机器人学导论-分析-系统及应用

《机器人学导论》这本书是Saeed B. Niku教授的经典著作，由孙富春、朱纪红、刘国栋等学者翻译成中文，为我们深入理解机器人学的基础理论、系统构建以及实际应用提供了详尽的指导。这本书的核心内容涵盖了机器人学的多个重要方面，包括运动学、动力学以及视觉系统。 1. **机器人运动学**：运动学是机器人学的基础，主要研究机器人的几何运动特性。这部分内容可能包括笛卡尔坐标系和关节坐标系之间的转换、雅可比矩阵（Jacobians）的应用、连杆机构的运动分析以及逆运动学解决方案。读者将学习如何计算机器人手臂在不同关节角度下的末端执行器位置和姿态。 2. **动力学分析**：机器人动力学涉及到力和力矩的影响，如何使机器人按照预定轨迹运动。这一部分可能会涵盖牛顿-欧拉方法、拉格朗日方程以及动态模型的建立。了解这些知识有助于设计有效的控制策略，确保机器人的稳定运动和负载平衡。 3. **机器人子系统**：机器人系统由许多子系统组成，如传感器、执行器、控制系统等。书中可能详细讲解这些子系统的功能、类型以及它们如何协同工作来实现机器人的自主操作。例如，伺服电机在关节驱动中的作用，以及各种传感器（如力传感器、位置传感器）如何为机器人提供环境感知。 4. **视觉系统的图像处理与图像分析**：单独的一章专门讨论了视觉系统，这是机器人感知环境和执行任务的关键。这部分可能包含图像获取、预处理、特征提取、目标检测和识别等内容，涉及到了计算机视觉领域的前沿技术。通过理解这些内容，读者可以了解到机器人如何利用视觉信息进行导航、避障以及物体识别。 5. **应用实例**：除了理论知识，本书可能还会提供一些实际应用案例，比如工业自动化、医疗手术机器人、服务机器人等，以帮助读者将所学知识应用于实践。这些案例可能涉及机器人路径规划、任务规划和实时控制等问题。 《机器人学导论》是一本全面介绍机器人学的教材，不仅适合初学者理解机器人学的基本概念，也适合专业人士深入研究机器人系统的设计和控制。通过阅读这本书，我们可以掌握机器人学的核心理论，为未来在相关领域的研究或工作打下坚实基础。