機器人驅動與控製及應用實例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃誌堅 著

圖書標籤:

• 機器人
• 驅動
• 控製
• 電機驅動
• 運動控製
• 嵌入式係統
• 控製算法
• 應用實例
• 工業機器人
• 機器人技術

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122264152

版次：1

商品編碼：11951532

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

頁數：263

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：本書主要供機電控製、機器人研究開發及應用專業人員學習和參考，也可作為高等院校相關專業師生的教學參考書。
1 應用實例主導：結閤大量工程應用實例，係統介紹基於步進電機、直流伺服電機、交流伺服電機、液壓、氣壓等裝置的驅動與控製技術及其應用成果
2 作者實踐經驗豐富：本書作者在PLC控製、液壓氣動控製等領域實踐經驗豐富，長期從事企業相關技術的培訓與谘詢工作，積纍瞭大量的實際案例。

內容簡介

機器人驅動裝置是驅使執行機構運動的機構，按照控製係統發齣的指令信號，藉助於動力元件使機器人進行動作。本書結閤大量工程應用實例，係統介紹基於步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機、液壓、氣壓等裝置的驅動與控製技術及其新應用成果。本書取材新穎，涉及機器人廣泛的應用領域、多種機器人類型和多方麵的專業技術。敘述上以應用實例為主講解，條理分明，深入淺齣，通俗易讀。
本書主要供機電控製、機器人研究開發及應用專業人員學習和參考，也可作為高等院校相關專業師生的教學參考書。

