具体描述
本书全面介绍了冗余自由度机器人的理论基础和具体应用，书中内容是根据作者在冗余自由度机器人领域研究成果及研究生培养和教学工作中的教案而撰写。全书共分11章，内容包括冗余自由度机器人的基础知识、构形、运动学和动力学、容错控制、柔性冗余自由度机器人、欠驱动冗余自由度机器人、空间机器人的冗余自由度问题等。
本书本着深入浅出的原则，着眼于用通俗的数学、力学、机构学和自控原理的语言，解释冗余自由度机器人的特殊理论问题。在编写时，突出机电结合、电为机用的特点，力求内容与国内外最新研究成果同步。
本书适合于作为机械电子工程、控制理论与方法、机械设计与理论专业的研究生的教材或自学读物，也可以供从事机器人设计和应用及机械制造自动化的工程技术人员参考。
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用户评价
我是一位对机器人安全性与可靠性有着高度关注的读者，一直想了解如何才能设计出既强大又安全的机器人。这本书在这一方面提供了深刻的见解。作者在阐述冗余自由度机器人的应用时，特别强调了在复杂和危险环境中操作的必要性。书中关于“故障诊断”和“容错控制”的章节，让我对如何确保机器人在面对突发状况时仍能安全运行有了全新的认识。作者通过详细的案例分析，展示了冗余自由度如何能够通过重新配置机器人的运动模式，来绕过失效的关节或执行器，从而完成任务或安全返回。我特别欣赏书中关于“风险评估”和“安全标准”的讨论，作者如何将这些原则融入到机器人设计和控制策略中，确保机器人的运行不会对人类或环境造成威胁。而且，书中还提到了“人机协作安全”的问题，如何让机器人更好地感知并规避与人类的碰撞，以及如何设计友好的交互界面，这些都对我理解机器人的社会责任感有着重要的启示。这本书让我看到了机器人技术在保障安全方面的巨大潜力，以及如何负责任地发展和应用这项技术。
评分作为一名对仿生学和人机交互领域充满好奇的普通读者，我一直对机器人如何模仿人类行为感到着迷。这本书在这一点上给了我巨大的惊喜。作者并没有仅仅停留在介绍机器人的机械结构，而是深入探讨了如何利用冗余自由度来实现更加自然、流畅的仿生运动。书中的案例研究部分，选取了许多具有代表性的应用，比如模仿人类手臂进行精细操作的工业机器人，以及能够在复杂地形中行走如飞的仿人形机器人。作者通过生动的语言和精美的插图，向我展示了冗余自由度在这些机器人身上是如何被巧妙运用的，使得它们不仅能够完成任务，更能以一种“优雅”的方式完成。我尤其欣赏书中关于“运动学”和“动力学”的讲解，它们将抽象的物理规律与机器人的运动姿态紧密联系起来，让我能够理解机器人为何能做出如此逼真的动作。而且，作者还探讨了冗余自由度在提升人机协作中的作用，比如如何让机器人更好地理解和响应人类的指令，以及如何让机器人自身的动作更具“亲和力”。这种从“如何工作”到“如何与人协同工作”的视角转变，让我看到了机器人技术更广阔的应用前景，以及未来人机关系的新可能性。
评分我是一位对机器人哲学与未来发展趋势抱有深刻思考的读者，一直在探索机器人技术如何影响人类社会和文明的进程。这本书在讨论冗余自由度机器人的技术优势的同时，也触及了更深层次的哲学和社会问题。作者在展望未来时，探讨了冗余自由度机器人如何在人机共生、智能协作以及创造性领域发挥作用。书中关于“机器人的自主性”和“伦理责任”的讨论，让我对如何设计和应用更具智慧和道德的机器人进行了深入思考。我尤其赞赏作者关于“人机协作的未来”的观点，如何利用冗余自由度机器人来实现更自然、更高效的人机协同工作，共同解决复杂的问题，这不仅仅是技术上的突破，更是社会组织形式的创新。而且，书中还探讨了“机器人的创造力”和“艺术表现”的可能性，例如如何利用冗余自由度机器人进行绘画、音乐创作，甚至参与到科学发现的过程中，这让我看到了机器人技术在拓展人类创造边界方面的潜力。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一次关于人工智能、机器人与人类未来关系的深刻对话，它激发了我对科技发展方向的思考，以及如何引导这项强大的技术更好地服务于人类的未来。
