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| 編輯推薦： |
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依托国内外先进实验室研究成果，内容具有前瞻性和引领性
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| 內容簡介： |
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本书是作者在香港理工大学（PolyU），新加坡国立大学（NUS）和印度理工学院德里校区（IITD）做机器人研究与教学的经验总结，也是作者魏百申博士在西澳大利亚大学和广州大学有关机器人方面的工作经验总结。本书详细分析了机器人常用的控制方法与理论，其内容包括：工业机器人的力控制与阻抗控制；移动机器人的麦克纳姆全向轮移动控制；机器人视觉识别与控制，包括机器人单目视觉、双目视觉、结构光视觉和Kinect视觉；机器人导航方法与控制，包括地上磁标导航、惯性测量单元导航、GPS导航和即时定位与地图构建导航；足式机器人的步态控制，包括人形机器人、四足机器人、六足机器人的步态控制；飞行机器人的与飞行姿态；水下机器人的运动与控制。
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| 關於作者： |
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周宏甫,教授、博士、博士生导师。1958.10月出生于湖北。82年6月本科毕业于武汉理工大学,85年5 月硕士毕业于武汉理工大学, 1985年至1993年在武汉科技大学机器人机教研室任教,1993年--96年12月在华中理工大学机械学院现华中科技大学 获博士学位。1997年2月至今在华南理工大学机电系任教。主要研究 领域：超声波技术、机器人、无人机、数控、3D 打印。发表了论文 90 余篇， 其中作为第1作者发表 70 余篇，以第1作者上三大索引 30 余篇。
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1机器人的定义与分类 1
1.2机器人的发展 2
1.3机器人的应用3
参考文献 4
第2章机器人的运动学6
2.1世界坐标系与局部坐标系6
2.2齐次矩阵6
2.2.1平面二维齐次矩阵7
2.2.2空间三维齐次矩阵8
2.3DH参数8
2.4DH矩阵9
2.5正运动学求解10
2.6运动学逆解14
2.6.1运动学方程逆解14
2.6.2机械手平面运动学逆解15
2.7.3机械手空间运动学逆解17
2.7工业机器人的工作空间18
参考文献20
第3章移动机器人与移动平台的全向控制22
3.1机器人移动车辆23
3.2机器人全向轮移动平台24
3.2.1全向轮移动平台的结构24
3.2.2AGV运动状态分析27
3.2.3AGV运动模型28
3.2.4麦克纳姆轮几何结构29
3.2.5AGV小车滚轮的运动31
3.3机器人AGV平台采用麦克纳姆轮的动力分析33
3.3.1麦克纳姆轮的上下振动位移分析33
3.3.2麦克纳姆轮的辊子与地面接触力分析34
3.3.3麦克纳姆轮与地面的摩擦力分析35
3.3.4麦克纳姆轮轴旋转副受力分析36
3.4采用麦克纳姆轮的AGV叉车38
3.4.1AGV叉车运动学模型38
3.4.2叉车纵向行驶39
3.4.3横向行驶41
3.4.4斜向（-45方向）行驶42
3.4.5AGV叉车转向行驶43
3.5AGV的控制系统44
参考文献46
机器人控制方法与理论目录第4章机器人视觉48
4.1单目视觉48
4.2双目视觉49
4.2.1双目视觉的原理49
4.2.2双目立体视觉系统的标定51
4.2.3双目立体视觉系统的实验52
4.3结构光视觉54
4.4Kinect视觉55
4.4.1Kinect传感器55
4.4.2Kinect视觉的系统56
4.4.3Kinect骨骼关节数据59
4.4.4Kinect骨骼识别59
4.4.5Kinect 控制机器人62
参考文献 65
第5章机器人导航方法与控制66
5.1概述66
5.2地上磁标导航68
5.2.1磁导引传感器与地标传感器68
5.2.2磁导引设计70
5.2.3采用RFID标签与RFID传感器的小车导航71
5.2.4移动机器人采用RFID的控制73
5.3惯性测量单元导航75
5.3.1惯性测量单元IMU75
5.3.2惯性导航原理75
5.4GPS导航76
5.5SLAM即时定位与地图构建导航77
5.5.1地图构建78