目錄

第1章機器人及驅動與控製概述 / 001

1.1機器人的概念 / 001

1.2機器人的組成 / 001

1.2.1機器人的基本組成 / 001

1.2.2機器人的執行機構 / 002

1.2.3機器人的傳感器 / 004

1.2.4機器人的驅動器 / 006

1.2.5機器人的控製係統 / 008

1.3機器人的技術參數 / 011

1.3.1機器人自由度與機動度 / 011

1.3.2機器人額定速度與額定負載 / 012

1.3.3機器人工作空間 / 012

1.3.4機器人分辨率、位姿準確度和位姿重復性 / 013

1.3.5作業精度及動態測量 / 014

1.4機器人的分類 / 014

1.4.1按機器人的幾何結構分類 / 014

1.4.2按機器人的控製方式分類 / 015

1.4.3按機器人的智能程度分類 / 016

1.4.4按機器人的移動方式分類 / 016

1.4.5按應用環境分類 / 017

1.5機器人技術及應用主要進展 / 017

1.5.1工業機器人 / 017

1.5.2移動機器人 / 018

1.5.3醫療與康復機器人 / 021

1.5.4生物啓發的機器人係統——仿生機器人 / 022

1.6機器人技術發展趨勢 / 023

第2章機器人步進電動機驅動與控製技術及應用 / 025

2.1步進電動機及其在機器人的應用 / 025

2.1.1步進電動機的工作原理 / 025

2.1.2步進電動機的分類及型號命名 / 027

2.1.3步進電動機的運行特性 / 028

2.1.4步進電動機驅動技術 / 029

2.1.5步進電動機控製技術 / 031

2.1.6步進電動機在機器人驅動與控製應用概況 / 032

2.2機器人步進電動機驅動與控製實例 / 033

2.2.1步進電動機控製器及其在機器人多自由度關節中的應用 / 033

2.2.2智能倉庫管理機器人 / 038

2.2.3變電站巡檢機器人雲颱控製係統 / 040

2.2.4油罐清洗機器人全方位移動機構 / 043

2.2.5基於運動控製卡的6�睤OF切削機器人控製係統 / 045

2.2.6太陽能自動榖物翻曬機器人 / 047

2.2.7分揀搬運機器人 / 051

2.2.8基於齒輪傳動的結構仿生螃蟹機器人 / 055

2.2.9履帶式機器人控製係統 / 058

2.2.10基於PLC的KTV自助機器人控製係統 / 065

第3章機器人直流伺服電動機驅動與控製技術及應用 / 069

3.1直流伺服電動機及其在機器人的應用 / 069

3.1.1直流伺服電動機的特點 / 069

3.1.2直流伺服電動機的工作原理 / 069

3.1.3直流伺服電動機驅動概述 / 072

3.1.4直流伺服電動機控製概述 / 073

3.1.5刷直流電動機 / 076

3.1.6刷直流電動機驅動與控製 / 080

3.1.7直流伺服電動機在機器人驅動與控製應用概況 / 083

3.2機器人直流伺服電動機驅動與控製應用實例 / 084

3.2.1IR2110在機器人驅動係統中的應用 / 084

3.2.2基於ARM9和LM629的電動機伺服控製係統 / 087

3.2.3基於C8051F340的多直流電動機控製係統 / 090

3.2.4基於MC9S12DG128單片機的迷宮機器人 / 093

3.2.5基於ATmega128的砂糖橘簡易采摘機器人 / 097

3.2.6魚塘冰層智能鑽孔機器人 /102

3.2.7吸塵機器人控製係統 /104

3.2.8排爆機器人機械臂控製係統 /109

3.2.9多功能護理機器人控製係統 /114

3.2.10巡檢機器人刷直流電動機伺服係統 /117

3.2.11輪式機器人用刷直流電動機控製係統 /120

3.2.12基於DSP的雙足機器人運動控製係統 /126

第4章機器人交流伺服電動機驅動與控製技術及應用 / 130

4.1交流伺服電動機及其在機器人的應用 / 130

4.1.1交流伺服電動機的發展 /130

4.1.2同步電動機與異步電動機 /131

4.1.3模擬式交流伺服係統與數字式交流伺服係統 /132

4.1.4交流伺服電動機在機器人驅動與控製應用概況 /134

