《机器人学建模、规划与控制》双语版教材介绍

资源摘要信息:"机器人学建模、规划与控制（英文版和中文版）" 《机器人学建模、规划与控制》是由意大利著名学者Bruno Siciliano撰写的一部机器人学领域的经典教材。本书内容涵盖了机器人技术的核心知识体系，包括机器人的建模、规划和控制等方面。教材不仅适合于机器人学领域的研究人员和工程技术人员，也非常适合作为高等院校相关专业的教科书。 1. 机器人学基础 - 定义和概念：机器人学作为一门研究机器人设计、制造、控制以及应用的综合性学科，涉及到多个技术领域，包括但不限于机械工程、电子工程、计算机科学和人工智能等。 - 历史发展：从早期的工业机器人到现今的智能机器人，了解机器人技术的发展历程和未来趋势。 - 机器人分类：按照不同的标准对机器人进行分类，例如按照应用领域分类（工业机器人、服务机器人等）、按照结构特征分类（串联机器人、并联机器人等）。 2. 机器人建模 - 运动学建模：介绍如何对机器人的运动进行数学建模，包括正运动学和逆运动学。 - 动力学建模：分析机器人的动力学特性，如牛顿-欧拉方程和拉格朗日方程等。 - 控制理论：介绍控制系统的基本原理，包括经典控制理论和现代控制理论。 - 考虑因素：在建模过程中需要考虑的外部因素，例如摩擦、惯性、质量分布等。 3. 机器人规划 - 路径规划：研究如何在给定的空间中找到一条从起点到终点的最优或可行路径。 - 运动规划：确定机器人的运动轨迹，以满足一系列的约束条件和目标，如避障、最小能量消耗等。 - 任务规划：规划机器人完成特定任务的步骤和顺序。 - 传感器数据融合：结合多种传感器信息进行决策。 4. 机器人控制 - 控制策略：包括比例-积分-微分（PID）控制、自适应控制、鲁棒控制等。 - 控制算法：介绍如何实现各种控制算法，包括状态反馈控制、模型预测控制等。 - 控制器设计：如何设计一个满足性能要求的控制器，包括稳定性分析、控制性能评估等。 - 非线性控制和智能控制：研究非线性系统的控制方法，以及基于人工智能的控制策略，如模糊逻辑控制、神经网络控制等。 5. 应用案例 - 工业机器人应用：详细分析工业生产中机器人应用的实际案例。 - 服务机器人应用：探索服务机器人在医疗、教育、家庭等领域的应用。 - 移动机器人和自主系统：研究移动机器人和自主系统的设计与应用，如无人车、无人机等。 6. 工具与软件 - 建模和仿真工具：介绍常用的机器人建模和仿真软件，例如MATLAB Robotics Toolbox、Gazebo等。 - 控制开发环境：介绍适用于机器人控制开发的软硬件平台。 7. 面临的挑战和未来发展趋势 - 现存问题：讨论机器人学领域目前面临的挑战，如技术瓶颈、成本、伦理和法律问题等。 - 发展方向：展望机器人技术未来可能的发展趋势和应用领域。 以上内容对《机器人学建模、规划与控制》一书的英文版和中文版进行了综合性的知识梳理。无论是作为教材还是参考资料，该书都为读者提供了一个全面的机器人学知识框架，有助于深入理解和掌握机器人技术的最新发展。