评分我是一位对机器人仿真与测试领域充满热情的学生，一直在寻找能够帮助我深入理解机器人运动和控制的仿真工具和方法。这本书在这方面给了我极大的帮助。书中详细介绍了如何利用先进的仿真软件，例如MATLAB/Simulink和ROS（机器人操作系统），来模拟冗余自由度机器人的运动学和动力学特性。作者通过大量的仿真实例，清晰地展示了如何建立机器人的仿真模型，如何设计和测试各种控制算法，以及如何对仿真结果进行分析和优化。我特别喜欢书中关于“运动学仿真”的章节，作者如何利用软件来计算机器人的正向和逆向运动学，并实现各种轨迹的生成，这对于我理解机器人的运动规律至关重要。而且，书中还提到了如何利用仿真来测试机器人的鲁棒性和抗干扰能力，以及如何进行“虚拟现实”的交互模拟，这为我提供了更加直观和沉浸式的学习体验。我对书中关于“仿真模型验证”和“真实世界映射”的讨论也十分感兴趣，如何通过对比仿真结果和实际实验数据来优化仿真模型，确保仿真结果的准确性和可靠性，这对于我学习如何进行有效的机器人研究至关重要。
评分这本书的封面设计非常吸引人，采用了深邃的蓝色背景，搭配着抽象的机器人线条，给人一种科技感与未来感并存的视觉冲击。当我翻开第一页，首先映入眼帘的是清晰的目录，它不仅列出了各个章节的标题，还给出了每个章节的核心内容摘要，这让我对全书的结构和重点有了初步的了解。尤其是在“冗余自由度机器人”的定义和基本原理部分，作者用非常直观的比喻和图示，将原本可能枯燥的数学概念变得生动易懂，仿佛在和我进行一场关于机械智慧的对话。例如，作者在解释“自由度”时，并没有直接抛出复杂的数学公式，而是通过描述人手的灵活运动，来类比机器人手臂的自由度，这种类比方式让初学者也能迅速抓住核心概念。随后，书中详细阐述了冗余自由度机器人的种类，从简单的单臂机器人到复杂的双臂协同机器人，每一类都配有详细的结构图和性能分析，让我对不同类型冗余机器人的特点和优势有了更深的认识。而且，书中对于冗余自由度在提升机器人运动规划、避障能力以及灵活性方面的作用，也进行了深入的探讨，这部分内容让我脑海中闪过无数关于未来机器人应用的场景。虽然我并非机器人领域的专业人士，但作者的笔触就像一位经验丰富的导师，循循善诱，让我沉浸在对智能机械世界的探索之中，迫不及待地想要了解更多。
评分我是一位软件开发工程师，对人工智能和机器学习领域有着浓厚的兴趣，并希望将这些技术应用于更具象的硬件设备上。这本书在理论深度和实践指导性上都达到了一个非常高的水准。书中对冗余自由度机器人的路径规划算法进行了深入浅出的阐述，特别是关于“逆运动学”和“优化算法”的讲解，作者用清晰的逻辑和翔实的例子，让我对如何为机器人计算出精确的运动轨迹有了全新的理解。我特别关注了书中关于“机器学习”在机器人控制中的应用部分，作者不仅介绍了常用的机器学习模型，还详细说明了如何将这些模型应用于机器人姿态估计、环境感知以及行为决策等方面。例如，书中关于“强化学习”在机器人运动控制中的应用案例，让我看到了通过不断试错和学习，让机器人掌握复杂技能的可能性。这种将抽象的AI理论与具体的机器人硬件相结合的讲解方式，对于我这样的跨领域学习者来说，是极其宝贵的。而且，作者还提到了如何通过数据驱动的方式来优化机器人的性能，这与我日常的开发工作有着很强的契合度。这本书为我打开了一扇新的窗口，让我看到了AI技术在实体机器人领域的巨大潜力。
