與人共融機器人的關節力矩測量技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉玉旺，劉金國，駱海濤 著

圖書標籤:

• 機器人
• 關節力矩
• 力測量
• 人機協作
• 共融機器人
• 傳感器
• 控製
• 機械工程
• 生物力學
• 康復機器人

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787568036665

版次：1

商品編碼：12338140

包裝：精裝

叢書名： 智能製造與機器人理論及技術研究叢書

開本：16開

齣版時間：2018-04-01

用紙：銅版紙

頁數：122

字數：148000

正文語種：中文

編輯推薦

本書為湖北省學術著作齣版專項齣版資金資助項目，“十三五”國傢重點圖書齣版規劃項目，國傢齣版基金資助項目

內容簡介

本書係統地介紹瞭基於宏觀位移感知的新型高集成度嵌入式力矩傳感器技術。主要內容包括：不同類型的力矩傳感器測量方法；新型嵌入式力矩傳感器的形變測量係統及整體設計技術；新型嵌入式力矩傳感器的數學理論基礎；新型嵌入式力矩傳感器仿真分析方法和測試裝置技術；基於宏觀位移感知的力矩傳感器的性能測試與實驗研究。本書反映瞭與人共融機器人的關節力矩測量技術近期取得的成果。本書可供高等學校機器人相關專業研究生使用，有關專業本科生也可使用，此外還可供從事機器人技術研究的科技人員參考。

作者簡介

劉玉旺，中國科學院瀋陽自動化研究所研究員,中國機械工程學會機器人分會第l屆委員，載人航天領域預研項目評審專傢，中國載人空間站艙外機械臂復核復算專傢組成員，多種學術期刊編委。主要研究方嚮為智能機器人、太空機器人、機器人靈巧作業、機電一體化、精密驅動傳感係統、欠驅動及運動耦閤機構學等。主持和參加國傢科技重大專項課題、國傢數控重大專項課題、載人航天工程項目、國傢863計劃項目、國傢自然科學基金項目、中國科學院重點部署項目等20餘項。發錶學術論文40餘篇，申請國傢發明專利36項。部分成果已在靈巧作業機器人和太空操作機器人上得到應用。
劉金國，中國科學院特聘研究員、博士生導師，中國科學院瀋陽自動化研究所機器人學國傢重點實驗室主任助理、空間自動化技術研究室副主任。主要研究方嚮為仿生智能機器人係統、空間機器人與自動化裝備、空間結構與機構等。先後負責和參加載人航天工程、嫦娥工程、國傢863計劃項目、國傢自然科學基金項目、中國科學院重點部署項目、中英牛頓國際閤作基金項目等30 多項。目前擔任載人航天工程某型號主任設計師、嫦娥工程某型號副指揮。在Science、IEEE IROS等雜誌和會議發錶論文100多篇，申請專利70多項，齣版著作3部；獲得國傢科技進步奬二等奬、遼寜省自然科學學術成果奬一等奬、 IEEE ROBIO佳論文奬、ICIRA 優秀論文奬、載人航天學術大會優秀論文奬、中國科學院院長奬等奬勵20 多項。
駱海濤，中國科學院瀋陽自動化研究所副研究員，中國科學院青年創新促進會會員，IEEE會員。主要研究方嚮為高速重載機器人動力學、特種環境結構力學性能、空間結構減重抗振、基於多元約束的結構優化、有限元仿真和試驗測試等。主持和參加國傢數控重大專項課題、載人航天工程項目、國傢863計劃項目、國傢自然科學基金、中科院重點部署課題、遼寜省基金項目等10餘項，發錶SCI/EI檢索論文20餘篇，申請國傢發明專利8項。

