工业机器人系统及其先进控制方法 本书特色

本书主要包括工业机器人驱动技术、工业机器人中的传感器、工业机器人运动控制、工业机器人分布式协同控制、柔性关节工业机器人及控制、工业机器人现场通信设计、工业机器人设计与运用案例等内容。适合相关专业的研究生及学者参考

工业机器人系统及其先进控制方法 内容简介

本书主要包括工业机器人驱动技术、工业机器人中的传感器、工业机器人运动控制、工业机器人分布式协同控制、柔性关节工业机器人及控制、工业机器人现场通信设计、工业机器人设计与运用案例等内容。

工业机器人系统及其先进控制方法 目录

目录
第1章 工业机器人概述 1
1.1 工业机器人定义 2
1.2 工业机器人发展历程 2
1.3 国内外工业机器人发展现状与趋势 3
1.3.1 国内外发展现状 3
1.3.2 工业机器人的应用现状 6
1.3.3 工业机器人技术发展趋势 7
1.4 工业机器人基本类型及关键技术 8
1.4.1 工业机器人基本类型 8
1.4.2 工业机器人关键技术 9
1.5 典型的工业机器人 10
1.5.1 移动机器人 10
1.5.2 点焊机器人 11
1.5.3 弧焊机器人 12
1.5.4 激光加工机器人 12
1.5.5 真空机器人 13
1.5.6 洁净工业机器人 14
思考题与练习题 15
参考文献 15
第2章 工业机器人驱动技术 16
2.1 步进电动机驱动 16
2.1.1 步进电动机驱动控制 16
2.1.2 步进电动机驱动应用 18
2.2 直流伺服电动机驱动 19
2.2.1 直流伺服电动机驱动技术 19
2.2.2 直流伺服电动机驱动应用 19
2.3 交流伺服电动机驱动 20
2.3.1 交流伺服电动机 20
2.3.2 交流伺服驱动系统 21
2.3.3 交流伺服电动机应用 22
2.4 气动驱动 23
2.4.1 气动驱动系统 23
2.4.2 比例/伺服控制阀选择 24
2.4.3 气动驱动应用 25
2.5 液压驱动 26
2.5.1 液压驱动系统 26
2.5.2 液压驱动系统分类以及应用 27
思考题与练习题 28
参考文献 29
第3章 工业机器人中的传感器 30
3.1 传感器技术基础知识 30
3.1.1 传感器的基本概念 30
3.1.2 传感器的性能指标、命名和代号 30
3.1.3 传感器的基本特性 31
3.1.4 传感器基本测量电路 32
3.2 典型传感器 34
3.2.1 电阻应变式传感器 34
3.2.2 电感式传感器 34
3.2.3 电容式传感器 35
3.2.4 压电式传感器 36
3.2.5 磁电式传感器 37
3.2.6 热电式传感器 38
3.2.7 光电式传感器 39
3.2.8 磁敏传感器 40
3.2.9 射线及微波检测传感器 41
3.2.10 光导纤维传感器 42
3.2.11 MEMS传感器 44
3.2.12 陀螺传感器 44
3.2.13 超声波传感器 45
3.2.14 码盘式传感器 46
3.3 图像传感器原理与应用 46
3.3.1 图像传感器 46
3.3.2 CCD成像 47
3.3.3 成像原理 50
3.3.4 成像亮度 51
3.3.5 相机标定 52
3.4 激光测距仪传感器 59
思考题与练习题 61
参考文献 62
第4章 工业机器人运动控制 63
4.1 机器人结构 63
4.1.1 工业机器人基本形式 63
4.1.2 工业机器人主要技术参数 66
4.2 机器人动力学特性 68
4.2.1 牛顿-欧拉方程 68
4.2.2 拉格朗日方程 71
4.2.3 空间动力学方程 74
4.3 机器人运动控制 75
4.3.1 PI/PID控制 75
4.3.2 鲁棒自适应容错控制 80
4.3.3 具有输入非线性的神经网络控制 86
思考题与练习题 89
参考文献 90
第5章 工业机器人协同控制 92
5.1 多机器人协同基本概念 92
5.1.1 多机器人协同的应用 92
5.1.2 多机器人协同控制结构 93
5.1.3 多机器人协同的问题描述 95
5.2 预备知识 95
5.2.1 图论基本概念 96
5.2.2 图论矩阵分析 97
5.2.3 矩阵理论 98
5.2.4 有限时间稳定性理论 98
5.3 多机器人系统基本协同控制问题 99
5.3.1 多机器人系统协同一致性控制 100
5.3.2 多机器人系统协同编队控制 101
5.4 多机器人系统有限时间一致性控制 102
5.4.1 问题描述 102
5.4.2 相关定义和引理 103
5.4.3 主要结果 106
5.4.4 仿真实验与结果分析 112
5.5 多机器人系统有限时间编队-合围控制 115
5.5.1 问题描述 115
5.5.2 主要结果 116
5.5.3 仿真实验与结果分析 123
思考题与练习题 126
参考文献 126
第6章 柔性关节工业机器人及控制 128
6.1 柔性驱动关节的类型 128
6.1.1 谐波齿轮传动 128
6.1.2 摆线针轮行星传动机构 130
6.1.3 少齿差行星齿轮传动机构 132
6.2 柔性关节建模 132
6.2.1 非线性数学模型 134
6.2.2 LuGre摩擦模型 134
6.2.3 迟滞间隙 135
6.3 柔性关节机器人控制技术 136
6.3.1 基于自适应RBF神经网络的多级滑模控制 136

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