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机构学与机器人学的几何基础与旋量代数

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戴建生
高等教育出版社
2014-7-1
457
89
精装
9787040334838

图书标签: 机构学  旋量  结构学与机器人  李群  机器人学  数学  强力推荐的一本好书  李代数   


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发表于2024-11-05

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图书描述

戴建生编著的这本《机构学与机器人学的几何基础与旋量代数》起始于直线几何与线性代数,自然过渡到旋量代数与有限位移旋量,紧密联系李群、李代数、对偶数、Hamilton四元数、Clifford对偶四元数等现代数学基础,首次全面、深入地阐述旋量代数在向量空间与射影几何理论下的演变与推理,提出旋量代数与李代数、四元数代数以及有限位移旋量与李群之间的关联理论,展现出旋量理论与经典数学以及现代数学的内在关联,总结提炼出许多论证严密、意义明确的引理、定理与推论,由此阐述第一篇“几何基础、旋量代数与李群、李代数”,给出机构学与机器人学的几何基础与数学理论。

在第二篇“旋量系理论及机构约束与自由运动”中,运用集合论与线性代数等经典数学推导并揭示旋量系、旋量多重集及其阶数与基数的本质内涵,提出并阐述旋量系关联关系理论、零空间构造理论、旋量系分解理论及旋量系对偶理论。通过演绎旋量系这四大基本理论在过约束机构、抓持与并联机构约束分析、机构活动度等机构学与机器人学基础理论问题中的推理与应用,提出并系统地建立了完整的旋量系理论,进而奠定机构与机器人约束与自由运动的理论基础。

在第三篇“旋量代数与几何基础的机构学与机器人学应用”中,运用旋量代数与旋量系理论研究Sarrus机构、Hoberman机构、Schatz机构、Watt机构等经典机构以及变胞并联机构、闭环支链并联机构等新型机构及其在机器人中的应用,提出并联机构四大基本旋量系、活动度扩展准则、抓持扩展矩阵、弹性系数融合矩阵、多指灵巧手“变胞活动手掌”等能够解决机构学与机器人学中实际问题的一系列新概念与新理论,完整地演绎旋量代数与旋量系理论在机构学与机器人学中的应用。

本书全面系统地阐述旋量代数及其几何基础,演绎其推理运算。该书层次清晰,推理严谨,循序渐进,引人入胜,含有许多准确、严密的定义、引理、定理、推论、注释、脚注、证明以及详尽的公式推导过程,适合作为旋量理论、机构学、机器人学、制造系统与自动化、精密仪器、计算机科学及图形学等相关专业的研究生教材或高年级本科生教材,也可作为相关科研人员的参考用书。

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著者简介

天津大学教授,先进机构学与机器人学中心主任,伦敦大学国王学院机构学与机器人学讲座教授。1982年毕业于上海交通大学。1984年获该校硕士学位,1993年获英国Salford大学哲学博士学位。2008年被授予教育部长江学者奖励计划讲座教授,2010年入选国家“千人计划”,2013年被授予“国家特聘专家”。 戴建生教授长期从事机构学与机器入学的基础理论与应用研究,在国内外发表学术论文400余篇,其中国际期刊论文200余篇,出版专著4部。戴建生教授为美国机械工程师学会(ASME)Fellow,英国机械工程院(IMechE)Fellow。曾任ASME英国及爱尔兰区主席,在多个国际学术期刊与学术组织任职并获得多项国内外学术奖励与荣誉。


图书目录


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用户评价

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这本书是戴老师机构学与机器人学的几何基础与旋量代数精装版。不管你以前有没有接触过旋量,认真地跟随着戴老师的脚步,从前到后读下去,一定对于旋量以及旋量在机器人学中的应用有着很深入的了解。此书是戴建生老师20年心血与研究的结晶,我向您强力推荐这本书。以前我学机器人学的旋量代数的时候总是感觉很抽象,根本不知道老师在讲什么,什么是SO(3),SE(3)等。戴老师这本书的最大特点是将旋量代数理论和几何学紧密联系起来。通过研究空间中直线的运动,说明旋量表示刚体运动的简洁性以及其他优点,深入浅出,循序渐进,让你感觉得本来是陌生抽象的专有名词,变得很容易用自己已经学过的语言理解。其次,戴老师的这本书很多名词的使用都是经过一番考究的,对于不同书中的不同表示符号,通过调查论证,给出最权威的专有名词。整本书很严谨

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作者戴建生教授在机构学与机器人学领域取得了丰硕的研究成果,为国际可重构机构与可重构机器人学权威专家,在国际机构学与机器人学中享有盛誉。这是一本机构构学与机器人学的经典著作。该书主要讲述李群李代数、旋量理论为代表的现代数学工具在机构学及机器人学中的应用。在该书中,戴老师从旋量,李代数,李群的角度出发来研究机构学与机器人学,这给了我很大的启示。在该书中,处处能体会到作者的严谨,但在不失严谨的同时,又能体会到一种美感,让人读起来赏心悦目。

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这本书定义规范清晰,公式推导严密,理论证明严谨,讲解由浅入深,环环紧扣,既适于入门者,也适合有一定基础的研究者,每次阅读都会有新的收获。特别是相关理论的应用,书中提供了诸多实例,涉及面广,为相关领域的研究工作者使用此理论开展研究工作提供了很好的借鉴,值得强力推荐。

评分

上过戴老师的课,用的正是这本教材,由浅入深,循序渐进,易于理解,尤其是其中的索引部分,都是权威的中英对照专业词汇,涉及面非常广,非常好用。

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戴建生教授长期从事机构学及机器人学研究工作,研究变胞机构和可重构机构的工作开辟了国际机构学和机器人学研究的新方向和新领域,对国际机构学和机器人学学术界产生了重要的影响和引领作用。 专著的数学知识涵盖面广博,机构学理论深奥,集各种数学知识,谈大多古典与现代机构,涉各种机器人控制,可以说,这部专著高屋建瓴,博大精深,奠定了机构学几何基础与数学知识,是机构学数学的百科,是机构学知识的百科。

读后感

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首先这本书的与众不同之处在于,这是一本数学味道很重的书,但是绝没有一般数学理论书籍的枯燥感。厚重的前言和后记,让读者能够深刻的体会到一位科研工作者的心路历程,对于后来人来说既是一种激励也是一种榜样。 本书专业性很强,对于理论的分析推导非常详实,理...  

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当我拿到戴老师的这部著作的第一时间,就被深深的吸引住了,这本书的内容是如此的丰富。这部著作渐进性、全面性、彻底性,而且深入的阐述了旋量理论及其应用。这部著作将数学与机构学和机器人学完美结合,是理论与实践相结合的完美体现。我不仅在老师讲授的每节课都认真听老师...  

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戴老师的这本书,非常系统而且全面的讲述了旋量理论的诞生与发展。初读这本书,会以为这是一本数学类的书,可是当深入了解之后,这本书不仅从数学严谨的角度论述与证明了旋量的基本概念,基本原理,公式推导,最重要的是,它可以让我们运用旋量理论来分析机器人学中的某些问题...  

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