机器人机构学的数学基础（第2版） epub 网盘 高速 下载地址大全 免费

本书是在《机器人机构学的数学基础》第1版的基础上经过缩减修订而成。以近年来的研究成果为主干，讲述以李群李代数、旋量理论为代表的现代数学工具在机器人机构学中的应用。全书总共9章，第1章为绪论。第2、3章主要介绍刚体运动群的基本概念，第4章讲述刚体运动群的李代数及其指数映射。第5章主要讲解刚体运动群与其李代数如何用在机器人运动学建模中。从第6章到第9章介绍旋量与旋量系基础理论及其在机器人机构学中的应用，包括复杂机构及机器人的自由度分析、构型综合、运动学分析、运动性能分析、静力学与刚度等问题。

第1章绪论 1 1.1机构学与机器人学的发展历史概述 1 1.2机构学及机器人学中的基本概念 5 1.2.1机构与机器人的基本组成元素：构件与运动副 5 1.2.2运动链、机构与机器人 7 1.2.3自由度与约束 8 1.2.4机器人机构的分类 8 1.3机器人机构学的主要研究内容 10 1.4机构学与机器人学研究中的现代数学工具 10 1.4.1李群、李代数概述 11 1.4.2旋量理论概述 12 1.5现代数学工具在机构学与机器人学中的应用举例 14 1.6机器人机构学研究中的几个经典问题 16 1.7文献使用与说明 16 1.8扩展阅读文献 18 习题 19 第2章李群与李子群 20 2.1群与李群的定义 20 2.2几种典型的群 21 2.3李子群及其运算 24 2.4SE(3)及其全部子群 26 2.5运动副与位移子群 27 2.6位移子流形 30 2.7应用实例——构造运动链 31 2.7.1位移子群生成元——等效运动链 32 2.7.2位移子流形的生成元——等效运动链 36 2.8扩展阅读文献 37 习题 38 第3章李群与刚体变换 40 3.1刚体运动与刚体变换 40 3.1.1刚体运动的定义 40 3.1.2刚体变换 41 3.2刚体的位姿描述 41 3.3刚体转动与三维旋转群 42 3.3.1刚体姿态的一般描述与旋转变换群 42 3.3.2刚体姿态的其他描述方法 44 3.4一般刚体运动与刚体运动群 47 3.4.1一般刚体运动与齐次变换矩阵 47 3.4.2SE(3)与一般刚体运动 48 3.5扩展阅读文献 50 习题 51 第4章刚体运动群的李代数 53 4.1李代数的定义 53 4.2刚体运动群的李代数 54 4.2.1SO（3)的李代数 54 4.2.2T（3)的李代数 55 4.2.3SE（2)的李代数 56 4.2.4SE（3)的李代数 56 4.2.5刚体运动群的正则表达与共轭表达 58 4.3指数映射 60 4.4刚体运动的指数坐标 63 4.4.1描述刚体转动的欧拉定理 63 4.4.2一般刚体运动的指数坐标 65 4.5刚体速度的运动旋量表达 70 4.5.1质点的瞬时运动速度 70 4.5.2刚体速度的运动旋量坐标 71 4.5.3刚体速度的坐标变换 72 4.5.4刚体速度的复合变换 73 4.6运动旋量与螺旋运动 74 4.6.1螺旋运动的定义 74 4.6.2运动旋量与瞬时螺旋运动 75 4.6.3螺旋运动的速度 78 4.7扩展阅读文献 78 习题 79 第5章机器人运动学基础 82 5.1D H参数与串联机器人正向运动学 82 5.2串联机器人正向运动学的指数积公式 84 5.2.1指数积公式 84 5.2.2惯性坐标系与初始位形的选择 85 5.2.3D H参数法与POE公式之间的关系 86 5.2.4实例分析 86 5.3串联机器人反向运动学的指数积公式 90 5.3.1反向运动学的指数积公式 90 5.3.2典型子问题的求解 93 5.3.3应用举例 95 5.4基于POE公式的机器人速度雅可比矩阵 96 5.5扩展阅读文献 99 习题 99 第6章旋量及其运算 101 6.1速度瞬心 101 6.2旋量的定义 102 6.3旋量的物理含义 105 6.3.1旋量的物理意义 105 6.3.2自互易旋量的物理意义 107 6.4力旋量 108 6.4.1力旋量的概念 108 6.4.2力旋量的旋量坐标 110 6.5机器人的力雅可比矩阵 111 6.5.1静力雅可比矩阵 111 6.5.2力雅可比与速度雅可比之间的对偶性（duality）讨论 112 6.6反旋量 113 6.6.1反旋量的物理意义 113 6.6.2特殊几何条件下的互易旋量对 114 6.7扩展阅读文献 117 习题 117 第7章线几何与旋量系 120 7.1线几何 120 7.1.1线矢量集、线簇及分类 120 7.1.2不同几何条件下的线矢量集相关性判别 122 7.1.3线空间 128 7.1.4偶量系 130 7.1.5等效线簇 130 7.2旋量系 133 7.2.1旋量系的定义 133 7.2.2旋量系维数（或旋量集的相关性） 的一般判别方法 135 7.2.3旋量系的分类 138 7.2.4可实现连续运动的旋量系 138 7.3互易旋量系 139 7.3.1互易旋量系的定义 139 7.3.2互易旋量系的解析求解 140 7.3.3旋量系与其互易旋量系之间的 几何关系 146 7.3.4互易旋量空间线图表达 147 7.4扩展阅读文献 148 习题 148 第8章运动与约束 152 8.1运动旋量系与约束旋量系 152 8.2等效运动副旋量系 153 8.2.1等效运动副旋量系的概念 153 8.2.2等效运动副旋量系的应用 154 8.3自由度空间与约束空间 159 8.3.1自由度空间与约束空间的基本概念 159 8.3.2常见运动副或运动链的自由度和约束线图 163 8.4自由度与约束分析 169 8.4.1与自由度和约束相关的基本概念 169 8.4.2机构自由度计算的基本公式 170 8.4.3并联机构的自由度与过约束分析 171 8.4.4基于几何图谱法的自由度分析 176 8.5构型综合 178 8.5.1一般步骤 178 8.5.2构型综合举例 178 8.5.3图谱法构型综合的基本思想 185 8.6扩展阅读文献 188 习题 189 第9章性能分析 196 9.1速度雅可比矩阵 196 9.1.1基于螺旋运动方程的串联机器人速度雅可比矩阵 196 9.1.2并联机器人的速度雅可比矩阵 199 9.2运动性能分析 201 9.2.1奇异性分析 201 9.2.2灵巧度分析 203 9.3传动性能分析 205 9.4刚度性能分析 207 9.4.1刚性体机器人机构的静刚度映射 207 9.4.2柔性机构的静刚度分析 209 9.5扩展阅读文献 218 习题 219 参考文献 221 部分习题答案或提示229

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