本书系统地介绍了机器人的基本原理、主要技术及其应用，使读者了解当前机器人技术的最新成果和未来发展方向。全书共12章，具体为绪论、机器人系统组成、机器人的机构、位姿描述和齐次变换、机械臂的运动学、机械臂的雅可比矩阵、移动机器人的运动学、并联机器人运动学基础、机器人的动力学、机器人的控制、机器人的运动规划、仿生机器人。

本书具有很强的基础性、实用性和前沿性。本书将基础理论和工程应用相结合，在介绍理论知识的同时，给出相关的应用示例，帮助学生加深对知识的理解；本书还注重体现学术前沿成果与新方法，开阔读者视野。

本书内容丰富，涵盖机器人的基础知识与前沿技术，可作为普通高等学校机电类本科生和研究生专业基础课的教材，也可供其他大专院校的学生及从事机器人研制、开发及应用的技术人员学习参考。

前辅文
第一章 绪论
  1.1 机器人的技术发展概论
   1.1.1 机器人的定义
   1.1.2 机器人学的历史与发展
  1.2 机器人学的基本概念
  1.3 机器人的分类
   1.3.1 工业机器人
   1.3.2 服务机器人
   1.3.3 特种机器人
  1.4 机器人的组成
  1.5 小结
  1.6 习题
第二章 机器人系统组成
  2.1 机械系统
   2.1.1 本体结构
   2.1.2 传动结构
  2.2 驱动系统
   2.2.1 电气式驱动
   2.2.2 液压式驱动
   2.2.3 气压式驱动
   2.2.4 三类驱动器的比较
   2.2.5 新型驱动器
  2.3 传感器系统
   2.3.1 位置和姿态传感器
   2.3.2 速度和加速度传感器
   2.3.3 力力矩传感器
   2.3.4 视觉传感器
   2.3.5 激光传感器
  2.4 控制系统
   2.4.1 控制器
   2.4.2 通信系统
  2.5 小结
  2.6 习题
第三章 机器人的机构
  3.1 机器人机构分类
   3.1.1 固定基座机器人机构
   3.1.2 移动机器人机构
   3.1.3 软体机器人机构
  3.2 典型固定基座机器人机构及其特点
   3.2.1 串联机器人
   3.2.2 并联机器人
   *3.2.3 混联机器人
   3.2.4 末端执行器结构分类及特点
  3.3 典型移动机器人机构及其特点
   3.3.1 轮式和履带式移动机构
   *3.3.2 足式机器人机构
  3.4 机构自由度
   3.4.1 基本概念说明
   3.4.2 自由度计算公式
   3.4.3 自由度计算示例
  3.5 小结
  3.6 习题
第四章 位姿描述和齐次变换
  4.1 位姿描述与齐次坐标表示
   4.1.1 刚体的位置描述
   4.1.2 刚体的姿态描述
   4.1.3 刚体的位姿与坐标系描述
  4.2 坐标变换
   4.2.1 平移变换
   4.2.2 旋转变换
   4.2.3 一般变换
   4.2.4 齐次变换
  4.3 运动算子
   4.3.1 平移算子
   4.3.2 旋转算子
   4.3.3 一般形式的运动算子
  4.4 变换矩阵的运算
   4.4.1 齐次变换矩阵相乘
   4.4.2 齐次变换矩阵求逆
   4.4.3 变换方程
  4.5 RPY角和欧拉角
   4.5.1 RPY角
   4.5.2 欧拉角
  4.6 等效轴角
   4.6.1 旋转变换通式
   4.6.2 等效转轴和等效转角
   4.6.3 齐次变换通式
   4.6.4 自由矢量的变换
  *4.7 四元数
   4.7.1 四元数定义
   4.7.2 四元数变换
  4.8 计算复杂性分析
  4.9 小结
  4.10 习题
第五章 机械臂的运动学
  5.1 机械臂中的基本概念
   5.1.1 默认坐标系
   5.1.2 机械臂的状态与属性
   5.1.3 机械臂运动学的重要性
  5.2 D-H建模方法
   5.2.1 连杆参数
   5.2.2 连杆之间连接的描述
   5.2.3 对首尾连杆的描述
   5.2.4 连杆坐标系
   5.2.5 用连杆坐标系规定连杆参数
   5.2.6 建立连杆坐标系的步骤
  5.3 正运动学
  5.4 逆运动学
   5.4.1 运动学的逆解特性
   5.4.2 逆运动学求解的方法
   5.4.3 Paul反变换法
