高等空間機構學（第二版 研究生教學用書） [Aduanced Spatial Mechanism (Second Edition)] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃真，趙永生，趙鐵石 著

圖書標籤:

• 空間機構學
• 機構設計
• 機械原理
• 研究生教材
• 高等教育
• 機械工程
• 運動學
• 動力學
• 連杆機構
• 機器人學

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040393934

版次：2

商品編碼：11471983

包裝：平裝

外文名稱：Aduanced Spatial Mechanism (Second Edition)

開本：16開

齣版時間：2014-05-01

用紙：膠版紙

頁數：397

字數：460000

正文語種：中文

內容簡介

　　《高等空間機構學（第二版 研究生教學用書）》包括機構分析和機構綜閤兩個方麵，開篇比較係統又簡潔地介紹瞭螺鏇理論。在機構分析方麵，首先突齣地介紹瞭作者提齣的基於約束螺鏇的自由度分析方法，這是一個十分有效而又簡便的方法，也是目前具有通用性的實用方法；還介紹瞭影響係數原理、運動分析新的基於機構學概念的奇異新分類、機構的三階螺鏇係以及動力學的某些問題。在機構綜閤方麵，討論瞭各種自由度下的空間對稱的多環並聯機構的機型綜閤，並重點介紹瞭難度大的具有過約束的4自由度和5自由度並聯機構的綜閤方法。此外，《高等空間機構學（第二版 研究生教學用書）》還簡略地討論瞭基於位移流形的機型綜閤原理，是為瞭讓讀者看到不同方法在一定程度上具有的關聯性，並可以對比兩種方法。
　　《高等空間機構學（第二版 研究生教學用書）》可以作為高等學校機械工程學科碩士研究生的教學用書，其中比較深入的部分可供博士研究生選用，還可以作為有關科技人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

第一篇 螺鏇理論
第一章 螺鏇理論基礎
1-1 點、綫、麵的齊次錶示
1-2 點、綫、麵的相互關係及兩直綫的互矩
1-3 綫矢量及螺鏇
1-4 螺鏇的代數運算
1-5 剛體的瞬時螺鏇運動
1-6 剛體上作用的力螺鏇
參考文獻
第二章 螺鏇係和螺鏇的相關性
2-1 二階螺鏇係
2-2 二係螺鏇的性質
2-3 三階螺鏇係
2-4 特殊三係螺鏇的幾何性質
2-5 Grassmann綫幾何
2-6 螺鏇在不同幾何空間下的相關性
2-7 串聯機器人機構的螺鏇運動方程
參考文獻
第三章 反螺鏇係
3-1 反螺鏇的概念
3-2 反螺鏇係
3-3 反螺鏇和被約束的運動
3-4 約束作用下存在的特殊轉動
3-5 螺鏇方程的反螺鏇解法
參考文獻

第二篇 機構的分析與綜閤
第四章 空間機構和機器人機構的結構分析
4-1 運動鏈參數的D-H錶示法
4-2 空間機構的運動副分析
4-3 物體空間方位的歐拉角錶示
4-4 空間機構和機器人機構的結構類型
參考文獻
第五章 機構自由度分析的約束螺鏇求解法
5-1 自由度的概念
5-2 機構自由度的通用公式問題
5-3 修正的Kutzbach-Grabler公式
5-4 機構中過約束的確定
5-5 自由度性質
5-6 機構自由度計算
5-7 機構實現確定運動的條件
參考文獻
第六章 空間機構位置分析
6-1 機構的位置分析反解
6-2 機構位置正解的數值方法
6-3 機構位置正解的封閉方法
6-4 6-SPS並聯機構的位置正解
6-5 機器人機構的工作空間分析
參考文獻
第七章 運動影響係數的理論及機構運動分析
7-1 運動影響係數的概念
7-2 串聯開鏈機構的運動影響係數及運動分析
7-3 並聯機構的一階運動影響係數及速度分析
7-4 並聯機構的二階運動影響係數及加速度分析
7-5 建立機構運動分析的其他方法
7-6 Stewart-Gough機構的運動分析
7-7 少自由度並聯機構的影響係數的直接法
參考文獻
第八章 少自由度機構的瞬時螺鏇運動
8-1 三階螺鏇係的無窮多的節距和轉軸的分布
8-2 空間三自由度並聯角颱機構的瞬時運動分析
8-3 三自由度3一RPs並聯平颱機構的瞬時運動分析
參考文獻
第九章 機器人機構的奇異分析
9-1 奇異的概念及分類
9-2 平麵四杆機構的奇異
9-3 串聯機器人機構的奇異
9-4 Gough-stewart機構的奇異位型分析
9-5 三自由度3一RPs機構的奇異位型分析
9-6 多指多關節手和多臂機器人協同操作的奇異
參考文獻
第十章 空間機構的動力學問題
10-1 空間機構的靜力平衡和力雅可比矩陣
10-2 空間機構的動力學建模與分析
10-3 典型的6-SPS機構的受力分析
10-4 超確定輸入多機器人係統的動力協調
參考文獻
第十一章 少自由度並聯機器人型綜閤的約束螺鏇原理
11-1 並聯機構的等效串聯分支
11-2 串聯分支的約束類型
11-3 少自由度並聯機構的約束螺鏇係
11-4 約束螺鏇綜閤法的原理和步驟
參考文獻
第十二章 對稱少自由度並聯機構的型綜閤
12-1 對稱五自由度並聯機構的型綜閤
12-2 對稱四自由度並聯機構的型綜閤
12-3 多自由度並聯機構的輸入乾涉和選取
參考文獻
第十三章 機構綜閤的位移流形理論
13-1 相關的數學基礎
13-2 少自由度並聯機構的位移流形綜閤原理
13-3 五自由度對稱並聯機構的型綜閤
參考文獻

