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| 編輯推薦： |
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随着机器人技术的不断成熟与完善，精度依旧是评价多自由度混联机构的重要指标，也是多自由度混联机构在高端机械领域能否被应用的性能指标。由于串并联机构在运动过程中碰撞和磨损导致运动副产生径向间隙，且并联机构存在耦合特性，导致无法清晰分析五自由度串并联机构在运动过程中产生误差的本质。而市面上的书籍尚未很好的阐述串并联机构耦合机理及控制。基于此，开发本书。本书以五自由度串并联机构为背景，对五自由度串并联机构中耦合误差的问题展开研究，包括：（1）串并联机构构型综合；（2）串并联机构运动学建模；（3）串并联机构耦合误差建模；（4）串并联机构机电耦合建模；（5）串并联机构耦合控制；（6）串并联机构实验研究。本书适合从事机构学、机器人学研究的工程技术人员与高等院校相关专业的师生参考阅读。
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| 內容簡介： |
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本书系统介绍了串并联机构耦合分析与控制的主要技术，内容包括对串并联机构构型综合耦合分析、运动学耦合分析、耦合误差分析、机电耦合分析及耦合控制，最后，从多个角度对串并联机构在工程实际中的应用进行了实验验证。本书可供从事串并联机构和机器人控制相关研究的科研人员和工程技术人员阅读参考，也可作为相关专业的研究生或高年级本科生的教材使用。
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| 關於作者： |
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姚禹，女，博士研究生，长春工业大学副教授。主持国家自然科学基金青年基金项目1项，吉林省科技厅项目1项，吉林省教育厅项目2项，参与国家及省级项目7项。发表期刊论文20余篇，其中以一作或通讯作者发表SCI收录7篇(2区论文1篇，3区论文1篇)，EI收录6篇。ISATransactions(SCI2区)、自动化学报(EI)等期刊审稿人。获得吉林省自然科学学术成果奖二等奖(一完成人)。获吉林省教学成果奖二等奖1项，校一等奖1项。获得2019年吉林省吉林青年工匠提名人选。
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| 目錄：
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第1章 绪论 0011.1 串并联机构发展综述 0011.1.1 串联机构发展现状分析 0011.1.2 并联机构发展现状分析 0021.1.3 串并联机构发展现状分析 0021.2 串并联机构耦合分析与控制发展综述 0031.2.1 串并联机构构型耦合发展现状分析 0031.2.2 串并联机构运动学耦合发展现状分析 0041.2.3 串并联机构耦合误差发展现状分析 0051.2.4 串并联机构耦合控制发展现状分析 0071.3 串并联机构应用发展综述 0091.4 本书的结构安排 012第2章 串并联机构构型综合耦合分析 0142.1 概述 0142.2 串并联构型理论基础分析 0142.2.1 单开链单元分析 0142.2.2 方位特征集分析 0192.3 串并联机构设计 0202.3.1 并联机构设计 0212.3.2 串联机构设计 0242.4 本章小结 025 第3章 串并联机构运动学耦合分析 0263.1 概述 0263.2 并联机构关节坐标系的建立 0263.3 位置正解分析 0273.3.1 并联机构正解 0273.3.2 串联机构正解 0293.3.3 串并联机构位置正解 0303.4 位置逆解分析 0303.4.1 串联机构逆解 0303.4.2 并联机构逆解 0313.4.3 串并联机构位置逆解 0323.5 并联机构速度分析 0333.6 串并联机构末端速度分析 0343.7 串并联机构运动仿真分析 0363.8 本章小结 041第4章 串并联机构耦合误差分析 0424.1 概述 0424.2 并联机构耦合误差建模 0424.2.1 并联机构支链运动误差模型 0424.2.2 