●章 緒論
1.1 仿生機械學的誕生與發展
1.1.1 仿生機械學的誕生
1.1.2 仿生機械學的發展
1.2 仿生機械學的研究內容與研究方法
1.2.1 仿生機械學的研究內容
1.2.2 仿生機械學的研究方法
1.3 仿生機械學的研究熱點與發展趨勢
1.3.1 仿生機械學的研究現狀與研究熱點
1.3.2 仿生機械學的發展趨勢
1.4 本書主要內容與教學要求
1.5 思考與練習
第2章 仿生機械學的基本概念
2.1 生物的啟迪
2.1.1 生物不同凡響的探測能力
2.1.2 生物別具一格的偽裝能力
2.1.3 生物出類撥萃的通信能力
2.2 仿生的源泉
2.2.1 片流膜的發明
2.2.2 人造手的由來
2.2.3 生物鰓與人工鰓
2.2.4 青蛙眼和電子眼
2.3 仿生的基本概念
2.3.1 仿生學定義
2.3.2 仿生學研究內容
2.4 機構學與仿生機構
2.4.1 機構學基本概念
2.4.2 機構學研究內容
2.4.3 機構運動分析
2.4.4 機構運動圖解分析法
2.4.5 機構運動解析分析法
2.4.6 仿生機構基本概念及主要研究內容
2.5 機械學與仿生機械
2.5.1 機械學基本概念
2.5.2 機械學研究內容
2.5.3 機械學與仿生機械學的關繫
2.6 思考與練習
第3章 仿生機械學的基礎知識
3.1 仿生設計學
3.1.1 仿生設計學概述
3.1.2 仿生設計學的誕生與發展
3.1.3 仿生設計學的內容與方法
3.1.4 仿生設計學的實際應用
3.2 仿生工程學
3.2.1 仿生工程學概述
3.2.2 仿生工程學的誕生與發展
3.2.3 仿生工程學的內容與方法
3.2.4 仿生工程學的實際應用
3.3 仿生材料學
3.3.1 仿生材料學概述
3.3.2 仿生材料學的誕生與發展
3.3.3 仿生材料學的內容與方法
3.3.4 仿生材料學的實際應用
3.4 仿生制造學
3.4.1 仿生制造學概述
3.4.2 仿生制造學的誕生與發展
3.4.3 仿生制造學的內容與方法
3.4.4 仿生制造學的實際應用
3.5 思考與練習
第4章 仿生機械結構分析
4.1 仿生機械結構分析概述
4.1.1 仿生機械結構特性
4.1.2 仿生機械結構的研究內容
4.2 仿生手臂式機器人典型機械結構分析
4.2.1 仿生關節機器人機械結構分析
4.2.2 工業機器人手臂機械結構分析
4.2.3 工業機器人手腕機械結構分析
4.2.4 工業機器人手部機械結構分析
4.2.5 仿生多指靈巧手機械結構分析
4.3 仿生腿足式機器人典型機械結構分析
4.3.1 仿生腿足式機器人概述
4.3.2 仿生腿足式機器人基本組成
4.3.3 仿生腿足式機器人機構特點
4.4 仿生機械常用材料
4.4.1 仿生機械本體材料
4.4.2 仿生機械結構材料
4.4.3 仿生機械輕質材料
4.4.4 仿生機械剛性材料
4.4.5 仿生機械抗振材料
4.5 思考與練習
第5章 生物運動特性分析
5.1 生物運動特性分析概述
5.2 鳥類運動規律分析
5.2.1 鳥類運動規律的研究與探索
5.2.2 鳥類的特質
5.2.3 鳥類的飛翔
5.2.4 鳥類的習性和動作
5.3 魚類運動規律分析
5.3.1 魚類運動規律的研究與探索
5.3.2 魚類的體形
5.3.3 魚類的運動
5.3.4 魚類的沉浮
5.3.5 魚類的遊泳
5.4 獸類運動規律分析
5.4.1 獸類四肢的結構
5.4.2 獸類的運動規律
5.5 兩棲類和爬行類運動規律分析
5.5.1 兩棲類運動規律分析
5.5.2 爬行類運動規律分析
5.6 昆蟲類運動規律分析
5.7 人類運動規律分析
5.7.1 人的起源
5.7.2 人的進化
5.7.3 人體運動特點分析
5.7.4 人類運動規律分析
5.8 思考與練習
第6章 仿生機械運動學分析