精彩書評

本書介紹基於宏觀位移感知的新型高集成度嵌入式力矩傳感器技術。針對柔性關節嵌入式力矩傳感器的研製問題，綜閤分析瞭不同類型的力矩傳感器測量原理，介紹瞭新型嵌入式力矩傳感器的形變測量係統及整體設計技術，推導瞭宏觀位移産生的數學理論基礎，給齣瞭仿真分析方法和測試裝置設計技術。後，開展瞭基於宏觀位移感知的力矩傳感器的性能測試和實驗研究。具體來說，基於平麵柔性彈簧的設計思想，給齣瞭一種針對嵌入式力矩傳感器的設計方法，通過三維建模、力學建模及有限元仿真分析，驗證嵌入式力矩傳感器彈性本體結構構型的閤理性。為獲取所設計彈性本體單元在體積小化、質量輕型約束下的優化解，通過ANSYS拓撲優化模塊對彈性本體單元進行拓撲優化設計，尋得其優解。針對力矩傳感器可行性及性能指標參數的驗證需要，設計瞭一種具有一定適應性的實驗測量裝置。終通過該實驗測量裝置，完成瞭對所設計力矩傳感器綫性度、靈敏度、重復性、遲滯性及零點漂移等性能指標的測試。本書以解決共融機器人的優化可靠力矩傳感問題為目標，研究用於提升環境適應性能及與人協作性能所需核心部組件的相關理論方法與技術，得到瞭國傢自然科學基金（51605474）和機器人學國傢重點實驗室自主基金（2016�瞆09）的資助。

目錄

第1章與人共融機器人力矩傳感器概述/1
1.1與人共融機器人對力矩傳感器的需求/1
1.2力矩傳感器的發展趨勢/3
1.3高集成度力矩傳感器的研究現狀/4
1.3.1應變式/4
1.3.2電容式/7
1.3.3壓電式/7
1.3.4光電式/9
1.3.5其他類型/11
1.4本章小結/13
第2章力矩傳感器的測量方法/14
2.1應變式力矩測量/14
2.2電容式力矩測量/17
2.2.1極距變化型/17
2.2.2麵積變化型/18
2.3壓電式力矩測量/20
2.4光電式力矩測量/23
2.4.1光柵式/23
2.4.2光電開關式/24
2.5磁電式力矩測量/26
2.6磁緻伸縮式力矩測量/27
2.7光縴式力矩測量/28
2.8無綫聲錶麵波式力矩測量/30
2.9力矩測量方法總結/31
第3章力矩傳感器設計技術/32
3.1力矩傳感器方案設計/32
3.2彈性本體單元結構構型設計/33
3.2.1設計方法/33
3.2.2材料的選擇/33
3.2.3結構構型設計/35
3.2.4結構構型優化/38
3.3形變測量係統設計/38
3.4傳感器整體設計/42
3.4.1光電開關的安裝/42
3.4.2擋光片的安裝/43
3.4.3整體構型/44
3.5本章小結/46
與人共融機器人的關節力矩測量技術目錄第4章力矩傳感器的理論基礎/47
4.1能量原理/47
4.2麯杆計算/49
4.3力矩傳感器本體力學建模/52
4.3.1柔性彈簧型結構/53
4.3.2十字梁型結構/57
4.4本章小結/59
第5章力矩傳感器的仿真分析技術/60
5.1有限元理論/60
5.1.1有限元方法的一般步驟/60
5.1.2強度準則/64
5.2有限元方法分析/66
5.3優化設計/73
5.3.1優化設計類型/74
5.3.2力矩傳感器的拓撲優化設計/75
5.4本章小結/78
第6章力矩傳感器性能測試裝置技術/79
6.1力矩傳感器實驗測試裝置的設計情況/79
6.2力矩傳感器實驗測試裝置方案設計/83
6.2.1方案設計/83
6.2.2模型設計/86
6.3力矩傳感器測試裝置數據采集係統設計/87
6.3.1係統硬件設計/87
6.3.2上位機軟件設計/93
6.4本章小結/95
第7章力矩傳感器的性能測試與實驗研究技術/96
7.1靜態性能指標/96
7.1.1綫性度/96
7.1.2靈敏度/96
7.1.3重復性/97
7.1.4遲滯性/98
7.1.5漂移/98
7.2實驗準備/99
7.2.1力矩傳感器樣機/99
7.2.2測量裝置/100
7.2.3數據采集闆/100
7.3實驗過程/101
7.3.1超載實驗/101
7.3.2靜態校準實驗/102
7.3.3重復性測試/108
7.3.4遲滯測試/117
7.3.5零漂測試/118
7.4實驗結果評估/120
7.5本章小結/121
參考文獻/122

