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刘宏 、 姜力 著 / 科学出版社 / 2010-03 / 平装
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仿人多指灵巧手及其操作控制
讲了仿人多指灵巧手是一个高度集成、高度智能化的机电一体化系统,对仿人多指灵巧手及其操作控制的研究不仅对机电一体化系统和理论的研究具有重要的学术价值,而且对仿人多指灵巧手在空间机器人、工业机器人、服务机器人、残疾人假肢等领域的应用具有重要的实际意义。
《仿人多指灵巧手及其操作控制》以哈尔滨工业大学与德国宇航中心联合研制的HIT/DLR手为例,论述了仿人多指灵巧手的机电一体化设计、传感技术和驱动技术、运动学和动力学、抓取规划、力规划和控制系统结构、手指控制,以及遥操作技术。
《仿人多指灵巧手及其操作控制》可作为高校和科研院所机器人及机电一体化专业、自动控制专业师生的参考书,也可以作为研究多指灵巧手及其相关技术的科研工作者的参考书。
《21世纪先进制造技术丛书》序前言第1章绪论1.1引言1.2多指灵巧手的代表性成果1.3多指灵巧手的发展趋势1.4多指抓取模型及抓取规划1.4.1抓取静力学1.4.2抓取约束和特性1.4.3抓取规划1.5多指手控制综述1.5.1手指的控制1.5.2多指控制1.6小结参考文献第2章仿人多指手的机电一体化设计2.1HIT/DLRⅠ手概况2.2机构和驱动系统的集成化设计2.2.1基关节单元2.2.2手指单元2.3传感系统的设计2.3.1关节力矩传感器2.3.2电机位置传感器2.3.3关节位置传感器2.3.4六维指尖力/力矩传感器2.3.5温度传感器2.4电气系统的集成化设计2.5控制系统硬件的设计2.5.1微处理器系统2.5.2高速串行通信系统2.6控制系统软件的设计2.7HIT/DLRⅠ手的外观设计2.7.1外包装设计2.7.2机构的优化设计2.8手腕的设计2.9HIT/DLRⅡ手的机电一体化设计2.9.1HIT/DLRⅡ五指手概述2.9.2HIT/DLRⅡ手的机构和驱动2.9.3HIT/DLRⅡ手的控制系统硬件2.9.4手掌构形的拟人化设计2.10小结参考文献第3章仿人多指手的传感技术3.1机器人的外部传感3.1.1视觉传感器3.1.2测距传感器3.1.3接近觉传感器3.1.4触觉传感器3.1.5力/力矩传感器3.2机器人的内部传感3.2.1规定位置的检测3.2.2位置感知3.2.3速度和角速度的检测3.2.4加速度的检测3.3HIT/DLR手的关节位置和速度检测3.3.1原理3.3.2电机位置和速度的计算3.3.3关节位置的检测3.4微型五维指尖力/力矩传感器3.4.1多维力传感器研究概述3.4.2微型五维力传感器的弹性体设计3.4.3微型五维力传感器的信号处理电路3.5基于MEMS的微型六维指尖力/力矩传感器3.5.1全平面的弹性体结构3.5.2基于MEMS的薄膜电阻应变计3.5.3基于DSP的传感器信号处理电路和微处理器电路3.6微型六维力/力矩传感器的静态解耦3.6.1基于最小二乘的静态解耦3.6.2基于人工神经网络(ANN)的静态解耦3.6.3静态解耦实验3.7指尖触觉传感器3.7.1压阻式触觉传感器的原理3.7.2触觉传感器的本体结构设计3.8小结参考文献第4章仿人多指手的驱动技术4.1机器人灵巧手驱动技术概述4.1.1驱动器4.1.2传动系统4.2微型直线驱动器4.2.1直线驱动技术概况4.2.2微型直线驱动器的原理利组成4.2.3微型直线