21世紀以來，少自由度並聯機器人機構學成為國
際機構學界研究的熱點，受到了各行各業的廣泛關注
。少自由度並聯機器人與6自由度並聯機器人相比，
具有機械結構簡單、制造成本低和容易控制等優點，
在工業、生活中具有廣泛的應用前景。少自由度並聯
機器人的動力學研究是其高精度控制和應用的前提與
基礎。劉善增所著的《少自由度並聯機器人機構動力
學》的主要內容包括：機構學的基礎知識，少自由度
並聯機器人機構運動學和動力學，柔性並聯機器人機
構的動力學建模與分析等8章內容。同時，為了方便
讀者閱讀和進行機器人機構學的相關研究，本書還特
別在附錄中編入了與機器人機構學有關的數學基礎知
識、物體轉動慣量以及微分方程求解等內容。
本書可以作為機械工程、自動化、機器人技術和
智能控制等行業從事機構學或機器人研究和應用開發
的科研工作者、工程技術人員和高等院校師生的學習
、科研參考書。

序言
第1章 緒論
1.1 機器人
1.2 並聯機器人
1.3 柔性機器人
1.4 機構學的發展階段與機器人機構學的研究內容
1.4.1 機構學的發展階段
1.4.2 機器人機構學的研究內容
1.4.3 機器人機構動力學
1.5 本書主要內容
第2章 機構學的基礎知識
2.1 機構學與機器人學的基礎知識
2.1.1 構件及其自由度
2.1.2 運動副及其分類
2.1.3 運動鏈與機構
2.1.4 機構的活動度
2.1.5 機器人機構的分類
2.2 機械動力學的研究內容與方法
2.2.1 機械繫統中常見的動力學問題
2.2.2 機械動力學分析的一般過程
2.2.3 機械繫統中的元件組成
2.2.4 建立動力學模型的原理與方法
2.3 位姿描述與坐標變換
2.3.1 位姿描述
2.3.2 點的映射
2.3.3 齊次坐標與齊次變換
2.3.4 運動算子
2.3.5 變換矩陣的運算
2.3.6 變換方程
2.3.7 歐拉角與RPY角
2.3.8 旋轉變換通式
2.4 機器人機構的構件位姿描述
2.4.1 構件參數和運動副變量
2.4.2 構件位姿描述
2.5 速度、加速度的變換
2.5.1 速度變換
2.5.2 機器人機構的構件速度描述
2.5.3 雅可比
2.5.4 加速度變換
2.5.5 機器人機構的構件加速度描述
2.6 機器人機構中的靜力分析
2.6.1 構件的受力與平衡方程
2.6.2 等效關節力與力雅可比矩陣
2.7 速度與靜力的笛卡兒變換
第3章 少自由度並聯機器人機構的運動學和動力學
3.1 平面五杆機構的運動學與動力學分析
3.1.1 平面五杆機構的運動學分析
3.1.2 平面五杆機構的動力學分析
3.1.3 算例分析
3.2 3-RRR並聯機構的運動學與動力學分析
3.2.1 3-RRR並聯機構的運動學分析
3.2.2 3-RRR並聯機構的動力學分析
3.2.3 算例分析-
3.3 3-RRs並聯機構的運動學與動力學分析
3.3.1 3-RRS並聯機構的位姿分析
3.3.2 3-RRS並聯機構的運動學分析
3.3.3 3-RRS並聯機構的動力學分析
3.3.4 算例分析
3.4 3-RRC並聯機構的運動學與動力學分析
3.4.1 3-RRC並聯機構的運動學分析
3.4.2 3-RRC並聯機構的動力學分析
3.4.3 算例分析
第4章 柔性並聯機器人機構的動力學建模與求解
4.1 引言
4.2 柔性機器人動力學分析方法
4.3 3-RRR柔性並聯機器人機構的動力學建模
4.3.1 基於相對坐標法的支鏈運動微分方程
4.3.2 基於**坐標法的支鏈運動微分方程
4.3.3 運動學約束條件
4.3.4 動力學約束條件
4.3.5 繫統的動力學方程
4.3.6 基於剛柔耦合的有限元法模型
4.3.7 算例分析
4.3.8 模型分析
4.4 3-RRS柔性並聯機器人機構的動力學建模
