具体描述
编辑推荐
Craig教授根据机器人学的特点，将理论和实际应用密切结合，按照刚体力学、分析力学、机构学和控制理论中的原理和定义对机器人运动学、动力学和控制中的原理进行了严谨的阐述，语言精练，内容深入浅出，例题简单易懂，体现出Craig教授在机器人学方面高深的造诣。《机器人学导论》(原书第4版)是当今机器人学研究领域的经典之作。内容简介
本书系统讲解了机器人学的理论知识，主要内容包括：空间位姿的描述和变换、操作臂的正运动学和逆运动学、操作臂的雅可比、操作臂动力学、轨迹规划、操作臂的机构设计、操作臂的线性和非线性控制、操作臂的力控制、机器人编程语言和离线编程。此外，各章末包括不同难度的习题、编程练习和MATLAB练习。本书可作为高等院校相关专业的教材和参考书，也可供相关技术人员参考。目录
译者序前言
第1章概述
1.1背景
1.2操作臂的力学与控制
1.3符号
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第2章空间描述和变换
2.1引言
2.2描述：位置、姿态与位姿
2.3映射：从一个坐标系到另一坐标系的变换
2.4算子：平移、旋转和变换
2.5总结和说明
2.6变换的计算
2.7变换方程
2.8其他姿态描述
2.9自由矢量的变换
2.10计算问题
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第3章操作臂运动学
3.1引言
3.2连杆的描述
3.3连杆连接的描述
3.4连杆坐标系的定义
3.5操作臂运动学
3.6驱动器空间、关节空间和笛卡儿空间
3.7实例：两种工业机器人的运动学问题
3.8坐标系的标准命名
3.9工具的位置
3.10计算问题
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第4章操作臂逆运动学
4.1引言
4.2解的存在性
4.3当n<6时操作臂子空间的描述
4.4代数解法和几何解法
4.5简化成多项式的代数解法
4.6三轴相交的Pieper解法
4.7操作臂逆运动学实例
4.8标准坐标系
4.9操作臂求解
4.10重复精度和精度
4.11计算问题
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第5章雅可比：速度和静力
5.1引言
5.2时变位置和姿态的符号表示
5.3刚体的线速度和角速度
5.4对角速度的进一步研究
5.5机器人连杆的运动
5.6连杆之间的速度“传递
5.7雅可比
5.8奇异性
5.9操作臂的静力
5.10力域中的雅可比
5.11速度和静力的笛卡儿变换
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第6章操作臂动力学
6.1引言
6.2刚体的加速度
6.3质量分布
6.4牛顿方程和欧拉方程
6.5牛顿欧拉递推动力学方程
6.6迭代形式与封闭形式
6.7封闭形式的动力学方程应用举例
6.8操作臂动力学方程的结构
6.9操作臂动力学的拉格朗日方程
6.10笛卡儿空间中的操作臂动力学
6.11考虑非刚体影响
6.12动力学仿真
6.13计算问题
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第7章轨迹生成
7.1引言
7.2关于路径描述和路径生成的综述
7.3关节空间的规划方法
7.4笛卡儿空间规划方法
7.5笛卡儿路径的几何问题
7.6路径的实时生成
7.7使用机器人编程语言描述路径
7.8使用动力学模型的路径规划
7.9无碰撞路径规划
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第8章操作臂的机构设计
8.1引言
8.2基于任务需求的设计
8.3运动学构型
8.4工作空间属性的定量方法
8.5冗余结构与闭链结构
8.6驱动方案
8.7刚度与变形
8.8位置检测
8.9光学编码器
8.10力传感
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第9章操作臂的线性控制
9.1引言
9.2反馈与闭环控制
9.3二阶线性系统
9.4二阶系统的控制
9.5控制规律的分解
9.6轨迹跟踪控制
9.7抑制干扰
9.8连续控制与离散时间控制
9.9单关节的建模和控制
9.10工业机器人控制器的结构
参考文献
习题
