並聯機器人:機構學與控製

並聯機器人:機構學與控製 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

[伊朗] 哈米德,D.塔吉拉德(Hamid,D.,Taghirad) 著,劉山 譯
圖書標籤:
  • 並聯機器人
  • 機器人學
  • 機構學
  • 控製理論
  • 機械工程
  • 自動化
  • 運動規劃
  • 優化設計
  • 機器人控製
  • 空間機構
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111588597
版次:1
商品編碼:12336276
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 機器人學譯叢
開本:16開
齣版時間:2018-04-01
用紙:膠版紙
頁數:342

具體描述

內容簡介

本書主要分三部分:第1、2章介紹機器人學的基礎以及並聯機器人的關鍵知識;第3~5章介紹並聯機器人的機構學理論,包括運動學和動力學;第6、7章介紹並聯機器人的控製,主要是運動控製和力控製。附錄將書中需要的預備知識進行瞭簡要介紹。本書內容全麵,層次結構閤理,具有很強的可讀性,幾乎所有章後都配備瞭適量的習題,對於深入理解書中的內容可提供很大的幫助。本書適閤機器人學相關專業的人士閱讀。

作者簡介

Hamid D. Taghirad,曾任教於K.N.Toosi技術大學和McGill大學,教授研究生機械相關課程。

目錄

目 錄
Parallel Robots: Mechanics and Control

譯者序
前言
第1章 引言1
 1.1 什麼是機器人1
 1.2 機器人部件2
 1.3 機器人的自由度4
 1.4 機器人分類7
  1.4.1 串聯機器人7
  1.4.2 並聯機器人10
  1.4.3 纜綫驅動並聯機器人13
 1.5 本書的目標和範圍16
第2章 運動錶示17
 2.1 空間運動錶示17
  2.1.1 點的位置17
  2.1.2 剛體的姿態18
 2.2 剛體的運動30
 2.3 齊次變換31
  2.3.1 齊次坐標31
  2.3.2 齊次變換矩陣32
  2.3.3 螺鏇位移33
  2.3.4 變換運算34
 習題38
第3章 運動學42
 3.1 簡介42
 3.2 封閉環方法43
 3.3 並聯機器人的運動學分析44
  3.3.1 機械機構描述44
  3.3.2 機械臂的幾何結構44
  3.3.3 逆嚮運動學45
  3.3.4 正嚮運動學45
  3.3.5 仿真47
 3.4 肩部機械臂的運動學分析48
  3.4.1 機械機構描述48
  3.4.2 機械臂的幾何結構49
  3.4.3 逆嚮運動學50
  3.4.4 正嚮運動學51
  3.4.5 仿真52
 3.5 SGP的運動學分析53
  3.5.1 機械描述53
  3.5.2 機械臂的幾何結構54
  3.5.3 逆嚮運動學54
  3.5.4 正嚮運動學55
  3.5.5 仿真61
 習題65
第4章 雅可比矩陣:速度和靜力74
 4.1 簡介74
 4.2 角速度與綫速度74
  4.2.1 剛體的角速度74
  4.2.2 點的綫速度76
  4.2.3 螺鏇坐標係77
 4.3 並聯機械臂雅可比矩陣78
 4.4 速度迴路79
 4.5 並聯機械臂的奇異性分析80
  4.5.1 逆運動學奇異性80
  4.5.2 正運動學奇異性80
  4.5.3 混閤奇異性81
 4.6 平麵機械臂雅可比矩陣分析81
  4.6.1 速度迴路81
  4.6.2 奇異性分析83
  4.6.3 靈敏度分析84
 4.7 肩部機械臂雅可比矩陣分析85
  4.7.1 速度迴路85
  4.7.2 奇異性分析87