4.2機器人交流伺服電動機驅動與控製應用實例 / 136

4.2.1工業機器人交流伺服驅動係統 /136

4.2.2PLC在工業機器人中的應用 /142

4.2.3小負載串聯關節型垂直六軸機器人 /144

4.2.4開放式結構交流同步伺服係統在機器人的應用 /146

4.2.5焊接機器人控製係統 /150

4.2.6交流變頻控製係統在塗膠機器人中的應用 /153

4.2.7拆箱機器人開箱工藝的改進 /158

4.2.8工業碼垛機器人控製係統 /159

4.2.9果樹采摘機器人 /164

第5章機器人氣壓驅動與控製技術及應用 / 169

5.1氣動係統及其在機器人的應用 / 169

5.1.1氣動控製係統的基本構成 /169

5.1.2比例／伺服控製閥的選擇 /170

5.1.3控製理論 /170

5.1.4典型應用 /171

5.1.5氣動係統在機器人驅動與控製應用概況 /173

5.2機器人氣壓驅動與控製應用實例 / 175

5.2.1基於PLC和觸摸屏的氣動機械手 /175

5.2.2氣動噴膠機器人 /178

5.2.3連續行進式氣動纜索維護機器人 /182

5.2.4氣動爬行機器人 /186

5.2.5高精度氣動機械手 /190

5.2.6數控氣動爬梯子機器人 /192

5.2.7六自由度穿刺定位機器人氣動係統 /195

5.2.8基於PLC的安瓿瓶氣動開啓機械手 /198

5.2.9類人仿生氣動機械手 /201

5.2.10氣動機器人關節位置伺服係統 /204

第6章機器人液壓驅動與控製技術及應用 / 207

6.1液壓係統及其在機器人驅動與控製中的應用 / 207

6.1.1液壓控製係統的工作原理 /207

6.1.2液壓控製係統的組成 /208

6.1.3液壓控製係統的分類 /209

6.1.4液壓係統在機器人驅動與控製應用概況 /211

6.2機器人液壓驅動與控製應用實例 / 214

6.2.1液壓驅動機械手肋骨冷彎機 /214

6.2.2基於PLC的工業機械手 /217

6.2.3壓裝機裝卸料機械手 /221

6.2.4基於PLC的儲油罐清理機器人液壓係統 /224

6.2.5基於單片機控製的水上清潔機器人液壓係統 /226

6.2.6綫遙控液壓爬行機器人 /229

6.2.7下肢液壓驅動康復機器人 /233

6.2.8高性能液壓驅動四足機器人SCalf /238

6.2.9BigDog四足機器人 /243

參考文獻 / 262

前言/序言

《智械脈動：驅動器與控製係統精要》 內容簡介： 在科技飛速發展的浪潮中，機器人正以前所未有的速度滲透進我們生活的方方麵麵，從精密製造業的流水綫上，到探索未知空間的深空探測器，再到輔助醫療的精巧臂膀，它們的身影無處不在。而支撐起這些形態各異、功能強大的機器人運動和協同工作的核心，便是其精妙絕倫的驅動與控製係統。本書《智械脈動：驅動器與控製係統精要》正是緻力於為讀者深入剖析這一關鍵技術領域，揭示驅動器、傳感器、控製器以及它們之間錯綜復雜的交互原理，並結閤一係列富有啓發性的應用實例，引領讀者領略機器人“心髒”與“大腦”的奧秘。 本書並非一本泛泛而談的概論性著作，而是力求在理論深度與實踐廣度之間取得精妙平衡。我們精心梳理瞭機器人驅動與控製領域的基礎概念，並在此之上，層層遞進，探討瞭各種主流驅動技術的原理、特性及其適用場景。從經典的直流電機、交流電機，到現代先進的步進電機、伺服電機，再到新興的壓電驅動器、液壓和氣動係統，我們將對這些驅動器的內部構造、工作方式、性能指標以及選型考量進行詳盡的闡述。讀者將瞭解到不同驅動器在扭矩輸齣、精度控製、響應速度、能量效率以及成本等方麵的權衡，從而為設計和選擇閤適的驅動方案打下堅實的基礎。 驅動器是機器人的“肌肉”，而傳感器則是它們的“感官”。本書同樣會深入探討各類關鍵傳感器在機器人係統中的作用。從用於測量位置、速度和加速度的編碼器、測速發電機，到用於感知環境、進行導航和避障的激光雷達、超聲波傳感器、攝像頭，再到用於感知力、力矩、溫度和壓力的觸覺傳感器、力傳感器，我們將詳細介紹這些傳感器的基本工作原理、技術指標、數據處理方法以及在機器人係統中的集成方式。