编程练习
MATLAB练习
第10章操作臂的非线性控制
10.1引言
10.2非线性系统和时变系统
10.3多输入多输出控制系统
10.4操作臂的控制问题
10.5实际问题
10.6当前工业机器人控制系统
10.7李雅普诺夫稳定性分析
10.8基于笛卡儿坐标的控制系统
10.9自适应控制
参考文献
习题
编程练习
第11章操作臂的力控制
11.1引言
11.2工业机器人在装配作业中的应用
11.3部分约束任务中的控制坐标系
11.4力/位混合控制问题
11.5质量弹簧系统的力控制
11.6力/位混合控制方法
11.7当前工业机器人控制方法
参考文献
习题
编程练习
第12章机器人编程语言及编程系统
12.1引言
12.2可编程机器人的三个发展水平
12.3应用实例
12.4机器人编程语言的必要条件
12.5机器人编程语言的特殊问题
参考文献
习题
编程练习
第13章离线编程系统
13.1引言
13.2离线编程系统的要点
13.3PILOT仿真器
13.4离线编程系统的自动子任务
参考文献
习题
编程练习
附录A三角恒等式
附录B24种转角排列设定法
附录C逆运动学公式
部分习题答案
索引
前言/序言
前言Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Fourth Edition科学家常会感到通过自己的研究工作在不断地认识自我。物理学家在他们的工作中认识到了这一点，同样，心理学家和化学家也认识到了这一点。在机器人学的研究中，研究领域和研究者自身之间的关系尤为明显。与仅追求分析的自然科学不同，当前机器人学所追求的是偏重于综合的工程学科。也许正是这个原因，这个领域才使我们当中的许多人着迷。机器人学研究的是怎样综合运用机械装置、传感器、驱动器和计算机来实现人类某些方面的功能。显然，这是一项庞大的任务，它必然需要运用各种“传统”领域的研究思想。
现今，机器人学诸方面的研究工作都是由不同领域的专家进行的。通常没有一个人能够完全掌握机器人领域的所有知识。因此，自然有必要对这个研究领域进行划分。在更高的层次上，可把机器人学划分为4个主要领域：机械操作、移动、计算机视觉和人工智能。
本书介绍机械操作的理论和工程知识。机械操作这一机器人学分学科是建立在几个传统学科基础之上的。主要的相关学科有力学、控制理论、计算机科学。在本书中，第1~8章包括机械工程和数学的主题，第9~11章为控制理论的题材，第12~13章属于计算机科学的内容。另外，本书从始至终强调通过计算解决问题，例如，与力学密切相关的每一章都有一节简要介绍计算方面的问题。
本书源于斯坦福大学1983~1985秋季学期的“机器人学导论”的讲稿。前3版在1986~2016年被许多大学采用。第4版得益于这一广泛应用，并且根据多方面的反馈意见做了修改和改进。在此，向对本书作者提出修正意见的所有人表示感谢。
本书适用于高年级本科生或者低年级研究生课程。选修此课程的学生如果学过静力学和动力学这两门基础课程，同时学习过线性代数，并且能够使用计算机高级语言编程，将是有帮助的。此外，虽然不必先修控制理论的入门课程，但学过这门课程也是有益的。本书的目标之一是以简单、直观的方式介绍机器人学的知识。特别需要指出的是，虽然本书很多内容选自机械工程领域，但本书的读者不必是机械工程师。在斯坦福大学，很多电气工程师、计算机科学家、数学家都认为本书具有很强的可读性。
虽然本书直观上适合机器人系统的研发工程师使用，但是对于任何将要从事机器人研究工作的人，本书内容都是重要的背景资料。就像软件开发人员通常要了解一些硬件知识一样，不直接从事机器人的机械和控制研究的人员，也应当具备一些本书提供的背景知识。
与第3版一样，第4版分为13章。本书的材料适合一学期讲授，如果要在半学期内讲授，教师需要略去一些章节。即便如此，仍然无法深入讲解所有专题。本书在编写时从某些方面考虑了这一点，例如，多数章只采用一种方法去解决常见的问题。编写本书的主要挑战之一就是尽量在限定的教学时间内为每个主题合理地分配时间。为此，我的办法是只考虑那些直接影响机器人机械操作的材料。
在每章的最后都有一组习题。在每道习题题号后的方括号中给出习题的难度系数。难度系数在［00］到［50］之间。［00］是最简单的题目，［50］是尚未解决的研究性问题。�…∥也捎昧擞隓�盞nuth所著《The Art of Computer Programming》(Addison�瞁esley出版)同样的难度等级。
