柔性机器人:多尺度操作应用 版权信息
- 出版社：机械工业出版社
- 出版时间：2016-06-01
- ISBN：9787111533528
- 条形码：9787111533528 ; 978-7-111-53352-8
柔性机器人:多尺度操作应用 本书特色
本书主要介绍了有关柔性机器人原理、结构与应用等内容。全书内容共计10章，其中第1章介绍了集成功能微抓手系统设计的一般概念，涉及材料科学和拓扑结构优化的自动化先进控制；第2章着重分析了模态能控性和能观性的双重表示，并介绍了在柔性机械手优化设计中模型降阶和传感器/执行器共定位相关的几个重要特性；第3章介绍了允许同时使用能量和系统结构表示的不同建模工具，尤其是采用波特-汉密尔顿（port-hamiltonian）系统的建模工具；第4章讨论了可用于受限或拥挤环境中操作的两种无传感器方法以及如何采用双稳态机械结构来产生微操作功能；第5章分析了应对多功能抓取任务和灵巧手操作所需特定要求的一些适当方法；第6章讨论了基于压阻技术的三轴作用力传感器的发展；第7章分析了机器人操作中亚微米级精度的约束条件，以及柔性关节的运行学分析方法、机器人的关键部件和高精度机构，同时还研究了超高精度并联机器人新的模块化设计方法；第8章介绍了具有柔性关节的串联机器人中建模、辨识和控制律分析的基本步骤；第9章对形变体机械手的模型进行了综述；第10章介绍了基于实验数据的柔性机械手辨识和控制方法，并着重分析了线性变参数（lpv）模型以及在线自适应校正器的特性。本书的目的是为从事柔性机器人领域的研究人员提供相关的先进科学和技术，可作为相关专业高年级师生及研究人员的参考用书。
柔性机器人:多尺度操作应用 内容简介
关于本书本书是为从事柔性机器人研究领域的研究人员提供有关机器人实际操作的先进科学和技术。不同章节研究了所涉及的一些机器人装置的各个阶段，尤其是针对具有柔性机械特点的操作任务设计。第1章介绍了微抓手系统功能集成设计的总体背景；第2章重点介绍了模态能控性和能观性的双重表示，这对于显著控制问题中振动模式的控制权限具有重要作用；第3章介绍了允许同时利用能量和系统结构表示的不同建模工具；第4章讨论了两种无传感器方法，可用于在受限或拥挤环境下的操作；第5章分析了几种用于多功能抓取任务和灵巧操作所需的恰当方法；在对灵巧操作的标准触觉传感器进行分类之后，第6章讨论了基于压阻技术的三轴作用力传感器；第7章讨论了机器人操作中亚微米级精度的约束；第8章介绍了具有柔性关节的串联操作机器人中所需要的建模、辨识和控制律分析；第9章对可形变结构体操作模型进行了概述；第10章介绍了基于实验数据的柔性操作辨识和控制方法。
柔性机器人:多尺度操作应用 目录
译者序原书前言作者名单第1章微操作柔性集成结构设计1.1微操作中柔性结构的设计与控制问题1.1.1微尺度操作特性1.1.2可靠性和定位精度1.1.3微操作站1.1.4机器人微操作控制相关问题1.2微机电一体化设计1.2.1柔性集成结构建模1.2.2活性传导材料1.2.3多物理模型1.2.4微机电结构的优化策略1.3柔性压电传导结构的综合优化方法示例1.3.1块方法1.3.2通用设计方法1.3.3有限元模型1.3.4应用示例：柔性集成微抓手设计1.4小结参考文献第2章柔性结构的控制表示和显著特性2.1柔性结构的状态空间表示2.1.1动态表示2.1.2模态基的能量守恒模型2.1.3阻尼特性2.1.4方程组求解2.1.5模态基的状态空间表示2.1.6模态辨识与控制2.2模态能控性和能观性概念2.2.1状态能控性与能观性概述2.2.2柔性结构下的格拉姆矩阵解释2.2.3模态基的格拉姆矩阵表示2.3模型降阶2.3.1均衡实现2.3.2moore降阶技术2.3.3柔性结构的模态和均衡实现等效模态2.4模态分析准则对拓扑优化的作用2.4.1模型降阶的实际问题2.4.2执行器/传感器配置2.4.3拓扑优化中控制传递函数的频率响应2.4.4结构优化中的模态能观性判据2.4.5高控制权限(hac)/低控制权限(lac)控制2.5小结参考文献第3章柔性结构建模的结构能量法3.1简介3.2有限维系