6.1 仿生機械運動學分析概述
6.2 復數極矢量法
6.2.1 復數矢量的定義
6.2.2 復數矢量的表示
6.2.3 復數矢量的微分
6.2.4 基於復數極矢量法的平面機構運動學分析
6.2.5 基於復數極矢量法的空間機構運動學分析
6.3 直角坐標繫矢量法
6.4 坐標變換矩陣法
6.4.1 連杆坐標繫
6.4.2 連杆變換
6.4.3 機器人運動學
6.5 旋轉變換張量法
6.5.1 旋轉變換張量
6.5.2 采用旋轉變換張量法求解機器人正運動與逆運動
6.6 對偶數矩陣法
6.7 機器人的運動分析
6.7.1 機器人正運動學分析實例
6.7.2 機器人逆運動學求解實例
6.8 機器人的微分運動
6.8.1 微分平移與微分旋轉
6.8.2 微分運動等價變換
6.9 思考與練習
第7章 仿生機械動力學分析
7.1 仿生機械動力學分析概述
7.1.1 研究目的
7.1.2 研究方法
7.2 動力學分析的數學方法
7.2.1 牛頓一歐拉法
7.2.2 拉格朗日法
7.3 機械手動力學方程的建立與簡化
7.3.1 預備知識
7.3.2 機械手動力學方程的建立
7.3.3 機械手動力學方程的簡化
7.3.4 應用舉例
7.4 思考與練習
第8章 仿生機械運動機理及控制方法
8.1 仿生機械運動機理概述
8.1.1 仿生機械運動測定方法
8.1.2 人的步行運動機理研究
8.1.3 蛇的伸縮運動機理研究
8.2 仿生機械運動控制機理概述
8.3 仿生機械運動控制的方法
8.3.1 機器人的位置控制
8.3.2 機器人的速度控制
8.3.3 機器人的力（力矩）控制
8.3.4 機器人的示教一再現控制
8.4 機械手的運動控制算法
8.4.1 簡易位置控制算法――法
8.4.2 運動軌跡控制算法
8.4.3 速度控制法
8.5 思考與練習
第9章 仿生機械創新設計的原理與方法
9.1 仿生機械創新設計概論
9.1.1 仿生機械創新設計的含義
9.1.2 仿生機械創新設計的特點
9.1.3 仿生機械創新設計的方法
9.2 仿生機械創新設計的基本原理
9.2.1 仿生機械創新設計的組合原理與運用
9.2.2 仿生機械創新設計的變異演化原理與運用
9.2.3 仿生機械創新設計的反求原理與運用
9.3 仿生機械創新設計的實際案例――四足機器人結構設計
9.3.1 四足機器人結構設計概述
9.3.2 四足機器人運動參數的仿生學分析
9.3.3 四足機器人腿部結構參數的分析與確定
9.3.4 四足機器人腿部結構設計
9.3.5 機器人髖關節及大腿組件設計
9.3.6 機器人膝關節及小腿組件設計
9.3.7 機器人腿部側擺組件設計
9.3.8 機器人液壓繫統器件選型
9.3.9 機器人單腿整體結構設計
9.3.10 四足機器人整體結構設計
9.3.11 四足機器人結構的受力分析
9.4 思考與練習
參考文獻
內容簡介
仿生機械是指人們通過模仿生物的形態、結構、組織、材料、生活習性、運動特點、調節機制和控制原理來設計、制造出的功能更強、效率更高並具有生物特征的機械。研究仿生機械的科學稱為仿生機械學，它以力學和機械學為基礎，與生物學、工程學、電子技術、控制論等相關學科相互滲透、相互融合，是一門涉及多專業範疇的邊緣性學科，也是一門涉及多技術領域的綜合性學科。它主要對生物機制和生物現像進行力學研究，對生物體結構、形態、動作或功能進行工程分析和仿生設計，其研究內容和應用範圍很好深邃與廣泛。羅霄、羅慶生編著的《仿生機械概論(普通高等教育十三五規劃教材)》共有9章，具體包括緒論、仿生機械學的基本概念、仿生機械學的基礎知識、仿生機械結構分析、生物運動特性分析、仿生機械運動學分析、仿生機械動力學分析、仿生機械運動機理及控制方法、仿生機械創新設計的原理與方法。本書詳盡介紹了仿生機械學的基本概念、基礎知識、理論方法、關鍵技術......