评分我是一位对机器人应用领域广泛感兴趣的读者，对机器人如何在各个行业发挥作用感到好奇。这本书在展示冗余自由度机器人的多样化应用方面，提供了非常详尽的案例。书中涵盖了从工业制造、医疗手术到太空探索、水下作业等多个领域，详细介绍了冗余自由度机器人在这些场景下如何提升效率、精度和安全性。我尤其欣赏书中关于“工业自动化”的章节，作者如何利用冗余自由度机器人来实现更复杂的产品组装和质量检测，这让我看到了机器人技术在制造业升级中的巨大潜力。而且，书中关于“医疗机器人”的应用案例，例如微创手术中用于精确定位的机器人手臂，以及用于康复训练的仿生机器人，都让我看到了机器人技术在改善人类健康方面的巨大贡献。我对书中关于“太空探索”的机器人，例如用于月球或火星表面作业的漫游车，以及“水下机器人”在深海探测中的应用也十分着迷，这些都展示了机器人技术在应对极端环境挑战方面的能力。这本书让我看到了机器人技术是如何渗透到我们生活的方方面面，并为社会发展带来积极影响。
评分我是一位对机器人设计和制造流程有着丰富经验的工程师，一直希望找到一本能够将理论知识与实际工程应用相结合的书籍。这本书恰恰满足了我的需求。书中对于冗余自由度机器人的机械结构设计，从材料选择到关节布局，都进行了非常详细的介绍。作者在阐述“关节自由度”的配置时，不仅考虑了运动的灵活性，还兼顾了结构的紧凑性和成本效益，这对于实际的工程设计非常有指导意义。我特别喜欢书中关于“传动系统”和“执行器”的章节，作者详细分析了不同类型传动系统的优劣势，以及如何根据任务需求选择合适的执行器，例如直流电机、步进电机以及伺服电机，并对它们在冗余自由度机器人中的应用进行了对比分析。而且，书中还包含了一些实际的装配和调试案例，这为我提供了宝贵的工程实践经验。我对书中关于“传感器集成”和“控制系统部署”的讨论也十分感兴趣，作者如何将各种传感器（如编码器、力传感器、视觉传感器）集成到机器人系统中，并如何实现高效的控制系统部署，这都是实际工程中不可或缺的环节。这本书就像一位经验丰富的技术顾问，为我提供了从概念到实现的全面指导。
评分我是一位对机器人动力学和运动学有着深入研究的学者，一直在寻求一本能够提供前沿理论和最新研究成果的著作。这本书在这方面给我带来了极大的启发。它不仅仅是简单地介绍冗余自由度机器人的基本概念，而是深入挖掘了其在高级运动控制、姿态优化以及能量效率等方面的研究前沿。我尤其赞赏书中关于“动力学建模”和“控制参数整定”的章节，作者详细阐述了如何建立精确的机器人动力学模型，并如何通过先进的控制算法来优化机器人的运动性能，减少能量消耗。书中还介绍了一些新兴的控制策略，例如基于Lyapunov函数的方法和模型预测控制（MPC），这些都为我日后的研究提供了重要的理论指导。而且，作者对于冗余自由度在提升机器人稳定性和抗干扰能力方面的作用，也进行了深入的探讨，这对于在复杂动态环境中工作的机器人至关重要。我非常期待书中关于“运动学奇点”的讲解，作者如何巧妙地规避这些问题，以及如何利用冗余自由度来实现无奇点的运动。这本书为我深入理解并推动机器人控制理论的发展提供了宝贵的知识库。
评分我是一位对控制理论和系统工程有着浓厚兴趣的工程师，一直以来都在寻找能够系统性阐述复杂机械系统控制方法的书籍。这本书的出现，简直如同沙漠中的甘泉。它并没有止步于对冗余自由度机器人基本结构的介绍，而是将重点放在了其控制策略和算法的深度剖析上。从最优控制到自适应控制，再到机器学习在机器人控制中的应用，作者都进行了详尽的论述。我尤其对书中关于“操作空间控制”和“关节空间控制”的对比分析印象深刻。作者不仅解释了这两种控制方法的原理，还通过大量的仿真案例和实际应用数据，来展示它们在不同场景下的优劣势。这种理论与实践相结合的讲解方式，对于我这样希望将理论知识转化为实际工程应用的人来说，非常有价值。书中还讨论了如何处理冗余自由度带来的“不确定性”问题，以及如何通过算法优化来实现更高的控制精度和鲁棒性，这让我对如何设计更智能、更高效的机器人控制系统有了全新的认识。我对书中关于“路径规划”和“任务分配”的章节进行了反复研读，作者提出的几种创新性算法，为解决复杂多任务环境下的机器人协同作业提供了新的思路。这本书就像是一本指导手册，帮助我打开了通往更高级机器人控制技术的大门。
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