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| 內容簡介： |
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本书是在《机器人机构学的数学基础》第1版的基础上经过缩减修订而成。以近年来的研究成果为主干，讲述以李群李代数、旋量理论为代表的现代数学工具在机器人机构学中的应用。全书总共9章，第1章为绪论。第2、3章主要介绍刚体运动群的基本概念，第4章讲述刚体运动群的李代数及其指数映射。第5章主要讲解刚体运动群与其李代数如何用在机器人运动学建模中。从第6章到第9章介绍旋量与旋量系基础理论及其在机器人机构学中的应用，包括复杂机构及机器人的自由度分析、构型综合、运动学分析、运动性能分析、静力学与刚度等问题。
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| 目錄：
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目录
序
前言
符号表
第1章绪论1
11机构学与机器人学的发展历史概述1
12机构学及机器人学中的基本概念5
121机构与机器人的基本组成元素：
构件与运动副5
122运动链、机构与机器人7
123自由度与约束8
124机器人机构的分类8
13机器人机构学的主要研究内容10
14机构学与机器人学研究中的现代数学
工具10
141李群、李代数概述11
142旋量理论概述12
15现代数学工具在机构学与机器人学中
的应用举例14
16机器人机构学研究中的几个经典
问题16
17文献使用与说明16
18扩展阅读文献18
习题19
第2章李群与李子群20
21群与李群的定义20
22几种典型的群21
23李子群及其运算24
24SE3及其全部子群26
25运动副与位移子群27
26位移子流形30
27应用实例构造运动链31
271位移子群生成元等效
运动链32
272位移子流形的生成元等效
运动链36
28扩展阅读文献37
习题38
第3章李群与刚体变换40
31刚体运动与刚体变换40
311刚体运动的定义40
312刚体变换41
32刚体的位姿描述41
33刚体转动与三维旋转群42
331刚体姿态的一般描述与旋转
变换群42
332刚体姿态的其他描述方法44
34一般刚体运动与刚体运动群47
341一般刚体运动与齐次变换矩阵47
342SE3与一般刚体运动48
35扩展阅读文献50
习题51
第4章刚体运动群的李代数53
41李代数的定义53
42刚体运动群的李代数54
421SO（3的李代数54
422T（3的李代数55
423SE（2的李代数56
424SE（3的李代数56
425刚体运动群的正则表达与共轭
表达58
43指数映射60
44刚体运动的指数坐标63
441描述刚体转动的欧拉定理63
442一般刚体运动的指数坐标65
45刚体速度的运动旋量表达70
451质点的瞬时运动速度70
452刚体速度的运动旋量坐标71
453刚体速度的坐标变换72
454刚体速度的复合变换73
46运动旋量与螺旋运动74
461螺旋运动的定义74
462运动旋量与瞬时螺旋运动75
463螺旋运动的速度78
47扩展阅读文献78
习题79
第5章机器人运动学基础82
51DH参数与串联机器人正向运动学82
52串联机器人正向运动学的指数积
公式84
521指数积公式84
522惯性坐标系与初始位形的选择85
523DH参数法与POE公式之间的
关系86
524实例分析86
53串联机器人反向运动学的指数积
公式90
531反向运动学的指数积公式90
532典型子问题的求解93
533应用举例95
54基于POE公式的机器人速度雅可比
矩阵96
55扩展阅读文献99
习题99
第6章旋量及其运算101
61速度瞬心101
62旋量的定义102
63旋量的物理含义105
631旋量的物理意义105
632自互易旋量的物理意义107
64力旋量108
641力旋量的概念108
642力旋量的旋量坐标110
65机器人的力雅可比矩阵111
651静力雅可比矩阵111
652力雅可比与速度雅可比之间的
对偶性（duality）讨论112
66反旋量113
661反旋量的物理意义113
662特殊几何条件下的互易旋量对114
67扩展阅读文献117
习题117
第7章线几何与旋量系120
71线几何120
711线矢量集、线簇及分类120
712不同几何条件下的线矢量集
相关性判别122
713线空间128
714偶量系130
715等效线簇130
72旋量系133
721旋量系的定义133
722旋量系维数（或旋量集的相关性）
的一般判别方法135
723旋量系的分类138
724可实现连续运动的旋量系138
73互易旋量系139
731互易旋量系的定义139
732互易旋量系的解析求解140
733旋量系与其互易旋量系之间的
几何关系146
734互易旋量空间线图表达147
74扩展阅读文献148
习题148
第8章运动与约束152
81运动旋量系与约束旋量系152
82等效运动副旋量系153
821等效运动副旋量系的概念153
822等效运动副旋量系的应用154
83自由度空间与约束空间159
831自由度空间与约束空间的基本
概念159
832常见运动副或运动链的自由度和
约束线图163
84自由度与约束分析169
841与自由度和约束相关的基本
概念169
842机构自由度计算的基本公式170
843并联机构的自由度与过约束
分析171
844基于几何图谱法的自由度分析176
85构型综合178
851一般步骤178
852构型综合举例178
853图谱法构型综合的基本思想185
86扩展阅读文献188
习题189
第9章性能分析196
91速度雅可比矩阵196
911基于螺旋运动方程的串联机器人
速度雅可比矩阵196
912并联机器人的速度雅可比矩阵199
92运动性能分析201
921奇异性分析201
922灵巧度分析203
93传动性能分析205
94刚度性能分析207
941刚性体机器人机构的静刚度
映射207
942柔性机构的静刚度分析209
95扩展阅读文献218
习题219
参考文献221
部分习题答案或提示229
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