基本介绍

内容简介

《国际机械工程先进技术译丛:并联机器人(原书第2版)》由机械工业出版社出版。

作者简介

作者：（法国）J.—P.梅莱（J.—P.Merlet） 译者：黄远灿

图书目录

译丛序言 译者序 前言 致谢 符号说明 第1章绪论 1.1典型机器人的特性 1.2机器人的其他构型 1.3机器人技术的必要性 1.4并联机器人的定义 1.4.1广义并联机械臂的定义 1.4.2并联机械臂 1.4.3全并联机械臂 1.4.4全并联机械臂分析 1.4.4.1平面机器人 1.4.4.2一般情形 1.5本书内容 1.6练习 第2章机构综合与构型 2.1引言 2.2机构综合方法 2.2.1图论法 2.2.2群论法 2.2.2.1李（Lie）群和位移子群 2.2.2.2子群运动生成器 2.2.2.3基于群论的型综合 2.2.3螺旋法 2.2.3.1螺旋理论基础 2.2.3.2基于螺旋理论的型综合 2.2.4机构综合与其他运动学性能 2.2.5机构综合与不确定性 2.2.6并联机器人的符号 2.3平面机器人 2.4空间运动机器人 2.4.1关节和驱动器 2.4.2并联机器人伪分类 2.4.33自由度机械臂 2.4.3.1平移机械臂 2.4.3.2定向机械臂 2.4.3.3混合自由度机械臂 2.4.44自由度机械臂 2.4.55自由度机械臂 2.4.66自由度机械臂 2.4.6.1UPS链机器人 2.4.6.2PUS链机器人 2.4.6.3RUS链机器人 2.4.6.4混合支链机器人 2.4.6.53腿机器人 2.4.6.6解耦机器人 2.5冗余机器人 2.6组合式桁架和二元驱动 2.7MEMS和微定位机器人 2.8线机器人 2.9应用实例 2.9.1空间应用 2.9.2振动 2.9.3医疗应用 2.9.4模拟器 2.9.5工业应用 2.9.5.1机床 2.9.5.2定位设备 2.9.5.3其他工业应用 2.9.6其他应用 2.10本书中研究的机器人 2.11练习 第3章逆运动学 3.1逆运动学 3.1.1通用方法 3.1.1.1解析方法 3.1.1.2几何方法 3.1.2实例 3.1.2.1平面机械臂 3.1.2.23—UPU机械臂 3.1.2.36—UPS机械臀 3.1.2.46—PUS机械臂 3.1.2.56—RUS机械臂 3.1.2.6结论 3.1.3关节坐标的极限值 3.2练习 第4章正运动学 4.1平面机器人 4.1.14杆机构 4.1.2耦合器曲线和循环数 4.1.33—RPR机器人的正运动学 4.1.3.1配置模式 4.1.3.2多项式正运动学 4.1.3.3特例 4.1.4其他平面机器人 4.23平移自由度机器人 4.36自由度机器人 4.3.1实例分析：TSSM 4.3.1.1配置模式数的上界 4.3.1.2多项式公式 4.3.1.3具有16种配置模式的TSSM例子 4.3.2其他空间机构的分析 4.3.2.13自由度腕 4.3.2.2MSSM 4.3.2.36—PUS机器人和Stewart平台 4.3.2.4PPP—3S、PRR—3S、PPR—3S机械臂 4.3.36—UPS机器人的特例 4.3.3.16—5机械臂 4.3.3.26—4机械臂 4.3.3.36—3机械臂 4.3.3.45—5机械臂 4.3.3.55—4机械臂 4.3.3.64—4机械臂 4.3.3.75点对准机械臂 4.3.4SSM机构 4.3.5—般6—UP—S机器人 4.3.5.1最大配置模式数 4.3.5.2求解方法 4.3.5.3具有40个实解的例子 4.3.6小结 4.4求解UPS机器人正运动学的系统方法 4.4.19腿机械臂 4.4.27腿和8腿机械臂 4.5结论 4.6快速数值算法 4.6.1牛顿（Newton）法 4.6.1.1原理 4.6.1.2正运动学的实现 4.6.1.3牛顿（Newton）法的缺点和实时性问题 4.6.1.4牛顿（Newton）法的收敛性 4.6.1.5扩展唯一性区域：膨胀方法 4.6.2区间分析法 4.6.3算法效率和计算时间 4.6.4路径跟踪 4.7具有附加传感器的正运动学 4.7.1附加传感器的类型和安装位置 4.7.2传感器的最大数量 4.7.2.1增加角度传感器 4.7.2.2增加位移传感器 4.7.2.3同时增加角度和位移传感器 4.7.3传感器精度和位姿精度的关系 4.8练习 第5章速度、精度和加速度分析 5.1运动学关系 5.2逆雅可比（Jacobian）矩阵 5.2.1欧拉（Euler）角逆雅可比（Jacobian）矩阵 5.2.2逆运动学雅可比（Jacobian）矩阵 5.2.2.1例：平面3—RPR机械臂 5.2.2.2例：3—UPU机械臂 5.2.2.3例：3—PUS旋转腕关节 5.2.2.4例：6—UPS机械臂 5.2.2.5例：6—PUS机械臂 5.2.3逆雅可比（Jacobian）矩阵与普吕克（Plucker）线坐标 5.3雅可比（Jacobian）矩阵 5.4运动静力学性能指标 5.4.1可操作性与运动学多面体 5.4.2条件数和其他指标 5.4.2.1可操作性指标和条件数 5.4.2.2条件数的有效性 