合；第2章則從方法論（觀察法、演化法、線圖法）的角度對2～6自由度並在線上器人機構進行了構型綜合，旨在找到簡單、實用的新機構。

第3-5章為性能評價與最佳化設計篇，主要針對並在線上構的“性”和“度”建立相應的運動學最佳化設計方法，是全書的精華譽少茅與核心所在。第3章構建了反映並在線上構運動和力傳遞/約束特性的性能評價體系；第4章則在第3章所提性能評價指標的基礎上對並在線上構的奇異性進行了研究；第5章基於運動和力傳遞/約束性能指標定義了設計指標，建立了一套並在線上構運動學尺度綜合方法。

第6-7章為綜合設計實例篇，是對前兩部分理論方法的綜合套用。第6章介紹了一種5自由度大擺角全並聯加工機器人的構型與最佳化設計過程；第7章則對一種4自由度高速並聯拾取機器人開展了運動學最佳化設計。

作為全書的數學基礎，在附錄中還增加了對廈迎旋量理論基礎的概述。

《並在線上器人機構學基礎/機械工程前沿著作系列·機器人科學與技術叢書》可供機構學、機器人學、機械製造、精密工程等相關專業的研究生參考，也可以作為相關行業工程師、設計師的參考資料。

圖書目錄

第一篇構型分類與綜合

第1章並在線上器人機構的分類

1．1 並在線上器人的定義和特徵

1．2 運動副和支鏈

1．3 結構體系

1．3．1 2自由度並在線上構

1．3．2 3自由度並在線上構

1．3．3 4自由度並在線上構

1．3．4 5自由度並在線上構

1．3．5 6自由度並在線上己翻境構

1．4 小結

參考文獻

第2章並在線上器人機構的構型綜合

2．1 自由度分析

2．1．1 觀察法

2．1．2 演化法

2．1．3 運動學分析法

2．1．4 旋量法

2．2 構型演化

2．3 構型綜合

2．3．1 含平行四邊形閉環子鏈的並在線上構構型綜合

2．3．2 基於演化法的並在線上構構型綜合

2．3．3 基於Grassmann線幾何和線圖法的並在線上構構型綜合

2．4 小結端酷鞏棵

參考文獻

第二篇性能評價與最佳化設計

第3章並在線上器人機構的運動/力性能分析及評價

3．1 運動與力的旋量描述

3．1．1 運動旋量與螺旋運動

3．1．2 力旋量

3．1．3 運動旋量與力旋量的互易積

3．2 運動旋量與力旋量的求解

3．2．1 傳遞與約束力旋量

3．2．2 輸入與輸出運動旋量

3．2．3 運動和力的傳遞關係

3．2．4 運動和力旋量子空間

3．3 運動/力性能評價方法及指標

3．3．1 非冗餘並在線上構的性能指標

3．3．2 冗餘並在線上構性能指標

3．4 綜合套用案例

3．4．1 3-UPU並在線上構概述

3．4．2 3-uPU機構運動/力傳遞特性分析

3．4．3 3-UPU機構運動/力約束特性分析

3．5 小結

參考文獻

第4章並妹主拔在線上器人機構的奇異性分析與評價

4．1 奇異機理及分類

4．1．1 少自由度並在線上構

4．1．2 6自由度並在線上構

4．2 奇異性分析的新方法

4．2．1 方法體系

4．2．2 套用實例

4．3 距離奇異位形遠近的評價

4．3．1 評價指標

4．3．2 套用實例

4．4 小結

參考文獻

第5章並在線上器人機構的尺度綜合

5．1 基於性能圖譜的最佳化設計方法（PCbDM）

5．1．1 無量綱化方法（PFNM）及參數設計空間（PDS）

5．1．2 設計指標

5．2 最佳化設計一般流程

5．3 設計實例

5．3．1 3-PRS並在線上構

5．3．2 2自由度球面5R並在線上構

5．3．3 3自由度姿態精調機構

5．4 小結

參考文獻

第三篇綜合設計實例

第6章 5自由度並聯加工機器人的運動學設計

6．1 套用背景

6．2 構型創新設計

6．3 運動學分析

6．3．1 自由度分析與驗證

6．3．2 運動學逆解及奇異性分析

6．4 運動學最佳化設計

6．4．1 參數設計空間

6．4．2 性能評價指標

6．4．3 尺度綜合

第7章 4自由度並在線上器人的運動學設計

7．1 套用背景

7．2 運動學逆解

7．3 性能指標

7．4 性能圖譜及尺度綜合

7．5 工作空間辨識

7．6 樣機開發

附錄旋量理論基礎

A．1 旋量的定義

A．2 旋量的基本運算

A．3 旋量系及其基本性質

參考文獻

索引

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基本介紹

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