机器人与数字人 基于MATLAB的建模与控制PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

机器人与数字人 基于MATLAB的建模与控制PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 机器人和数字人建模概述1

1.1机器人的发展历程：过去、现在和未来1

1.2数字人建模：历史、成就和新挑战5

1.3借助机器人分析方法进行数字人建模7

参考文献8

第2章 数学基础10

2.1向量、坐标变换和空间描述10

2.2李群和李代数13

2.3指数映射和k-？过程15

2.4对偶数、对偶向量及代数形式19

2.4.1对偶环微积分21

2.4.2对偶向量和对偶矩阵23

2.4.3单位旋量和特殊正交对偶矩阵25

2.5外代数简介27

习题29

参考文献31

第3章 刚体运动的表示32

3.1平移和旋转32

3.2线速度和角速度38

3.3位置和方向的统一表示42

3.4切空间和雅可比矩阵变换48

习题52

参考文献54

第4章 机器人运动学和静力学55

4.1 D-H法55

4.2刚体运动的齐次变换57

4.3运动学反解62

4.4雅可比矩阵和微分运动68

4.5对偶变换73

4.6机器人静力学77

4.7计算机仿真实践85

4.7.1斯坦福机器人运动85

4.7.2工业机器人模型及其运动86

习题87

参考文献90

第5章 冗余机器人和混联机器人系统91

5.1广义逆矩阵91

5.2冗余机器人93

5.3混联机器人系统105

5.4并联机构的运动学建模110

5.4.1 Stewart平台110

5.4.2雅可比方程和对偶原理117

5.4.3 3＋3自由度混联机器人手臂建模和分析124

5.5计算机仿真实践132

习题134

参考文献136

第6章 机器人手臂数字样机和3D动画138

6.1 MATLAB中的基本曲面绘制和数据结构138

6.2机器人手臂的数字化建模和装配145

6.3运动规划和3D动画149

习题152

参考文献153

第7章 机器人动力学：建模和方程154

7.1机器人动力学的几何解释154

7.2牛顿-欧拉算法157

7.3拉格朗日方程162

7.4惯性矩阵的确定163

7.5位形流形和等距嵌入171

7.5.1度量分解和流形嵌入172

7.5.2位形流形的等距嵌入178

7.5.3组合等距嵌入和结构矩阵180

7.5.4最小等距嵌入和等距化181

7.6简洁动力学方程191

习题193

参考文献193

第8章 机器人系统控制196

8.1路径规划和轨迹跟踪196

8.2独立关节伺服控制199

8.3输入/输出映射和系统可逆性203

8.3.1输入/输出映射和相对度的概念203

8.3.2系统的可逆性及应用207

8.4精确线性化和可线性化理论208

8.4.1对合性和完全可积性209

8.4.2输入状态线性化过程210

8.4.3输入/输出线性化过程213

8.4.4输入/输出通道的动态扩展217

8.4.5线性子系统和内部动态220

8.4.6零动态和最小相位系统222

8.5机器人系统动态控制232

8.5.1李雅普诺夫稳定性理论233

8.5.2设定点稳定性和轨迹跟踪控制策略237

8.6多级联系统反推控制器设计239

8.6.1李雅普诺夫直接法控制器设计239

8.6.2反推递推法控制器设计242

8.7机器人自适应控制系统248

8.8计算机仿真实践260

8.8.1 3关节类斯坦福机器人手臂动力学建模和控制260

8.8.2欠驱动机器人系统建模和控制261

8.8.3并联机器人动力学建模和控制262

习题263

参考文献266

第9章 数字人建模：运动学和静力学268

9.1局部与全局运动学模型和运动类型268

9.2五点模型的局部和全局雅可比矩阵280

9.3运动范围和力的范围284

9.3.1人体结构体系基本概念284

9.3.2人体运动系统概述285

9.3.3运动范围和关节舒适区287

9.3.4关节力的范围289

9.4数字人静力学293

9.4.1关节力矩分布和平衡法则293

9.4.2由重力产生的关节力矩分布300

9.5姿态优化准则304

9.5.1关节舒适准则305

9.5.2对接关节力矩分布准则305

9.5.3最小做功的目标312

习题312

参考文献313

第10章 数字人建模：三维实体模型和运动生成315

10.1利用MATLAB建立人体模型315

10.2手部模型和数字传感325

10.3运动规划和定量描述334

10.4人体基本运动分析：行走、奔跑和跳跃342

10.5数字人现实运动生成344

习题358

参考文献358

第11章 数字人建模：动力学和交互式控制360

11.1动力学模型、算法及实现360

11.2 δ力激励和步态动力学364

11.3模拟汽车碰撞中的数字人动力学运动366

11.4简易爆炸装置中的人体模型动力学建模和分析372

11.5车辆主动系统的动态交互式控制376

11.5.1车辆主动约束系统建模和控制377

11.5.2主动悬挂系统模型和人机交互控制383

11.6数字人建模展望384

习题386

参考文献386

索引388