 4.8 SGP雅可比矩陣分析88
  4.8.1 速度迴路88
  4.8.2 奇異性分析89
 4.9 並聯機械臂的靜態力93
  4.9.1 自由體圖解法93
  4.9.2 虛功法94
  4.9.3 平麵機械臂的靜態力95
  4.9.4 肩部機械臂的靜態力96
  4.9.5 SGP的靜態力97
 4.10 並聯機械臂的剛度分析98
  4.10.1 剛度和柔度矩陣98
  4.10.2 變換橢球體99
  4.10.3 平麵機械臂的剛度分析101
  4.10.4 肩部機械臂的剛度分析102
  4.10.5 SGP的剛度分析103
 習題105
第5章 動力學111
 5.1 簡介111
 5.2 剛體的動力學綜述112
  5.2.1 剛體加速度112
  5.2.2 質量特性114
  5.2.3 動量和動能115
  5.2.4 牛頓歐拉法則116
  5.2.5 變質量係統117
 5.3 牛頓歐拉方程119
  5.3.1 平麵機械臂的動力學方程:質量恒定處理方式119
  5.3.2 平麵機械臂的動力學方程:變質量處理方式127
  5.3.3 SGP的動力學方程131
  5.3.4 封閉式動力學137
 5.4 虛功方程147
  5.4.1 D’Alembert原理147
  5.4.2 虛功原理148
  5.4.3 平麵機械臂的動力學方程:質量恒定處理方式150
  5.4.4 公式驗證151
  5.4.5 平麵機械臂的動力學方程:變質量處理方式152
  5.4.6 SGP動力學方程153
 5.5 拉格朗日公式155
  5.5.1 廣義坐標155
  5.5.2 拉格朗日等式第二種形式156
  5.5.3 拉格朗日等式第一種形式157
  5.5.4 動力學方程性質158
  5.5.5 平麵機械臂的動力學方程163
  5.5.6 SGP的動力學分析169
 習題174
第6章 運動控製179
 6.1 簡介179
 6.2 控製器架構179
 6.3 工作空間運動控製182
  6.3.1 分散PD控製182
  6.3.2 前饋控製183
  6.3.3 逆動力學模型控製184
  6.3.4 部分綫性化IDC186
 6.4 魯棒和自適應控製188
  6.4.1 魯棒的逆動力學模型控製188
  6.4.2 自適應逆動力學模型控製192
 6.5 關節空間運動控製194
  6.5.1 關節空間動力學方程194
  6.5.2 分散PD控製195
  6.5.3 前饋控製196
  6.5.4 逆動力學模型控製197
 6.6 運動控製方法總結198
  6.6.1 動力學模型199
  6.6.2 分散PD控製199
  6.6.3 前饋控製199
  6.6.4 逆動力學模型控製199
  6.6.5 部分綫性化IDC200
  6.6.6 魯棒的逆動力學控製200
  6.6.7 自適應逆動力學控製200
 6.7 冗餘分解201
  6.7.1 簡介201
  6.7.2 問題的提齣202
  6.7.3 拉格朗日和Karush-Kuhn-Tucker乘子204
  6.7.4 迭代求解206
 6.8 平麵機械臂的運動控製209
  6.8.1 分散PD控製210
  6.8.2 前饋控製215
  6.8.3 逆動力學控製218
  6.8.4 部分綫性化IDC222
  6.8.5 魯棒IDC控製223
  6.8.6 自適應IDC控製225
  6.8.7 關節空間運動控製228
 6.9 SGP運動控製229
  6.9.1 分散PD控製230
  6.9.2 前饋控製234
  6.9.3 逆動力學控製236
  6.9.4 部分綫性化IDC240
  6.9.5 魯棒IDC241
  6.9.6 關節空間中的運動控製243
 習題255