并联机构耦合误差模型 0464.3 串联机构误差模型 0474.4 串并联机构耦合误差模型 0484.5 串并联机构耦合误差仿真分析 0484.5.1 并联机构耦合误差仿真分析 0484.5.2 串并联机构轨迹耦合误差分析 058 4.6 本章小结 067第5章 串并联机构机电耦合分析 0685.1 概述 0685.2 复杂机电系统机电耦合问题的提出及分析 0685.2.1 串并联机构全局机电耦合分析 0695.2.2 串并联机构电动机局部机电耦合分析 0705.2.3 串并联机构机电耦合参数提取 0735.3 串并联机构机电耦合建模 0745.3.1 串并联机构电动机的建模 0755.3.2 串并联机构传动系统建模 0775.3.3 串并联机构机电耦合数学模型 0785.4 串并联机构控制器的设计 0795.4.1 串并联机构电流环控制器的设计 0795.4.2 串并联机构速度环控制器的设计 0815.4.3 串并联机构控制系统位置环控制器的设计 0835.5 串并联机构机电耦合模型仿真分析 0845.5.1 耦合对控制器参数影响的仿真分析 0875.5.2 扰动对串并联机构系统性能影响的仿真分析 0905.6 本章小结 092第6章 串并联机构耦合控制 0946.1 概述 0946.2 串并联机构扩展卡尔曼滤波算法设计 0946.2.1 卡尔曼滤波算法的引入 0956.2.2 串并联机构扩展卡尔曼滤波设计 0976.2.3 仿真性能分析 099 6.3 串并联机构强跟踪滤波算法设计 1016.3.1 强跟踪滤波算法的引入 1016.3.2 串并联机构强跟踪滤波设计 1026.3.3 性能仿真分析 1046.4 串并联机构新型强跟踪滤波算法设计 1066.4.1 强跟踪滤波算法机理分析及存在的问题 1066.4.2 对称强跟踪滤波算法的提出 1066.4.3 具有误差因子的改进强跟踪滤波算法的提出 1076.4.4 仿真性能分析 1096.5 本章小结 112第7章 串并联机构耦合分析与控制实验 1137.1 概述 1137.2 串并联机构耦合误差实验 1137.2.1 实验平台搭建 1137.2.2 串并联机构末端位置误差实验 1167.3 串并联机床耦合控制实验 1207.3.1 串并联数控机床加工实验平台 1207.3.2 串并联数控机床加工精度实验 1237.3.3 串并联数控机床表面精度实验 1267.4 本章小结 128参考文献 130
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串并联机构既具有并联机构的构型紧凑、刚度大、承载力强等优点，又具有串联机构的工作空间大、灵活性高等优点，同时，串并联机构还可以与仿生学、神经科学、脑科学以及互联网技术相结合。因此，串并联机构得到快速发展，在医疗、高精度加工、焊接、喷涂和组装等领域均有广泛的应用，对促进国民经济高效发展、改善人民生活水平有重要作用。串并联机构是一个非线性、多变量的控制对象，其精度及稳定性控制要求较高。国内外相关学者和专家对串并联机构从构型、机电控制等方面进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果，为串并联机构的应用奠定了基础。然而，工作环境的复杂性和实现功能的特殊性，对串并联机构提出了更高的要求。本书以串并联机构为研究对象，从串并联机构构型综合耦合、运动学耦合、耦合误差、机电耦合等方面进行分析，提出基于改进强跟踪滤波的串并联机构耦合控制方法，并从多个角度对串并联机构在工程实际中的应用进行了实验，验证所提方法的有效性，为高精度串并联机构精确控制提供了新方法和新思路。全书由姚禹、张邦成、蔡赟、王亚阁合作完成，第1章由王亚阁完成，第2章由蔡赟完成，第3章由张邦成完成，第4～6章由姚禹完成，第7章由蔡赟、姚禹共同完成。本书在写作过程中，得到了长春工业大学高智副教授、尹晓静讲师、庞在祥副教授等的帮助和指导，在本书出版之际谨向他们表示衷心的感谢！本书相关的研究工作得到国家自然科学基金项目（51705032）、吉林省科技厅中青年科技创新领军人才及团队项目（20200301038RQ）、吉林省科技厅自然科学基金项目（20220101131JC）、吉林省教育厅项目（JJKH20220673KJ）的资助。限于作者水平，书中难免有不足之处，恳请读者及相关专家批评指教。著者
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