《服務機器人系統設計》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是陳萬米。
基本介紹
- 書名：服務機器人系統設計
- 作者：陳萬米
- ISBN：978-7-122-32995-0
- 出版社：化學工業出版社
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書基於服務機器人的發展現狀和技術要點, 系統講述了服務機器人系統設計的關鍵技術。主要內容包括: 機器人的產生與發展、服務機器人的移動機構、服務機器人的機械臂、服務機器人的驅動與控制、服務機器人的運動分析、服務機器人的路徑規劃、服務機器人的感知、服務機器人的作業系統、服務機器人未來展望。
本書注重理論與實踐的結合, 在講解服務機器人系統設計關鍵技術的基礎上, 通過實例解析對理論知識進行套用性講解, 增強了本書的可讀性與實用性。
本書可為從事機器人研究和套用工作的技術人員提供幫助, 也適合高等院校相關專業師生學習參考。
目錄
第1 章 緒論 / 1
1.1 機器人的定義、套用與發展 / 2
1.1.1 機器人的套用 / 2
1.1.2 機器人的發展 / 4
1.2 服務機器人 / 8
1.3 服務機器人的結構與分類 / 10
1.3.1 服務機器人的結構 / 10
1.3.2 服務機器人的分類 / 12
1.4 服務機器人控制的主要內容 / 18
參考文獻 / 19
第2 章 服務機器人的移動機構 / 20
2.1 移動機構 / 21
2.1.1 單輪移動機構 / 21
2.1.2 兩輪差動配合小萬向輪機構 / 22
2.1.3 全向輪式移動機構 / 23
2.1.4 履帶式移動機構 / 23
2.1.5 足式機構 / 24
2.2 設計舉例 / 26
2.2.1 輪式移動服務機器人底盤 / 26
2.2.2 雙足步行機器人 / 29
2.2.3 履帶式機器人底盤 / 31
參考文獻 / 35
第3 章 服務機器人的執行單元 / 36
3.1 服務機器人的機械臂 / 37
3.1.1 四自由度機械臂 / 39
3.1.2 六自由度機械臂 / 42
3.2 機械手 / 46
3.2.1 二指機械手 / 46
3.2.2 三指機械手 / 49
3.2.3 五指機械手 / 52
3.3 其他執行單元 / 53
3.3.1 腕部 / 53
3.3.2 其他機械手 / 54
3.3.3 其他機械臂 / 55
參考文獻 / 55
第4 章 服務機器人的驅動與控制 / 56
4.1 電機的選擇與分類 / 57
4.2 電機的控制 / 61
4.2.1 直流電機的基本特性 / 61
4.2.2 轉速控制 / 61
4.2.3 轉向控制 / 64
4.2.4 電機控制實例 / 68
4.3 服務機器人的控制 / 70
4.3.1 經典PID 控制 / 70
4.3.2 智慧型PID 整定概述 / 74
參考文獻 / 79
第5 章 服務機器人的運動分析 / 80
5.1 服務機器人的位置運動學 / 81
5.1.1 位置方位描述 / 81
5.1.2 位置信息與感測器 / 82
5.1.3 坐標變換 / 86
5.1.4 齊次變換及運算 / 92
5.2 服務機器人的微分運動與動力學分析 / 94
5.2.1 底盤運動學分析——雙輪 / 94
5.2.2 底盤運動學分析——全向輪 / 96
5.3 服務機器人的正逆運動學問題 / 104
5.3.1 剛體的描述 / 105
5.3.2 正逆運動學問題 / 106
5.3.3 機械臂的正逆運動學 / 107
參考文獻 / 111
第6 章 服務機器人的路徑規劃 / 112
6.1 服務機器人的路徑規劃分類 / 113
6.1.1 離線路徑規劃 / 114
6.1.2 線上路徑規劃 / 115
6.1.3 其他路徑規划算法 / 117
6.2 經典路徑規劃方法 / 118
6.2.1 人工勢場法 / 118
6.2.2 A* 算法 / 122
6.2.3 遺傳算法 / 128
6.3 服務機器人路徑規劃最佳化 / 135
6.3.1 人工勢場法的改進 / 135
6.3.2 A* 算法的改進 / 137
6.3.3 遺傳算法的改進 / 140
6.3.4 服務機器人路徑規劃技術發展 / 142
參考文獻 / 143
第7 章 服務機器人的感知 / 145
7.1 服務機器人的感知 / 147
7.1.1 內部感知單元 / 148
7.1.2 外部感知單元 / 151
7.1.3 特殊感知單元 / 156
7.2 機器視覺 / 158
7.2.1 機器視覺的組成 / 159
7.2.2 機器視覺的工作原理 / 161
7.2.3 機器視覺在服務機器人上的套用 / 168
參考文獻 / 172
第8 章 服務機器人的作業系統 / 173
8.1 服務機器人的作業系統概述 / 174
8.1.1 服務機器人作業系統的概述 / 174
8.1.2 服務機器人作業系統的關鍵技術 / 176
8.2 ROS 及其套用 / 178
8.2.1 ROS 的基本概念 / 179
8.2.2 ROS 的套用 / 188
參考文獻 / 194
第9 章 發展與展望 / 195
9.1 發展 / 196
9.2 比賽促進技術提升 / 198
9.3 未來展望 / 205
參考文獻 / 208
索引 / 209