前言/序言

前 言Parallel Robots: Mechanics and Control進入21世紀後,機器人使人類的生活發生瞭很大的變化。在工業自動化中使用機器人增加生産綫的靈活性是保證産品數量和質量的關鍵。工業機器人通常由一係列通過關節相互連接的連杆組成,具有大的工作空間。每個連杆通過獨立的執行器操縱,以實現機器人的運動控製。這種串聯結構使得機器人具有大的工作空間和靈活性的特點,但也使操作端的精度難以保證。
對於要求高精度和低適應性的應用或者必須具有相對高的荷載自重比的場閤,機器人的並聯結構是必需的替代方案。並聯機器人具有固有的閉環運動學結構,其運動平颱通過幾個獨立的運動鏈連接到基座。許多工業應用中機器人的設計都采用並聯結構,但目前介紹並聯機器人的運動學、動力學和控製方麵的教材極少。本書的目的是給工業界越來越多的對並聯機器人感興趣的工程師和研究人員提供一些這類機器人的分析和設計方法。本書將介紹分析並聯機器人的運動學、動力學和控製的係統方法。
為確定這種機器人的運動特性,需要錶示機器人運動平颱相對於固定坐標係的三維運動。這依賴於物體在空間的位置、姿態和定位的係統錶示方法。第2章介紹瞭這些方法,重點是螺鏇坐標,這種坐標使機器人的一般運動更容易錶示。值得注意的是,構造位置和姿態的錶示思路是構造綫速度和角速度以及綫加速度和角加速度錶示的基礎,並且也是構造作用在機器人操作臂上的力和力矩錶示的基礎。
運動學分析是研究機器人運動的幾何形式,沒有考慮引起運動的力和力矩。其中,導齣和分析瞭機械臂幾何參數與運動平颱的最終運動之間的關係。第3章給齣瞭運動學分析的完整過程,並提供瞭三個並聯機器人的詳細案例研究,其中一個是纜綫驅動的平麵並聯機器人。由於纜綫驅動的並聯機器人的並聯結構提供瞭一個非常大的工作空間,是新一代大有前途的機器人,本書重點討論這類機器人的分析。
第4章進一步考察擴展到靜態定位以外的機械臂運動學分析。微分運動學分析在機械臂的無奇異性設計方麵起瞭至關重要的作用。雅可比分析不但揭示瞭關節變量的速度與運動平颱綫速度和角速度之間的關係,而且構建瞭用於計算從任務空間中作用於運動平颱的力和力矩到執行器驅動力的變換。第4章給齣瞭並聯機器人雅可比分析的係統方法,並通過第3章的相同案例研究進行瞭研究。
由於閉環結構和運動學約束,並聯機器人的動力學分析具有固有的復雜性。然而,因為並聯機器人主要應用於需精確定位的場閤,且在高負載的情況下具有閤適的動態性能是並聯機器人的基本要求,所以動力學建模對於並聯機器人的控製非常重要。盡管關於並聯機器人運動學已有大量的研究,但對於並聯機器人的動力學和控製的研究工作相對較少,且幾乎沒有專著詳細討論這些問題。本書第5章通過三種方法進行瞭並聯機器人的動力學分析,即牛頓歐拉法、虛功法和拉格朗日法。進一步,第5章介紹瞭一種方法來構建閉環形式的並聯機器人動態方程,使動態矩陣更容易處理,並能夠進行動力學模型的驗證。
本書最後兩章闡述瞭並聯機器人的控製,包括運動控製和力控製方案。第6章介紹瞭不同的無模型控製器和基於模型的控製器,以及魯棒和自適應的控製策略。這些控製方案應用到瞭兩個案例研究,即纜綫驅動的冗餘並聯機械臂和全並聯機械臂。最後,第7章詳細介紹瞭並聯機器人的力控製。闡述瞭剛度控製、直接力控製和阻抗控製方案,並將這些方案在同一個案例上進行瞭實施研究。
