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1.內容簡介 本書結合作者多年來的Mecanum輪全方位移動機器人理論研究及工程應用實踐，詳細介紹了Mecanum輪全方位移動機器人的機構學及其優(yōu)化設計、全方位移動運動學與動力學分析等內容,在此基礎上進一步闡述該類型機器人的運動控制算法及其在智能物流搬運中的路徑規(guī)劃與軌跡跟蹤等理論與技術問題。 本書可作為高校高年級本科生、研究生的機器人理論與技術應用課程的教學用書，也可作為從事機器人開發(fā)、應用、維護的工程技術人員的參考用書。 2.目錄 第一章Mecanum輪全方位移動機器人概述1 11移動機器人技術1 12全方位移動機器人技術2 1.21Mecanum輪式移動機構3 1.22其他的全方位移動機構4 1.3Mecanum輪全方位移動機器人的應用6 第二章Mecanum輪全方位移動機器人的機構學9 21Mecanum輪機器人的運動原理9 211典型的Mecanum輪四輪移動原理9 212四主動和四被動的Mecanum輪移動車11 22Mecanum輪輥子的輪廓設計與支撐結構設計11 221輥子和輪轂的參數設計11 222參數化軟件設計14 223不同輪廓曲線的比較17 2.3Mecanum輪輥子彈性體與抗震優(yōu)化設計20 231不考慮變形的彈性體層厚度直接計算20 232抗震優(yōu)化設計21 24Mecanum輪機器人的懸架設計28 241四主動輪式全方位移動機器人28 2.42四主動四被動輪式全方位移動機器人30 2.5Mecanum輪機器人的可靠性分析31 2.51懸架豎直放置的五自由度AGV智能運輸車的垂向振動力學模型31 252懸架豎直放置的五自由度AGV智能運輸車的垂向振動數學模型33 第三章Mecanum輪全方位移動機器人的運動學與動力學39 31四輪Mecanum輪全方位移動機器人運動學分析39 3.11單個Mecanum輪運動學分析40 3.12四輪Mecanum輪全方位移動機器人運動學分析40 3.2Lagrange動力學建模簡介42 3.3四輪Mecanum輪全方位移動機器人動力學分析43 3.4任意布置四輪Mecanum輪全方位移動機器人分析45 3.5八輪Mecanum輪全方位移動機器人分析48 3.51四主動四被動Mecanum輪全方位移動機器人分析49 3.52八主動Mecanum輪全方位移動機器人分析51 第四章Mecanum輪全方位移動機器人的控制54 41Mecanum輪全方位移動機器人的精密運動控制54 411基于PID控制的機器人位置控制55 412基于模糊控制的電機速度控制56 413Mecanum輪系統(tǒng)的運動控制精度分析與設計56 4.2基于CAN總線的全方位移動機器人控制系統(tǒng)62 421CAN總線簡介62 422基于CAN的多電機協(xié)調運動控制系統(tǒng)設計63 423Windows XP下控制軟件設計64 424DOS下控制軟件設計72 43基于PMAC的運動控制系統(tǒng)74 431Windows XP下的控制軟件設計75 432DOS下的控制軟件設計78 第五章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑跟蹤80 51全方位移動機器人的路徑跟蹤問題80 52全方位移動機器人路徑跟蹤的運動模型82 521以跟蹤曲線為基準的誤差調整的運動學模型82 522以機器人為基準的誤差調整的運動學模型84 53全方位移動機器人路徑跟蹤的通過性條件85 531全方位移動機器人循跡過程中轉彎曲率半徑的計算85 532最小轉彎半徑87 533機器人幾何約束88 5.34機器人運動學約束89 535機器人動力學約束89 536速度與加速度的綜合關系92 537循跡曲線的參數約束92 54全方位移動機器人路徑跟蹤的穩(wěn)定性問題94 541穩(wěn)定性判定條件94 542加入PD算法的穩(wěn)定性條件95 55實際應用中的路徑跟蹤的問題96 551反向循跡96 5.52循跡過程中的自糾正97 第六章Mecanum輪全方位移動機器人雙傳感器視覺循跡99 61移動機器人的視覺導引原理99 62全方位移動機器人雙相機循跡的運動模型103 621以跟蹤曲線為基準的誤差調整的模型修改103 622以機器人為基準的誤差調整的模型修改103 63全方位移動機器人雙相機循跡系統(tǒng)的誤差修正算法104 631通過偏距修正控制機器人運動的方法 104 632利用偏距和偏角控制機器人運動的方法105 64全方位移動機器人循跡誤差補償的控制算法107 641PID控制算法介紹107 642使用PD算法的機器人循跡控制算法107 643自適應PID算法108 65全方位移動機器人雙傳感器視覺循跡的應用109 651實驗平臺介紹109 6.52機器人循跡實驗結果分析110 第七章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑規(guī)劃與定位117 