  5.5 关节空间与操作空间
   5.5.1 关节空间与操作空间的关系
   5.5.2 操作空间的表示和求解方法
   5.5.3 坐标系的规定与标准命名
  5.6 小结
  5.7 习题
第六章 机械臂的雅可比矩阵
  6.1 雅可比矩阵的定义
  6.2 微分运动与微分变换
   6.2.1 微分运动
   6.2.2 微分运动算子
   6.2.3 微分运动的变换
   6.2.4 广义速度的变换
  6.3 刚体的速度变换
   6.3.1 刚体速度在不同坐标系下的变换
   6.3.2 刚体的物体和空间速度
  6.4 构造雅可比矩阵的方法
   6.4.1 微分变换法
   6.4.2 矢量积方法
   *6.4.3 旋量法
  6.5 逆雅可比矩阵和奇异性
   6.5.1 逆雅可比矩阵
   6.5.2 机构奇异性对运动的影响
   6.5.3 机械臂的灵巧性
  6.6 力雅可比矩阵
   6.6.1 机械臂上的静力
   6.6.2 力域中的雅可比矩阵
   6.6.3 静力的变换
  6.7 小结
  6.8 习题
第七章 移动机器人的运动学
  7.1 轮式移动机器人的运动学
   7.1.1 独轮车的运动学
   7.1.2 差速驱动机器人的运动学
   7.1.3 四轮机器人（车型）的运动学
   7.1.4 全向移动机器人的运动学
  7.2 足式移动机器人的运动学
   7.2.1 足式移动机器人的基本概念
   7.2.2 机身整体运动学
   *7.2.3 常见足式机器人单腿运动学
  7.3 小结
  7.4 习题
第八章 并联机器人运动学基础
  8.1 并联机器人的机构特性
   8.1.1 并联机构的定义和组成
   8.1.2 并联机构分类
   8.1.3 并联机构的运动学特性
  8.2 并联机构的运动学建模
   8.2.1 并联机构的连杆参数
   8.2.2 并联机构中关节的等价形式
   8.2.3 并联机构中的运动学方程
  8.3 并联机器人的正运动学
   8.3.1 数值法求解
   8.3.2 解析法求解
  8.4 并联机器人的逆运动学
   8.4.1 解析法求解示例
   8.4.2 几何法求解示例
  8.5 并联机器人的奇异性
   8.5.1 并联机器人中的雅可比矩阵
   8.5.2 并联机器人的奇异性
   8.5.3 并联机器人的灵巧性分析
  8.6 并联机器人的工作空间
   8.6.1 影响并联机器人工作空间的因素
   8.6.2 并联机器人工作空间的确定方法
  8.7 小结
  8.8 习题
第九章 机器人的动力学
  9.1 概述
  9.2 刚体动力学
   9.2.1 刚体的惯性
   9.2.2 刚体的动能
   9.2.3 刚体的动量
   *9.2.4 单刚体动力学
  9.3 牛顿-欧拉动力学方程
   9.3.1 牛顿-欧拉动力学方程的旋量形式
   9.3.2 串联机器人牛顿-欧拉动力学方程的递推法
   *9.3.3 串联机器人牛顿-欧拉动力学方程的旋量法
  9.4 拉格朗日动力学方程
   9.4.1 约束的性质
   *9.4.2 第一类拉格朗日动力学方程
   9.4.3 第二类拉格朗日动力学方程
   *9.4.4 串联机器人的拉格朗日动力学旋量法
  9.5 小结
  9.6 习题
第十章 机器人的控制
  10.1 机器人控制发展概述
  10.2 机器人典型控制方法
   10.2.1 机器人控制系统建模
   10.2.2 机器人控制与策略
  10.3 机器人的智能控制
  10.4 小结
  10.5 习题
第十一章 机器人的运动规划
  11.1 概述
  11.2 机械臂的轨迹规划
   11.2.1 关节空间的轨迹规划
   11.2.2 笛卡儿空间的轨迹规划
  11.3 移动机器人的路径规划
   11.3.1 基本算法
   11.3.2 全局路径规划
   11.3.3 局部路径规划
   11.3.4 同时定位与地图构建
  11.4 小结
  11.5 习题
第十二章 仿生机器人
  12.1 仿生机器人原理
  12.2 仿生运动设计
   12.2.1 仿生机械臂手
   12.2.2 仿生移动机器人
  12.3 仿生与人工智能
  12.4 小结
  12.5 习题