計算機仿真是驗證控製器性能和分析的關鍵方法之一。本書所有章節的案例研究均有計算機仿真。仿真一般在商業軟件包(如MATLAB)上進行,這種軟件包為模擬機器人的運動學和動力學特性以及驗證控製係統的性能提供瞭方便。
我要感謝在這本書的寫作過程中在技術上和精神上支持我的人。由於本書涉及很多學科的知識,很多人為本書做齣瞭貢獻,在此一並感謝。我將這本書獻給已故的G.Zames教授和P.R.Bélanger教授,他們不但教給我很多控製理論方麵的知識,而且深刻地影響瞭我的思想和行為。我還要感謝J.Angeles教授和C.Gosselin教授,他們鼓勵我完成瞭這項工作。本書中的很多結果都來自J.Angeles、C.Gosselin、J.-P.Merlet、L-W.Tsai和本領域許多其他著名學者的貢獻。我很高興能夠組織並進一步闡述這些貢獻。
我感謝與M.Nallon和I.Bonev教授的愉快閤作,他們在兩個關鍵的時間段給我提供瞭訪問機會並允許我暫時避開緊張的日程安排以便重點完成本書,對此深錶感謝。在McGill大學和K.N.Toosi技術大學學習相關研究生課程的許多同學檢查瞭本書的內容,他們的意見和建議提高瞭本書的質量。其中,感謝H.Sadjadian博士花瞭大量的時間修正書稿的錯誤,R.Oftadeh審校瞭並聯機械臂的動力學公式。當然,本書的當前版本難免存在錯誤,感謝所有讀者的任何意見和建議。感謝為本書提供圖形素材和插圖的所有個人和機構。
沒有我妻子Azam和我女兒Matineh的支持和鼓勵,我不能完成這個工作。在此我對她們的無限支持和耐心錶示真摯的感謝。
Hamid D.Taghirad
並聯機器人:機構學與控製 核心內容概覽 本書是一部係統性探討並聯機器人關鍵技術,涵蓋其機構學設計、運動學分析、動力學建模以及控製策略的專著。全書力求理論深度與實踐應用並重,為從事機器人技術研發、工程應用及相關領域研究的學者、工程師和學生提供一份詳實全麵的參考。 機構學設計與分析 第一部分:並聯機器人機構基礎 本部分旨在為讀者建立對並聯機器人基本概念和核心構型的理解。我們將從並聯機構的定義齣發,闡述其與傳統串聯機器人的本質區彆,重點突齣並聯機構在剛度、精度、負載能力及工作空間等方麵的優勢。 並聯機構的定義與分類: 深入解析並聯機構的結構特徵,即末端執行器通過多條獨立的運動鏈同時連接到基座。根據運動鏈的自由度配置、執行器類型及連接方式,對各類並聯機器人進行係統性分類,例如Stewart平颱、Delta機器人、Tricept機器人等經典構型,並分析它們各自的特點和適用範圍。 並聯機構的幾何學基礎: 闡述描述並聯機構位姿和運動狀態所需的幾何學概念,包括變換矩陣、齊次坐標係、位姿錶示法(如歐拉角、鏇轉嚮量、四元數)等。重點講解如何建立並聯機構的幾何模型,為後續的運動學和動力學分析奠定基礎。 自由度分析: 詳細介紹分析並聯機構自由度的幾種常用方法,如Grübler-Kutzbach準則及其在並聯機構中的應用,以及基於Screw理論的自由度分析。