【章名目录】
第 1章　绪论
第 2章　机器人设计方法
第3章　机器人运动学
第4章　机器人动力学
第5章　机器人感知技术
第6章　机器人运动规划
第7章　机器人控制
第8章　机器人具身智能技术
第9章　多机器人系统
第 10章　机器人在不同领域的应用

【详细目录】
第 1章　绪论
1.1　机器人概述　2
1.2　机器人概念　2
1.3　机器人发展历史及我国机器人发展趋势　3
1.3.1　机器人概念的雏形　3
1.3.2　机器人概念形成期　4
1.3.3　机器人技术发展期　5
1.3.4　机器人产业形成期　6
1.3.5　机器人产业发展期　7
1.3.6　我国机器人发展趋势　8
1.4　机器人的组成　10
1.4.1　机械系统　11
1.4.2　控制系统　12
1.4.3　驱动系统　13
1.4.4　感知系统　14
1.4.5　机器人实例　15
1.5　机器人的分类　16
1.5.1　按几何结构分类　16
1.5.2　按控制方式分类　17
1.5.3　按运动方式分类　18
1.5.4　按主要用途分类　19
1.6　机器人的主要技术参数　21
1.6.1　自由度　22
1.6.2　工作空间　23
1.6.3　工作速度　24
1.6.4　分辨率和精度　25
1.6.5　承载能力　26
1.6.6　其他技术参数　26
学悟思行　27
习题　28

第 2章　机器人设计方法
2.1　机器人设计准则　30
2.1.1　根本导向层面　30
2.1.2　运行保障层面　31
2.1.3　经济性与工程效率层面　33
2.1.4　用户中心层面　34
2.1.5　演进发展层面　35
2.2　机器人设计流程　35
2.2.1　总体方案设计　36
2.2.2　详细设计　39
学悟思行　47
习题　48

第3章　机器人运动学
3.1　机器人位形空间　50
3.2　机器人运动特性　50
3.2.1　机构运动简图　50
3.2.2　坐标系　52
3.2.3　位姿描述　52
3.3　坐标变换　53
3.3.1　直角坐标变换　53
3.3.2　齐次坐标变换　55
3.4　机器人位置级运动学　58
3.4.1　正运动学　59
3.4.2　逆运动学　61
3.4.3　应用实例　64
3.5　机器人速度级运动学　69
3.5.1　微分变换　69
3.5.2　雅可比矩阵　71
3.5.3　速度级运动学方程的建立与求解　74
3.5.4　应用实例　76
3.6　机器人运动学其他问题探讨　78
3.6.1　奇异性分析　78
3.6.2　机器人运动学参数标定　78
学悟思行　79
习题　80

第4章　机器人动力学
4.1　刚体运动描述　82
4.1.1　刚体速度描述　82
4.1.2　刚体加速度描述　85
4.1.3　刚体转动惯量描述　86
4.2　牛顿-欧拉方程动力学建模方法　88
4.2.1　计算速度和加速度的外推法　89
4.2.2　计算力和力矩的内推法　90
4.2.3　牛顿-欧拉动力学方程构建　91
4.2.4　应用实例　91
4.3　拉格朗日方程建模方法　93
4.3.1　拉格朗日方程　94
4.3.2　速度分析　94
4.3.3　系统动能分析　95
4.3.4　系统势能分析　96
4.3.5　拉格朗日动力学方程构建　96
4.3.6　应用实例　98
学悟思行　100
习题　101

第5章　机器人感知技术
5.1　机器人传感器概述　103
5.1.1　机器人传感器的定义　103
5.1.2　机器人传感器分类　103
5.1.3　机器人传感器的选择　104
5.2　机器人内部传感器　105
5.2.1　关节角度传感器　105
5.2.2　关节速度传感器　107
5.2.3　关节加速度传感器　107
5.2.4　关节扭矩传感器　108
5.2.5　其他内部传感器　108
5.3　机器人外部传感器　110
5.3.1　视觉传感器　110
5.3.2　力觉传感器　112
5.3.3　触觉传感器　113
5.3.4　其他外部传感器　114
5.4　机器人信息感知　116
5.4.1　机器人视觉感知　116
5.4.2　机器人触觉感知　121
5.4.3　机器人多传感器信息融合　123
5.4.4　应用实例　125
学悟思行　127
习题　128