当然，一个人认为困难的问题，另一个人可能认为容易，因此，一些读者会发现那些难度系数在某些情况下会引起误解。不过，我们尽力评估了这些习题的难度。
在每章的末尾，布置了编程作业，学生可以把相应章的知识应用到一个简单的三关节平面操作臂中。这个简单的操作臂足以用来证明大多数一般操作臂的所有原理，而不会使学生陷入过于复杂的问题中。每个编程作业都建立在前一个作业的基础上，到课程结束时，学生就会得到一个完整的操作臂软件程序库。
另外，第1~9章共有12道MATLAB练习。这些练习由俄亥俄大学的Robert L�� Williams Ⅱ教授编写，我对他所做的贡献深表感谢。这些练习可以配合澳大利亚CSIRO首席研究科学家Peter Corke编写的MATLAB机器人工具箱（Robotics Toolbox）使用。�…」赜贛ATLAB机器人工具箱，请访问http://petercorke�眂om/Robotics_Toolbox�県tml。
第1章是机器人学的介绍，介绍一些背景资料、基本思想和本书所使用的符号，并概述后面各章的内容。
第2章包括描述三维空间中的位置与姿态的数学知识。这是极为重要的内容：通过定义，机械操作本身与周围空间的移动物体（工件、工具、机器人自身）联系起来。我们需要用一种易于理解并且尽可能直观的方式来描述这些动作。
第3章和第4章讨论机械操作臂的几何问题，介绍机械工程学科中的运动学分支，这个分支研究运动但不考虑引起这种运动的力。在这两章里，我们讨论操作臂运动学，但把研究范围限定在静态定位问题上。
第5章我们将运动学的研究范围扩展到速度和静力方面。
第6章我们开始研究引起操作臂运动的力和力矩。这就是操作臂动力学问题。
第7章描述操作臂在
用户评价
这本书的排版和设计也值得称赞。纸张的质感很好，阅读起来非常舒适，即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。插图清晰，公式标注规范，这对于理解复杂的数学模型和机器人结构至关重要。每章的结尾都附有精心设计的习题，这些习题不仅能够帮助巩固本章所学知识，还能引发读者对相关问题的深入思考。我尝试做了其中的一些习题，发现它们具有很强的代表性，能够覆盖本章的核心难点。此外，书中还提供了丰富的参考文献，这对于有志于深入研究某一领域的读者来说，无疑是一份宝贵的资源。
评分尽管这本书名为“导论”，但其内容深度和广度远远超出了我的预期。作者在讲解复杂概念时，总是能够巧妙地将抽象的理论与具体的工程实践相结合。例如，在介绍机器人路径规划时，书中不仅讲解了A算法、RRT等经典算法，还讨论了如何将这些算法应用到复杂的动态环境中，以及如何处理避障问题。我曾经遇到过在模拟环境中无法解决的路径规划难题，翻阅此书后，我找到了新的思路和方法。书中对于机器学习在机器人中的应用也进行了一些初步的介绍，这让我看到了机器人技术未来的发展趋势，并激发了我进一步探索相关领域的兴趣。
评分这本书的语言风格非常吸引人。作者在讲解专业术语时，会尽量用生动形象的比喻来解释，使得原本枯燥的理论变得有趣起来。我特别喜欢书中对于一些历史性技术突破的介绍，这让我了解到了机器人学发展的历程，也感受到了科学家们探索未知世界的激情。例如，书中对早期工业机器人的发展以及人工智能先驱们的工作的描述，都让我受益匪浅。这种将技术史融入技术讲解的方式，不仅增加了阅读的趣味性，也让我对机器人学的整体发展脉络有了更清晰的认识，这在很多其他技术类书籍中是很难见到的。
评分我在阅读《机器人学导论（原书第4版）》的过程中，对书中关于机器人伦理和安全性的探讨印象尤为深刻。在技术的飞速发展背后，作者并没有回避机器人可能带来的社会问题，而是以一种审慎的态度，探讨了机器人在就业、隐私、以及人机交互中的伦理挑战。这种前瞻性的视角让我觉得，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本引导读者思考机器人未来发展方向的启蒙读物。书中列举了一些关于人工智能伦理的讨论，以及在设计和应用机器人时需要考虑的安全规范，这对于我这样即将踏入机器人研究领域的学生来说，非常有警示意义。它让我明白，作为未来的机器人工程师，我们不仅要关注技术本身，更要肩负起对社会负责的重任。
