第一篇 机器人基础知识
  第1章 机器人控制概述
   1.1 机器人概述
    1.1.1 机器人的由来
    1.1.2 机器人的发展历程
    1.1.3 机器人控制的发展趋势
   1.2 机器人控制系统概述
    1.2.1 机器人控制系统的组成
    1.2.2 常见控制系统简介
    1.2.3 机器人控制系统的特点
   1.3 机器人运动学及动力学控制
    1.3.1 机器人运动学控制
    1.3.2 轨迹规划运动控制
    1.3.3 机器人动力学建模
    1.3.4 机器人动力学控制
   参考文献
  第2章 机器人系统的基本构成
   2.1 机器人本体结构
    2.1.1 连杆
    2.1.2 关节
    2.1.3 底盘
    2.1.4 机械臂
    2.1.5 机器人末端执行器
   2.2 机器人驱动系统
    2.2.1 驱动电动机
    2.2.2 驱动器
   2.3 机器人控制系统
    2.3.1 机器人控制器
    2.3.2 机器人操作系统
   2.4 机器人传感器
    2.4.1 力传感器
    2.4.2 角度传感器
    2.4.3 位移传感器
    2.4.4 速度传感器
    2.4.5 加速度传感器
    2.4.6 环境感知传感器
    2.4.7 视觉传感器
   参考文献
  第3章 机器人控制数学基础
   3.1 引言
   3.2 向量矩阵法
   3.3 矩阵的基本运算
   3.4 广义逆矩阵
    3.4.1 Moore.Penrose广义逆
    3.4.2 Moore.Penrose逆的计算
    3.4.3 其他类型的广义逆
   3.5 李雅普诺夫函数判定的稳定性理论
    3.5.1 李雅普诺夫稳定性理论简介
    3.5.2 李雅普诺夫稳定性定义
    3.5.3 李雅普诺夫第二法
   3.6 模糊集理论
   3.7 模糊集合基本概念
   3.8 模糊集合基本运算
   参考文献
 第二篇 机器人运动学与动力学
  第4章 机器人运动学基本知识
   4.1 位姿描述和坐标变换
    4.1.1 位置描述
    4.1.2 姿态描述
    4.1.3 位姿描述
    4.1.4 齐次变换矩阵
   4.2 D.H参数法
    4.2.1 标准 D.H参数法
    4.2.2 改进 D.H参数法
    4.2.3 标准型与改进型的对比
   4.3 正运动学原理
   4.4 逆运动学原理
    4.4.1 解耦技术
    4.4.2 逆变换技术
    4.4.3 迭代技术
    4.4.4 奇异配置
   4.5 速度运动学
    4.5.1 雅可比生成矢量
    4.5.2 正向速度运动学
    4.5.3 逆向速度运动学
    4.5.4 举例
   参考文献
  第5章 机器人动力学基本知识
   5.1 刚体动力学
    5.1.1 牛顿方程
    5.1.2 动量矩定理
    5.1.3 惯性张量与动量矩
    5.1.4 欧拉方程
   5.2 牛顿.欧拉方程
    5.2.1 单杆的静力分析
    5.2.2 连杆间的速度传递
    5.2.3 n自由度机器人动力学方程
   5.3 拉格朗日方程
    5.3.1 机器人动力学方程的表示形式
    5.3.2 拉格朗日动力学方程
   5.4 应用举例
    5.4.1 二连杆机械臂的牛顿.欧拉动力学分析
    5.4.2 二连杆机械臂的拉格朗日动力学分析
   参考文献
  第6章 Udwadia.Kalaba方程
   6.1 高斯定理
   6.2 Udwadia.Kalaba基本方程
    6.2.1 基本方程的推导
    6.2.2 基本方程的应用
   6.3 约束力求解
    6.3.1 约束力的定义
    6.3.2 约束力的表述
   6.4 Udwadia.Kalaba方程的扩展
    6.4.1 非理想约束
    6.4.2 质量矩阵奇异
   6.5 典型案例分析
    6.5.1 U型链系统
    6.5.2 二自由度机械臂运动控制
   6.6 Udwadia.Kalaba应用三步法
   参考文献
 第三篇 机器人控制
  第7章 机器人轨迹规划及控制
   7.1 轨迹规划的基本概念
    7.1.1 机器人轨迹的概念
    7.1.2 轨迹规划的方法
    7.1.3 插补方式及控制过程
   7.2 关节空间轨迹规划
    7.2.1 三次多项式插值
    7.2.2 过轨迹点的三次多项式插值
    7.2.3 五次多项式插值
    7.2.4 用抛物线过渡的线性插值
    7.2.5 过轨迹点用抛物线过渡的线性插值
    7.2.6 关节空间轨迹规划实时控制
   7.3 笛卡儿空间轨迹规划方法
    7.3.1 物体对象的描述
    7.3.2 作业的描述
    7.3.3 空间直线轨迹规划
    7.3.4 空间圆弧轨迹规划
    7.3.5 笛卡儿空间轨迹规划实时控制
   参考文献
  第8章 机器人动力学控制
   8.1 机器人参数辨识
    8.1.1 模型线性化