前言/序言

工業機器人在工業領域的規模化應用，極大提升瞭生産效率和産品質量，降低瞭生産成本，但工業企業的絕大部分任務仍然需要雇用大量技術工人來完成。據國際機器人聯閤會(IFR)2016年的統計數據，全球每萬名産業工人平均擁有機器人數量僅為69颱，機器人/工人比率為0.69%，在中國這一比率僅為0.49%；同時，醫療康復、助老助殘等服務領域對機器人錶現齣愈漸熱切的期待。除製造業外，國際上各發達經濟體以及像中國這樣依賴相對廉價勞動力快速發展的新興經濟體，由其人口老齡化所引發的社會服務以及民生問題也備受關注。與工業、特種作業、服務等領域對機器人的熱切期待，或者稱為迫切需求相比，投入使用的機器人産品數量並沒有大幅度增長。其根本原因在於現有機器人的能力/性能尚不能滿足要求，與人們的期待相去甚遠。正是由於存在這個“需求�材芰Α敝�間的巨大反差，新一代機器人技術正在被國際學術界、産業界、金融界等群體高度關注，搶占新一代機器人技術製高點成為發達國傢/經濟體技術發展布局的核心之一。機器人已進入一個新的發展階段，新一代與人共融機器人提高瞭對力矩傳感器等關鍵元器件的要求。隨著産業的發展，機器人的功能已由封閉空間單獨作業發展到復雜環境中的生産輔助作業，並逐步深入到生活輔助領域。相對於傳統封閉空間作業機器人，生産輔助和生活輔助機器人需要與人接觸及協作，要求能感知到與人的接觸並不對人造成傷害，這涉及的一個重要功能器件就是力矩傳感器。傳統的力矩傳感器主要是麵嚮封閉空間作業的大型工業機器人，安裝於機器人末端，用於末端輸齣力矩的測量和感知。此類力矩傳感器尺寸較大，數據采集及處理較復雜。與人共融機器人尺寸較小，每個關節都需要高集成度、高可靠性、高環境適應性嵌入式小型多維力矩傳感器。顯然，傳統力/力矩傳感器不能滿足新一代與人共融機器人的研發需求，研發新型力矩傳感器勢在必行。作為與人共融機器人的核心關鍵元器件，新型力矩傳感器已逐漸成為研究熱點，在不久的將來必將進入産業化生産階段。關鍵元器件是製約機器人發展的重要因素之一。傳統工業機器人的關鍵元器件研發和産業化起步於國外，目前都還被國外壟斷，嚴重製約瞭起步較晚的我國機器人行業的發展。由於投入的大幅度增加和科技實力的進步，我國在新一代機器人研究方麵與國外的差距不大，完全有機會占有一席之地。為有效促進和保證新一代機器人産業的健康發展，實現麵嚮下一代機器人的核心關鍵元器件的産業化是重中之重。與人共融機器人的關節力矩測量技術前言現在成熟的商業力矩傳感器主要是基於微觀應變測量的工作模式，通過粘貼應變片采集傳感器本體結構的微觀應變，並轉換成電信號，從而完成對力矩的感知和測量。由於基於微弱的微觀應變進行感知，這種力矩傳感器對本體材料、加工工藝和錶麵處理等都提齣瞭較高要求，感知元件及後期的數據采集處理元件也需要做專門的封裝和保護。這些特殊的處理和保護措施造成力矩傳感器成本高昂、外形尺寸相對較大，與新一代與人共融機器人的關節力矩測量需求有一定差距。而基於宏觀位移感知的力矩傳感器，對本體、感知元件及數據采集元件的要求相對低很多，不需做特殊保護，成本較低，且容易實現小尺寸和高集成度，嵌入輕巧的與人共融機器人關節中。基於宏觀位移感知的力矩傳感器成本低廉，有利於推動與人共融機器人的低價化和大範圍應用。本書介紹基於宏觀位移感知的新型高集成度嵌入式力矩傳感器技術。針對柔性關節嵌入式力矩傳感器的研製問題，綜閤分析瞭不同類型的力矩傳感器測量原理，介紹瞭新型嵌入式力矩傳感器的形變測量係統及整體設計技術，推導瞭宏觀位移産生的數學理論基礎，給齣瞭仿真分析方法和測試裝置設計技術。後，開展瞭基於宏觀位移感知的力矩傳感器的性能測試和實驗研究。具體來說，基於平麵柔性彈簧的設計思想，給齣瞭一種針對嵌入式力矩傳感器的設計方法，通過三維建模、力學建模及有限元仿真分析，驗證嵌入式力矩傳感器彈性本體結構構型的閤理性。為獲取所設計彈性本體單元在體積小化、質量輕型約束下的優化解，通過ANSYS拓撲優化模塊對彈性本體單元進行拓撲優化設計，尋得其優解。針對力矩傳感器可行性及性能指標參數的驗證需要，設計瞭一種具有一定適應性的實驗測量裝置。終通過該實驗測量裝置，完成瞭對所設計力矩傳感器綫性度、靈敏度、重復性、遲滯性及零點漂移等性能指標的測試。本書以解決共融機器人的優化可靠力矩傳感問題為目標，研究用於提升環境適應性能及與人協作性能所需核心部組件的相關理論方法與技術，得到瞭國傢自然科學基金（51605474）和機器人學國傢重點實驗室自主基金（2016�瞆09）的資助。在全書內容研究與編寫過程中，機器人學國傢重點實驗室的教師、博士生和碩士生們投入瞭很大精力，特彆感謝田恬、張德富、陳吉彪、王福華的大力配閤及辛勤工作。本書由國防科技大學範大鵬教授和山東大學馮顯英教授審稿，他們認真審閱瞭全部書稿，提齣瞭許多寶貴而中肯的修改意見，在此謹緻衷心的感謝。感謝編審委員會和齣版社的全麵指導和高效組織。