高等空間機構學（第二版 研究生教學用書） 本書係統地闡述瞭空間機構學的基本理論、分析方法和設計技術，旨在為高等院校機械工程、機器人學、自動化等相關專業的研究生提供一本全麵、深入的教材。第二版在原有基礎上，吸收瞭近年來空間機構研究的最新進展，內容更加充實，理論更加嚴謹，並結閤瞭大量工程實例，以期更好地滿足教學和科研的需求。 第一部分：空間機構學基礎 本部分為後續章節的學習奠定堅實的基礎，重點介紹空間機構學的基本概念、分類及其在工程中的應用。 緒論： 概述瞭機構學的曆史發展，空間機構在現代工業、航空航天、生物醫學等領域的廣泛應用，以及學習空間機構學的意義和目標。 空間點的坐標變換與運動學： 詳細介紹瞭三維空間中點的錶示方法，包括笛卡爾坐標係、齊次坐標等，並闡述瞭剛體在三維空間中的位姿描述。重點講解瞭鏇轉矩陣、平移嚮量以及它們組閤的齊次變換矩陣，這是描述空間機構運動的基礎。 空間連杆與關節： 定義瞭空間連杆的幾何特徵和運動學特性，並係統分類瞭各種常見的空間關節，如迴轉副、移動副、球麵副、圓柱副、萬嚮副等。深入分析瞭每個關節的自由度、約束以及其在空間機構中的作用。 空間機構的自由度分析： 引入瞭Kutzbach準則等經典方法，對空間機構的自由度進行精確計算。特彆關注瞭退化自由度、冗餘自由度等復雜情況的處理，為後續機構的機構綜閤和優化打下基礎。 空間機構的運動學分析： 位置分析： 詳細講解瞭如何通過幾何法、代數法和嚮量法來求解空間機構的位置。針對不同類型的空間機構，提供瞭多種解析和數值計算方法，包括逆運動學問題。 速度分析： 基於位置分析的結果，推導瞭空間機構的瞬時速度和角速度。介紹瞭速度投影法、微分法等多種速度分析技術。 加速度分析： 進一步推導瞭空間機構的瞬時加速度和角加速度。講解瞭科裏奧利加速度、相對加速度等概念，並提供瞭計算方法。 雅可比矩陣與奇異位形： 引入瞭雅可比矩陣的概念，並深入分析瞭其在速度分析和逆運動學問題中的應用。詳細闡述瞭奇異位形的概念及其對機構運動性能的影響。 第二部分：空間機構的動力學分析 本部分側重於空間機構的動力學行為，旨在研究機構在力的作用下的運動規律。 空間剛體動力學基礎： 迴顧瞭牛頓-歐拉方程、拉格朗日方程等動力學基本原理，並將其應用於空間剛體。 空間機構的動力學建模： 介紹瞭多種動力學建模方法，包括牛頓-歐拉法、拉格朗日法、丹布爾法等。重點講解瞭如何將各連杆的質量、慣性、外力和力矩納入模型。 空間機構的動力學分析： 逆動力學分析： 在已知機構運動軌跡的情況下，求解驅動力或驅動力矩。這對於機構的驅動設計至關重要。 正動力學分析： 在已知驅動力或驅動力矩的情況下，求解機構的運動軌跡。這對於機構的性能預測和控製策略的製定非常重要。 考慮慣性力和摩擦力： 詳細分析瞭慣性力、摩擦力以及其他外力對機構動力學行為的影響，並提供瞭相應的計算方法。 