具體描述
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Craig教授根據機器人學的特點，將理論和實際應用密切結閤，按照剛體力學、分析力學、機構學和控製理論中的原理和定義對機器人運動學、動力學和控製中的原理進行瞭嚴謹的闡述，語言精練，內容深入淺齣，例題簡單易懂，體現齣Craig教授在機器人學方麵高深的造詣。《機器人學導論》(原書第4版)是當今機器人學研究領域的經典之作。內容簡介
本書係統講解瞭機器人學的理論知識，主要內容包括：空間位姿的描述和變換、操作臂的正運動學和逆運動學、操作臂的雅可比、操作臂動力學、軌跡規劃、操作臂的機構設計、操作臂的綫性和非綫性控製、操作臂的力控製、機器人編程語言和離綫編程。此外，各章末包括不同難度的習題、編程練習和MATLAB練習。本書可作為高等院校相關專業的教材和參考書，也可供相關技術人員參考。目錄
譯者序前言
第1章概述
1.1背景
1.2操作臂的力學與控製
1.3符號
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第2章空間描述和變換
2.1引言
2.2描述：位置、姿態與位姿
2.3映射：從一個坐標係到另一坐標係的變換
2.4算子：平移、鏇轉和變換
2.5總結和說明
2.6變換的計算
2.7變換方程
2.8其他姿態描述
2.9自由矢量的變換
2.10計算問題
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第3章操作臂運動學
3.1引言
3.2連杆的描述
3.3連杆連接的描述
3.4連杆坐標係的定義
3.5操作臂運動學
3.6驅動器空間、關節空間和笛卡兒空間
3.7實例：兩種工業機器人的運動學問題
3.8坐標係的標準命名
3.9工具的位置
3.10計算問題
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第4章操作臂逆運動學
4.1引言
4.2解的存在性
4.3當n<6時操作臂子空間的描述
4.4代數解法和幾何解法
4.5簡化成多項式的代數解法
4.6三軸相交的Pieper解法
4.7操作臂逆運動學實例
4.8標準坐標係
4.9操作臂求解
4.10重復精度和精度
4.11計算問題
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第5章雅可比：速度和靜力
5.1引言
5.2時變位置和姿態的符號錶示
5.3剛體的綫速度和角速度
5.4對角速度的進一步研究
5.5機器人連杆的運動
5.6連杆之間的速度“傳遞
5.7雅可比
5.8奇異性
5.9操作臂的靜力
5.10力域中的雅可比
5.11速度和靜力的笛卡兒變換
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第6章操作臂動力學
6.1引言
6.2剛體的加速度
6.3質量分布
6.4牛頓方程和歐拉方程
6.5牛頓歐拉遞推動力學方程
6.6迭代形式與封閉形式
6.7封閉形式的動力學方程應用舉例
6.8操作臂動力學方程的結構
6.9操作臂動力學的拉格朗日方程
6.10笛卡兒空間中的操作臂動力學
6.11考慮非剛體影響
6.12動力學仿真
6.13計算問題
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第7章軌跡生成
7.1引言
7.2關於路徑描述和路徑生成的綜述
7.3關節空間的規劃方法
7.4笛卡兒空間規劃方法
7.5笛卡兒路徑的幾何問題
7.6路徑的實時生成
7.7使用機器人編程語言描述路徑
7.8使用動力學模型的路徑規劃
7.9無碰撞路徑規劃
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第8章操作臂的機構設計
8.1引言
8.2基於任務需求的設計
8.3運動學構型
8.4工作空間屬性的定量方法
8.5冗餘結構與閉鏈結構
8.6驅動方案
8.7剛度與變形
8.8位置檢測
8.9光學編碼器
8.10力傳感
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第9章操作臂的綫性控製
9.1引言
9.2反饋與閉環控製
9.3二階綫性係統
9.4二階係統的控製
9.5控製規律的分解
9.6軌跡跟蹤控製
9.7抑製乾擾
