第2版前言
機(jī)器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”,其研發(fā)、制造和應(yīng)用是衡量一個(gè)國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。“機(jī)器人革命”有望成為“第三次工業(yè)革命”的一個(gè)切入點(diǎn)和重要增長點(diǎn),將影響全球制造業(yè)的格局。因此,機(jī)器人技術(shù)和機(jī)器人學(xué)得到了各國政府和學(xué)者的廣泛關(guān)注。
機(jī)器人是多學(xué)科交叉和集成的光機(jī)電一體化產(chǎn)品,它涉及機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感技術(shù)、人工智能等多個(gè)學(xué)科。自從第一臺(tái)機(jī)器人問世以來的50多年間,機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)取得了飛速的發(fā)展。各類機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,機(jī)器人已經(jīng)成為人類不可或缺的好幫手;在航空航天、深海探測(cè)、核電站救災(zāi)等危險(xiǎn)環(huán)境中,機(jī)器人更是能勝任人類難以完成的工作。
隨著機(jī)器人在生產(chǎn)和生活中的不斷普及,作為機(jī)械工程專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,很有必要學(xué)習(xí)機(jī)器人學(xué)方面的知識(shí)。在我們從事機(jī)器人教學(xué)的過程中,深深感到需要有一本適合當(dāng)前使用的教材。鑒于此,我們修訂了這本《機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用》教材。在內(nèi)容的編排方面,我們充分考慮到初學(xué)者的困難,努力做到理論與實(shí)際有機(jī)結(jié)合,同時(shí)也充分考慮當(dāng)今機(jī)器人領(lǐng)域的研究和發(fā)展情況,力求反映國內(nèi)外機(jī)器人開發(fā)研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展。
全書共分10章,涉及機(jī)器人的發(fā)展概況、機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、視覺技術(shù)、智能化和機(jī)器人示教等多方面的原理及研究成果。第1章概要介紹了機(jī)器人的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀;第2章主要講述了機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計(jì);第3章至第9章分別講述了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的初步知識(shí)、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的初步知識(shí)、機(jī)器人控制的基礎(chǔ)知識(shí)、機(jī)器人傳感技術(shù)的原理和應(yīng)用、機(jī)器人視覺技術(shù)的原理和應(yīng)用、機(jī)器人的智能化與智能控制、機(jī)器人的示教方法及機(jī)器人語言的分類;第10章介紹了機(jī)器人在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。
本書是在《機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用》第1版的基礎(chǔ)上經(jīng)過全面改編和補(bǔ)充而成的,特別適合機(jī)械工程、自動(dòng)化專業(yè)本科生、大專生的教學(xué)之用。作為研究生的教材時(shí),教師可補(bǔ)充一些反映最新研究進(jìn)展的學(xué)術(shù)論文和專題研究資料。本書也適合作為從事機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用的科技人員的參考書。
全書由張憲民教授任主編并統(tǒng)稿,由謝存禧、黃沿江任副主編。王國利教授任主審。張鐵、李琳、翟敬梅、楊麗新參與各章的編寫。同時(shí),本書第1版的主編謝存禧老師對(duì)本書的編寫提出了寶貴的意見。鄭養(yǎng)龍、崔超宇等對(duì)本書的排版和圖片編輯付出了辛勤的勞動(dòng)。
在編寫過程中,我們參考了大量有關(guān)機(jī)器人方面的論著和資料,限于篇幅,不能在文中一一列舉,在此一并對(duì)其作者致以衷心的感謝。
本書雖然已對(duì)第1版做了較大修改,但由于作者水平有限和編寫時(shí)間倉促,書中內(nèi)容難免存在不足,懇請(qǐng)廣大讀者給予批評(píng)指正。最后我們對(duì)支持本書編寫和出版的所有人員表示衷心的感謝。
編者第1版前言本教材是高等學(xué)校機(jī)械電子工程規(guī)劃教材之一。
機(jī)器人是現(xiàn)代一種典型的光機(jī)電一體化產(chǎn)品,機(jī)器人學(xué)也是當(dāng)今世界極為活躍的研究領(lǐng)域之一,它涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、自動(dòng)控制、人工智能等多個(gè)學(xué)科。
機(jī)器人從出現(xiàn)到現(xiàn)在的短短幾十年中,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,機(jī)器人已成為人類不可或缺的好幫手;在航空航天、海底探險(xiǎn)中,機(jī)器人更是能完成人類難以完成的工作。隨著計(jì)算機(jī)、人工智能和光機(jī)電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)器人已經(jīng)不僅僅局限于在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,它還將發(fā)展成具有人類智能的智能型機(jī)器人,具有一定的感覺思維能力和自主決策能力。
作為機(jī)械工程專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生,有必要學(xué)習(xí)一點(diǎn)機(jī)器人學(xué)方面的知識(shí)。在我們從事機(jī)器人教學(xué)的過程中,深深感到需要有一本適合使用的教材。 鑒于此,我們編寫了這本《機(jī)器人技術(shù)及其應(yīng)用》教材。在內(nèi)容的編排方面,我們充分考慮到初學(xué)者的困難,努力做到理論和實(shí)際有機(jī)結(jié)合,同時(shí)也充分考慮到當(dāng)今機(jī)器人領(lǐng)域的研究和發(fā)展情況,力求反映當(dāng)今國內(nèi)外機(jī)器人開發(fā)研究領(lǐng)域的新進(jìn)展。
本書介紹機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)方法、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、控制及感覺系統(tǒng)、機(jī)器人語言等多個(gè)方面的原理及研究成果。全書共分10章,第一章概要介紹了機(jī)器人的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀、第二章主要講述機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)原理和特點(diǎn),第三章講述機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的初步知識(shí),第四章講述機(jī)器人動(dòng)力學(xué)的初步知識(shí),第五章講述機(jī)器人控制基礎(chǔ),第六章講述機(jī)器人的感覺,第七章講述機(jī)器人的視覺技術(shù),第八章講述智能機(jī)器人與智能控制,第九章講述機(jī)器人語言的一些基本特點(diǎn),第十章講述機(jī)器人在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。
本書適合機(jī)械工程、自動(dòng)化專業(yè)本科生、大專生的教學(xué)之用。作為研究生用書時(shí),部分章節(jié)內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)加深。
全書由謝存禧、張鐵主編,邵明主審。第一章、第二章、第十章由翟敬梅編寫,第三章、第四章和第七章由李琳編寫,第五章、第六章、第八章和第九章由張鐵編寫。
在編寫過程中,我們參考了大量有關(guān)機(jī)器人方面的論著、資料,限于篇幅,不能在文中一一列舉,在此一并對(duì)其作者致以衷心的謝意。
由于作者水平有限,書中內(nèi)容難免存在不足和錯(cuò)誤之處,懇請(qǐng)讀者給予批評(píng)指正。最后我們對(duì)支持本書編寫和出版的所有人員表示衷心的感謝。
編者