现代机器人:力学、规划与控制入门

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"MODERN ROBOTICS MECHANICS, PLANNING, AND CONTROL 是一本2017年的机器人入门书籍,由Kevin M. Lynch和Frank C. Park合著。该书预印本提供个人使用,非用于进一步分发,最终出版方为剑桥大学出版社。书中涵盖机器人机械、规划和控制的基础知识,包括度量、配置空间等内容,并在http://modernrobotics.org上提供相关软件、视频和反馈表单。" 《现代机器人:机械、规划与控制》是一本深入浅出介绍机器人学的教材,适合初学者。作者通过清晰的阐述和实例,帮助读者理解这一领域的核心概念。 书中的主要内容包括: 1. 预览章节(Preview):这部分可能概述了全书的主题和学习目标,为读者提供了整体的框架和预期的学习路径。 2. 配置空间(Configuration Space):这是机器人学中的关键概念,它定义了机器人的所有可能状态集合。配置空间的研究对于理解和规划机器人的运动至关重要。 - 度量自由度(Degrees of Freedom):对于刚体,度量自由度是指它能够独立改变的位置或方向的数量。在机器人学中,这个概念被扩展到机器人,讨论机器人关节如何给予机器人运动能力。 - 机器人关节(Robot Joints):机器人关节是连接机器人各部分的活动组件,它们决定了机器人的运动方式和自由度。 - 格鲁伯勒公式(Grubler's Formula):这是一个用于计算多关节机器人自由度的公式,考虑了各个关节的独立运动范围。 - 配置空间的拓扑和表示(Topology and Representation):这部分可能探讨了配置空间的结构,包括其连通性、分支和局部性质,以及如何有效地表示这些空间,如使用笛卡尔坐标或关节变量。 书中的这些内容将引导读者逐步掌握机器人设计和控制的基础,包括如何计算机器人的运动范围、规划有效的运动路径以及理解机器人系统的动态行为。通过对这些概念的深入理解,读者将能够为实际的机器人应用打下坚实的基础。此外,配套的软件和视频资源将为学习过程提供实践支持,使理论知识更加生动易懂。