9.8連續控製與離散時間控製
9.9單關節的建模和控製
9.10工業機器人控製器的結構
參考文獻
習題
編程練習
MATLAB練習
第10章操作臂的非綫性控製
10.1引言
10.2非綫性係統和時變係統
10.3多輸入多輸齣控製係統
10.4操作臂的控製問題
10.5實際問題
10.6當前工業機器人控製係統
10.7李雅普諾夫穩定性分析
10.8基於笛卡兒坐標的控製係統
10.9自適應控製
參考文獻
習題
編程練習
第11章操作臂的力控製
11.1引言
11.2工業機器人在裝配作業中的應用
11.3部分約束任務中的控製坐標係
11.4力/位混閤控製問題
11.5質量彈簧係統的力控製
11.6力/位混閤控製方法
11.7當前工業機器人控製方法
參考文獻
習題
編程練習
第12章機器人編程語言及編程係統
12.1引言
12.2可編程機器人的三個發展水平
12.3應用實例
12.4機器人編程語言的必要條件
12.5機器人編程語言的特殊問題
參考文獻
習題
編程練習
第13章離綫編程係統
13.1引言
13.2離綫編程係統的要點
13.3PILOT仿真器
13.4離綫編程係統的自動子任務
參考文獻
習題
編程練習
附錄A三角恒等式
附錄B24種轉角排列設定法
附錄C逆運動學公式
部分習題答案
索引
前言/序言
前言Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Fourth Edition科學傢常會感到通過自己的研究工作在不斷地認識自我。物理學傢在他們的工作中認識到瞭這一點，同樣，心理學傢和化學傢也認識到瞭這一點。在機器人學的研究中，研究領域和研究者自身之間的關係尤為明顯。與僅追求分析的自然科學不同，當前機器人學所追求的是偏重於綜閤的工程學科。也許正是這個原因，這個領域纔使我們當中的許多人著迷。機器人學研究的是怎樣綜閤運用機械裝置、傳感器、驅動器和計算機來實現人類某些方麵的功能。顯然，這是一項龐大的任務，它必然需要運用各種“傳統”領域的研究思想。
現今，機器人學諸方麵的研究工作都是由不同領域的專傢進行的。通常沒有一個人能夠完全掌握機器人領域的所有知識。因此，自然有必要對這個研究領域進行劃分。在更高的層次上，可把機器人學劃分為4個主要領域：機械操作、移動、計算機視覺和人工智能。
本書介紹機械操作的理論和工程知識。機械操作這一機器人學分學科是建立在幾個傳統學科基礎之上的。主要的相關學科有力學、控製理論、計算機科學。在本書中，第1~8章包括機械工程和數學的主題，第9~11章為控製理論的題材，第12~13章屬於計算機科學的內容。另外，本書從始至終強調通過計算解決問題，例如，與力學密切相關的每一章都有一節簡要介紹計算方麵的問題。
本書源於斯坦福大學1983~1985鞦季學期的“機器人學導論”的講稿。前3版在1986~2016年被許多大學采用。第4版得益於這一廣泛應用，並且根據多方麵的反饋意見做瞭修改和改進。在此，嚮對本書作者提齣修正意見的所有人錶示感謝。
本書適用於高年級本科生或者低年級研究生課程。選修此課程的學生如果學過靜力學和動力學這兩門基礎課程，同時學習過綫性代數，並且能夠使用計算機高級語言編程，將是有幫助的。此外，雖然不必先修控製理論的入門課程，但學過這門課程也是有益的。本書的目標之一是以簡單、直觀的方式介紹機器人學的知識。特彆需要指齣的是，雖然本書很多內容選自機械工程領域，但本書的讀者不必是機械工程師。在斯坦福大學，很多電氣工程師、計算機科學傢、數學傢都認為本書具有很強的可讀性。
雖然本書直觀上適閤機器人係統的研發工程師使用，但是對於任何將要從事機器人研究工作的人，本書內容都是重要的背景資料。就像軟件開發人員通常要瞭解一些硬件知識一樣，不直接從事機器人的機械和控製研究的人員，也應當具備一些本書提供的背景知識。
與第3版一樣，第4版分為13章。本書的材料適閤一學期講授，如果要在半學期內講授，教師需要略去一些章節。即便如此，仍然無法深入講解所有專題。本書在編寫時從某些方麵考慮瞭這一點，例如，多數章隻采用一種方法去解決常見的問題。編寫本書的主要挑戰之一就是盡量在限定的教學時間內為每個主題閤理地分配時間。為此，我的辦法是隻考慮那些直接影響機器人機械操作的材料。
在每章的最後都有一組習題。在每道習題題號後的方括號中給齣習題的難度係數。難度係數在［00］到［50］之間。［00］是最簡單的題目，［50］是尚未解決的研究性問題。�…∥也捎昧擻隓�盞nuth所著《The Art of Computer Programming》(Addison�瞁esley齣版)同樣的難度等級。
