《機器人力觸覺感知技術》是2019年化學工業出版社出版的圖書，作者是梁橋康、徐菲、王耀南。
基本介紹
編輯推薦,內容簡介,作者簡介,目錄,
編輯推薦
內容全面、圖文並茂、設計案例豐富、實際套用性強，非常適合機器人技術相關方向的研究者和學生閱讀和參考，也適合智慧型新技術領域的從業人員參考學習。
內容簡介
本書共11章, 分別從力觸覺感知系統原理、設計方法、分析、建模、研製和套用等方面展開闡述, 對力觸覺感知系統的設計和研製、建模方法研究、多維力/力矩信息的智慧型信息處理模型的建立、高精度標定和解耦方法等內容進行了重點講解。本書注重實際的力觸覺系統的設計和套用, 使讀者在了解了機器人力觸覺感知技術的基本原理和研究現狀的同時, 對力觸覺感知系統的實際開發有深入的了解。
本書圖文並茂、實際套用性強, 適合機器人技術相關方向的研究者和大專院校師生學習,也適合智慧型新技術領域的從業人員參考。
作者簡介
王耀南，湖南大學，電氣與信息工程學院院長，先後主持完成了國家“863”計畫項目、國家自然科學基金項目、國家“九五”、“十五”重大項目、國家火炬計畫項目、德國洪堡傑出青年基金和DFG基金項目、歐盟第五框架項目、德國科研教育部（BMBF）國際合作項目、德國航天研究中心（DLR）國際合作重大項目、教育部跨世紀人才基金、湖南省“十五”重大專項、省部級項目等20多項。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 / 2
1.2 智慧型機器人感知技術的發展 / 4
1.3 智慧型機器人信息獲取概述 / 7
參考文獻 / 8
第2章 智慧型機器人感知系統 10
2.1 概述 / 11
2.2 智慧型機器人多維力/力矩信息感知獲取 / 15
2.2.1 智慧型機器人多維力/力矩感測器研究現狀 / 15
2.2.2 智慧型機器人多維力/力矩感測器的分類 / 19
2.2.3 電阻式多維力/力矩感測器檢測原理 / 19
2.2.4 智慧型機器人多維力/力矩感測器的發展 / 20
2.3 智慧型機器人觸覺感知技術 / 23
2.3.1 壓電式觸覺感測器 / 23
2.3.2 壓阻式觸覺感測器 / 25
2.3.3 電容式觸覺感測器 / 26
2.3.4 其他觸覺感測器 / 28
2.3.5 觸覺感測器的套用 / 30
2.3.6 觸覺感測器的發展趨勢 / 33
2.3.7 存在問題 / 40
參考文獻 / 40
第3章 力敏導電橡膠的理論基礎 44
3.1 概述 / 45
3.2 導電橡膠的導電性 / 46
3.2.1 基礎理論 / 46
3.2.2 導電機理 / 47
3.3 導電橡膠的力敏特性 / 49
3.3.1 壓敏特性 / 50
3.3.2 外力-電阻計算模型 / 51
3.4 力敏導電橡膠的套用 / 56
3.4.1 力敏導電橡膠的特色套用 / 56
3.4.2 力敏導電橡膠在觸覺感測器中的套用 / 57
參考文獻 / 60
第4章 柔性三維觸覺感測器的結構研究 62
4.1 概述 / 63
4.2 整體三層式結構 / 65
4.2.1 陣列結構及力學模型 / 65
4.2.2 局限性分析 / 68
4.3 整體兩層式結構 / 69
4.3.1 陣列結構及力學模型 / 69
4.3.2 局限性分析 / 74
4.4 改進型兩層式結構 / 74
4.4.1 陣列結構及力學模型 / 74
4.4.2 仿真實驗 / 80
4.4.3 局限性分析 / 82
參考文獻 / 83
第5章 整體兩層網狀式結構的柔性三維觸覺感測器研究 84
5.1 概述 / 85
5.2 整體兩層對稱式網狀結構的感測器研究 / 85
5.2.1 陣列結構 / 85
5.2.2 行列掃描電路 / 87
5.2.3 感測器的解耦 / 89
5.3 整體兩層非對稱式網狀結構的感測器研究 / 100
5.3.1 陣列結構 / 100
5.3.2 單點受力模型 / 101
5.3.3 多點受力模型 / 103
5.3.4 解耦實驗 / 105
5.4 基於隧道效應模型的感測器研究 / 116
5.4.1 敏感單元的製作流程 / 118
5.4.2 受力分析 / 120
5.4.3 解耦方法探討 / 124
參考文獻 / 125
第6章 柔性三維觸覺感測器的標定研究 126