理解傳感器的特性和局限性，以及如何有效地融閤來自不同傳感器的數據，是構建智能、魯棒機器人係統的關鍵。 控製器則是機器人的“大腦”，它負責接收來自傳感器的信息，進行決策和規劃，並嚮驅動器發齣指令，從而實現預期的運動和功能。本書將重點介紹當前機器人領域主流的控製理論與方法。我們將從經典的PID控製算法入手，闡述其基本原理、調優方法以及在實際應用中的優缺點。在此基礎上，我們將深入探討更高級的控製策略，例如模型預測控製（MPC）、自適應控製、模糊控製、神經網絡控製等。這些先進的控製技術能夠顯著提升機器人的性能，使其在麵對復雜動態環境時，能夠實現更精確、更魯棒、更智能的運動控製。本書將通過清晰的數學推導和直觀的圖示，幫助讀者理解這些控製算法的內在邏輯，並探討它們在不同機器人應用中的實際部署。 為瞭讓理論知識落地生根，本書將精選一係列涵蓋不同領域的機器人應用實例，進行深入的剖析。例如，我們將探討在工業自動化生産綫上，高精度伺服驅動與復雜運動控製算法如何協同工作，實現物料的精準抓取、裝配和搬運，以及如何通過先進的視覺伺服技術，使機器人能夠實時感知目標並進行精確校準。在服務機器人領域，我們將分析導航係統中的傳感器融閤技術，以及基於SLAM（同步定位與地圖構建）的運動規劃和避障算法，如何使機器人能夠在復雜的室內環境中自主移動，並與人類安全交互。在醫療機器人領域，我們將聚焦於微創手術機器人中，高精度驅動器與力反饋控製係統如何實現精細的操作，降低手術風險，提高手術成功率。此外，我們還將涉及人形機器人、無人機、自動駕駛汽車等領域的驅動與控製技術，通過這些鮮活的案例，讓讀者切身感受到理論知識的應用價值。 本書的編寫遵循循序漸進的原則，從基礎概念齣發，逐步深入到復雜的理論和技術。每一章節都力求邏輯清晰、條理分明，並輔以大量的圖錶、示意圖和僞代碼，以方便讀者理解。我們鼓勵讀者在閱讀過程中，積極思考，並嘗試將所學知識應用於實際項目中。本書並非一本“看完即止”的教材，更希望它能成為讀者在機器人驅動與控製領域持續探索的起點和寶貴的參考。 本書的目標讀者群體廣泛，包括但不限於： 機械工程、電子工程、自動化、計算機科學等相關專業的在校學生： 為您提供紮實的理論基礎和清晰的實踐導嚮，助您在學習和研究中事半功倍。 機器人研發工程師和技術人員： 為您提供最新的技術資訊、深入的原理講解和實用的解決方案，助您在實際工作中攻剋難關，提升創新能力。 對機器人技術感興趣的業餘愛好者和創客： 為您提供入門和深入瞭解機器人核心技術的便捷途徑，激發您的創造潛能。 相關領域的科研人員和教師： 為您提供全麵的技術迴顧和前沿的視角，為您的學術研究和教學工作提供有力支持。 總而言之，《智械脈動：驅動器與控製係統精要》不僅僅是一本技術書籍，它更是一扇通往機器人智能世界的大門。通過係統地學習本書內容，您將能夠深入理解機器人運動的“秘密”，掌握驅動與控製的核心技術，並為未來創造更智能、更強大的機器人應用奠定堅實的基礎。我們相信，這本書將成為您在機器人技術領域不可或缺的夥伴。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書的時候，我正愁著怎麼給我的小型DIY機器人項目選擇閤適的驅動方案。我手裏的幾個舵機和直流電機，雖然能動，但總感覺控製不夠精細，響應也不夠及時，尤其是在需要精確角度定位或者勻速直綫運動的時候，錶現就差強人意瞭。我希望能在這本書裏找到一些關於不同類型電機（比如步進電機、直流無刷電機）的選型指南，以及它們各自的驅動電路設計方法。特彆是對於步進電機，我一直對微步進技術很好奇，想瞭解它到底是如何實現的，以及在什麼情況下使用微步進效果最好。此外，書中關於編碼器反饋的講解也引起瞭我的興趣，我希望能明白如何利用編碼器來提高電機的定位精度和速度控製的穩定性。如果能有相關的硬件選型建議，比如推薦一些性能不錯的電機驅動芯片或者控製器，那就更完美瞭。我特彆關注那些能夠方便集成到微控製器（比如Arduino或者樹莓派）的方案，這樣我就可以用代碼來控製這些驅動器，實現更加復雜的運動模式。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在某高校從事機器人學研究的教師，最近正在準備一門麵嚮本科生和研究生的機器人學課程。我希望找到一本能夠係統性地介紹機器人驅動與控製理論，並且包含豐富應用實例的教材。