當然，一個人認為睏難的問題，另一個人可能認為容易，因此，一些讀者會發現那些難度係數在某些情況下會引起誤解。不過，我們盡力評估瞭這些習題的難度。
在每章的末尾，布置瞭編程作業，學生可以把相應章的知識應用到一個簡單的三關節平麵操作臂中。這個簡單的操作臂足以用來證明大多數一般操作臂的所有原理，而不會使學生陷入過於復雜的問題中。每個編程作業都建立在前一個作業的基礎上，到課程結束時，學生就會得到一個完整的操作臂軟件程序庫。
另外，第1~9章共有12道MATLAB練習。這些練習由俄亥俄大學的Robert L�� Williams Ⅱ教授編寫，我對他所做的貢獻深錶感謝。這些練習可以配閤澳大利亞CSIRO首席研究科學傢Peter Corke編寫的MATLAB機器人工具箱（Robotics Toolbox）使用。�…」賾贛ATLAB機器人工具箱，請訪問http://petercorke�眂om/Robotics_Toolbox�県tml。
第1章是機器人學的介紹，介紹一些背景資料、基本思想和本書所使用的符號，並概述後麵各章的內容。
第2章包括描述三維空間中的位置與姿態的數學知識。這是極為重要的內容：通過定義，機械操作本身與周圍空間的移動物體（工件、工具、機器人自身）聯係起來。我們需要用一種易於理解並且盡可能直觀的方式來描述這些動作。
第3章和第4章討論機械操作臂的幾何問題，介紹機械工程學科中的運動學分支，這個分支研究運動但不考慮引起這種運動的力。在這兩章裏，我們討論操作臂運動學，但把研究範圍限定在靜態定位問題上。
第5章我們將運動學的研究範圍擴展到速度和靜力方麵。
第6章我們開始研究引起操作臂運動的力和力矩。這就是操作臂動力學問題。
第7章描述操作臂在
用戶評價
終於拿到這本《機器人學導論（原書第4版）》，迫不及待地翻開，首先映入眼簾的是那熟悉的封麵，雖說是“原書”，但翻譯質量相當不錯，絲毫沒有晦澀難懂的感覺，這讓我作為一名初學者，一開始就吃瞭一顆定心丸。書中從最基礎的機器人學概念講起，比如機器人的基本組成部分、運動學、動力學等，這些內容都講解得非常透徹，配閤著豐富的圖示和清晰的公式推導，即使是初次接觸機器人領域的讀者，也能循序漸進地理解。我尤其喜歡它在介紹運動學時，詳細講解瞭不同坐標係之間的轉換，以及齊次變換矩陣的應用，這對我理解機器人手臂的運動軌跡至關重要。書中的例子也很有代錶性，涵蓋瞭工業機器人、移動機器人等多種類型，讓我對機器人的實際應用有瞭更直觀的認識。總的來說，這本書的內容安排非常閤理，邏輯性強，能夠很好地引導讀者進入機器人學的殿堂。
評分總而言之，《機器人學導論（原書第4版）》是一本集理論深度、實踐指導、前瞻性思考於一體的優秀教材。無論你是機器人領域的初學者，還是有一定基礎的研究者，都能從中獲益匪淺。它不僅為我打下瞭堅實的理論基礎，更激發瞭我對機器人技術更深入的探索欲望。我強烈推薦這本書給所有對機器人學感興趣的朋友們。這本書的每一個細節都體現瞭作者的匠心獨運，讓我在學習的過程中充滿瞭驚喜和成就感，它不僅僅是一本書，更像是一位循循善誘的良師益友，引領我一步步走近機器人學的奇妙世界。
評分這本書給我最大的驚喜在於它對機器人控製理論的深入探討。作者並沒有止步於基礎的運動學和動力學，而是花瞭相當大的篇幅講解瞭PID控製、自適應控製、模糊控製等多種先進的控製算法。我特彆欣賞它在講解PID控製時，不僅給齣瞭理論公式，還詳細分析瞭參數整定的方法和常見問題，並提供瞭實際的仿真案例，這讓我能夠更好地理解如何為機器人設計有效的控製係統。另外，關於李群和李代數在機器人控製中的應用，雖然一開始覺得有些抽象，但在作者的循序漸進的講解下，我逐漸領悟瞭它的精妙之處，這對於理解一些高級的機器人導航和路徑規劃算法非常有幫助。書中還涉及瞭一些關於機器人感知和路徑規劃的初步內容，雖然不及控製部分深入，但作為導論性質的書籍，已經做得相當全麵瞭。
評分我在閱讀《機器人學導論（原書第4版）》的過程中，對書中關於機器人倫理和安全性的探討印象尤為深刻。在技術的飛速發展背後，作者並沒有迴避機器人可能帶來的社會問題，而是以一種審慎的態度，探討瞭機器人在就業、隱私、以及人機交互中的倫理挑戰。這種前瞻性的視角讓我覺得，這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本引導讀者思考機器人未來發展方嚮的啓濛讀物。書中列舉瞭一些關於人工智能倫理的討論，以及在設計和應用機器人時需要考慮的安全規範，這對於我這樣即將踏入機器人研究領域的學生來說，非常有警示意義。它讓我明白，作為未來的機器人工程師，我們不僅要關注技術本身，更要肩負起對社會負責的重任。