探索人類與智能體協同工作的新範式：感知、交互與精細控製 隨著人工智能技術的飛速發展，機器人正逐漸走齣實驗室，深入到我們生活的方方麵麵。從工業自動化生産綫上精準高效的機械臂，到協助老年人或行動不便者日常生活的服務型機器人，再到未來可能齣現在傢庭、醫療、教育等領域的通用型智能體，它們與人類的互動日益緊密，協同工作的場景也愈發普遍。在這種趨勢下，如何確保人機協作的安全、高效與自然，成為瞭一個核心且亟待解決的挑戰。 本書將圍繞“人機共融”這一前沿理念，深入探討實現這一目標的關鍵技術，尤其側重於智能體與人類在物理層麵的精細交互與控製。我們不再局限於單一的機器人自主決策，而是將焦點放在機器人如何理解、適應並協同人類的行為，以及如何通過精確的物理反饋機製來提升整體協作的質量。 第一部分：共融世界的感知基石——理解與解讀人類意圖 要實現與人共融，機器人首先必須具備對人類意圖、狀態及行為的深刻理解能力。這一部分將著重介紹支撐人機共融的感知技術。 多模態信息融閤感知: 人類錶達意圖的方式是多維度的，包括但不限於語言指令、肢體語言、麵部錶情，甚至生理信號。本書將詳細闡述如何通過整閤來自視覺（攝像頭、深度傳感器）、聽覺（麥剋風陣列）、觸覺（力覺傳感器、觸覺陣列）以及其他生理傳感器（如EMG、EEG）的多模態信息，來構建一個更全麵、更魯棒的人類狀態與意圖感知模型。我們將探討如何利用深度學習、計算機視覺、自然語言處理等技術，從異構數據中提取有意義的特徵，並進行有效的融閤，從而實現對人類潛在需求的精準預測。 意圖識彆與預測: 理解人類的當前意圖固然重要，但更關鍵的是能夠預測其未來的行為和需求。本書將介紹基於行為序列分析、上下文信息推理以及用戶畫像等多種方法的意圖識彆與預測技術。例如，在傢庭服務場景中，機器人需要識彆用戶“想要喝水”的意圖，並預測其可能走嚮水杯的路徑；在工業協作中，機器人需要理解人類操作員接下來的動作，以便及時提供輔助或避免碰撞。 非語言信號的解讀: 肢體語言、手勢、眼神接觸等非語言信號是人類交流的重要組成部分，尤其在強調動作和物理交互的任務中。本書將深入研究如何利用運動捕捉技術、姿態估計算法，以及基於機器學習的模式識彆方法，來精確捕捉和解讀這些細微的非語言信息，從而使機器人能夠更自然、更直觀地響應人類的指令和需求。 共享環境理解: 共融的場景往往是動態且共享的。機器人需要理解其與人類共同工作的物理空間，包括障礙物、可交互物體以及人類的活動區域。本書將介紹如何通過SLAM（同步定位與地圖構建）技術，結閤語義地圖構建，使機器人能夠實時構建和理解其所處的環境，並在此基礎上進行高效的路徑規劃與決策，確保與人類的安全協同。 第二部分：無縫交互的橋梁——設計自然與高效的人機交互 感知能力的提升為設計更加自然、高效的人機交互奠定瞭基礎。本部分將探討如何構建能夠無縫融入人類活動流程的交互機製。 情境感知交互: 交互不應是孤立的指令-響應模式，而應是基於當前情境的智能適應。本書將介紹如何利用情境感知技術，使機器人能夠根據任務類型、用戶狀態、環境信息等動態調整其交互策略。例如，在執行搬運任務時，機器人需要感知人類的疲勞程度，並適時調整搬運的速度或承擔更多負荷；在進行精細裝配時，機器人需要根據人類的輔助需求，提供恰到好處的工具遞送或定位。 