国外计算机科学教材系列：机器人学导论·分析、控制及应用（第2版）_（美），Saeed B.Niku 著孙富春，朱纪洪，刘国栋，等译_9787121197833

国外计算机科学教材系列：机器人学导论·分析、控制及应用（第2版）

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　　《国外计算机科学教材系列：机器人学导论·分析、控制及应用（第2版）》系统介绍了机器人的基本组成和工作原理。全书共分10章。其中第1章介绍必要的基础知识，如机器人的发展历史、机器人的组成与特点、机器人语言及机器人应用等。第2章和第3章分析机器人的运动学。第4章分析机器人的动力学。第5章讨论机器人在关节空间和直角坐标空间的路径和轨迹规划。第6章介绍机器人的运动控制。第7章介绍机器人的各种驱动装置，如液压和气动装置、直流伺服电机及步进电机等。第8章讨论用于机器人的各种传感器。第9章介绍机器人视觉系统。第10章介绍用于机器人的模糊控制方法。《国外计算机科学教材系列：机器人学导论·分析、控制及应用（第2版）》每章后面均给出设计项目，将理论与实际相结合，用以综合运用本章的内容，同时每章后面还附有参考文献和习题。

　　本书是一本介绍机器人学的教材的第二版，它不仅包含第一版的全部内容和特点，而且增加了更多的例子和习题、更新的项目及更详实的内容。另外，还增加了关于自动控制和机器人控制的一些章节，以及可供下载的名为SimulationX的商用软件系统的信息。几年前我的一个学生曾经说过：“在每个产品的生命周期中，都会有选定设计者并将产品
　　投入生产的时刻。冶没有哪本书是十全十美的，每本书都有它与众不同的地方。这本书也是这样，该书的意图是为工科的本科生或有实际经验的工程师提供必备的知识，以使他们能够熟悉机器人学，懂得机器人，并能设计机器人，以及能将机器人集成到一个具体的应用场合。基于此，本书包括了机器人学所有必要的基础知识、机器人部件和子系统及机器人应用等内容。
　　本书主要作为高年级本科生或研究生机器人学基础课程的教材，也可作为希望学习机器人的广大科技工作者的参考书。本书包含了相当多的机械学和运动学的内容，此外还包含微处理器的应用、控制系统、视觉系统、传感器及驱动器等方面的内容。因此，本书也是机械工程师、电子和控制工程师、计算机工程师和工程技术专家们理想的参考书籍。本书新的章节涉及一些控制理论，即使一些学生没有学过控制课程，也能够从本书学到足够的知识，从而懂得机器人的控制和设计。
　　本书共分10章。第1章通过引言使读者了解学习本书内容需用到的背景知识。这些知
　　识包括机器人的发展历史、构成、特征、语言及应用等。第2章讨论机器人的正向和逆向运动学，内容包括坐标的描述、变换、位姿分析及机器人运动学的D-H（Denavit Hartenberg）描述。第3章阐述了机器人及坐标的微分运动和速度分析。第4章包含机器人动力学和相关力的分析，用拉格朗日力学作为主要的分析和研究方法。第5章介绍了关节空间和直角坐标空间的路径和轨迹规划。第6章介绍了控制工程的基本知识，包含分析和设计工具，其中讨论了根轨迹，比例、微分和积分控制，以及机电系统的建模。第6章也包含了多端输入输出（MIMO）系统、数字系统及非线性系统。然而，学生要想实际地设计系统，还需要更多的知识和指导。在这个环节上，一章是不够的。由于没有单独的控制工程课程设置，所以这一章可以作为很好的入门课程。第7章涉及了驱动装置，包括液压装置、直流伺服电机、步进电机、气动装置和各种不同的新型驱动装置，本章也包括这些驱动装置的微处理控制器。尽管这本书不是主要针对机械电子学方面的书，但它介绍了很多关于机械电子学的内容。除了微处理器的设计，许多机械电子的应用都在这一章进行了介绍。第8章讨论了在机器人及机器人应用中使用的传感器。第9章覆盖了视觉系统的内容，包括许多在图像处理及分析中运用的技术。第10章讨论了模糊逻辑的基本原理和模糊逻辑在微处理器的控制及机器人学中的应用。虽然本章没有进行全面的分析，但有基本的介绍。可以相信，对机器人产生兴趣的学生或工程技术人员一定会继续他们的学习。附录A回顾了矩阵代数的和本书中用到的其他数学工具。附录B讨论图像采集。附录C讨论MATLAB在控制工程中的应用。附录D介绍了可以用来建模和仿真机器人及其动力学的商用软件，学生版可以免费使用。涉及机器人仿真软件，相应的程序和相关辅导也是免费提供的。
　　本书的设计项目从第2章开始贯穿全书。从第2章开始，在各章末尾要求学生结合本章内容继续前面的设计，直到全书结束，一个完整的机器人就设计出来了。
　　在此我要感谢所有帮助过我的人。包括我的同事BillMurray，Charles Birdsong，Lynne Slivovsky和JohnRidgely，以及无数做过研究、开发和大量工作的个人，他们的工作让我更好地研究了这个课题。大量的学生、用户和不知名的评阅人所提出的许多意见对改进原稿起到了巨大的作用，这中间包括Thomas Cavicchi，EdFoley，以及在加州理工学院进行课题设计和开发的学生，也包括一个机器人俱乐部。我还要感谢JohnWiley＆Sons的编辑MikeMcDonald，他在第二版的出版中起到了巨大的作用，RenataMarchione，DonFowley，Linda Ratts和Yee Lyn Song也在全过程中给予了巨大支持。还要感谢帮助这本书编辑出版的编辑和艺术家们。我还想感谢在PrenticeHall帮助我们出版的工作人员。最后，我想感谢我的家人Shoherh，Adam和Alan，很抱歉我把本应该和他们在一起的时光用在了整理本书资料的工作上。对于所有以上提到的人，我在此表示诚挚的感谢。
　　我希望你们都能喜欢这本书，更重要的是希望大家能学习本书，并通过学习而感受到从事机器人相关研究的乐趣。

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