第三部分：空間機構的設計與綜閤 本部分關注空間機構的設計流程、優化方法以及新的機構類型。 機構綜閤的基本概念： 闡述瞭機構綜閤的任務和基本原則，包括功能綜閤、結構綜閤和性能綜閤。 空間機構的自由度與冗餘度： 深入討論瞭在機構綜閤過程中如何控製機構的自由度和冗餘度，以滿足特定的功能要求。 杆架類空間機構的設計： 平麵機構的推廣： 介紹瞭如何將經典的平麵機構（如四杆機構、六杆機構）推廣到三維空間，並分析其運動特性。 特有空間機構： 詳細介紹瞭一些重要的空間機構類型，如三轉四杆機構、UDC機構、R-C機構、特種機構等。分析瞭它們的結構特點、運動學和動力學性能。 路徑和軌跡生成機構： 介紹瞭如何設計空間機構以實現特定的點位路徑或空間軌跡的跟蹤，這在機器人和數控技術中具有重要應用。 空間機構的優化設計： 性能指標： 定義瞭各種性能指標，如機構的傳動比、剛度、穩定性、可達性等。 優化方法： 介紹瞭基於數學規劃、遺傳算法、模擬退火等優化算法在空間機構設計中的應用，以獲得最優的設計參數。 新型空間機構的研究與展望： 探討瞭當前空間機構領域的一些前沿研究方嚮，如可重構機構、柔性機構、自適應機構等，並對未來的發展趨勢進行瞭展望。 第四部分：應用與實例 本部分通過具體的工程實例，展示瞭空間機構學在實際問題中的應用。 機器人技術中的空間機構： 分析瞭工業機器人、特種機器人（如探測機器人、醫療機器人）中常見的空間連杆機構和執行機構的設計與分析。 航空航天工程中的空間機構： 探討瞭衛星天綫展開機構、太陽帆闆展開機構、對接機構等在極端環境下的設計要求和解決方案。 生物醫學工程中的空間機構： 介紹瞭用於手術輔助、康復訓練、微創器械等領域的空間機構設計。 其他工程應用： 涵蓋瞭汽車懸架、精密測量儀器、自動化生産綫等領域的空間機構應用實例。 本書旨在通過理論與實踐相結閤的方式，幫助研究生深入理解空間機構學的精髓，掌握分析和設計復雜空間機構的能力，並為未來的科學研究和工程實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名稱，特彆是“高等”和“空間機構學”，就足以引起我對它濃厚的興趣。我一直對那些能夠處理復雜三維運動的機械係統抱有極大的熱情，而空間機構無疑是其中的佼佼者。我尤其想知道，書中是否會深入探討“自由度分析”和“約束分析”在空間機構中的應用。在設計任何一個機械係統時，對自由度的準確判斷是第一步，而對於空間機構來說，其自由度的計算和理解會比平麵機構復雜得多。我期望書中能提供一套係統的方法論，例如Grübler準則在三維空間中的推廣和應用，或者更先進的基於嚮量的自由度分析方法。同時，對於“約束分析”，我也充滿瞭期待。如何閤理地施加約束，避免冗餘約束導緻過大的內應力，或者避免欠約束導緻機構不穩定，這些都是設計過程中必須麵對的問題。我希望書中能夠提供一些案例分析，展示如何通過約束分析來優化機構的設計，提高其性能和可靠性。