评分作为一名曾经学习过其他机器人学教材的读者，我发现《机器人学导论（原书第4版）》在理论体系的构建上更加完整和严谨。作者在介绍每一个新概念时，都会追溯其理论源头，并将其与之前的内容紧密联系起来。例如，在讲解机器人抓取和操作时，作者首先回顾了物体识别和姿态估计的知识，然后在此基础上引入了反向运动学和逆动力学，最终引出了具体的抓取策略。这种层层递进的学习方式，让我在掌握新知识的同时，也巩固了已有的基础。书中对于数学工具的运用也恰到好处，既保证了理论的严谨性，又避免了过于晦涩难懂的推导，使得读者能够更专注于理解核心思想。
评分这本书在细节处理上做得非常到位。比如，在讲解机器人动力学时，作者详细对比了牛顿-欧拉法和拉格朗日法这两种求解动力学方程的主要方法，并清晰地指出了它们各自的优缺点以及适用场景。这让我能够根据不同的问题选择最合适的动力学建模方式。此外，书中对机器人传感器类型和原理的介绍也相当详尽，从编码器、陀螺仪到激光雷达、摄像头，都给出了清晰的解释和应用场景分析。我特别喜欢它在讲解传感器融合时，介绍了卡尔曼滤波等常用算法，并结合了实际的机器人定位例子，这让我对如何整合来自不同传感器的数据以获得更准确的状态估计有了更深入的理解。
评分总而言之，《机器人学导论（原书第4版）》是一本集理论深度、实践指导、前瞻性思考于一体的优秀教材。无论你是机器人领域的初学者，还是有一定基础的研究者，都能从中获益匪浅。它不仅为我打下了坚实的理论基础，更激发了我对机器人技术更深入的探索欲望。我强烈推荐这本书给所有对机器人学感兴趣的朋友们。这本书的每一个细节都体现了作者的匠心独运，让我在学习的过程中充满了惊喜和成就感，它不仅仅是一本书，更像是一位循循善诱的良师益友，引领我一步步走近机器人学的奇妙世界。
评分这本书给我最大的惊喜在于它对机器人控制理论的深入探讨。作者并没有止步于基础的运动学和动力学，而是花了相当大的篇幅讲解了PID控制、自适应控制、模糊控制等多种先进的控制算法。我特别欣赏它在讲解PID控制时，不仅给出了理论公式，还详细分析了参数整定的方法和常见问题，并提供了实际的仿真案例，这让我能够更好地理解如何为机器人设计有效的控制系统。另外，关于李群和李代数在机器人控制中的应用，虽然一开始觉得有些抽象，但在作者的循序渐进的讲解下，我逐渐领悟了它的精妙之处，这对于理解一些高级的机器人导航和路径规划算法非常有帮助。书中还涉及了一些关于机器人感知和路径规划的初步内容，虽然不及控制部分深入，但作为导论性质的书籍，已经做得相当全面了。
评分作为一名对机器人视觉技术比较感兴趣的读者，这本书的第X章（具体章节请读者自行翻阅）让我眼前一亮。它系统地介绍了机器人视觉的基础知识，包括图像处理、特征提取、目标识别等。作者用非常通俗易懂的语言解释了相机模型、标定等核心概念，并且详细阐述了视觉伺服在机器人定位和轨迹跟踪中的重要作用。我印象最深刻的是关于视觉里程计的部分，它讲解了如何利用连续的图像帧来估计机器人的运动，这对于自主导航的机器人来说是必不可少的技术。书中还引用了一些经典的研究案例，让我看到了理论知识在实际应用中的强大威力。虽然我个人对机器视觉部分更感兴趣，但我不得不说，本书在这一部分的讲解质量也同样令人满意。
评分终于拿到这本《机器人学导论（原书第4版）》，迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是那熟悉的封面，虽说是“原书”，但翻译质量相当不错，丝毫没有晦涩难懂的感觉，这让我作为一名初学者，一开始就吃了一颗定心丸。书中从最基础的机器人学概念讲起，比如机器人的基本组成部分、运动学、动力学等，这些内容都讲解得非常透彻，配合着丰富的图示和清晰的公式推导，即使是初次接触机器人领域的读者，也能循序渐进地理解。我尤其喜欢它在介绍运动学时，详细讲解了不同坐标系之间的转换，以及齐次变换矩阵的应用，这对我理解机器人手臂的运动轨迹至关重要。书中的例子也很有代表性，涵盖了工业机器人、移动机器人等多种类型，让我对机器人的实际应用有了更直观的认识。总的来说，这本书的内容安排非常合理，逻辑性强，能够很好地引导读者进入机器人学的殿堂。
评分书籍不错，质量也挺好
评分此用户未填写评价内容
评分很好
评分比上书店方便，京东书挺全的，送书上门，服务好。
评分不错
评分很好
评分挺好的一本书 拿来做机器人学的入门是比较合适的
评分正版图书，发票及时
评分发现更新到第四版了，马上入手一本，值得一看！
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2025 book.teaonline.club All Rights Reserved. 图书大百科 版权所有