现代机器人：机械、规划与控制概览

"《现代机器人:机械、规划和控制》是凯文·M·林奇和弗兰克·C·帕克合著的一本专业书籍，由剑桥大学出版社于2017年出版。该书详细探讨了机器人领域的关键概念，包括机械设计、路径规划和控制系统。" 在书中，作者首先引入了现代机器人技术的基本概念，通过预览章节让读者对整个领域有一个初步了解。接着，深入讨论了配置空间（Configuration Space）这一核心主题： 1. 配置空间章节阐述了机器人的自由度（Degrees of Freedom），这是理解机器人运动能力的关键。对于刚体，自由度描述了物体能在三维空间中的独立运动方式。例如，一个移动平台可能有三个自由度（前后、左右、上下），而一个机械臂可能有更多的自由度，因为它可以旋转和伸缩。 2. 在讨论机器人自由度时，作者区分了机器人关节（Robot Joints）的角色。关节是机器人各部分连接处，允许各个部分相对运动，如旋转关节、滑动关节等。这些关节是构成机器人复杂运动能力的基础。 3. 格鲁贝尔公式（Grubler's Formula）是计算机器人自由度的数学工具，用于确定一个多关节机械臂的总自由度，考虑了冗余和约束因素。 4. 配置空间的拓扑和表示（Topology and Representation）是机器人学中的重要概念。配置空间的拓扑研究的是机器人所有可能位置和姿态的集合结构，而表示则涉及到如何数学化这些位置和姿态，通常使用向量或参数化的方式来描述。 2.3.1 配置空间的拓扑分析了这个空间的连通性、分支和路径可达性，这对于理解和规划机器人的运动路径至关重要。 2.3.2 配置空间的表示则涉及如何选择合适的坐标系和变量来描述每个可能的配置。这包括笛卡尔坐标、极坐标、关节角度等多种表示方法，每种都有其适用场景和优缺点。 此外，书中还包含了软件、视频和反馈表等辅助学习资源，旨在帮助读者更好地理解和应用所学知识。引用本书时，应注明出版商为剑桥大学出版社，出版时间为2017年。 总体而言，《现代机器人:机械、规划和控制》是一本深入浅出的机器人学教材，适合对机器人技术感兴趣的工程师、学生和研究人员阅读，它将理论与实践相结合，全面覆盖了机器人学的基础和高级主题。