目錄
前言
第1章緒論
1.1關(guān)于機(jī)器人學(xué)
1.1.1機(jī)器人的起源
1.1.2機(jī)器人學(xué)的發(fā)展
1.1.3機(jī)器人的定義
1.2典型機(jī)器人
1.2.1操作型機(jī)器人
1.2.2移動(dòng)機(jī)器人
1.3數(shù)字孿生系統(tǒng)
1.3.1數(shù)字孿生的發(fā)展歷程
1.3.2數(shù)字孿生的定義
1.4數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)
1.5本書(shū)主要內(nèi)容
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章機(jī)器人機(jī)構(gòu)
2.1運(yùn)動(dòng)副
2.2串聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)
2.2.1手臂機(jī)構(gòu)
2.2.2手腕機(jī)構(gòu)
2.2.3末端執(zhí)行器
2.3并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)
2.4移動(dòng)機(jī)器人機(jī)構(gòu)
2.4.1輪式行走機(jī)構(gòu)
2.4.2多足步行機(jī)構(gòu)
2.5機(jī)器人的自由度
2.5.1按自由度分類的機(jī)器人
2.5.2自由度計(jì)算
2.6驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與減速器
2.6.1驅(qū)動(dòng)器
2.6.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
2.6.3減速器
2.7關(guān)節(jié)空間、任務(wù)空間與驅(qū)動(dòng)空間
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.1齊次變換
3.1.1位置描述
3.1.2方位描述
3.1.3坐標(biāo)系描述
3.1.4坐標(biāo)變換
3.1.5齊次坐標(biāo)和齊次變換
3.2DH約定和MDH約定
3.2.1關(guān)節(jié)與連桿
3.2.2連桿坐標(biāo)系
3.2.3連桿變換矩陣
3.3正向運(yùn)動(dòng)學(xué)遞歸
3.4逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)遞歸
3.5路徑規(guī)劃
3.5.1關(guān)節(jié)空間
3.5.2笛卡兒空間
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章機(jī)器人動(dòng)力學(xué)
4.1分析力學(xué)體系下的拉格朗日方程
4.1.1分析力學(xué)預(yù)備知識(shí)
4.1.2第二類拉格朗日方程
4.1.3機(jī)械臂的拉格朗日方程
4.2矢量力學(xué)體系下的牛頓-歐拉方程
4.2.1牛頓方程和歐拉方程
4.2.2機(jī)器人的牛頓-歐拉動(dòng)力學(xué)方程
4.2.3自由運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的正向動(dòng)力學(xué)算法
4.3凱恩方程
4.3.1質(zhì)點(diǎn)系下的凱恩方程
4.3.2剛體系統(tǒng)的凱恩方程
4.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)
4.4.1動(dòng)力學(xué)建模
4.4.2模型線性化及最小參數(shù)集
4.4.3激勵(lì)軌跡設(shè)計(jì)
4.4.4動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)算法
4.4.5辨識(shí)數(shù)據(jù)預(yù)處理分析
4.4.6動(dòng)力學(xué)參數(shù)辨識(shí)結(jié)果驗(yàn)證
4.5機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的虛擬樣機(jī)仿真
4.5.1模塊子系統(tǒng)建立
4.5.2聯(lián)合仿真系統(tǒng)建立
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章機(jī)器人系統(tǒng)的傳感與控制
5.1執(zhí)行器與傳感器
5.1.1執(zhí)行器
5.1.2傳感器
5.2反饋與穩(wěn)定性
5.2.1反饋
5.2.2機(jī)器人系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述
5.2.3控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
5.3機(jī)械臂的位置控制
5.3.1PD控制
5.3.2計(jì)算力矩控制
5.3.3滑�？刂�
5.4機(jī)械臂的阻抗控制
5.5動(dòng)力學(xué)非線性補(bǔ)償控制
5.5.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
5.5.2典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
5.5.3RBF網(wǎng)絡(luò)模型參考自適應(yīng)控制
5.5.4機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)非線性補(bǔ)償控制
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章數(shù)字孿生系統(tǒng)架構(gòu)及引擎
6.1系統(tǒng)架構(gòu)及技術(shù)體系
6.1.1一般架構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.2數(shù)字孿生技術(shù)體系
6.1.3實(shí)例
6.2數(shù)字孿生引擎
6.2.1一般引擎系統(tǒng)
6.2.2實(shí)例
6.3可視化應(yīng)用
6.3.1VR/AR/MR技術(shù)
6.3.2關(guān)于Unity
6.3.3Unity實(shí)例開(kāi)發(fā)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第7章人機(jī)共融的數(shù)字孿生系統(tǒng)
7.1結(jié)構(gòu)化環(huán)境建模
7.1.1人機(jī)孿生系統(tǒng)架構(gòu)
7.1.2機(jī)器人虛擬模型
7.1.3機(jī)器人虛實(shí)模型的快速映射
7.1.4模型與數(shù)據(jù)融合的虛實(shí)運(yùn)動(dòng)跟隨
7.2非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的視覺(jué)重建
7.2.1人體骨骼模型處理
7.2.2虛擬現(xiàn)實(shí)交互系統(tǒng)
7.3人機(jī)安全交互關(guān)鍵技術(shù)
7.3.1安全感知算法
7.3.2人機(jī)數(shù)字孿生系統(tǒng)的協(xié)同構(gòu)建
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章數(shù)字孿生系統(tǒng)的故障診斷
8.1基于特征生成模型的故障診斷方法
8.1.1條件變分自編碼器
8.1.2輔助分類生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)
8.1.3CVAE-ACGAN-CNN故障診斷方法
8.1.4CVAE-ACGAN-CNN試驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證
8.2性能退化評(píng)估模型
8.2.1軸承性能退化評(píng)估方法
8.2.2堆疊去噪自動(dòng)編碼
8.2.3支持向量數(shù)據(jù)描述
8.2.4基于SDAE-SVDD的性能退化評(píng)估模型
8.2.5SDAE-SVDD試驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證
8.3融合工業(yè)云的數(shù)字孿生故障診斷系統(tǒng)
8.3.1邊緣計(jì)算
8.3.2工業(yè)云
8.3.3虛擬現(xiàn)實(shí)
8.3.4數(shù)字孿生故障診斷系統(tǒng)驗(yàn)證
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第9章數(shù)字孿生系統(tǒng)的生命周期管理
9.1剩余壽命預(yù)測(cè)算法
9.1.1剩余壽命預(yù)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀
9.1.2剩余壽命預(yù)測(cè)算法相關(guān)理論與技術(shù)
9.1.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源及數(shù)據(jù)預(yù)處理
9.1.4注意力編碼解碼網(wǎng)絡(luò)
9.1.5剩余壽命預(yù)測(cè)
9.2不確定性度量模型
9.2.1不確定性分析
9.2.2基于貝葉斯推理的模型不確定性度量
9.2.3模型不確定性度量構(gòu)建方式
9.2.4結(jié)果及分析
9.3預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè)管理
9.3.1界面可視化功能
9.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)備與使用
9.3.3Unity 3D與Python腳本實(shí)現(xiàn)調(diào)用集成
9.3.4試驗(yàn)結(jié)果及分析
習(xí)題
參考文獻(xiàn)