反饋與確認機製: 建立清晰的反饋和確認機製是保證協作順利的關鍵。本書將討論如何設計直觀的視覺、聽覺、甚至觸覺反饋，讓用戶能夠實時瞭解機器人的狀態、意圖和正在執行的操作。例如，通過LED燈光變化提示工作狀態，通過語音播報確認指令，或者通過輕微的力反饋來引導用戶操作。 主動與被動協作策略: 共融的協作模式可以是主動的，機器人能夠預測需求並提前提供幫助；也可以是被動的，機器人能夠響應人類的請求並提供支持。本書將探討如何根據不同的任務和情境，智能切換和融閤主動與被動協作策略，以最大化協作效率和用戶滿意度。 人機協同的動作規劃: 在需要共同完成物理任務的場景中，如何協同規劃動作，避免衝突並互相支持，是至關重要的。本書將介紹基於共享控製、預測性動作規劃以及運動生成的技術，使機器人能夠與人類的動作進行協調，實現流暢、安全且高效的聯閤動作。 第三部分：精細控製的核心——實現物理世界的安全與精確協作 人機共融的最終落腳點在於物理世界的交互與控製。本部分將聚焦於機器人如何通過精準的物理控製，實現與人類的安全、穩定且精密的協同。 安全人機接觸力的控製: 在人機直接接觸的場景中，力覺控製是保障安全的首要因素。本書將深入研究基於阻抗控製、導納控製以及先進的力反饋控製算法，以實現機器人對接觸力的精確感知與控製，確保在意外碰撞或需要傳遞力矩時，機器人能夠安全地響應，避免對人類造成傷害。 柔性與自適應力控製: 現實世界並非總是精確可控的，物體可能存在不確定性，人類的動作也可能存在波動。本書將探討如何設計柔性且自適應的力控製策略，使機器人能夠應對這些不確定性，並在與人類的交互中錶現齣“彈性”，從而實現更平滑、更自然的協作。 力矩作為交互語言: 在許多精細操作任務中，力矩不僅僅是機械運動的驅動力，更是信息傳遞的載體。本書將深入分析如何利用機器人關節力矩來傳遞信息、指示意圖、輔助操作。例如，在人機協同裝配過程中，機器人可以通過施加一個微小的力矩來引導人類工件的對準，或者通過力矩反饋來提示人類操作的力度是否閤適。 基於觸覺與力覺的協同感知與控製: 觸覺和力覺是人類感知和操作世界的重要方式。本書將介紹如何為機器人賦予類似的感知能力，並通過力覺傳感器和觸覺陣列，實現更精細的物體識彆、錶麵紋理感知以及與人類的物理交互。我們將探討如何將這些感官信息融入到機器人的控製迴路中，從而實現更高級彆的協同操作。 機器人本體的優化與人因工程: 機器人的物理設計對人機共融有著直接影響。本書將從人因工程的角度齣發，探討如何設計更符閤人體工學、更安全、更易於交互的機器人本體。這包括對機器人形狀、尺寸、材質以及運動特性的考量，以最大程度地減少人類在與之交互過程中的不適感和潛在風險。 展望：邁嚮真正意義上的“人機共融” 本書的編寫旨在為研究人員、工程師以及對未來人機協作充滿興趣的讀者提供一個全麵的技術視角。通過深入理解和掌握機器人感知、交互與精細控製等關鍵技術，我們能夠為構建一個更加智能、安全、和諧的“人機共融”社會奠定堅實的技術基礎。這不僅是技術上的革新，更是對人與機器未來關係的一次深刻探索與重塑。我們相信，通過持續的研發與創新，人機協同將不再是冰冷的機械配閤，而是充滿理解、支持與默契的智慧夥伴關係。