6.1 概述 / 127
6.2 標定平台的設計 / 128
6.3 標定實驗 / 130
6.4 基於BP神經網路的柔性三維觸覺感測器標定 / 134
6.4.1 BP神經網路 / 134
6.4.2 利用BP神經網路實現感測器標定 / 136
參考文獻 / 143
第7章 機器人力覺信息獲取的研究 144
7.1 電阻式多維力/力矩感測器檢測原理 / 145
7.2 電容式多維力/力矩感測器檢測原理 / 149
7.3 壓電式多維力/力矩感測器檢測原理 / 151
7.4 光纖光柵式多維力/力矩感測器檢測原理 / 155
7.5 力覺感測器性能評價指標 / 156
7.6 機器人微型指尖少維力/力矩信息獲取的研究 / 157
7.6.1 四維指尖力/力矩感測器結構 / 157
7.6.2 五維力/力矩感測器結構 / 160
7.6.3 靜、動力學仿真及分析 / 162
7.6.4 應變片布片及組橋 / 173
7.6.5 標定及校準實驗設計與維間解耦 / 177
7.6.6 感測器精度性能評價 / 179
7.6.7 機器人微型四維指尖力/力矩信息獲取實例 / 181
參考文獻 / 184
第8章 機器人多維力/力矩感測器解耦方法的研究 185
8.1 靜態線性解耦 / 187
8.1.1 直接求逆法（n=6） / 187
8.1.2 最小二乘法（n>6） / 187
8.2 靜態非線性解耦 / 188
8.2.1 基於BP神經網路的多維力/力矩感測器解耦 / 188
8.2.2 基於支持向量機SVR的多維力/力矩感測器解耦 / 189
8.2.3 基於極限學習機的多維力/力矩感測器解耦 / 192
8.2.4 稀疏電壓耦合貢獻的極限學習機解耦（MIVSV-ELM） / 195
8.3 實驗 / 197
8.3.1 標定實驗 / 197
8.3.2 解耦實驗 / 199
8.3.3 BP、SVR 及ELM三種非線性解耦算法的對比分析 / 204
參考文獻 / 205
第9章 基於力覺感知的三維坐標測量系統 206
9.1 接觸式三維坐標測量和補償原理 / 208
9.1.1 基於五維力/力矩感測器的三維坐標測量原理 / 208
9.1.2 三維坐標測量彈性變形補償 / 208
9.1.3 三維坐標測量綜合不確定度 / 209
9.2 基於五維力/力矩感測器的探測頭系統設計 / 210
9.2.1 集成式五維力/力矩感測器的設計 / 210
9.2.2 仿真驅動的集成式五維力/力矩感測器的設計 / 211
9.3 五維力/力矩感測器的研製 / 213
9.4 五維力/力矩感測器的標定 / 216
參考文獻 / 218
第10章 仿人機器人足部多維力/力矩感測器的設計與研究 219
10.1 概述 / 220
10.2 基於Stewart的六維力/力矩感測器概述 / 221
10.2.1 Stewart並在線上構簡介 / 221
10.2.2 基於Stewart並在線上構的六維力感測器概述 / 222
10.3 仿人機器人新型足部設計及六維力/力矩訊息獲取實現 / 226
10.3.1 仿人機器人足部概述 / 226
10.3.2 基於並在線上構的新型足部機構設計 / 226
10.3.3 運動學分析 / 228
10.3.4 剛度分析 / 231
10.3.5 足部力/力矩信息獲取 / 233
10.4 基於柔性並在線上構的六維力/力矩感測器 / 238
10.4.1 新型關節設計 / 238
10.4.2 基於柔性並在線上構的六維力/力矩感測器結構 / 240
參考文獻 / 241
第11章 水下機器人腕部六維力/力矩信息獲取 243
11.1 概述 / 244
11.2 水下特殊環境下的力感知關鍵技術 / 244
11.3 水下機器人腕部六維力/力矩感測器設計 / 245
11.3.1 系統構造及檢測原理 / 245
11.3.2 感測器靜態力學分析 / 247
11.3.3 感測器布片及組橋 / 252
11.3.4 感測器精度性能評價 / 255
11.4 水下六維力/力矩感測器擴展： 超薄六維力/力矩感測器 / 257
11.5 水下機器人腕部六維力/力矩信息獲取套用實例 / 261
參考文獻 / 262
附錄 多維力感測器解耦算法代碼 263