统3.2.1经典能量模型3.2.2经典网络模型3.2.3波特�埠好芏�顿公式3.3无限维系统3.3.1入门示例3.3.2系统分类3.3.3无限维狄拉克结构3.3.4边界控制系统及其稳定性3.4小结参考文献第4章柔性微操作机器人的开环控制方法4.1简介4.2压电微执行器4.2.1柔性压电微执行器4.2.2滞回建模与补偿4.2.3强阻尼振动系统的建模和补偿4.3热敏微执行器4.3.1热敏执行器4.3.2建模与辨识4.3.3热执行器的双稳态模块4.3.4控制4.3.5数字化微机器人4.4小结参考文献第5章多功能灵巧抓手的机械柔性和设计5.1机器人抓手系统5.1.1机器人抓手5.1.2多功能抓取概念5.1.3灵巧操作概念5.2驱动架构和弹性元件5.2.1驱动系统5.2.2“简单效应”驱动结构中的弹性传动建模5.3结构柔性5.3.1柔性关节与精度问题5.3.2多关节操作的指间关节设计示例5.3.3可形变接触表面5.4小结参考文献第6章多关节灵巧手操作的柔性触觉传感器6.1简介6.2作为机器人操作基础的人类灵巧操作6.2.1人手和手指运动6.2.2人手的触觉感知6.2.3机器人灵巧操作触觉感知的功能规范6.3触觉感知技术6.3.1电阻式传感器6.3.2导电聚合物和织物纤维6.3.3导电弹性体复合材料6.3.4导电流体6.3.5电容式传感器6.3.6压电式传感器6.3.7光学传感器6.3.8有机场效应晶体管6.4传感器解决方案和感知技术的比较6.5指甲传感器6.5.1基本描述与工作原理6.5.2制造过程6.6从指甲传感器到触觉皮肤6.6.1柔性指甲传感器阵列6.6.2尺寸、材料和制造工艺6.6.3信号寻址管理：大规模阵列和系统集成的挑战6.7从传感器到人工触摸系统6.7.1传感器保护和作用力传输6.7.2基于指甲传感器的纹理分析装置6.8应用与信号分析6.8.1表面识别6.8.2粗糙度估计6.8.3材料感官分析6.9小结参考文献第7章高精度机器手的柔性弯曲7.1高精度工业机器人应用背景7.1.1应用7.1.2高精度与建议解决方案原则之间的约束连接7.1.3超高精度机器人的几个示例7.2简单柔性的运动学分析7.2.1柔性设计7.2.2基本关节的自由度7.2.3寄生运动7.2.4直线挠性和圆形挠性7.3柔性并行化运动设计方法7.3.1目的7.3.2模块化设计方法7.3.3超高精度概念的应用7.3.4基于柔性的构件机械设计7.4legolas 5型机器人设计示例7.4.1基于柔性的机械设计7.4.2legolas 5型机器人原型7.4.3超高精度模块化并联机器人系列参考文献第8章柔性关节串联机器人的建模与运动控制8.1简介8.2建模8.2.1柔性源8.2.2动态模型8.2.3动态简化模型特性8.2.4简化示例分析8.3辨识8.3.1基于附加传感器的辨识8.3.2仅根据电动机测量值进行辨识8.3.3讨论与开放问题8.4运动控制8.4.1奇异摄动法8.4.2线性化与补偿8.4.3特殊控制方法8.5小结参考文献第9章可形变机械臂的动力学建模9.1简介9.2弹性体的newton��euler模型9.2.1应用于刚体的poincaré方程组：newton��euler模型9.2.2应用于浮动框架下弹性体的poincaré方程组9.2.3形变参数化9.3可形变机械臂的运动学模型9.4可形变机械臂的动力学模型9.5示例9.5.1问题描述9.5.2受力运动定义9.6小结参考文献第10章柔性结构机械手的鲁棒控制10.1简介10.2lti方法论10.2.1医疗机器人10.2.2建模与辨识10.2.3h∞控制10.2.4线性控制评价10.3lpv方法论10.3.1具有两个柔性段的机械手10.3.2lpv模型辨识10.3.3lpv系统的分析和综合方法10.3.4柔性机械手控制应用10.4小结参考文献
柔性机器人:多尺度操作应用 作者简介
Mathieu Grossard, CEA LIST,Gif-sur-Yvette，法国Nicolas Chaillet， FEMTO-ST，贝桑松，法国Stéphane Régnier，ISIR，UPMC，巴黎，法国