強調理解並聯機構的實際輸齣自由度和驅動自由度之間的關係,這對確定機構的可行性與性能至關重要。 工作空間分析: 深入研究並聯機器人的工作空間,包括奇異位形、可達工作空間、可控工作空間等概念。講解如何通過數值仿真或解析方法來精確計算並聯機器人的工作空間,並討論影響工作空間的因素,如杆長、關節限製、奇異位形的存在等。強調在機構設計中優化工作空間的重要性。 驅動方式與執行器選型: 分析並聯機器人常用的驅動方式,如電機驅動、液壓驅動、氣動驅動等。討論不同驅動方式的優缺點,以及針對具體應用場景如何選擇閤適的執行器(如伺服電機、步進電機、直流電機等),並考慮執行器的功率、速度、精度、成本等因素。 杆件與關節設計: 關注構成並聯機構的杆件和關節的設計原則。討論杆件材料的選擇,如何優化杆件的強度和剛度以承受載荷和減少形變。詳細介紹各種關節類型(如球鉸、萬嚮節、直綫導軌等)的特性,以及如何選擇和設計滿足精度和壽命要求的關節。 冗餘度與欠驅動分析: 探討並聯機器人中常見的冗餘度(自由度大於機構所需輸齣自由度)和欠驅動(自由度小於機構所需輸齣自由度)現象。分析冗餘度在提高性能、剋服約束方麵的優勢,以及欠驅動帶來的挑戰。 第二部分:並聯機器人運動學 運動學是理解並聯機器人運動能力的基礎。本部分將詳細介紹並聯機器人的正運動學和逆運動學問題。 逆運動學: 逆運動學是並聯機器人研究中最核心的問題之一。給定末端執行器的期望位姿,計算齣各驅動關節的角度或位移。詳細推導Stewart平颱、Delta機器人等典型並聯機器人的逆運動學解算方法,包括基於幾何約束的方法、基於代數方程組求解的方法以及基於數值迭代的方法。討論逆運動學解的多解性、奇異性問題及其處理。 正運動學: 正運動學則是根據各驅動關節的數值,計算齣末端執行器的位姿。由於並聯機構的閉環特性,正運動學問題通常比逆運動學更具挑戰性,可能存在多解性。介紹求解正運動學問題的各種方法,包括數值迭代法、基於優化方法的求解以及針對特定構型的解析方法。 雅可比矩陣: 引入雅可比矩陣的概念,用於描述末端執行器速度與關節速度之間的綫性關係。詳細推導並聯機器人的雅可比矩陣,並講解其在速度解算、動力學分析以及控製設計中的重要作用。特彆關注雅可比矩陣的奇異性,以及奇異位形對機器人性能的影響。 運動學約束: 分析並聯機器人在運動過程中可能遇到的各種運動學約束,包括關節限位、杆件長度約束、碰撞約束等。討論如何在運動規劃和控製中考慮這些約束,以保證機器人的安全可靠運行。 動力學建模與控製 第三部分:並聯機器人動力學 動力學是研究並聯機器人運動與力之間的關係的學科。本部分將深入探討並聯機器人的動力學建模方法以及動力學方程的求解。 拉格朗日方程法: 介紹基於拉格朗日方程的動力學建模方法,推導並聯機器人係統的動力學方程。重點分析如何將末端執行器的動力學與各個運動鏈的動力學耦閤起來,並考慮重力、慣性力、科氏力和離心力等。 牛頓-歐拉法: 介紹基於牛頓-歐拉法的動力學建模方法,通過對機構中各杆件進行受力分析,逐步推導齣動力學方程。分析該方法在處理復雜機構時的靈活性。 復閤剛體動力學: 探討復閤剛體動力學在處理並聯機器人動力學中的應用,特彆是如何簡化復雜多體係統的建模。 逆動力學: 給定機器人期望的運動軌跡,計算驅動關節所需的力/力矩。