電動機的起動、製動和調速 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:機械工業齣版社

作者:周希章等編

出品人:

頁數:559

译者:

出版時間:2003-1

價格:33.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787111018551

叢書系列:

圖書標籤:

• 電動機
• 起動
• 製動
• 調速
• 電力拖動
• 電機控製
• 工業自動化
• 電氣工程
• 電力電子
• 變頻器

《現代機器人學基礎與應用：從理論到實踐》 圖書簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實踐導嚮的現代機器人學知識體係。隨著人工智能、自動化技術和先進製造的飛速發展，機器人已不再是科幻概念，而是深入滲透到工業、醫療、服務乃至日常生活的關鍵技術。本書從最基礎的數學原理和物理模型齣發，係統地闡述瞭構成現代機器人的核心要素及其相互作用機製，重點強調瞭理論知識與工程實踐的緊密結閤。 第一部分：機器人學基礎理論與數學建模 (The Foundational Theory and Mathematical Modeling) 本部分為深入理解機器人學奠定瞭堅實的理論基礎。 第一章：機器人學的曆史沿革與學科範疇 本章首先追溯瞭機器人技術從早期機械自動化到現代智能機器人的發展脈絡，明確瞭現代機器人學所涵蓋的主要交叉學科領域，包括機械工程、電子工程、控製理論和人工智能。討論瞭不同類型機器人的分類標準（如串聯、並聯、移動、仿生機器人）及其各自的應用場景和核心挑戰。 第二章：剛體運動學基礎：齊次變換與坐標係 詳細介紹瞭描述和分析機器人運動所必需的數學工具。核心內容包括歐幾裏得空間中的剛體變換、鏇轉矩陣的性質及其在三維空間中的應用。著重講解瞭齊次變換矩陣（Homogeneous Transformation Matrix）的構造，這是建立機器人運動學模型的基礎。通過大量的幾何示例，幫助讀者直觀理解坐標係之間的相對姿態描述。 第三章：運動學分析：正運動學 深入探討瞭機器人的正運動學問題，即如何根據關節變量（角度或位移）確定機器人末端執行器在工作空間中的精確位置和姿態。本書采用最主流的D-H (Denavit-Hartenberg) 參數錶示法，係統推導瞭如何為任意連杆係統構建運動學方程。講解瞭如何利用乘法鏈法則（Chain Rule）高效求解多自由度機械臂的整體位姿。 第四章：運動學分析：逆運動學 逆運動學是機器人控製中的核心難點。本章係統地分析瞭解析法（Analytic Solution）和數值法（Numerical Methods）求解機器人逆運動學的技術路徑。對於特定構型的機器人（如PUMA型或SCARA型），詳細給齣瞭閉式解的推導過程，並探討瞭在自由度過高或存在奇異點時的處理策略。 第五章：雅可比矩陣與運動學速度分析 雅可比矩陣是連接關節空間運動和任務空間運動的橋梁。本章深入分析瞭機器人的雅可比矩陣的構造、物理意義以及它在速度和力/力矩傳遞中的作用。重點討論瞭雅可比矩陣的秩對機器人運動能力的影響，特彆是奇異位形（Singular Configurations）的識彆和規避策略，這對實時軌跡規劃至關重要。 第二部分：動力學、傳感與控製 (Dynamics, Sensing, and Control) 本部分轉嚮機器人係統的動態行為分析、信息獲取以及實現精確控製的技術。 第六章：機器人動力學：牛頓-歐拉與拉格朗日方法 動力學是理解機器人受力、慣性以及如何實現動態運動的基礎。本書介紹瞭兩種主要的動力學建模方法：基於牛頓-歐拉方程的迭代法，適用於實時控製計算；以及基於拉格朗日方程的全局法，更側重於理論分析和復雜係統的建模。詳細推導瞭用於仿真和模型預測控製的動力學方程組。 第七章：機器人感知係統：傳感器技術與數據處理 機器人需要“感知”環境纔能做齣智能決策。本章詳細介紹瞭機器人常用的各類傳感器，包括： 內部傳感器： 編碼器、電位器、慣性測量單元（IMU）的原理與數據融閤。 外部傳感器： 激光雷達（LiDAR）、深度相機（如RGB-D）、超聲波傳感器的工作原理、數據特性及點雲處理基礎。 重點討論瞭如何利用卡爾曼濾波（Kalman Filtering）和擴展卡爾曼濾波（EKF）對多源異構傳感器數據進行狀態估計和噪聲抑製。 第八章：機器人控製係統基礎 本章概述瞭機器人控製的經典理論框架。從PID控製器的原理、參數整定到前饋控製的設計進行瞭詳盡闡述。隨後，引入瞭更高級的控製策略，如基於模型的控製方法，包括逆動力學控製（Inverse Dynamics Control）和滑模控製（Sliding Mode Control），以應對非綫性和耦閤性問題。 第九章：軌跡規劃與路徑生成 機器人任務執行依賴於平滑、可行的運動軌跡。本章講解瞭從起始點到目標點的路徑規劃算法，包括： 幾何路徑規劃： 介紹RRT（快速搜索隨機樹）和PRM（概率路綫圖）算法在復雜障礙環境中的應用。 時間參數化： 如何在規劃齣的幾何路徑上均勻或非均勻地分配時間，以滿足速度和加速度約束，生成平滑的樣條麯綫（如三次樣條、貝塞爾麯綫）軌跡。 第三部分：高級主題與新興應用 (Advanced Topics and Emerging Applications) 本部分麵嚮對前沿技術感興趣的讀者，探討瞭當前機器人領域的研究熱點。 第十章：並聯機器人與操作空間控製 對比串聯機器人，並聯機器人在剛度和精度上具有優勢。本章側重於並聯機構（如Stewart平颱）的運動學和動力學分析，並介紹瞭如何實現對其工作空間的精確閉環控製，這在精密測量和高動態模擬領域至關重要。 第十一章：移動機器人：定位與導航 針對自動導引車（AGV）和自主移動機器人（AMR），本章聚焦於其核心挑戰——定位與地圖構建（SLAM）。詳細解析瞭基於視覺的SLAM（Visual SLAM）和基於激光雷達的SLAM技術，包括前端特徵提取、後端優化（如Bundle Adjustment）的關鍵算法。 第十二章：人機協作與安全規範 隨著工業4.0的推進，人機協作（Cobots）成為主流。本章討論瞭如何設計具有內置安全特性的機器人，分析瞭力/力矩傳感器在實現柔順接觸和安全停止方麵的應用，並迴顧瞭國際上關於機器人安全操作和隔離區的相關標準和規範。 第十三章：機器學習在機器人中的應用前沿 本章探索瞭如何利用深度學習技術增強機器人的自主性。重點介紹強化學習（Reinforcement Learning）在解決復雜決策和精細操作任務中的潛力，如模仿學習（Imitation Learning）在快速適應新任務上的優勢，以及如何將學習到的策略有效地部署到真實的機器人硬件上。 總結 本書內容覆蓋麵廣，理論深度適中，配有大量的工程示例和數學推導過程。它不僅是高等院校機器人學相關專業本科生和研究生的理想教材，也是工程技術人員、軟件開發人員希望係統掌握機器人係統設計與實現技術的實用參考手冊。通過本書的學習，讀者將能夠獨立完成從機器人運動學建模、動力學仿真到控製係統設計的完整工程任務。

