仿人機器人理論與技術(shù)

定　價：￥55.00

作　者：	陳懇，付成龍著
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項：	清華大學(xué)學(xué)術(shù)專著
標(biāo)　簽：	人工智能

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ISBN：	9787302225447	出版時間：	2010-06-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	275	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書是清華大學(xué)機器人及其自動化實驗室在仿人機器人領(lǐng)域多年研究成果的總結(jié)。它系統(tǒng)介紹了仿人機器人的基本原理及主要技術(shù)，主要內(nèi)容包括：仿人機器人概論；仿人步行的數(shù)學(xué)表示方法；仿人機器人的穩(wěn)定性理論；仿人機器人的運動規(guī)劃；仿人機器人的步行信息感知與傳感反射控制；仿人機器人的仿生控制。本書可供從事足式移動機器人研究的科研人員、相關(guān)專業(yè)的研究生或本科高年級學(xué)生使用。

作者簡介

　　陳懇，清華大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。1981年畢業(yè)于四川大學(xué)，獲學(xué)士學(xué)位；1984年和1987年畢業(yè)于浙江大學(xué)，分別獲碩士學(xué)位和博士學(xué)位.1991-1995年在美國伊利諾伊大學(xué)和普度大學(xué)任客座教授和研究員。主要從事機器人與仿生學(xué)、特種機器人技術(shù)與應(yīng)用、機電系統(tǒng)集成與自動化方面的研究。負(fù)責(zé)完成機器人及其自動化相關(guān)領(lǐng)域科研課題60余項；獲國家發(fā)明專利30項；發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇；主（合）編專著和教材7部。獲首屆中國青年科技獎、軍隊科技進(jìn)步二等獎和北京市教學(xué)成果一等獎。現(xiàn)任清華大學(xué)摩擦學(xué)國家重點實驗室和國家計算機集成制造工程中心副主任；兼任中國自動化、宇航和航空學(xué)會機器人與機械電子專業(yè)委員，《機器人》雜志編委，國家和機械工業(yè)科技獎評審專家和委員。付成龍，清華大學(xué)精密儀器與機械學(xué)系助理研究員。2002年畢業(yè)于同濟大學(xué)，獲學(xué)士學(xué)位；2007年畢業(yè)于清華大學(xué)，獲博士學(xué)位。主要從事仿人機器人與仿生機器人領(lǐng)域的研究。發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇；申請國家發(fā)明專利14項；獲2007年度中國機械工程學(xué)會優(yōu)秀論文獎，2007年度中國機械工程學(xué)會年會青年優(yōu)秀論文獎，2009年清華大學(xué)青年教師教學(xué)優(yōu)秀獎。

圖書目錄

1　仿人機器人概論
　1.1　仿人機器人的基本概念
　　1.1.1　自由度配置
　　1.1.2　驅(qū)動方式
　　1.1.3　足部機構(gòu)
　　1.1.4　傳感器
　1.2　仿人機器人的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
　　1.2.1　主動型仿人機器人的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
　　1.2.2　被動型仿人機器人的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
　1.3　存在的挑戰(zhàn)
　1.4　本書各章節(jié)的內(nèi)容安排
　參考文獻(xiàn)
2　仿人步行的數(shù)學(xué)表示方法
　2.1　引論
　2.2　仿人機器人的運動學(xué)建模
　　2.2.1　THBIP-Ⅰ仿人機器人
　　2.2.2　坐標(biāo)系定義與方向余弦矩陣
　　2.2.3　位置模型
　　2.2.4　各剛體的角速度
　　2.2.5　各剛體的角加速度
　　2.2.6　各剛體的質(zhì)心速度
　　2.2.7　各剛體的質(zhì)心加速度
　2.3　仿人機器人的動力學(xué)建模
　　2.3.1　正向動力學(xué)求解——拉格朗日方法
　　2.3.2　逆向動力學(xué)求解——牛頓-歐拉方法
　　2.3.3　動力學(xué)問題的符號自動推導(dǎo)
　2.4　地面碰撞建模
　　2.4.1　碰撞的假設(shè)條件
　　2.4.2　碰撞過程推導(dǎo)
　2.5　仿人機器人的整體步行模型
　　2.5.1　變維數(shù)混雜自動機
　　2.5.2　若干假設(shè)
　　2.5.3　正常平地前向步行的可能形式
　2.6　小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
3　仿人機器人的穩(wěn)定性理論
　3.1　引論
　3.2　現(xiàn)有的步行穩(wěn)定性判據(jù)及其局限性
　　3.2.1　ZMP穩(wěn)定性判據(jù)
　　3.2.2　龐加萊回歸映射穩(wěn)定性理論
　　3.2.3　質(zhì)心角動量判據(jù)
　3.3　雙足步行穩(wěn)定性及其降維方法
　　3.3.1　雙足步行穩(wěn)定性的直觀表述及其數(shù)學(xué)定義
　　3.3.2　生成不摔倒運動的方法
　　3.3.3　雙足步行穩(wěn)定性的降維原理和降維方法
　　3.3.4　降維后的任務(wù)空間模型
　3.4　任務(wù)空間的穩(wěn)定性判據(jù)
　　3.4.1　任務(wù)空間模型的基本假設(shè)與若干定義
　　3.4.2　截面序列及其與混雜狀態(tài)軌線的等價性
　　3.4.3　截面映射及其同胚的解析形式
　　3.4.4　截面映射穩(wěn)定性判據(jù)
　　3.4.5　有腳雙足機器人的仿真算例
　3.5　穩(wěn)定性判據(jù)的應(yīng)用(一)：行走模式規(guī)劃
　　3.5.1　欠驅(qū)動雙足機器人的步行數(shù)學(xué)模型
　　3.5.2　參數(shù)化的行走模式
　　3.5.3　行走性能指標(biāo)及其圖集
　　3.5.4　基于指標(biāo)圖集的行走模式規(guī)劃
　　3.5.5　實驗結(jié)果
　3.6　穩(wěn)定性判據(jù)的應(yīng)用(二)：行走模式轉(zhuǎn)換
　　3.6.1　行走模式一步轉(zhuǎn)換
　　3.6.2　行走模式多步轉(zhuǎn)換
　　3.6.3　實驗結(jié)果
　3.7　小結(jié)
　參考文獻(xiàn)
4　仿人機器人的運動規(guī)劃
5　仿人機器人的步行信息感知與傳感反射控制
6　仿人機器人的仿生控制
結(jié)束語