逆動力學是進行軌跡跟蹤控製、姿態控製以及衝擊補償的基礎。詳細闡述並聯機器人的逆動力學求解過程,並討論計算效率問題。 正動力學: 給定驅動關節的力/力矩,計算機器人運動的響應。正動力學在仿真、模型驗證和某些先進控製策略中具有重要意義。 考慮柔性和遲滯的影響: 討論在某些精密應用中,需要考慮杆件的柔性形變和關節的遲滯(backlash)對動力學特性的影響,並介紹相應的建模方法。 第四部分:並聯機器人控製策略 強大的控製能力是實現並聯機器人高性能運作的關鍵。本部分將全麵介紹並聯機器人的各種控製策略。 PID控製: 作為基礎控製方法,介紹如何將PID控製器應用於並聯機器人的各個關節,實現基本的軌跡跟蹤和位置控製。分析PID控製在並聯機器人中的局限性,如對模型精度要求高、抗擾動能力有限等。 反饋綫性化控製: 介紹基於模型的前饋+反饋控製策略。利用並聯機器人的動力學模型,通過反饋綫性化技術將非綫性係統轉化為綫性係統,從而實現更精確的軌跡跟蹤。詳細闡述相對次數、輸入-輸齣綫性化等概念,並給齣演算步驟。 自適應控製: 針對並聯機器人動力學參數未知或時變的情況,介紹自適應控製技術。包括參數自適應和模型參考自適應控製等,使控製器能夠在綫調整參數以適應係統變化。 魯棒控製: 針對並聯機器人係統中存在的模型不確定性、外部乾擾和傳感器噪聲等問題,介紹魯棒控製方法,如H-infinity控製、滑模控製等,以保證係統在各種不確定條件下都能穩定運行。 智能控製: 探討模糊控製、神經網絡控製等智能控製方法在並聯機器人控製中的應用。分析這些方法如何處理復雜非綫性係統,以及如何通過學習和經驗來優化控製性能。 力/阻抗控製: 介紹並聯機器人與環境交互時的力控製和阻抗控製策略。這對於實現機器人與人類的協作、裝配、打磨等任務至關重要。詳細解釋阻抗模型、虛擬牆等概念。 模型預測控製(MPC): 介紹模型預測控製在並聯機器人軌跡規劃和控製中的應用。MPC能夠結閤未來一段時間的係統預測,優化控製輸入,以滿足約束並最大化性能指標。 多任務協同控製: 討論當並聯機器人需要同時執行多個任務時,如何進行任務的分配和協同控製。 運動規劃與軌跡生成: 結閤運動學和動力學分析,介紹並聯機器人從起點到終點的運動規劃方法,包括路徑規劃、軌跡生成(速度、加速度麯綫)以及在軌跡中考慮奇異性、關節限製等。 第五部分:應用與展望 典型應用案例分析: 結閤各章節理論知識,對 Stewart 平颱在飛行模擬器、數控機床、精密裝配中的應用,Delta 機器人用於高速分揀、包裝的案例進行深入分析。 並聯機器人研究前沿: 探討當前並聯機器人領域的研究熱點,如高自由度並聯機器人、柔性並聯機器人、人機協作並聯機器人、以及在醫療、航空航天等領域的創新應用。 未來發展趨勢: 對並聯機器人的未來發展進行展望,包括性能提升、智能化水平提高、成本降低以及在更廣泛領域的推廣應用。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的並聯機器人技術學習平颱,希望通過本書的閱讀,讀者能夠掌握並聯機器人的核心理論,理解其設計原理,並能夠將其應用於實際的機器人係統開發與研究中。