4.4.1 繫統單元劃分
4.4.2 柔性構件的單元模型
4.4.3 單元位移型函數
4.4.4 單元動能
4.4.5 單元變形能
4.4.6 單元動力學方程
4.4.7 支鏈動力學方程
4.4.8 運動學約束
4.4.9 動力學約束
4.4.10 繫統動力學方程
4.5 方程求解
4.6 3-RRC與3-RSR柔性並聯機器人機構的建模簡介
4.7 算例分析
第5章 柔性並聯機器人機構的動力分析
5.1 引言
5.2 機構動態力分析
5.3 構件動應力分析
5.4 算例分析
第6章 柔性並聯機器人機構的虛擬樣機仿真
6.1 引言
6.2 S.AMDEF、軟件簡介
6.3 sAMcEF軟件仿真流程
6.4 柔性並聯機器人機構的動態仿真
6.4.1 3-RRR柔性並聯機器人仿真
6.4.2 3-RRS柔性並聯機器人仿真
6.4.3 3-RSR柔性並聯機器人仿真
6.4.4 3-RRC柔性並聯機器人仿真
第7章 柔性並聯機器人機構的動態特性分析與優化設計
7.1 引言
7.2 頻率特性分析
7.2.1 特性分析
7.2.2 算例分析
7.3 阻尼振動特性分析
7.3.1 特性分析
7.3.2 算例分析
7.4 構件截面參數的優化設計
7.4.1 截面參數優化的數學模型
7.4.2 算例分析
第8章 柔性並聯機器人機構的運動規劃與動力規劃
8.1 引言
8.2 初始位形優化
8.2.1 插值函數分析
8.2.2 算例分析
8.3 輸入運動規劃
8.3.1 輸入運動規劃分析
8.3.2 算例分析
8.4 動力規劃
8.4.1 動力規劃分析
8.4.2 算例分析
主要參考文獻
附錄A 數學基礎知識
A.1 代數
A.1.1 冪與對數
A.1.2 排列與組合
A.1.3 矩陣與行列式
A.1.4 代數方程
A.1.5 常見函數的級數展開
A.2 三角函數與雙曲函數
A.2.1 三角函數公式
A.2.2 三角函數方程的求解
A.2.3 平面三角形
A.2.4 反三角函數
A.2.5 雙曲函數
A.2.6 三角函數與指數函數及雙曲函數的關繫
A.3 導數與微分
A.3.1 一般公式
A.3.2 基本公式
A.4 積分
A.4.1 不定積分
A.4.2 定積分
A.5 矢量及其運算
A.5.1 矢量代數
A.6 平面與直線
A.6.1 平面及其方程
A.6.2 直線及其方程
附錄B 物體的轉動慣量
B.1 物體轉動慣量的一般理論
B.1.1 轉動慣量的定義
B.1.2 慣性半徑
B.1.3 轉動慣量的定理
B.1.4 慣量積
B.1.5 慣量橢圓體
B.2 面積慣性矩的一般理論
B.2.1 面積慣性矩的定義
B.2.2 面積慣性矩的定理
B.2.3 慣性橢圓
B.3 簡單形狀物體的轉動慣量計算
B.4 轉動慣量的測定
附錄C 角坐標繫表示法的24種等價旋轉矩陣
C.1 12種歐拉角表示法的旋轉矩陣
C.2 12種繞固定軸旋轉的旋轉矩陣
附錄D 機構運動微分方程的求解
D.1 直接積分法
D.1.1 中心差分法
D.1.2 Houbolt法
D.1.3 線性加速度法
D.1.4 Wilson0法
D.1.5 Newmark法
D.2 實振型疊加法
D.2.1 振型的廣義位移
D.2.2 忽略阻尼的分析
D.2.3 有阻尼的分析
D.3 復振型疊加法
D.3.1 阻尼繫統特征值問題
D.3.2 阻尼繫統振型的正交性
D.3.3 響應的求解
附錄E 平面柔性並聯機器人機構動力學方程的相關矩陣
附錄F 空間柔性並聯機器人機構動力學方程的相關矩陣
F.1 單元質量矩陣M。
F.2 單元剛度矩陣K。
F.3 支鏈BGP的繫統廣義坐標與單元構件BC的繫統廣義坐標之間的轉換關繫
F.4 支鏈BCP的繫統廣義坐標與單元構件CP的繫統廣義坐標之間的轉換關繫