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我必須承認，剛開始接觸這本書時，我對其內容的難度有所擔憂，但隨著閱讀的深入，我發現作者的敘事風格極其富有感染力，像是與一位經驗豐富的前輩在進行一次深入的學術對話。書中那些看似艱深的理論，在作者的筆下變得鮮活而易於理解。他巧妙地運用瞭大量的案例分析，這些案例並非憑空捏造，而是來源於真實的項目場景，這讓抽象的理論立刻落地生根，充滿瞭實踐的煙火氣。我發現自己不僅僅是在“學知識”，更是在“學做人”——學習那種嚴謹求實、精益求精的工匠精神。這種潛移默化的影響，對於年輕一代的工程師來說，其價值無法估量。

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坦率地說，這本書的深度和廣度，讓我這個在行業裏摸爬滾打瞭十幾年的老兵都感到震撼。它的內容組織非常有條理，仿佛一條清晰的脈絡貫穿始終，引領讀者從基礎知識逐步邁嚮高階應用。我特彆注意到作者在處理一些曆史沿革和技術發展趨勢時的細膩筆觸，這使得這本書不僅具有很高的實用價值，更添瞭一份曆史的厚重感。不同於市麵上那些隻停留在錶麵概念的教材，這本書敢於深入探討那些晦澀難懂的數學模型和物理過程，並且總能用最恰當的語言將其闡釋清楚。閱讀過程中，我常常需要停下來，反復咀嚼那些關鍵的論述，那種智力上的挑戰和隨後的滿足感，是閱讀其他技術書籍難以比擬的。這是一本值得反復閱讀、時常翻閱的經典之作。

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這本書簡直是工程領域的寶典！我記得我當初拿到這本書時，就被它詳盡的圖錶和清晰的邏輯結構深深吸引瞭。它不僅僅是理論的堆砌，更像是手把手教你如何解決實際問題的指南。比如，書中對各種電機原理的剖析，那種深入骨髓的講解，即便是初次接觸這個領域的讀者也能很快領悟其中的奧妙。我尤其欣賞作者在敘述復雜概念時所展現齣的那種大傢風範，娓娓道來，卻字字珠璣。讀完這本書，我感覺自己對電機係統的運行機製有瞭全新的認識，那種豁然開朗的感覺，真是無與倫比。它為我後續的科研工作打下瞭堅實的基礎，讓我能夠自信地麵對那些看似棘手的工程難題。這本書的價值，遠遠超齣瞭它的裝幀。

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這本書的排版和配圖設計簡直是教科書級彆的典範！在信息爆炸的今天，清晰的視覺呈現往往比文字本身更具說服力。這本書在這方麵做得非常齣色，每一個示意圖、每一個流程圖，都經過瞭精心設計，不僅美觀，而且功能性極強，能夠瞬間抓住問題的核心所在。我發現自己很多時候，隻需要看圖就能理解一個復雜的係統是如何協同工作的，這極大地提高瞭我的學習效率。作者在選擇插圖時非常慎重，確保每一個圖形都服務於文本內容，避免瞭任何多餘的乾擾。對於需要通過視覺化方式理解復雜機械和電氣係統的讀者來說，這本書無疑是一座寶庫。它的每一個細節都透露齣對讀者體驗的極緻關注。

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這本書的參考文獻和術語注釋部分做得極其詳盡和專業，這是衡量一本技術著作嚴謹程度的重要標準之一。我對比瞭多本同類書籍，發現這本書在引用前沿研究成果和經典文獻方麵做得最為全麵和精準。它提供瞭一個廣闊的學術視野，引導讀者如果想繼續深挖某個特定領域，可以沿著它提供的綫索找到最權威的資料。更值得稱贊的是，書中對一些專業術語的定義都非常精確，避免瞭不同讀者之間因理解偏差而産生的誤區。這本書無疑是一座堅實的知識橋梁，連接著紮實的理論基礎與日新月異的工程實踐，對於追求卓越的技術人員來說，它是一份不可或缺的參考資料。

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