用戶評價

評分

讀完這本巨著,我最大的感受是它在“機構學”與“控製”之間的完美平衡,這種平衡感在工程技術書籍中是極其罕見的。很多書籍要麼是偏嚮純粹的結構設計,充斥著連杆長度和關節類型的討論;要麼是純粹的控製算法堆砌,脫離瞭實體機器人的物理特性。但這部作品卻像是一位技藝精湛的工匠,在講解如何打造一把精密的“機械之手”時,同時也在教你如何讓這隻手以最優雅、最精準的方式完成任務。例如,在討論特定構型的運動學逆解時,作者沒有采用單一的代數解法,而是係統地引入瞭基於迭代優化的數值解法,並對不同解的唯一性和計算效率進行瞭深入的比較分析,這對於實際係統集成工程師來說太重要瞭。在控製章節,他們甚至專門開闢瞭一塊來討論“基於任務空間約束的動力學逆解在軌跡規劃中的應用”,這直接打通瞭機構設計與實時控製之間的壁壘,讓我清晰地看到設計選擇如何反作用於控製性能。

評分

這本書的閱讀體驗是那種讓你“欲罷不能”的感覺,它不是那種讀完就束之高閣的書,而是隨時可以翻閱的參考寶典。我特彆關注瞭其中關於“冗餘並聯機器人”的論述。在當前追求更高自由度和更強任務適應性的背景下,冗餘機構的設計與控製正成為熱點。書中對冗餘度分配策略的探討非常深入,涉及到瞭基於任務優先級、關節限製避障以及最小化能量消耗等多個維度。他們用清晰的數學語言闡述瞭如何構建僞逆矩陣的修正項,以實現在滿足主要任務的同時,優化次要指標。更值得稱道的是,作者在討論這些復雜算法時,始終輔以豐富的仿真實例——那些三維動態仿真截圖和性能麯綫,直觀地展示瞭不同策略下的機器人行為差異。這種從原理推導到實例驗證的完整閉環,極大地增強瞭書的可信度和實用價值,讓讀者感覺自己不是在看一個抽象的模型,而是在操作一個真實、可控的係統。

評分

這本書的敘事節奏掌握得極為精妙,尤其是在控製係統這一核心部分的處理上,簡直可以稱得上教科書級彆的典範。從最基礎的剛體動力學建模入手,逐步過渡到非綫性控製策略的構建,邏輯鏈條幾乎沒有齣現任何斷裂。我最欣賞的是作者對於“先進控製方法在並聯機器人上的應用”的探討。他們詳盡地對比瞭諸如PID、滑模控製(SMC)以及基於模型預測控製(MPC)在處理並聯機構瞬態響應和魯棒性方麵的優劣。書中關於SMC設計的部分,不僅展示瞭如何選取Lyapunov函數來保證穩定性,還針對並聯機構特有的耦閤問題,提齣瞭一個巧妙的解耦前饋補償策略,這部分內容讀起來酣暢淋灕,讓人有種豁然開朗的感覺。不同於其他書籍僅僅停留在公式推導層麵,這裏每一項控製算法的提齣,都緊密結閤瞭並聯機器人在高速運動或高精度裝配任務中可能遇到的實際物理限製,這種工程實踐與理論深度的完美結閤,是這本書區彆於市麵上多數純理論專著的關鍵所在。

評分

這本書的裝幀設計著實引人注目,封麵那種深邃的藍色調,配上燙金的字體,給人一種沉穩而又專業的質感。我原本以為這會是一本晦澀難懂的理論教材,但翻開第一頁,那種嚴謹的排版和清晰的圖示,立刻打消瞭我的顧慮。作者在緒論部分對整個領域的宏觀梳理,簡直像是在為讀者搭建一座思維的骨架,讓你迅速明白並聯機器人的曆史脈絡、核心挑戰以及未來的發展方嚮。特彆是關於運動學模型的介紹,他們沒有直接堆砌復雜的數學公式,而是采用瞭大量的幾何直觀圖解,讓你能迅速把握不同構型下的自由度和約束關係。那種“化繁為簡”的處理手法,對於初學者來說簡直是福音,讓我這個非科班齣身的工程師也能窺見其堂奧。我特彆欣賞其中關於“可操作性空間分析”的章節,書中不僅給齣瞭傳統的體積測量方法,還引入瞭基於力矩傳遞效率的優化指標,這在很多傳統教材中是看不到的深度。這本書的價值,就在於它既能滿足資深研究人員對細節的苛求,又能引導門外漢進入這個迷人的領域。

評分

坦白說,這本書的深度遠超我的預期,它更像是一部麵嚮未來十年研究方嚮的“路綫圖”,而非僅僅是對現有技術的總結。其中關於“柔順控製與人機交互”的部分,展示瞭作者的前瞻性視野。在傳統並聯機器人多強調剛性和精度時,這本書已經開始探討如何利用並聯機構的固有特性來實現高功率密度下的力反饋和柔順接觸。他們對基於阻抗模型的並聯機器人控製進行瞭詳盡的闡述,其中關於如何在綫估計末端執行器與環境的接觸剛度矩陣,並將其融入到控製器設計中,是我在其他任何文獻中都未曾見過的創新性討論。這種將“安全、交互”等偏嚮“軟性”指標納入到嚴格的機械控製框架下的嘗試,預示著並聯機器人在康復、手術輔助等高端應用領域的巨大潛力。這本書的價值不僅在於教授已有的知識,更在於啓發讀者去思考下一個突破點在哪裏。

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