5.5.2定位78
5.5.3SLAM的数学模型79
5.5.4移动机器人的自定位80
5.5.5基于EKF的机器人定位83
5.5.6EKF定位算法85
5.5.7机器人的SLAM实现85
参考文献88
第6章工业机器人与力控制和阻抗控制89
6.1工业机器人的定义与分类89
6.2力控制与阻抗控制89
6.3力传感器90
6.4力控制与阻抗控制的应用91
6.4.1机器人写字画图91
6.4.2机器人握手92
6.4.3机器人示教92
6.5工业机器人的关键部件与控制93
6.5.1机器人的平衡控制93
6.5.2关节的速度控制95
6.5.3控制系统97
6.5.4手爪机构与控制97
6.6六自由度关节机器人的运动与控制101
6.6.1六自由度关节机器人与主体结构101
6.6.2手腕结构与控制102
6.6.3末端执行器102
6.6.4焊接机器人103
6.7四轴码垛机器人的运动与控制105
6.7.1码垛机器人105
6.7.2码垛机器人的主体结构105
6.7.3码垛机器人运动模拟110
6.8直角坐标机器人和圆柱坐标机器人的运动与控制114
参考文献117
第7章水下机器人的运动与控制119
7.1鱼类游动分析119
7.2鱼机器人的运动125
7.2.1鱼机器人125
7.2.2鱼机器人的游动126
7.3鱼机器人结构128
7.3.1鱼机器人机械结构128
7.3.2鱼机器人的驱动结构131
7.3.3鱼机器人的驱动线材料133
7.3.4鱼皮的材料及结构133
7.3.5控制部分及电路133
7.4青蛙机器人135
7.4.1青蛙游动过程分析135
7.4.2青蛙机器人的运动136
参考文献138
第8章足式机器人及其步态分析139
8.1足式机器人与步态139
8.1.1两足机器人140
8.1.2四足机器人142
8.1.3六足机器人145
8.1.4足式机器人的驱动元件选择146
8.2人形机器人的步态148
8.2.1人形机器人的自由度配置148
8.2.2人形机器人的几何参数151
8.2.3人形机器人的典型部件152
8.2.4双足机器人的步态157
8.3四足机器人的步态158
8.3.1四足机器人的自由度配置158
8.3.2四足机器人的结构159
8.3.3四足机器人的步态160
8.4六足机器人的步态164
8.4.1六足机器人的自由度配置164
8.4.2六足机器人的结构164
8.4.3六足机器人的步态166
参考文献170
第9章飞行机器人与飞行姿态172
9.1鸟类飞行机器人172
9.1.1鸟类飞行机理172
9.1.2鸟机器人的运动175
9.2昆虫飞行机器人176
9.2.1昆虫飞行机理176
9.2.2昆虫机器人的运动178
9.3扑翼机器人的实验方法179
参考文献180
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作者多年来一直从事机器人的控制理论及应用方面的教学和研究工作，先后在香港理工大学、新加坡国立大学、印度理工学院德里校区和西澳大利亚大学从事机器人的教学和研究工作。 本书研究机器人的控制方法，主要研究机器人的控制问题，包括移动机器人的AGV平台和转向控制、机器人视觉、导航方法、工业机器人的力控制与阻抗控制、水下机器人的游动与控制、扑翼机器人的扑翼控制和足式机器人的步态控制。本书共有九章，分为八个部分：第1部分是机器人运动学基础（第2章），包括DH矩阵，机器人运动学的正向求解与逆向求解。第二部分是移动机器人与移动平台AGV的全向控制（第3章）。第三部分是机器人视觉，包括：单目视觉、双目视觉、结构光视觉和Kinect视觉（第4章）。 第四部分是机器人导航方法与控制，包括：地上磁标导航，RFID标签与RFID传感器的小车导航，惯性、陀螺仪、惯性测量单元导航，GPS导航，SLAM即时定位与地图构建导航（第5章）。第五部分是工业机器人的力控制和阻抗控制，六自由度关节机器人的运动与控制，四轴码垛机器人的运动与控制，以及工业机器人的典型控制（第6章）。 第六部分是水下机器人的运动与控制（第7章）。第七部分是足式机器人及其步态分析，包括：人形机器人的步态，四足机器人的步态，六足机器人的步态（第8章）。 第八部分是扑翼飞行机器人的运动与控制（第9章）。 本书适合学习和使用机器人的初学者，适合有一定经验的机器人开发人员，可以作为机器人开发者的参考手册。 感谢新加坡国立大学Marcelo Ang教授，印度理工学院德里校区Saha S. K.教授、Rao P. V.教授、Ghosh Sudarsan教授的支持。
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