評分☆☆☆☆☆

我是一名熱愛挑戰的學生，對於那些能夠解決實際工程難題的理論知識充滿渴望。這本《高等空間機構學（第二版）》的齣現，正好滿足瞭我的這種需求。我尤其關注書中是否會深入探討“機構綜閤”這一重要領域。機構綜閤，即根據預定的運動功能，設計齣滿足要求的機構，是機械設計中最具創造性的部分。我希望書中能夠提供一些係統性的方法論，例如基於拓撲方法的機構綜閤、基於性能指標的機構綜閤，甚至是一些啓發式的設計方法。我特彆好奇書中是否會介紹一些用於空間機構綜閤的先進軟件工具，以及如何利用這些工具來輔助設計過程。在實際工程中，我常常會遇到一些復雜的功能需求，而傳統的“查手冊”式的設計方法已經難以滿足。我希望這本書能夠為我提供一套係統的“設計思維”和“設計工具”，讓我能夠更加高效、創新地解決工程中的空間機構設計問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對我來說是雪中送炭。我一直在尋找一本能夠係統性地梳理空間機構學知識的教材，特彆是在動力學分析方麵。我之前閱讀的一些資料，往往在動力學部分涉及不夠深入，或者僅停留在歐拉-拉格朗日方程的簡單應用。我期望這本《高等空間機構學（第二版）》能夠提供更全麵、更深入的動力學分析方法，包括但不限於牛頓-歐拉法、拉格朗日方程以及更高級的分析技術，例如基於Kane方程或Hamilton方程的方法。我特彆關注書中是否會詳細講解如何建立空間機構的動力學模型，如何求解其運動方程，以及如何分析其在各種載荷下的響應。在工程實踐中，準確的動力學模型對於機構的性能預測、故障診斷以及控製係統的設計至關重要。例如，在設計一個高動態響應的並聯機器人時，精確的動力學模型可以幫助我們理解其慣性效應、重力效應以及阻尼效應，從而設計齣更優化的控製算法，提高其速度和精度。我希望這本書能為我提供一套完整的方法論，讓我能夠從容應對各種空間機構的動力學分析難題。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對新興技術領域（如仿生機械、可穿戴設備）感興趣的學生，我對能夠實現復雜三維運動的機構設計抱有濃厚的興趣。這本《高等空間機構學（第二版）》的齣現，為我打開瞭一扇新的大門。我特彆想知道，書中是否會探討“可變拓撲機構”或“自適應機構”的設計原理。這些機構能夠根據外界環境或任務需求，動態地改變其結構或運動模式，這在一些高端應用領域具有巨大的潛力。我希望書中能夠提供一些關於如何設計和控製這類機構的理論基礎和案例分析。例如，模仿生物體運動的仿生機械手，需要能夠根據接觸物體的大小和形狀，實時調整其抓取策略和運動軌跡。我希望這本書能夠為我提供一些關於這類“智能”機構設計方法的啓示。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對機器人技術非常感興趣的學生，尤其是在三維空間中進行精確運動控製方麵。因此，一本關於高等空間機構學的書籍對我來說至關重要。這本《高等空間機構學（第二版）》的齣現，讓我看到瞭希望。我非常好奇書中是否會深入探討“構型空間”和“相空間”的概念，以及它們在分析和描述空間機構運動中的作用。我理解，對於復雜的空間機構，其運動狀態可以用多個參數來描述，而這些參數的組閤就構成瞭構型空間。對構型空間的理解，有助於我們分析機構的可達性、奇異性以及運動的規律性。我希望書中能夠提供一些清晰的圖示和例子，來幫助我直觀地理解這些抽象的概念。同時，我也對書中可能涉及的“特異構型”（singular configurations）的分析非常感興趣。特異構型往往是機構運動的瓶頸，理解它們的産生原因和影響，對於避免機構失效、優化設計至關重要。我希望書中能提供有效的檢測和規避特異構型的方法，這將對我未來設計和控製機器人係統有極大的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

我一直對機構學這個領域充滿好奇，特彆是那些能夠在三維空間中實現復雜運動的機構。在我的研究中，常常需要設計一些能夠進行多軸聯動、高精度定位的係統，而傳統的二維機構顯然已經無法滿足需求。因此，當我在書店看到這本《高等空間機構學（第二版）》時，我毫不猶豫地購買瞭。我非常期待書中能夠深入探討各種類型的空間機構，例如Stewart平颱、Delta機器人等，這些都是在工業自動化、航空航天等領域有著廣泛應用的高端裝備。我希望書中能夠詳細闡述這些機構的結構特點、運動學模型、動力學特性以及控製策略。特彆是對於Stewart平颱，它的並行結構帶來的高剛度和高精度一直讓我著迷，但其運動學求解的復雜性也讓不少人望而卻步。我希望這本書能夠提供清晰的推導過程和有效的求解方法，幫助我理解其背後的原理，甚至能夠指導我進行相關機構的設計和優化。此外，我對於書中可能涉及的“約束分析”也抱有很大的興趣。在設計復雜的空間機構時，如何有效地施加約束，避免冗餘約束或欠約束，是至關重要的。這本書能否提供一些係統性的方法來分析和處理這些約束問題，將對我具有非常大的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股沉穩和厚重感，深藍色的背景配上燙金的字體，一看就知道是正經的學術著作。拿到手裏，厚度也相當可觀，沉甸甸的，讓人感覺裏麵一定蘊含著紮實的知識。我之前讀過一些關於機構學的入門書籍，但總感覺有些概念停留在比較淺顯的層麵，對於更復雜的空間機構的理解總覺得隔靴搔癢。所以，當看到這本《高等空間機構學（第二版）》時，我內心是充滿瞭期待的。我尤其感興趣的是書中可能涉及到的那些復雜的幾何變換和運動學分析。我之前在做某個項目時，遇到瞭一種多自由度的空間並聯機構，當時為瞭分析它的運動學和動力學特性，查閱瞭大量的文獻，走瞭不少彎路。這本書，我希望它能夠提供一個係統性的理論框架，幫助我理解這類機構的設計原理和分析方法。特彆是“高等”二字，讓我覺得它應該能深入到一些我之前沒有接觸過的領域，比如更高級的約束分析、雅可比矩陣的推導與應用，甚至是一些數值仿真的方法。我猜想，書中應該會包含大量的公式推導和案例分析，我希望能從中學習到如何將理論知識轉化為實際的應用，解決工程中遇到的難題。而且，作為研究生教學用書，其嚴謹性和深度應該是毋庸置疑的，這對於我這樣的學習者來說，是最寶貴的。我非常期待這本書能夠成為我解決復雜空間機構問題的“寶典”。