71全方位移動機器人路徑規(guī)劃的算法設計117 72全方位移動機器人路徑規(guī)劃的曲線擬合120 721圓弧擬合120 722貝塞爾曲線擬合122 723Clothoid曲線擬合124 724三種曲線的比較126 73路徑規(guī)劃中岔路轉彎方法設計127 7.4路徑規(guī)劃中的標記識別129 75全方位移動機器人路徑規(guī)劃的應用129 751三種曲線擬合的仿真效果129 752路徑規(guī)劃仿真130 第八章Mecanum輪全方位移動機器人的協(xié)同控制技術133 81多機器人編隊協(xié)同控制133 811雙車直線隊形133 812三車正三角隊形135 813N車正N邊形隊形137 814任意隊形138 82多車協(xié)調控制中運動協(xié)同傳感器的設計139 821三維位移傳感器結構設計139 822基于激光測距儀的偏差測量傳感系統(tǒng)141 8.3雙車聯動控制的應用實驗144 831基于三維位移傳感器的雙車聯動實驗144 8.32基于激光測距儀的雙車聯動控制實驗147 第九章Mecanum輪全方位移動技術的應用150 91全方位移動AGV搬運車技術150 911全方位移動搬運車技術的應用150 912全方位移動搬運車的機械與電氣設計151 9.13全方位移動AGV系統(tǒng)153 914全方位移動物料搬運車系統(tǒng)的構造155 92全方位移動操作機械臂160 9.21移動操作機械臂的發(fā)展160 9.22全方位移動噴涂及打磨機器人161 93全方位移動探傷機器人系統(tǒng)162 931全方位移動探傷機器人結構設計163 932全方位移動探傷機器人雙側同步控制系統(tǒng)167 933探傷機器人雙側同步控制系統(tǒng)的軟件設計171 934全方位移動探傷機器人運動實驗176 主要參考文獻180第一章Mecanum輪全方位移動機器人概述 第一節(jié)Mecanum輪全方位移動機器人的發(fā)展 第二節(jié)Mecanum輪全方位移動機器人的研究現狀 第二章Mecanum輪全方位移動機器人的機構學 第一節(jié)Mecanum輪機器人的運動原理 第二節(jié)Mecanum輪輥子的輪廓設計與支撐結構設計 第三節(jié)Mecanum輪輥子橡膠與抗震優(yōu)化設計 第四節(jié)Mecanum輪機器人的懸架設計 第五節(jié)Mecanum輪機器人的可靠性分析 第三章Mecanum輪全方位移動機器人的運動學與動力學 第一節(jié)四輪Mecanum輪全方位移動機器人運動學分析 第二節(jié)Lagrange動力學建模簡介 第三節(jié)四輪Mecanum輪全方位移動機器人動力學分析 第四節(jié)任意布置四輪Mecanum輪全方位移動機器人分析 第五節(jié)八輪Mecanum輪全方位移動機器人分析 第四章Mecanum輪全方位移動機器人的控制 第一節(jié)Mecanum輪全方位移動機器人的精密運動控制 第二節(jié)基于CAN總線的全向移動機器人控制系統(tǒng) 第三節(jié)基于PMAC的運動控制系統(tǒng) 第五章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑跟蹤 第一節(jié)全方位移動機器人的路徑跟蹤問題 第二節(jié)全方位移動機器人路徑跟蹤的運動模型 第三節(jié)全方位移動機器人路徑跟蹤的通過性條件 第四節(jié)全方位移動機器人路徑跟蹤的穩(wěn)定性問題 第五節(jié)實際應用中的路徑跟蹤的問題 第六章Mecanum輪全方位移動機器人雙傳感器視覺循跡 第一節(jié)移動機器人的視覺導引原理 第二節(jié)全向移動機器人雙相機循跡的運動模型 第三節(jié)全向移動機器人雙相機循跡系統(tǒng)的誤差修正算法 第四節(jié)全向移動機器人循跡誤差補償的控制算法 第五節(jié)全向移動機器人雙傳感器視覺循跡的應用 第七章Mecanum輪全方位移動機器人的路徑規(guī)劃 第一節(jié)全方位移動機器人路徑規(guī)劃的算法設計 第二節(jié)全方位移動機器人路徑規(guī)劃的曲線擬合 第三節(jié)路徑規(guī)劃中岔路轉彎方法設計 第四節(jié)路徑規(guī)劃中的標記識別 第五節(jié)全方位移動機器人路徑規(guī)劃的應用 第八章Mecanum輪全方位移動機器人的協(xié)同控制技術 第一節(jié)多機器人編隊協(xié)同控制 第二節(jié)多車協(xié)調控制中運動誤差傳感器的設計 第三節(jié)雙車聯動控制的應用 第九章Mecanum輪全方位移動技術的應用 第一節(jié)全方位移動AGV技術 第二節(jié)全方位移動操作臂 第三節(jié)全方位移動探傷機器人系統(tǒng) |
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