Robotics, Vision and Control (Fundamental Algorithms in MATLAB)

《机器人运动学、视觉与控制：MATLAB®中的基础算法》是由Peker Corke撰写的一本专业书籍，专注于机器人技术中的运动学、动力学以及控制系统的设计和分析。本书不仅阐述了机器人学的基础理论知识，还引入了Peker Corke开发的MATLAB机器人工具箱，使得读者能够通过仿真实验加深对机器人运动学与动力学的理解。 机器人运动学主要研究的是机器人在没有考虑力和力矩作用时的运动规律，包括正向运动学和逆向运动学两个方面。正向运动学是指已知机器人的各个关节变量来计算机器人末端执行器（比如机械臂的夹持器）的位置和姿态；逆向运动学则是已知末端执行器的位置和姿态来计算应如何设置各个关节变量以达到目的。机器人动力学研究的则是机器人在受到外力和力矩作用时的运动规律，即运动与力之间的关系。它关注的是机器人在不同力作用下的运动状态，包括加速度、速度以及位置等。 控制系统是机器人技术中的另一个重要组成部分，它涉及到机器人根据目标和环境信息，通过控制算法来调整自身的运动状态，实现精确控制。控制系统的设计需要考虑到系统的稳定性和响应速度，需要在满足动力学约束的条件下，通过合适的控制策略来实现预期的运动目标。 Peker Corke开发的MATLAB机器人工具箱（Robotics Toolbox）是一个强大的软件包，专门用于机器人的建模、仿真和可视化。它提供了大量的函数和对象，方便研究人员和工程师进行机器人的设计和分析。通过这个工具箱，用户可以轻松地创建和操纵机器人模型，进行运动学和动力学仿真，以及设计和测试控制系统。 在进行机器人运动学和动力学仿真时，工具箱提供了一系列功能，如： - 关节空间和笛卡尔空间的路径规划 - 机器人模型的创建和可视化 - 运动学正解和逆解的计算 - 动力学分析，包括力矩计算 - 控制系统设计和仿真 通过结合MATLAB平台，Peker Corke的工具箱为机器人学术研究和工业应用提供了有力的支持。 本书面向的是对机器人学感兴趣的专业人士和学生，特别是那些希望深入理解机器人系统设计、分析和控制的工程师和技术人员。通过本书，读者可以获得机器人系统设计和分析的全面知识，以及应用MATLAB进行仿真的实践经验。 此外，本书的编辑团队包括了机器人学领域的几位重量级人物，比如Bruno Siciliano、Oussama Khatib和Frans Groen。Bruno Siciliano是意大利那不勒斯第二大学计算机科学与系统工程系的教授，长期从事机器人学研究；Oussama Khatib是美国斯坦福大学人工智能实验室的研究员，也是一位在机器人自主性和操控领域颇有影响力的人物；Frans Groen是荷兰阿姆斯特丹大学计算机科学系的教授，为本书的编辑提供了宝贵的知识和视角。Peter Corke本人是澳大利亚昆士兰科技大学建筑环境与工程学院的教授，他在机器人视觉系统和控制系统领域做出了杰出的贡献，开发的MATLAB机器人工具箱广泛应用于教育和研究。 本书的出版，对于促进机器人学的学术交流和科研发展具有重要的意义。它不仅是一本机器人学领域的教科书，也是一本将理论知识与实际应用相结合的参考资料，为机器人学的理论研究和实际操作提供了可靠的指导。