評分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠將理論知識轉化為實際工程應用的學科充滿敬意。這本《高等空間機構學（第二版）》的名稱，就預示著它將提供這樣一種能力。我非常期待書中能夠包含大量的實際工程案例分析，例如在航空航天、汽車工程、機器人技術等領域的應用。我希望通過這些案例，能夠直觀地理解空間機構的各種設計理念、分析方法以及應用局限性。我尤其想看到書中是如何將抽象的數學模型與具體的工程設計相結閤的。比如，如何根據實際的應用需求，選擇閤適的機構類型；如何利用運動學和動力學分析來評估機構的性能；如何在設計過程中考慮製造工藝和成本等因素。我希望這本書不僅僅是一本理論教材，更是一本能夠指導我進行實際工程設計的“實戰手冊”。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，首先吸引我的是它清晰的章節組織和邏輯結構。即使是麵對一個如此龐大和復雜的學科，作者也將其拆解得井井有條，讓讀者能夠循序漸進地進行學習。我特彆留意到書中關於“空間運動學”的論述，這部分通常是理解空間機構的基礎。我印象中，傳統的平麵機構學中，位姿變換主要依靠歐拉角或四元數，但空間機構的描述則更為復雜，涉及到更多的自由度和更精密的坐標變換。我期望這本書能夠提供對這些變換的深入講解，可能包括齊次坐標、鏇轉矩陣、齊次變換矩陣等在三維空間中的應用。更重要的是，我希望能看到書中關於如何建立空間機構運動學模型的詳細步驟，以及如何分析其逆運動學和正運動學問題。我曾遇到過一個多自由度機械臂的設計，當需要精確控製末端執行器的位置和姿態時，運動學求解就變得異常關鍵，但計算量大且容易齣錯。這本書如果能提供一些高效的求解算法，或者對不同方法的優劣進行比較分析，那對我來說將是巨大的幫助。我還好奇書中是否會涉及一些更高級的理論，比如李群和李代數在機構學中的應用，這在一些前沿研究中已經開始嶄露頭角，如果這本書能有所涵蓋，那就更加值瞭。

評分☆☆☆☆☆

一直以來，我對於空間機構的“動力學耦閤”問題感到睏惑。在設計和分析復雜的空間機構時，各個構件之間的運動和受力往往是相互關聯、相互影響的，這種耦閤效應使得動力學分析變得異常睏難。我非常期待這本《高等空間機構學（第二版）》能夠深入剖析這些動力學耦閤問題，並提供有效的解決方案。我希望書中能夠詳細講解如何建立考慮瞭動力學耦閤效應的空間機構動力學模型，以及如何求解這些復雜的動力學方程。特彆是對於一些高速運動的空間機構，例如航空發動機中的渦輪葉片，或者高速切削機床中的刀具，其動力學特性對係統的性能和可靠性有著至關重要的影響。我希望這本書能夠為我提供一套係統性的分析框架，幫助我理解和預測這些復雜係統在動態載荷下的行為，從而進行更精確的仿真和更優化的設計。

評分☆☆☆☆☆

內容不錯，有深度

評分☆☆☆☆☆

發貨很快！

評分☆☆☆☆☆

京東的客服超級差！付瞭錢不給東西，大傢不要買

評分☆☆☆☆☆

物流速度很快，第一天下單，第二天就到瞭！書是正版，用起來很滿意！

評分☆☆☆☆☆

書還不錯，導師要求必須學的

評分☆☆☆☆☆

這本書很經典，但是有難度

評分☆☆☆☆☆

很好，不錯，值得購買

評分☆☆☆☆☆

機構學入門教材，你值得擁有

評分☆☆☆☆☆

不錯