●譯者序序一序二前言作譯者簡介第1章  緒論 1第2章  位形空間 82.1  剛體的自由度 92.2  機器人的自由度 102.3  位形空間：拓撲與表達 152.4  位形與速度約束 182.5  任務空間與工作空間 212.6  本章小結 232.7  推薦閱讀 24習題 24第3章  剛體運動 343.1  平面內的剛體運動 363.2  旋轉與角速度 403.3  剛體運動與運動旋量 533.4  力旋量 673.5  本章小結 683.6  軟件 693.7  推薦閱讀 70習題 71第4章  正向運動學 844.1  指數積公式 864.2  通用機器人的描述格式 944.3  本章小結 984.4  軟件 994.5  推薦閱讀 99習題 99第5章  一階運動學與靜力學 1065.1  機器人雅可比 1105.2  開鏈機器人的靜力學 1185.3  奇異性分析 1195.4  可操作度 1225.5  本章小結 1245.6  軟件 1255.7  推薦閱讀 125習題 125第6章  逆運動學 1346.1  逆運動學的解析求解 1356.2  逆運動學的數值求解 1386.3  逆向速度運動學 1426.4  有關閉環的一點說明 1436.5  本章小結 1446.6  軟件 1446.7  推薦閱讀 144習題 145第7章  閉鏈運動學 1507.1  正、逆運動學 1517.2  微分運動學 1547.3  奇異 1577.4  本章小結 1607.5  推薦閱讀 160習題 161第8章  開鏈動力學 1648.1  拉格朗日方程 1658.2  單剛體動力學 1728.3  牛頓–歐拉逆動力學 1788.4  封閉形式的動力學方程 1818.5  開鏈機器人的正向動力學 1838.6  任務空間中的動力學 1848.7  受約束動力學 1858.8  URDF中的機器人動力學 1878.9  驅動、傳動和摩擦 1878.10  本章小結 1948.11  軟件 1978.12  推薦閱讀 199習題 199第9章  軌跡生成 2029.1  定義 2029.2  點到點的軌跡 2029.3  多項式中間點的軌跡 2089.4  時間很優的時間標度 2099.5  本章小結 2159.6  軟件 2169.7  推薦閱讀 217習題 217第10章  運動規劃 22110.1  運動規劃概述 22110.2  基礎知識 22410.3  完整路徑規劃器 23110.4  網格方法 23210.5  采樣方法 23910.6  虛擬勢場 24410.7  非線性優化 24810.8  平滑 24910.9  本章小結 25010.10  推薦閱讀 251習題 253第11章  機器人控制 25511.1  控制繫統概述 25511.2  誤差動力學 25611.3  速度輸入的運動控制 26111.4  力或力矩輸入的運動控制 26711.5  力控制 27611.6  運動–力混合控制 27811.7  阻抗控制 28111.8  底層的關節力/力矩控制 28311.9  其他議題 28511.10  本章小結 28611.11  軟件 28711.12  推薦閱讀 288習題 288第12章  抓握和操作 29412.1  接觸運動學 29512.2  接觸力和摩擦力 30912.3  操作 31612.4  本章小結 32112.5  推薦閱讀 321習題 322第13章  輪式移動機器人 32813.1  輪式移動機器人的類型 32813.2  全向輪式移動機器人 32913.3  非完整輪式移動機器人 33313.4  裡程計測距 35013.5  移動操作 35213.6  本章小結 35413.7  推薦閱讀 355習題 356附錄A  重要公式彙總 363附錄B  轉動的其他表示方法 369附錄C  D-H參數法 376附錄D  優化和拉格朗日乘子 383參考文獻 385索引 394

本書繫統地介紹了機器人學的基礎理論知識，重心放在機器人機構、規劃與控制三個方面，為機器人學的入門教材，可納入到機器人導論的範疇。全書以現代數學分支之一——旋量理論為工具和橋梁，銜接全書知識體繫。這既是書名定位為現代機器人學的主要依據，也是本書區別其他機器人導論類教材的重要特征。全書總共13章，第1章為緒論。第2章主要介紹與機器人機構有關的若干基本概念，第3章作為全書的理論基礎，詳細討論如何應用旋量理論構建剛體運動模型的過程；第4?7章主要講述有關機器人運動學方面的基礎內容，包括開鏈機器人正向運動學（第4章）、一階運動學與靜力學（第5章）、逆向運動學（第6章）和並聯機器人運動學（第7章）。第8?11章主要講述有關機器人動力學、規劃與控制方面的基礎內容，包括開鏈機器人動力學建模（第8章）、軌跡生成（第9章）與運動規劃算法（第10章）以及經典的機器人控制方法等（第11章）。第12?13章主要介紹等

(美)凱文？M.林奇//(韓)樸鐘宇 著 於靖軍//賈振中 譯

2008年在Pasadena舉辦IEEE ICRA（International Conference on Robotics and Automation）會議期間，我們決定為本科生編寫一本機器人學方面的教材。從1996年開始，Frank就拿自己編寫的講義為首爾國立大學的本科生教授機器人運動學的知識；到2008年，這些講義已演化為本書所涵蓋的核心內容。Kevin也一直拿自己的講義在美國西北大學講授機器人學導論，其內容來自論文集和教科書。我們相信，如果對機器人機構、規劃與控制等主題進行單獨研究，或者將其作為其他更傳統主題的一部分，我們將失去一個獨特而統一的視角。在2008年的會議上，我們注意到市面上尚缺少符合下述特征的教科書：（1）使用統一的框架去處理這些主題，同時輔以大量練習和配圖；（2）最重要的是寫出一本適用於本科生層次（差不多也是他們人生中第一本）的機器人課程的新教材，其中涉及的先修知等