具体描述
本书介绍浙江大学数学系计算机辅助
好的，这是一份关于《计算机辅助几何设计》之外的其他图书的详细简介： --- 书名：《工业机器人运动学与轨迹规划实用指南》 作者： 张文涛 出版社： 精密机械工业出版社 页数： 580页 定价： 128.00元 内容提要： 本书旨在为从事工业自动化、机器人工程、机械设计及相关领域的工程师、技术人员和高年级本科生提供一本全面、深入且极具实践指导意义的著作。它聚焦于现代工业机器人系统中最核心的两大关键技术支柱——运动学分析与轨迹规划。 在当今智能制造的浪潮中，机器人已不再是简单的重复性劳动工具，而是承担着高精度装配、复杂路径跟踪和人机协作等高级任务的核心载体。要实现这些功能，必须精确掌握机器人的“身体构造”（运动学）以及如何让其“行动自如”（轨迹规划）。 第一部分：工业机器人运动学基础与进阶 本书从最基础的机器人结构分类入手，系统梳理了串联机器人、并联机器人、以及混合型机器人的典型结构。重点深入剖析了运动学分析的数学基础，详尽讲解了D-H（Denavit-Hartenberg）参数法的建立过程、坐标系之间的变换关系，以及如何推导出机器人的正运动学模型。 逆运动学的求解是机器人控制的难点所在。本书不仅详细介绍了解析法在特定构型（如SCARA和六自由度串联臂）下的应用技巧和步骤，还针对解析法难以处理的复杂构型，提供了多种数值解法，包括梯度下降法和牛顿-拉夫逊法，并对每种方法的收敛性、计算效率及其在实时控制中的适用性进行了深入的对比分析和案例演示。此外，书中还专门开辟章节讨论了雅可比矩阵的计算、奇异位形的识别及其对机器人工作空间和控制性能的影响。 第二部分：多自由度系统的运动控制与解耦 本部分将理论与实际控制工程紧密结合。在运动学的基础上，本书转向了动力学基础对运动轨迹实现的影响。读者将学习到如何利用牛顿-欧拉法和拉格朗日法建立机器人的动力学模型，理解惯性力、科里奥利力和重力矩在高速运动中的作用。 针对传统PID控制在机器人高速动态跟随中的局限性，本书详细介绍了先进的反馈线性化和基于模型的力矩控制策略。通过清晰的数学推导和仿真示例，指导读者如何实现关节力矩的精确解耦控制，从而确保机器人在复杂轨迹上的高精度跟踪能力。 第三部分：复杂任务的轨迹规划与优化 轨迹规划是实现特定任务路径的“艺术”与“科学”。本书在经典插值方法（如多项式插值、三次样条插值）的基础上，重点阐述了基于时间最优和能量最优的轨迹规划方法。 障碍物规避： 针对实际工厂环境中常见的静态与动态障碍物，本书详细介绍了采样法（如RRT算法）和势场法在实时避障路径生成中的应用。特别强调了如何将这些高级规划算法集成到低延迟的控制器中。 平滑过渡与加减速规划： 详细讲解了S形速度曲线（Trapezoidal/S-Curve）的原理及其在控制指令生成中的具体实现步骤，以有效降低冲击，保护机械结构，并提高加工质量。 曲线拟合与插值： 深入探讨了B样条（B-Spline）和NURBS（非均匀有理B样条）在描述自由曲面路径时的优势，以及如何在CAD/CAM环境中生成可用于机器人直接插补的控制点序列。 本书特色： 1. 强调工程实践： 全书包含数十个实际工程案例，涵盖了焊接、喷涂、装配等典型工业场景，配有大量流程图和伪代码示例。 2. 软件工具集成： 提供了使用MATLAB/Simulink和Python（结合MoveIt!库）进行运动学仿真和轨迹优化的详细教程。 3. 详尽的数学推导： 保持了严谨的学术深度，确保读者不仅能“用”，更能“懂”背后的原理。 通过系统学习本书，读者将能够独立完成工业机器人系统的运动学建模、动力学分析、复杂环境下的轨迹设计以及高性能的实时运动控制算法开发工作。 ---
作者简介
王国瑾，浙江绍兴人，1944年生于上海。现为浙江大学数学系和计算机图象图形研究所教授、博士生导师、国家重点学科浙江大学应用数学学科负责人、国家教委(教育部)第三届高校工科本科工科数学教学指导委员会委员。
汪国昭，扛西婺源人，1944年生于上海。现为浙江大学计算机图象图形研究所所长、数学系教授、博士生导师。
郑建民，浙江永嘉人，1966年生于永嘉。现为浙江大学数学系和计算机图象图形研究所教授、博士生导师、清华大学国家cad工程中心学术委员会委员。
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