5.4.2.3各向同构性 5.4.2.4全局性指标 5.4.2.5其他精度指标 5.5关节速度和旋量计算 5.5.1关节速度计算 5.5.2旋量计算 5.6工作空间中速度极值 5.6.1旋量极值 5.6.2关节速度的极值 5.7加速度分析 5.7.16—UPS机器人 5.7.26—PUS机器人 5.8精度分析 5.8.1几何误差 5.8.2热误差 5.8.3重力引起的误差 5.8.4动态误差 5.8.5最差精度位姿 5.9练习 第6章奇异位形 6.1引言 6.2奇异性的影响和分类 6.2.1奇异性和速度 6.2.2奇异性和静力学 6.2.3奇异性和运动学 6.2.4串联奇异性 6.3并联奇异性 6.3.1奇异性的研究动机 6.3.2奇异性分析 6.4格拉斯曼（Grassmann）几何 6.4.1变体和几何形状 6.4.2几何分析实例 6.4.2.1平面3—RPR机械臂 6.4.2.23—UPU机械臂 6.4.2.3MSSM 6.5与奇异性相关的运动 6.5.1奇异性运动计算 6.5.2瞬时旋转轴计算 6.5.3例：MSSM 6.5.3.1类型3d的构型 6.5.3.2类型58和Sb的构型 6.6奇异性指标 6.7奇异性测试 6.8永久奇异性的机构 6.9无奇异路径规划和工作空间扩大 6.10奇异性和设计 6.11练习 第7章工作空间 7.1工作空间极限、表示和类型 7.1.1不同类型工作空间 7.1.2方位表示 7.2工作空间计算方法 7.2.1几何方法 7.2.2离散化方法 7.2.3数值方法 7.3平面机械臂 7.3.1固定方位工作空间 7.3.1.1关节坐标限制 7.3.1.2被动关节上的机械限制 7.3.1.3腿的干涉 7.3.2方位工作空间 7.3.3灵巧工作空间 7.3.4最大工作空间 7.3.5蕴含方位工作空间 7.3.6全方位工作空间 7.43—UPU机械臂 7.56—UPS机械臂 7.5.1固定方位工作空间的横截面 7.5.23D固定方位工作空间 7.5.2.1工作空间的面积和体积 7.5.2.2关节的机械限制 7.5.2.3连杆之间的干涉 7.5.3方位工作空间 7.5.4灵巧工作空间 7.5.5最大工作空间 7.5.6机床的工作空间 7.5.7构型比较 7.6工作空间性能指标 7.7轨迹验证 7.7.1线段验证 7.7.1.1连杆长度约束 7.7.1.2关节的机械限制 7.7.1.3实例 7.7.2参数轨迹验证 7.8运动规划 7.8.1全局运动规划 7.8.1.1平面机器人的单元分解法 7.8.1.2空间机器人的单元分解法 7.8.1.3路线图 7.8.2机床运动规划和零件定位 7.8.3全局运动规划方法的展望 7.9练习 第8章静力学分析 8.1力旋量和关节力的关系 8.1.1基本关系 8.1.2力旋量计算 8.1.3关节力计算 8.2最大关节力和最大力旋量 8.2.1位姿上的最大关节力 8.2.2平移工作空间中的最大关节力 8.2.3一体般工作空间中的最大关节力 8.2.4位姿上的最大力旋量 8.2.5工作空间中的最大力旋量 8.3力性能指标 8.4并联机器人作为力传感器 8.5刚度和柔性 8.5.1并联机器人的刚度矩阵 8.5.1.1弹性模型 8.5.1.2梁模型 8.5.2被动柔顺与力反馈控制 8.5.3刚度映射 8.5.3.1等刚度映射 8.5.3.26—UPS机器人的等刚度线 8.5.4工作空间中的刚度极值 8.5.5刚度和设计 8.6静态平衡 8.7练习 第9章动力学 9.1引言 9.2MSSM的逆动力学 9.36—UPS机械臂动力学 9.3.1假设和符号 9.3.2算法原理 9.46—PUS机器人动力学 9.5计算时间 9.6实例 9.6.1逆动力学 9.6.2正动力学 9.7练习 第10章标定 10.1引言 10.2标定方法的类型与原理 10.2.1标定原理 10.2.2标定方法的比较 10.2.3标定方法中存在的问题 10.3外部标定 10.3.1外部测量方法分类 10.3.2正运动学标定 10.3.3逆运动学标定 10.3.4固定腿长标定 10.3.5利用其他几何元素的标定 10.3.6解的唯一性 10.3.7能观性 10.4自动标定 10.5机械约束标定 10.6标定位姿计算 10.7练习 第11章设计 11.1引言 11.2减少设计参数的数量 11.3图册法 11.4代价函数法 11.5精确综合法 11.5.1工作空间综合 11.5.2速度综合 11.6参数空间法 11.6.1参数空间 11.6.2原理 11.6.3允许域计算 11.6.4搜索合适的机器人 11.6.5设计实例 11.6.6优点和缺点 11.7其他设计问题 11.8练习 第12章附录：系统求解方法 12.1同伦法 12.2消元法 12.3Grobner基 第13章附录：区间分析法 13.1引言 13.2函数性质和区间估计 13.3通用区间估计算法 13.4—般应用 13.4.1系统求解 13.4.2全局优化 13.4.3线性系统求解 13.5机器人应用 13.5.1工作空间计算 13.5.2奇异性检验 13.6小结 第14章附录：结论 参考文献