《机器人学导论》（原书第3版）.pdf

PEARSONHZ BOOKS(原书第3版)机器人学号论Introduction to RoboticsMechanics and ControlThird Edition(美)John J.Craig著贠超等译INTRODUCTION TOROBOTICSMECHANICS AND CONTROLTHIRD EDITIONJOHN J.CRAIG机械工业出版社China Machine PressIntroduction to RoboticsMechanics and Control(Third Edition)机器人学导论(原书第3版)本书源于作者在斯坦福大学教授“机器人学导论”课程的讲义撰写而成。经过两次修订，曾被美国多所大学采用为教材。Craig教授根据机器人学的特点，将理论和实际应用密切结合，按照刚体力学、分析力学、机构学和控制理论中的原理和定义对机器人运动学、动力学和控制中的原理进行了严谨的阐述，语言精练，内容深入浅出，例题简单易懂，体现出Crig教授在机器人学方面高深的造诣。本书是当今机器人学研究领域的经典之作。作者简介John J.Craig斯坦福大学荣誉教授ARSONucationPEARSONwww.PearsonE上架指导：计算机工程/机器人1SBN7-111-18681-8华章网站http:/复网上购书：www.china-投稿热线：(010)88379604HZ BookS购书热线：(010)68995259,68995264华章国书读者信箱：7871111868161SBN7-111-18681-8定价：42.00元(原书第3版)机器人学导论Introduction to roboticsMechanics and ControlThird edition(美)JohnJ.Craig著员超等译机械工业出版社China Machine Press前言科学家常会感到通过自己的研究工作在不断地认识自我，物理学家在工作中认识到了这一点，同样，心理学家和化学家也认识到了这一点。在机器人学的研究中，研究领域和研究者自身之间的关系尤为明显。并且，与那些纯理论的自然科学不同，当前机器人学是一门侧重于综合的工程科学。也许正是这个原因，才使许多人迷恋于这个领域。机器人学研究的是怎样综合运用机械、传感器、驱动器和计算机来实现人类某些方面的功能。显然，这是一项庞大的任务，它必然需要运用各种“传统”领域的研究思想。现今，机器人学诸方面的研究工作都是由不同领域的专家们进行的。通常没有一个人能够完全掌握机器人领域的所有知识。因此，自然有必要对这个研究领域进行分类。在更高的层次上，可把机器人学划分为四个主要领域：机械操作、移动、计算机视觉和人工智能。本书介绍机械操作的理论和工程知识，这是机器人学的分支学科，它是建立在几个传统学科基础之上的。主要的相关学科有力学、控制理论、计算机科学。在本书中，第1章至第8章包括机械工程和数学的专题，第9章至第11章为控制理论的题材，第12章和第13章属于计算机科学的内容。另外，本书自始至终强调通过计算解决问题。例如，与力学密切相关的每一章都有一节简要介绍计算方面的问题。本书源于斯坦福大学19831985年秋季学期的“机器人学导论”的讲义。第1版和第2版在19862002年间被许多大学采用。第3版得益于这些应用，并且根据多方面的反馈意见做了修改和改进。在此，向那些对本书作者提出修正意见的人表示感谢。本书适用于高年级本科生或者低年级研究生课程。选修此课程的学生如果学过静力学和动力学这两门基础课程之一，同时学习过线性代数，并且能够使用计算机高级语言编程，这将有助于学习。此外，虽然不必先修控制理论方面的入门课程，但学过这门课程也是有益的。本书的目标之一是以简单、直观的方式介绍机器人学的知识。特别需要指出的是，虽然本书很多内容源于机械专业，但本书的读者不一定是机械工程师。在斯坦福大学，很多电气工程师、计算机科学家、数学家都认为本书具有很强的可读性。虽然本书直接由机器人系统的研发工程师使用，但是对于任何将要从事机器人研究工作的人，本书内容应当被看作是重要的背景资料。同样，至少从事过某种硬件的软件开发人员和不直接参与机器人的机械和控制的研究人员，应当具备一些本书提供的背景知识。第3版和第2版相似，分为13章。本书的材料适合于一个学期讲授，如果要在半学期内讲授，需要略去一些章节。即便如此，仍然无法深入讲解所有专题。本书在编写时从某些方面考虑了这一点；例如，大多数章节只采用一种方法解答常见的问题。编写本书的主要问题之一就是尽量在限定的教学时间内为每个主题合理地分配时间。为此，我的办法是只考虑那些直接与学习机器人操作相关的材料。在每章的最后都有一组习题。在每道习题题号后的方括号中给出习题的难度系数。难度系数在00到50之间。00是最简单的题目，50是尚未被解决的研究性问题9。当然，一O我采用了与D.Knuth所著The Art of Computer Programming)(Addison-Wesley出版)同样的难度等级。