机器人学概览:从机械结构到智能控制

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"机器人领域的主要研究方向包括机器人机械结构设计、传感器研究、运动轨迹设计与规划、运动学、动力学与控制、控制语言、视觉、听觉等系统的智能研究。本书重点讲述机器人控制理论和运动学、动力学基础,适合研究生和工程技术人员参考。" 在机器人领域,研究内容广泛且深入,涵盖了多个关键方面。首先,机器人机械结构设计是构建机器人的基础,涉及到机械臂的设计、关节的构造以及整体机械系统的稳定性与效率。 其次,机器人传感器的研究至关重要,它们使机器人能够感知周围环境,如通过视觉传感器识别物体,力觉传感器检测接触力,以及声音传感器实现语音交互。这些传感器帮助机器人获取并处理信息,以便做出适应性反应。 机器人运动轨迹设计与规划则关注如何让机器人在工作空间内有效地移动,避免碰撞,并优化任务执行速度和精度。这通常需要复杂的数学模型和算法支持。 运动学、动力学与控制是机器人学的核心部分。运动学研究机器人的运动表示和传递,动力学则涉及机器人的运动和力量关系,而控制则是指如何通过控制系统实现机器人的精确动作。 机器人控制语言是编程机器人行为的语言,它使得工程师能够编写指令,让机器人执行特定任务。此外,机器人视觉、听觉等系统的研究旨在模拟人类感官,提升机器人与环境的交互能力。 智能机器人,尤其是具有推理判断和人机通信功能的,是研究的前沿。这些机器人利用人工智能技术,如机器学习和深度学习,来适应新环境,解决问题,并与人类进行有效的交流。 本书《机器人动力学与控制》针对机器人学的这一重要领域进行了深入探讨。作者霍伟详尽介绍了机器人动力学与控制的基础概念和算法,包括运动学、动力学模型的建立以及控制策略的设计。尽管不涉及具体的控制器实现技术和多传感器智能机器人的控制问题,但本书对于控制理论与控制工程、机械电子工程以及机械制造及其自动化等相关专业的研究生和研究人员来说,是一本有价值的教材和参考资料。书中内容覆盖了从基本的机器人建模到先进的控制方法,有助于读者理解机器人动力学与控制的本质。