驱动器的电路4.2.4微型直线驱动器的数学模型4.2.5微型直线驱动器的滑模位置控制器设计4.2.6微型直线驱动器的位置控制4.3HIT/DLRⅡ手的内置式驱动系统4.3.1基于DSP/FPGA的驱动控制电路4.3.2相电流检测电路4.3.3电源系统4.4小结参考文献第5章仿人多指手的运动学和动力学5.1手指运动学5.1.1位置运动学5.1.2微分运动学5.2手指静力学5.3多指操作运动学5.3.1物体运动学5.3.2手掌运动学5.3.3接触运动学5.3.4通用形式的多指操作运动学5.4平面抓取时多指操作运动学的计算实例5.4.1虚拟指节5.4.2封闭的运动链5.4.3运动学计算5.5手指动力学5.5.1应用迭代的Newton-Euler算法求解手指连杆动力学5.5.2腱传动系统的动力学5.5.3基关节动力学5.5.4手指动力学方程5.6小结参考文献第6章仿人多指手的抓取规划6.1抓取模型的数学描述6.1.1最佳抓取平面6.1.2抓取模型的构建6.2E-ANFIS模型的框架及建模6.2.1自适应神经模糊推理系统6.2.2前件专家系统结构及知识表示形式6.2.3E-ANFIS模型的结构6.3基于E-ANFIS的抓取模型的构建6.4一种四指力封闭抓取算法6.4.1力封闭算法的通用性证明6.4.2力封闭算法的描述6.5多指手的抓取规划实验6.5.1E-ANFIS模型的训练6.5.2灵巧手抓取操作的流程6.5.3模型重构实验及结果6.5.4四指力封闭算法的实验结果6.6小结参考文献第7章多指抓取的力规划和控制系统结构7.1多指抓取力规划概述7.2基于线性约束梯度流的多指力优化算法7.3改进的线性约束梯度流力优化算法7.3.1理论依据7.3.2改进的线性约束梯度流算法7.3.3初值的给定方法7.4抓取力优化的计算实例7.5灵巧操作控制系统7.5.1多指手控制结构综述7.5.2模块化的灵巧操作控制系统7.5.3模块化的灵巧操作控制系统的组成7.6自主抓取策略7.6.1时间驱动的自主抓取策略7.6.2时间-事件混合驱动的自主抓取策略7.7柔顺运动规划器7.7.1混合外力控制7.7.2混合外力控制器的设计7.7.3混合外力控制器的性能分析和改进7.7.4混合外力控制器的仿真7.8小结参考文献第8章仿人多指手的手指控制8.1HIT/DLR手的空间变换8.2关节位置控制8.2.1摩擦力及其补偿8.2.2具有摩擦力补偿的关节位置PID控制算法8.2.3关节位置控制系统8.2.4关节位置控制实验8.3关节的冲击控制和力矩控制8.3.1冲击控制和力控制方法的综述8.3.2基于事件的并行位置/力矩控制8.4关节的阻抗控制8.4.1基于位置的关节阻抗控制系统及实验8.4.2目标阻尼对阻抗控制系统过渡过程的影响8.5手指的笛卡儿位置控制8.6手指的笛卡儿阻抗控制8.6.1坐标变换8.6.2手指的笛卡儿阻抗控制算法8.6.3手指的笛卡儿阻抗控制实验8.7小结参考文献第9章仿人多指手的遥操作9.1多指手遥操作技术概述9.1.1临场感遥操作技术9.1.2时延遥操作技术9.2具有临场感的多指手遥操作9.2.1临场感多指手遥操作系统的体系结构9.2.2具有临场感的多指手遥操作系统设计9.2.3临场感多指手遥操作实验9.3基于虚拟现实的时延遥操作9.3.1基于虚拟现实的时延遥操作概况9.3.2基于虚拟现实的时延遥操作系统设计9.3.3基于虚拟现实的时延遥操作实验9.4小结参考文献
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开播时间:09月02日 10:30