《應用機器人學：運動學、動力學與控制技術》
本書由澳大利亞墨爾本皇家理工大學的RezaN.Jazar所著，是原書的第2版。全書分為運動學、動力學和控制技術3個部分，共15章，主要內容包括：概述、旋轉運動學、定向運動學、運動運動學、正向運動學、逆向運動學、角速度、速度運動學、運動學中的數值法、加速度運動學、運動動力學、機器人動力學、路徑規劃、時間優控制、控制技術。本書可作為機械電子工程、電氣工程、電子工程、自動控制等專業的高年級本科生、工程碩士生或博士生以及理工科大學教師的教學參考書，也可供從事機器人和自動化設備或生產線等應用開發工作的研發人員或相關工程技術人員學習和參考。《應用機器人學：運動學、動力學與控制技術》詳細地介紹了機器人學在實際應用中的概念，提供了現實應用中的相關理論和規範性證明。書中融入了作者RezaN.Jazar的實用經驗、實例及說明：
●300多個詳細且具有完全解的實例；
●對於具有執行器、傳感器和控制器的機器人系統，提供了有關其零部件和機構的全新範圍；
●運動學和動力學的擴充材料；
●全面覆蓋球形機器手、無秩序變換、雅可比計算和路徑規劃。
作者簡介
Reza N.Jazar澳大利亞墨爾本皇家理工大學航空、機械與製造工程學院機械工程系的教授，1990年取得德黑蘭理工大學碩士學位，研究方向為機器人學。1997年，獲得伊朗沙力夫理工大學博士學位，研究方向是非線性動力學和應用數學。1999年，開始在北美的一些大學裡工作。
Reza N.Jazar教授是經典動力學和非線性動力學方向的專家，他在動力學建模和數學建模方向有著豐富的經驗。Reza N.Jazar在很多大學裡工作過，他利用自己的工作經驗，提出了許多理論和創新思想，並且在經典動力學、機器人學、控制和非線性振動等方面有很多的發現。Razi(拉齊)加速度、時間導數理論、無秩序變換、連鑄機理論、汽車驅動器算法、浮動時間法、能量釋放率理論、RMS優法，這些都是他的發現和創新思想中的部分內容。
Reza N. Jazar教授發表學術論文、技術報告200餘篇，出版科技書籍30餘本，其中包括《機器人學應用理論》《汽車動力學》等。
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譯者序
原書第2版前言
原書第1版前言
第1章 概述 1
1.1 發展歷史 1
1.2 機器人元器件 2
1.2.1 連杆 2
1.2.2 關節 3
1.2.3 機械手 4
1.2.4 機械手腕 4
1.2.5 末端執行器 4
1.2.6 驅動器 5
1.2.7 傳感器 5
1.2.8 控制器 5
1.3 機器人的分類 5
1.3.1 幾何結構 5
1.3.2 工作空間 7
1.3.3 驅動 8
1.3.4 控制 9
1.3.5 應用 9
1.4 機器人運動學、動力學、控制概述 9
1.4.1 三元組 10
1.4.2 單位矢量 11
1.4.3 參考坐標系和坐標系統 11
1.4.4 矢量函數 13
1.5 機器人動力學問題 14
1.6 主題預覽 14
1.7 機器人———多學科交叉的機器 15
1.8 本章小結 15
習題 16
第Ⅰ部分 機器人運動學
第2章 旋轉運動學 21
2.1 繞全局直角坐標軸旋轉 21
2.2 繞全局直角坐標軸連續旋轉 27
2.3 全局翻滾角、俯仰角、偏航角 30
2.4 繞局部直角坐標軸旋轉 31
2.5 繞局部直角坐標軸連續旋轉 34
2.6 歐拉角 35
2.7 局部翻滾角、俯仰角、偏航角 43
2.8 局部軸對全局軸旋轉 44
2.9 一般變換 46
2.10 主動變換和被動變換 51
2.11 本章小結 53
習題 54
第3章 定向運動學 62
3.1 軸角旋轉 62
3.2 歐拉參數 70
3.3 歐拉參數的確定 75
3.4 四元數 77
3.5 自旋張量與旋轉張量 80
3.6 表述旋轉過程中的問題 82
3.6.1 旋轉矩陣 83
3.6.2 角軸 84
3.6.3 歐拉角 84
3.6.4 四元數 85
3.6.5 歐拉參數 87
3.7 旋轉的合成與分解 88
3.8 本章小結 92
習題 93
第4章 運動的運動學 100
4.1 剛體運動 100
4.2 齊次變換 103
4.3 逆齊次變換 109
4.4 複合齊次逆變換 114
4.5 螺旋坐標 121
4.6 逆螺旋運動 134
4.7 複合螺旋變換 136
4.8 普呂克(Plücker)坐標 139
4.9 線幾何和面幾何 144
4.9.1 矢量矩 144
4.9.2 角度和距離 145
4.9.3 平面和線 145
4.10 螺旋坐標和普呂克坐標 148
4.11 本章小結 149
習題 150
第5章 正向運動學 158
5.1 D-H注釋 158
5.2 相鄰兩坐標系間的變換 164
5.3 機器人正向位置運動學 177
5.4 球形手腕 186
5.5 組裝運動學 194
5.6 螺旋坐標變換 203
5.7 非D-H法 207
5.8 本章小結 212
習題 212
第6章 逆向運動學 222
6.1 解耦技術 222
6.2 逆變換技術 234
6.3 迭代技術 246
6.4 逆向運動技術比較 249
6.4.1 解的存在性和唯一性 249
6.4.2 逆向運動技術 250
6.5 奇異配置 250
6.6 本章小結 252
習題 252
第7章 角速度 260
7.1 角速度矢量及其矩陣 260
7.2 時間導數和坐標系 269
7.3 剛體速度 276
7.4 速度變換矩陣 280
7.5 齊次變換矩陣的導數 286
7.6 本章小結 292
習題 292
第8章 速度運動學 298
8.1 剛性連杆速度 298
8.2 正向速度運動學 302
8.3 雅可比生成矢量 310
8.4 逆向速度運動學 320
8.5 本章小結 326
習題 326
第9章 運動學中的數值法 333
9.1 線性代數方程 333
9.2 矩陣求逆 343
9.3 非線性代數方程 348
9.4 連杆變換矩陣中的雅可比矩陣 353
9.5 本章小結 360
習題 360
第Ⅱ部分 機器人動力學
第Ⅲ部分 機器人控制