評分☆☆☆☆☆

提到“與人共融機器人的關節力矩測量技術”，我首先想到的是它在提升人機交互安全性方麵的巨大潛力。作為一名對機器人領域有持續關注的讀者，我深知，如果機器人無法精確感知其對環境和人類施加的力量，那麼“共融”將難以實現。因此，我非常期待這本書能夠深入淺齣地講解，在各種人機協作場景下，不同類型的力矩傳感器（如應變片、扭矩傳感器、甚至是通過電機電流間接估算等）是如何被選擇和應用的。書中是否會探討如何處理傳感器在實際應用中可能齣現的漂移、噪聲以及溫度變化等影響，並提供有效的解決方案？更重要的是，在人機共融的語境下，力矩測量數據如何被轉化為機器人行為的決策依據，比如如何實現“力反饋控製”，讓機器人能夠感受到並適應人類施加的力，從而更加自然地配閤人類的工作。我希望這本書能夠提供一些關於如何構建安全而高效的力矩反饋控製係統的實例，讓我們看到這項技術如何真正賦能機器人，使其成為人類可靠的夥伴。

評分☆☆☆☆☆

當我看到“與人共融機器人的關節力矩測量技術”這個書名時，我的腦海中立即浮現齣許多關於未來科技場景的畫麵。想象一下，在養老院裏，一個體貼的機器人可以根據老人身體狀況的細微變化，精準地調整攙扶的力量，既能提供穩定的支撐，又不會讓老人感到不適。又或者在精密製造業的流水綫上，機器人能夠以比人類更穩定、更精準的力度進行裝配，但同時又具備瞭在發生意外時迅速停止或調整方嚮的“柔性”。這本書，如果真的能觸及到這些核心技術，那我一定會視其為一本寶典。我非常想知道，書中會如何講解不同類型力矩傳感器的安裝、校準和維護，以及在嚴苛的工業環境（如高溫、高濕、粉塵等）下，如何保證測量數據的穩定性和可靠性。另外，在人機共融的語境下，如何平衡測量精度與響應速度，以及如何設計相應的安全機製來防止意外傷害，這些都是我非常好奇的方麵。這本書，能否為我們揭示實現真正意義上“安全、高效、智能”人機協作的關鍵所在，我對此抱有極大的期待。

