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第1章　机器人控制概论1

1.1　机器人概述1

1.1.1　工业机器人1

1.1.2　先进机器人1

1.1.3　机器人技术等级分类4

1.2　机器人研究概述4

1.2.1 机器人学的研究领域4

1.2.2　机器人的研究方向5

1.3　机器人控制问题7

1.3.1 刚性机器人控制7

1.3.2　柔性机器人控制13

第2章　机器人控制基础16

2.1　机器人控制系统概述16

2.2　机器人运动学问题19

2.2.1 引言19

2.2.2　机器人位置与姿态的描述19

2.2.3　机器人运动学正问题30

2.2.4　机器人运动学逆问题32

2.2.5　机器人的雅可比矩阵35

2.3　机器人动力学问题41

2.3.1　机器人静力学42

2.3.2　机器人动力学正问题43

2.3.3　机器人动力学逆问题48

2.3.4　机器人惯量张量51

2.4　机器人基本控制方法53

2.4.1　机器人关节伺服控制53

2.4.2　机器人轨迹控制55

2.4.3　机器人的力控制58

第3章　机器人现代控制技术64

3.1　机器人变结构控制64

3.1.1 变结构控制系统的基本原理65

3.1.2　机器人滑模变结构控制68

3.2.1　机器人模型参考自适应控制70

3.2　机器人自适应控制70

3.2.2　机器人自校正自适应控制73

3.2.3　基于机器人特性的自适应控制74

3.3　机器人鲁棒控制75

3.3.1　机器人鲁棒控制基本方法76

3.3.2　机器人H∞鲁棒控制80

3.4　机器人最优控制84

3.4.1　动态规划与Hamilton-Jacobi方程84

3.4.2　基于自由运动机器人最优控制86

3.5　机器人自学习控制89

3.5.1 基于感知器的学习控制方法89

3.5.2 机器人自学习控制法90

3.5.3 学习控制在机器人中的应用91

第4章　机器人智能控制技术93

4.1　机器人智能控制概述93

4.1.1　机器人智能控制系统导论93

4.1.2　机器人智能控制问题108

4.2　机器人智能控制基础117

4.2.1　机器人智能控制理论概述117

4.2.2　智能机器人行为规划120

4.3　机器人智能控制技术126

4.3.1　机器人模糊控制126

4.3.2　机器人神经网络控制139

第5章　移动机器人控制技术155

5.1　移动机器人概述155

5.1.1 移动机器人系统155

5.1.2 移动机器人的引导164

5.1.3　移动机器人的控制问题166

5.2　移动机器人运动控制技术171

5.2.1 移动机器人运动学模型171

5.2.2　移动机器人运动控制172

5.3　移动机器人路径规划175

5.3.1 移动机器人路径规划问题175

5.3.2　轮式移动机器人运动规划的解析方法176

5.3.3　基于神经元网络的移动机器人路径规划180

5.3.4　基于人工势场理论的机器人模糊运动规划190

5.4　移动机器人控制策略202

5.4.1 移动机器人轨迹跟踪模糊控制方法202

5.4.2　移动机器人H∞鲁棒控制研究208

5.4.3 移动机器人的时变自适应镇定控制215

第6章　机器人控制策略研究221

6.1　机器人轨迹跟踪控制研究221

6.1.1 机器人的自适应轨迹跟踪控制221

6.1.2　基于观测器的机器人鲁棒跟踪控制225

6.1.3　机器人滑模轨迹跟踪控制研究228

6.1.4　基于神经网络的机器人轨迹跟踪鲁棒控制234

6.1.5 基于n个关节机器人轨道跟踪迭代学习控制239

6.2　机器人相关控制策略研究245

6.2.1　基于机器人多模型自适应控制245

6.2.2　全局稳定机器人鲁棒自适应控制250

6.2.3　机器人鲁棒最优控制258

6.2.4　机器人关节加速度反馈解耦控制264

6.2.5　机械手的鲁棒学习控制271

6.3　柔性机器人控制研究275

6.3.1 柔性机器人操作臂的动力学运动方程与模糊控制276

6.3.2 柔性机器人协调操作系统控制281

参考文献286