第6章　机器人运动规划
6.1　运动规划　130
6.2　路径规划　130
6.2.1　路径规划问题概述　130
6.2.2　基于网格的方法　131
6.2.3　基于采样的方法　132
6.2.4　基于局部控制的方法　135
6.2.5　运动优化方法　136
6.2.6　应用实例　137
6.3　轨迹规划　137
6.3.1　轨迹规划问题概述　138
6.3.2　基础轨迹模型　138
6.3.3　关节空间轨迹规划　141
6.3.4　任务空间轨迹规划　144
6.3.5　应用实例　149
学悟思行　150
习题　151

第7章　机器人控制
7.1　机器人控制系统概述　154
7.1.1　控制系统基本结构　154
7.1.2　控制系统架构　156
7.1.3　控制系统层级　158
7.1.4　核心目标与性能指标　158
7.2　关节伺服控制　159
7.2.1　电机伺服控制　159
7.2.2　关节传动机构的伺服控制　160
7.2.3　关节三环伺服控制　163
7.3　机器人的位置控制　164
7.3.1　基本控制模式　165
7.3.2　机器人多关节位置控制　165
7.3.3　应用实例　166
7.4　机器人的力控制　170
7.4.1　质量-弹簧系统模型　170
7.4.2　柔顺控制方法　172
7.4.3　阻抗控制和导纳控制方法　173
7.4.4　力/位混合控制　175
7.5　机器人的智能控制技术　176
7.5.1　模糊控制　176
7.5.2　神经网络控制　177
7.5.3　迭代学习控制　178
学悟思行　181
习题　182

第8章　机器人具身智能技术
8.1　具身智能概述　184
8.1.1　具身智能基本概念　184
8.1.2　具身智能发展历史　184
8.1.3　具身智能与机器人的关系　185
8.2　机器人具身任务规划　185
8.2.1　早期符号规划　186
8.2.2　任务与运动规划　188
8.3　机器人具身技能学习　189
8.3.1　基于模仿学习的机器人具身技能学习　189
8.3.2　基于强化学习的机器人具身技能学习　194
8.4　大模型赋能的机器人具身决策　199
8.4.1　基于大语言模型的机器人具身决策　199
8.4.2　基于视觉语言动作模型的机器人具身决策　202
8.4.3　基于世界模型的机器人具身决策　205
8.5　应用实例　206
学悟思行　209
习题　210

第9章　多机器人系统
9.1　多机器人系统概述　212
9.1.1　多机器人系统定义与分类　212
9.1.2　多机器人系统特点　213
9.2　多机器人关键技术　213
9.2.1　多机器人任务分配　214
9.2.2　多机器人运动协调　217
9.2.3　双臂协同操作　220
9.3　多机器人发展趋势及展望　224
学悟思行　225
习题　226

第 10章　机器人在不同领域的应用
10.1　概述　228
10.1.1　发展历程　228
10.1.2　核心价值　229
10.2　机器人在工业领域的应用　230
10.2.1　汽车制造机器人　230
10.2.2　电子装配机器人　232
10.2.3　机械加工机器人　233
10.3　机器人在医疗领域的应用　234
10.3.1　手术机器人　234
10.3.2　康复机器人　236
10.3.3　护理机器人　237
10.4　机器人在农业领域的应用　239
10.4.1　种植机器人　240
10.4.2　收获机器人　241
10.4.3　畜牧养殖机器人　243
10.5　机器人在服务领域的应用　245
10.5.1　商业服务机器人　245
10.5.2　公共服务机器人　246
10.5.3　家庭服务机器人　247
10.6　机器人在特种领域的应用　249
10.6.1　极端环境机器人　249
10.6.2　危险作业机器人　252
10.6.3　资源勘探机器人　253
10.7　机器人在教育领域的应用　254
10.7.1　基础教育机器人　255
10.7.2　高等教育机器人　256
10.7.3　特殊教育机器人　257
10.8　机器人应用技术挑战与未来发展趋势　258
10.8.1　应用技术挑战　258
10.8.2　未来发展趋势　260
学悟思行　261
习题　262