    8.1.2 动力学模型的最小参数集与辨识算法
    8.1.3 激励轨迹的优化
   8.2 机器人动力学轨迹跟踪控制
    8.2.1 PID控制
    8.2.2 计算力矩控制
    8.2.3 滑模控制
   8.3 机器人柔顺控制
    8.3.1 阻抗控制
    8.3.2 导纳控制
    8.3.3 力/位混合控制
   8.4 机器人动力学控制典型应用 ——二自由度机械臂
    8.4.1 动力学模型
    8.4.2 约束轨迹
    8.4.3 仿真结果
   参考文献
  第9章 基于 U–K理论的动力学控制
   9.1 基于 U–K方程的名义控制
    9.1.1 受约束机械系统
    9.1.2 名义控制
   9.2 基于 U–K方程的鲁棒控制器设计
    9.2.1 鲁棒控制器设计
    9.2.2 系统稳定性分析
   9.3 基于 U–K方程的增益型自适应鲁棒控制器设计
    9.3.1 增益型自适应鲁棒控制器设计
    9.3.2 系统稳定性分析
   9.4 基于 U–K方程的泄漏型自适应鲁棒控制器设计
    9.4.1 泄漏型自适应鲁棒控制器设计
    9.4.2 系统稳定性分析
   9.5 基于 U–K方程的模糊鲁棒控制器设计
    9.5.1 模糊机械系统
    9.5.2 模糊鲁棒控制器设计
    9.5.3 系统稳定性分析
    9.5.4 参数优化设计
   9.6 基于 U–K方程的模糊鲁棒控制器典型应用——二自由度机械臂
   参考文献
 第四篇 综合应用
  第10章 基于 cSPACE系统平台的算法实现
   10.1 快速控制原型与硬件在环简介
    10.1.1 快速控制原型
    10.1.2 硬件在环
   10.2 cSPACE系统硬件平台
   10.3 cSPACE系统软件平台
    10.3.1 cSPACE工具箱
    10.3.2 cSPACE上位机控制软件
    10.3.3 cSPACE各软件模块使用手册
   10.4 基于 MATLAB/Simulink的模型搭建
   10.5 自动生成代码
   10.6 上位机控制与数据读取
    10.6.1 上位机控制
    10.6.2 数据读取
   10.7 举例
    10.7.1 利用 C语言控制小灯亮灭
    10.7.2 利用 cSPACE控制小灯亮灭
   参考文献
  第11章 SCARA机器人运动学和动力学控制
   11.1 SCARA机器人控制系统介绍
   11.2 SCARA机器人正运动学求解与仿真
    11.2.1 正运动学求解
    11.2.2 正运动学仿真
   11.3 SCARA机器人逆运动学求解与仿真
    11.3.1 逆运动学求解
    11.3.2 逆运动学仿真
   11.4 SCARA机器人正/逆运动学实时控制实验
   11.5 SCARA机器人动力学建模、控制与实现
    11.5.1 SCARA机器人动力学建模
    11.5.2 SCARA机器人动力学控制
    11.5.3 SCARA机器人动力学实验
   参考文献
  第12章 三轴协作机器人运动学和动力学控制
   12.1 三自由度协作机器人正运动学分析
   12.2 三自由度协作机器人正运动学仿真与实验
    12.2.1 MATLAB/Simulink正运动学算法实现
    12.2.2 基于 cSPACE系统实验验证正运动学
   12.3 三自由度协作机器人逆运动学仿真和实验
    12.3.1 MATLAB/Simulink逆运动学算法实现
    12.3.2 基于 cSPACE系统实验验证逆运动学
   12.4 三自由度协作机器人动力学建模
   12.5 三自由度协作机器人动力学控制与实现
    12.5.1 动力学控制器设计
    12.5.2 MATLAB/Simulink算法仿真
    12.5.3 cSPACE系统实验验证
   参考文献
  第13章 并联机器人运动学分析与实验
   13.1 并联机器人运动学分析
    13.1.1 并联机器人运动学特点介绍
    13.1.2 并联机器人逆解分析
    13.1.3 并联机器人正解数值法分析
    13.1.4 并联机器人正解解析法分析
   13.2 并联机器人运动学仿真
    13.2.1 逆运动学仿真
    13.2.2 正运动学仿真
   13.3 并联机器人运动轨迹规划
    13.3.1 并联机器人运动轨迹规划概念
    13.3.2 三次多项式轨迹规划插值函数
    13.3.3 三次多项式运动轨迹规划仿真
   13.4 并联机器人运动学控制系统搭建及实验
   参考文献
  第14章 移动机器人控制
   14.1 移动机器人的运动控制
    14.1.1 移动机器人路径规划
    14.1.2 移动机器人路径跟踪
   14.2 移动机器人平台介绍
   14.3 移动机器人运动学建模与仿真
    14.3.1 移动机器人运动学建模
    14.3.2 移动机器人运动学仿真
   14.4 移动机器人路径规划
    14.4.1 路径规划算法及仿真
    14.4.2 路径规划算法实验
   参考文献
  索引