機器人技術及其應用

機器人、人工智能和生物工程是當前熱門的技術，也是即將到來的產業化風口。機器人既是核心技術，又是核心技術的載體，它的身份和作用不言而喻，已經成為世界各國戰略佈局的焦點，加快推動機器人發展已成為共識和國家戰略。機器人技術是一門多學科綜合交叉的學科，它涉及機械、電子、力學、控制理論、傳感檢測、人工智能、計算機和互聯網技術。已大量應用於毛坯製造、機械加工、焊接、裝配、檢測、採摘等作業中。比爾·蓋茨曾預言，機器人將重複個人電腦崛起的道路，成為下一個改變世界的技術。近年來機器人在我國迅猛發展，“機器換人”勢不可擋，已成為潮流。

但是，機器人熱潮的背後是一個巨大而急切的人才缺口。機器人人才的培育是一項重要工程。除了機器人研發高端人才外，還需要大批機器人使用、維護保養、二次開發等人才。人才的培育首先需要好的教材和參考書籍。

《機器人技術及應用》第一版至今快20年了，該書得到很多高等院校和職業院校及相關從業技術人員的青睞。隨着機器人技術的長足進步和飛速發展，第一版在很多方面顯得不足。

通過對《機器人技術及其應用》的學習，使學生掌握機器人結構設計、運動學、動力學、規劃、傳感檢測、控制和使用的基礎理論等技術要點。通過這門課的學習，使學生對機器人有一個全面、深入的認識。培養學生對機器人的綜合理解和創新設計能力。 ^[2] 

第1章 概述

1．1 引言

1．2 機器人的概念

1．3 機器人發展歷史

1．3．1 機器人發展歷程

1．3．2 機器人發展現狀

1．3．3 機器人發展方向

1．4 機器人分類

1．4．1 固定式機器人

1．4．2 移動式機器人

思考題

第2章 機器人的總體和機械結構設計

2．1 機器人的基本組成及技術參數

2．1．1 機器人的基本組成

2．1．2 機器人的技術參數

2．2 機器人總體設計

2．2．1 系統分析

2．2．2 技術設計

2．2．3 仿真分析

2．3 機器人機械系統設計

2．3．1 機器人驅動方式

2．3．2 關節驅動方式

2．3．3 材料的選擇

2．4 傳動部件設計

2．4．1 關節

2．4．2 傳動件的定位和消隙

2．4．3 機器人傳動機構

2．5 行走機構設計

2．5．1 輪式機器人

2．5．2 足式機器人

2．5．3 履帶式機器人

2．5．4 其他行走機器人

2．5．5 行走機構設計應注意的問題

2．6 機身設計

2．6．1 機身的典型結構

2．6．2 機身驅動力（力矩）計算

2．6．3 機身平衡系統

2．6．4 機身設計要注意的問題

2．7 臂部設計

2．7．1 臂部設計的基本要求

2．7．2 臂部的典型機構

2．7．3 臂部運動驅動力計算

2．8 腕部設計

2．8．1 腕部的自由度和設計時應注意的問題

2．8．2 腕部的典型結構

2．8．3 腕部驅動力矩的計算

2．9 手部設計

2．9．1 機器人手部的功能

2．9．2 手部的分類及工作原理

2．9．3 空氣負壓式吸盤吸力的計算

2．9．4 典型的機器人手爪

2．9．5 關節式機械手設計

思考題

……

第3章 機器人運動學

第4章 微分運動和雅可比矩陣

第5章 機器人動力學

第6章 軌跡規劃和生成

第7章 機器人運動與力控制

第8章 機器人智能控制

第9章 機器人示教與機器人編程語言

第10章 機器人關鍵部件

第11章 機器人傳感器

第12章 機器人視覺技術

第13章 機器人的應用

參考文獻 ^[2]