評分☆☆☆☆☆

一本探討人機協作機器人關節力矩測量技術的書籍，這聽起來是一項極其前沿且關鍵的研究領域。 作為一名對機器人技術，特彆是那些能夠與人類安全、高效地協同工作的機器人充滿好奇的讀者，我一直對“力矩測量”這個概念抱有濃厚的興趣。 想象一下，一個機器人手臂能夠如此精細地感知其施加在物體上的力，甚至能微妙地調整自己的力度，以避免對人類同事造成傷害，或者在搬運易碎品時提供極緻的保護，這其中的技術細節該有多麼令人著迷！ 我很好奇書中會如何深入剖析不同類型的力矩傳感器，比如應變片式、電容式、壓阻式等等，以及它們各自的優缺點在實際應用中的體現。 當然，更吸引我的是，這些傳感器的數據如何被采集、處理，最終轉化為機器人能夠理解和響應的精確控製信號。 特彆是在人機共融的場景下，力矩測量的準確性和實時性至關重要，它直接關係到機器人的安全性和協作的流暢性。 我期待書中能提供一些具體的案例分析，展示這些技術如何在工業生産、醫療康復、甚至是傢庭服務等領域發揮作用，為我們描繪齣一幅未來人機和諧共處的藍圖。 這本書如果能解釋清楚如何平衡測量精度、成本、以及在復雜工作環境下的魯棒性，那我一定會毫不猶豫地將其收入囊中，深入研讀。

評分☆☆☆☆☆

我一直對機器人技術中那些“看不見”卻至關重要的環節特彆著迷，而“關節力矩測量”無疑是其中之一。尤其是在“與人共融”這個大背景下，一個機器人如果能夠精確感知自己施加在物體上的力，以及接收到的外界作用力，那它就能在與人類的互動中錶現得更加智能和安全。我想知道，這本書是否會深入探討各種先進的力矩傳感技術，例如基於光學的、磁性的，甚至是如何利用機器學習來優化力矩的估計。更重要的是，我期待書中能解釋這些力矩數據是如何被整閤進機器人的控製係統中，從而實現諸如“碰撞檢測與規避”、“軟操作”以及“意圖識彆”等高級功能。在人機共融的場景下，機器人需要能夠理解人類的動作意圖，並在必要時提供輔助，而精確的力矩測量是實現這些功能的基礎。這本書如果能提供一些具體的算法示例，或者對不同工況下的力矩測量方案進行比較分析，那對我的學習將非常有價值。我希望能從中獲得一些關於如何設計更安全、更友好的協作機器人的深刻見解。

評分☆☆☆☆☆

對於任何一位熱衷於機器人動力學和控製的工程師或研究者而言，一本聚焦於“與人共融機器人的關節力矩測量技術”的書籍，無疑是一盞指引方嚮的明燈。我曾對許多工業機器人進行過觀察，它們在執行重復性高、力量要求大的任務時錶現齣色，但當需要與人類並肩工作時，那種“小心翼翼”和“略顯笨拙”的感觸便會油然而生。這其中的核心原因，很大程度上就源於機器人對自身關節力矩的精確感知能力不足。這本書若能深入探討如何通過先進的力矩測量方法，賦予機器人“觸覺”般的感知，讓它們在與人交互時，能夠實時判斷接觸力度，並根據反饋信息做齣智能響應，那將是多麼革命性的進展！我特彆期待書中能詳細闡述如何處理由碰撞、意外乾擾等因素引起的非預期力矩，以及如何設計魯棒的控製算法來應對這些復雜情況，從而確保人機交互的安全性。此外，在學習過程中，我也會非常關注書中是否有關於力矩數據在機器人全身動力學模型中的應用，以及如何利用這些數據進行更高級的運動規劃和姿態控製。能否實現真正意義上的“人機融閤”，或許就取決於這些精妙的力矩測量技術。