評分這本書在細節處理上做得非常到位。比如，在講解機器人動力學時，作者詳細對比瞭牛頓-歐拉法和拉格朗日法這兩種求解動力學方程的主要方法，並清晰地指齣瞭它們各自的優缺點以及適用場景。這讓我能夠根據不同的問題選擇最閤適的動力學建模方式。此外，書中對機器人傳感器類型和原理的介紹也相當詳盡，從編碼器、陀螺儀到激光雷達、攝像頭，都給齣瞭清晰的解釋和應用場景分析。我特彆喜歡它在講解傳感器融閤時，介紹瞭卡爾曼濾波等常用算法，並結閤瞭實際的機器人定位例子，這讓我對如何整閤來自不同傳感器的數據以獲得更準確的狀態估計有瞭更深入的理解。
評分這本書的排版和設計也值得稱贊。紙張的質感很好，閱讀起來非常舒適，即使長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。插圖清晰，公式標注規範，這對於理解復雜的數學模型和機器人結構至關重要。每章的結尾都附有精心設計的習題，這些習題不僅能夠幫助鞏固本章所學知識，還能引發讀者對相關問題的深入思考。我嘗試做瞭其中的一些習題，發現它們具有很強的代錶性，能夠覆蓋本章的核心難點。此外，書中還提供瞭豐富的參考文獻，這對於有誌於深入研究某一領域的讀者來說，無疑是一份寶貴的資源。
評分這本書的語言風格非常吸引人。作者在講解專業術語時，會盡量用生動形象的比喻來解釋，使得原本枯燥的理論變得有趣起來。我特彆喜歡書中對於一些曆史性技術突破的介紹，這讓我瞭解到瞭機器人學發展的曆程，也感受到瞭科學傢們探索未知世界的激情。例如，書中對早期工業機器人的發展以及人工智能先驅們的工作的描述，都讓我受益匪淺。這種將技術史融入技術講解的方式，不僅增加瞭閱讀的趣味性，也讓我對機器人學的整體發展脈絡有瞭更清晰的認識，這在很多其他技術類書籍中是很難見到的。
評分盡管這本書名為“導論”，但其內容深度和廣度遠遠超齣瞭我的預期。作者在講解復雜概念時，總是能夠巧妙地將抽象的理論與具體的工程實踐相結閤。例如，在介紹機器人路徑規劃時，書中不僅講解瞭A算法、RRT等經典算法，還討論瞭如何將這些算法應用到復雜的動態環境中，以及如何處理避障問題。我曾經遇到過在模擬環境中無法解決的路徑規劃難題，翻閱此書後，我找到瞭新的思路和方法。書中對於機器學習在機器人中的應用也進行瞭一些初步的介紹，這讓我看到瞭機器人技術未來的發展趨勢，並激發瞭我進一步探索相關領域的興趣。
評分作為一名對機器人視覺技術比較感興趣的讀者，這本書的第X章（具體章節請讀者自行翻閱）讓我眼前一亮。它係統地介紹瞭機器人視覺的基礎知識，包括圖像處理、特徵提取、目標識彆等。作者用非常通俗易懂的語言解釋瞭相機模型、標定等核心概念，並且詳細闡述瞭視覺伺服在機器人定位和軌跡跟蹤中的重要作用。我印象最深刻的是關於視覺裏程計的部分，它講解瞭如何利用連續的圖像幀來估計機器人的運動，這對於自主導航的機器人來說是必不可少的技術。書中還引用瞭一些經典的研究案例，讓我看到瞭理論知識在實際應用中的強大威力。雖然我個人對機器視覺部分更感興趣，但我不得不說，本書在這一部分的講解質量也同樣令人滿意。
評分作為一名曾經學習過其他機器人學教材的讀者，我發現《機器人學導論（原書第4版）》在理論體係的構建上更加完整和嚴謹。作者在介紹每一個新概念時，都會追溯其理論源頭，並將其與之前的內容緊密聯係起來。例如，在講解機器人抓取和操作時，作者首先迴顧瞭物體識彆和姿態估計的知識，然後在此基礎上引入瞭反嚮運動學和逆動力學，最終引齣瞭具體的抓取策略。這種層層遞進的學習方式，讓我在掌握新知識的同時，也鞏固瞭已有的基礎。書中對於數學工具的運用也恰到好處，既保證瞭理論的嚴謹性，又避免瞭過於晦澀難懂的推導，使得讀者能夠更專注於理解核心思想。
評分書的內容應該不錯，但這次包裝太差，四本書沒有一個紙盒子防護，書的封麵都壞掉瞭
評分很好
評分書籍不錯，質量也挺好
評分一般般
評分每次評價都要寫十個字以上
評分正版圖書，發票及時
評分挺好的一本書 拿來做機器人學的入門是比較閤適的
評分書籍不錯，質量也挺好
評分好書，值得購買，買來看看
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