●《21世紀優選制造技術叢書》序
前言
第1章緒論
1.1引言
1.2研究現狀與發展趨勢
1.2.1擬人雙臂機器人協調技術的國內外研究現狀
1.2.2遙操作機器人發展概述
1.3研究基礎、主要成果與涉及的關鍵技術
1.4本章小結
參考文獻
第2章擬人雙臂機器人繫統平臺方案設計
2.1擬人冗餘度雙臂空間機器人繫統的特點
2.2擬人冗餘度雙臂空間機器人實驗平臺簡介
2.2.1平臺設計思想
2.2.2繫統設備組成及簡介
2.3擬人冗餘度雙臂空間機器人特性分析
2.3.1PA10機器人的特性分析
2.3.2Module模塊機器人的特性分析
2.4本章小節
參考文獻
附錄
第3章冗餘度空間機器人繫統在復雜環境下的靈活性和可靠性的理論研究
3.1引言
3.2機器人繫統運動學建模與分析
3.2.1PA10機器人繫統運動學建模與分析
3.2.2模塊機器人繫統運動學建模與分析
3.3機器人繫統運動學優化
3.3.1機器人繫統運動學優化的傳統方法
3.3.2基於容錯控制的冗餘度機器人運動學優化
3.4笛卡兒空間運動控制
3.4.1直線姿態位置插補
3.4.2圓弧軌跡插補
3.5機器人繫統運動學計算機仿真
3.5.1傳統方法的機器人繫統運動學計算機仿真
3.5.2基於容錯控制的冗餘度機器人運動學優化方法計算機仿真
3.6實驗
3.6.1模塊機器人插孔實驗
3.6.2PA10機器人抓杯實驗
3.7本章小結
參考文獻
第4章冗餘度空間機器人雙臂協調操作運動規劃方法
4.1雙臂機器人協調操作任務的特點及分類
4.1.1雙臂機器人協調操作任務的特點
4.1.2雙臂機器人協調操作任務的分類
4.2國內外研究現狀
4.3雙臂機器人協調操作的約束關繫
4.4雙臂機器人協調操作的運動學方程
4.4.1開鏈運動學方程
4.4.2閉鏈運動學方程
4.5冗餘度雙臂機器人避關節極限優化
4.5.1PA10機器人運動學優化
4.5.2Module機器人運動學優化
4.6冗餘度機器人雙臂協調避踫規劃
4.6.1單機器人避障規劃概述
4.6.2冗餘度機器人雙臂協調避踫規劃
4.7冗餘度機器人雙臂協調操作的靈活性
4.7.1面向任務的操作度
4.7.2雙臂協調的操作度
4.7.3面向任務的雙臂協調操作度（TODAMM）
4.8本章小結
參考文獻
第5章冗餘度雙臂空間機器人協調任務規劃方法
5.1任務分解
5.1.1操作規劃和動作規劃
5.1.2隱式基本操作
5.1.3顯式基本操作
5.1.4任務規劃、路徑規劃及軌跡規劃的關繫
5.2任務分配
5.2.1機器人及任務的能力分類描述
5.2.2任務完成條件
5.3繫統規劃流程
5.4程序編制
5.5本章小結
參考文獻
第6章基於視覺的機器人位姿檢測方法
6.1機器人視覺概述
6.2視覺檢測繫統構造
6.2.1全局
6.2.2局部
6.2.3繫統的特點
6.3視覺繫統標定
6.3.1攝像機標定
6.3.2手-眼繫統標定
6.3.3攝像機-超聲傳感器的標定
6.4物體空間位姿檢測
6.4.1目標物體識別
6.4.2物體空間位姿檢測方法
6.5實驗
6.5.1繫統標定
6.5.2手-眼標定
6.5.3物體位姿檢測
6.6本章小結
參考文獻
第7章基於多傳感器信息分階段控制方法
7.1繫統主要傳感器及其性能
7.1.1視覺傳感器
7.1.2超聲傳感器
7.1.3六維腕力傳感器
7.1.4指端力傳感器
7.2人體感覺與運動控制繫統
7.2.1人體感覺與運動控制繫統的結構
7.2.2人體感覺與運動控制繫統的模擬
7.3基於多傳感器信息的分階段控制方法
7.3.1多傳感器信息的分類
7.3.2分階段控制繫統結構及控制模型
7.3.3基於模型知識庫的物體識別方法
7.3.4分階段控制過程的實現
7.4本章小結
參考文獻
第8章冗餘度雙臂空間機器人的協調控制
8.1雙臂空間機器人的分層遞階控制結構
8.1.1機器人規劃繫統概述
8.1.2雙臂空間機器人的分層遞階控制結構
8.2雙臂空間機器人的協調控制方法
8.2.1主要協調控制方法分類
8.2.2基於主從式雙臂的力/位混合控制方法
8.3本章小結
參考文獻
附錄
第9章離線編程及虛擬仿真環境
9.1機器人仿真技術概述
9.2OG-DARSS仿真繫統介紹
9.2.1任意構形串聯機器人運動學建模
9.2.2機器人三維仿真模型的建立
9.2.3ARSS的模塊介紹
9.3實時控制環境
9.3.1PA10機器人的實時控制環境
9.3.2模塊機器人的實時控制環境
9.4本章小結
參考文獻
第10章擬人雙臂機器人繫統遙操作研究
10.1單機-單操作者-多人機交互設備-多機器人遙操作體繫
10.1.1單機-單操作者-多人機交互設備-多機器人遙操作繫統體繫結構
10.1.2基於虛擬現實的人機交互技術
10.1.3基於Internet遙操作網絡通信軟件設計
10.1.4多機器人遙操作控制策略的研究
10.1.5遙操作實驗研究
10.1.6本節小結
10.2多操作者-多機器人遙操作體繫
10.2.1多操作者多機器人遙操作繫統體繫結構
10.2.2分布式預測圖形仿真子繫統
10.2.3MOMR繫統的協調控制技術
10.2.4多機器人遙操作技術
參考文獻
第11章典型操作任務仿真及實驗研究
11.1模擬實驗的條件及目的
11.1.1模擬實驗的條件
11.1.2模擬實驗的目的
11.2實驗平臺通信結構及協調控制過程
11.3空間艙內典型雙臂協調操作任務模擬實驗
11.3.1雙臂協調插孔
11.3.2雙臂協調擰螺母
11.3.3雙臂協調搬運箱體
11.4本章小結
參考文獻
附錄

本書全面介紹了與冗餘度擬人雙臂機器人繫統相關的基礎理論和前沿技術，書中內容是根據作者丁希侖所帶領的研究團隊近十年來依托國家863計劃和北京市科技新星計劃等課題以及211和985學科建設經費支持所取得的學術研究及技術實踐成果整理撰寫而成的。主要內容包括：擬人雙臂機器人繫統平臺方案設計、冗餘度機器人運動靈活性和可靠性分析、雙臂協調操作的運動規劃和協調任務規劃方法、基於多傳感器信息的分階段控制及雙臂協調控制方法、虛擬仿真環境平臺的開發、擬人雙臂機器人繫統遙操作技術研究等。
本書對冗餘度擬人雙臂機器人的相關理論、方法以及關鍵技術問題等做了較為繫統深入的論述，不僅包括了對冗餘度機器人運動靈活性與可靠性及雙臂協調操作運動規劃等基礎理論和科學問題的闡述，同時加人了冗餘度擬人雙臂機器人繫統的技術發展前沿，如多傳感器信息融合技術、智能控制技術、虛擬現實技術、遙操作技術等的實踐應用，力求內容上與國等