我特彆看重教材的理論深度和嚴謹性，希望它能夠詳細講解機器人動力學模型的建立，例如拉格朗日方程或牛頓-歐拉方程，以及基於這些模型的各種控製策略，比如PID控製、魯棒控製、自適應控製和模糊邏輯控製等。同時，我也希望書中能夠包含一些關於先進機器人驅動技術的內容，比如新型電機、驅動器以及能源管理係統。在應用實例方麵，我希望教材能覆蓋工業機器人、服務機器人、特種機器人等多個領域，並對具體的應用場景進行深入剖析，例如機器人抓取、人機協作、醫療康復機器人等。如果教材能夠提供一些相關的仿真和實驗平颱搭建的指導，那將對我們的教學和科研工作大有裨益，能夠幫助學生更好地理解和掌握機器人學的核心知識。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在自動化物流領域工作的工程師，我們公司最近正在考慮引入一批自主移動機器人（AMR）來優化倉庫的揀選和搬運流程。我對AMR的導航和路徑規劃技術非常感興趣，希望能在這本書中找到相關的理論知識和實際應用案例。我特彆想瞭解AMR是如何通過激光雷達、視覺傳感器等來實現環境感知和定位的，以及有哪些常用的SLAM（同步定位與地圖構建）算法。此外，在路徑規劃方麵，我希望書中能介紹一些經典的算法，比如Dijkstra算法、A算法，以及如何根據實際的倉庫布局和障礙物情況來規劃最優路徑。對於AMR的運動控製，我希望瞭解如何實現精確的跟隨和避障，以及如何保證機器人在高速運行時仍然保持穩定性和安全性。如果書中能有一些關於AMR在實際倉庫環境中運行的案例分析，例如如何提高揀選效率，如何減少碰撞事故等，那將對我公司的決策非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，金屬質感的機器人手臂，配上深邃的藍色背景，給人一種科技感十足的印象。我本來是抱著學習一些基礎的機器人運動學和動力學知識來的，希望能夠理解機器人是如何進行精確運動的。畢竟，在一些自動化生産綫或者精密儀器領域，對機器人的運動精度要求非常高，瞭解其背後的控製原理自然是重中之重。我期待書中能有一些深入淺齣的講解，比如如何通過逆運動學來規劃機器人的末端執行器軌跡，以及如何利用PID控製器或者更先進的控製算法來保證機器人在運動過程中不受乾擾，保持穩定。同時，我也希望書中能包含一些實際的案例分析，比如在搬運、焊接或者裝配等工業場景下，機器人是如何被設計和控製來實現特定任務的。如果書中能提供一些仿真軟件的接口或者代碼示例，那就更好瞭，這樣我就可以動手實踐，加深對理論知識的理解。不過，翻開書頁，我對裏麵詳細的章節安排和內容深度還有待進一步考察，希望它不會過於理論化，而是能夠兼顧理論與實踐，真正幫助我解決在機器人實際應用中遇到的問題。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對人形機器人非常著迷的愛好者，一直夢想著能夠親手打造一個可以進行簡單交互的人形機器人。我知道人形機器人的設計和控製是非常復雜的，涉及到多自由度的關節協調、平衡控製以及與環境的交互。我希望這本書能提供一些關於如何設計和控製人形機器人腿部運動的思路，比如如何實現平穩的行走，如何處理步態的穩定性和過渡。我也很想瞭解在人形機器人領域，有哪些常用的驅動方式，比如液壓、氣動或者電力驅動，它們各自的優缺點是什麼。尤其對於電力驅動，我希望書中能講解一些高扭矩、高精度的伺服電機在人形機器人上的應用，以及如何通過復雜的運動學和動力學模型來協調各個關節的運動，從而實現復雜的動作，比如彎腰、下蹲或者單腿站立。如果書中能介紹一些現有的成熟的人形機器人項目，並分析它們的驅動與控製策略，那將非常有啓發性。

評分☆☆☆☆☆

很好，很滿意，配送速度很快。

評分☆☆☆☆☆

京東的物流就是快

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

噱頭

評分☆☆☆☆☆

很好的啊，非常實用的書，值得擁有

評分☆☆☆☆☆

反正這些書都是 那樣

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評分☆☆☆☆☆

書不錯，是正版

評分☆☆☆☆☆

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