機(jī)器人技術(shù)建立在多學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上，具有應(yīng)用領(lǐng)域廣、技術(shù)新、學(xué)科綜合與交叉性強(qiáng)等特點(diǎn)，是當(dāng)今世界上極為活躍的研究領(lǐng)域之一。機(jī)器人仿真在機(jī)器人的研究和應(yīng)用中起著重要的作用，通過(guò)系統(tǒng)仿真，可提供既經(jīng)濟(jì)又安全的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)手段，能夠在制造與生產(chǎn)之前模擬出實(shí)物，避免不必要的返工。隨著機(jī)器人仿真研究的開(kāi)展，近年來(lái)陸續(xù)出現(xiàn)了機(jī)器人建模與仿真的相關(guān)圖書(shū)，但多是在研究者科研基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的，理論深度較高，不適合機(jī)械類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求。因此，基于機(jī)器人基礎(chǔ)知識(shí)體系，編寫(xiě)機(jī)器人系統(tǒng)建模與仿真教材，對(duì)高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生及從事機(jī)器人研究和產(chǎn)業(yè)化的工程技術(shù)人員大有裨益。
本書(shū)共分為7章。第1章為緒論，簡(jiǎn)述了機(jī)器人的定義、分類(lèi)、主要技術(shù)參數(shù)及主要研究?jī)?nèi)容。第2章討論了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，包括空間位姿、坐標(biāo)變換、關(guān)節(jié)坐標(biāo)系的建立及連桿的D�睭參數(shù)，系統(tǒng)地推導(dǎo)了典型機(jī)械臂的正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型并給出了仿真案例。第3章進(jìn)行了機(jī)器人的靜力學(xué)分析，討論了雅可比矩陣在靜力學(xué)中的應(yīng)用。第4章為機(jī)器人動(dòng)力學(xué)，主要介紹了牛頓�矚W拉法和拉格朗日法，并采用拉格朗日法對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。第5章為機(jī)器人機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃，分析了多種軌跡規(guī)劃方法并給出了仿真案例。第6章討論了機(jī)器人控制系統(tǒng)與控制方法，并介紹了機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件的相關(guān)內(nèi)容。第7章為仿真案例，不僅囊括了不同的仿真平臺(tái)和仿真軟件，還包括兩個(gè)或多個(gè)不同仿真軟件的聯(lián)合仿真應(yīng)用實(shí)例，應(yīng)用對(duì)象涵蓋面較廣，既包括較為熟悉的工業(yè)多連桿機(jī)械臂，也涉及康復(fù)機(jī)器人、柔性機(jī)械手等。書(shū)中各章節(jié)之間既相對(duì)獨(dú)立，又前后呼應(yīng)，有機(jī)結(jié)合，力求學(xué)生有一個(gè)整體的知識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)掌握機(jī)器人系統(tǒng)建模與仿真的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
此外，本書(shū)中部分仿真實(shí)例給出了演示視頻，讀者可掃描二維碼觀(guān)看。
本書(shū)作者近二十年來(lái)專(zhuān)注于機(jī)器人技術(shù)方面的科學(xué)研究，也講授機(jī)器人技術(shù)相關(guān)課程，在機(jī)器人系統(tǒng)建模與仿真方面積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中用到的仿真資源一部分來(lái)源于作者的科研積累，另一部分來(lái)源于教學(xué)參考書(shū)的優(yōu)秀案例，感謝參考文獻(xiàn)中所列出的國(guó)內(nèi)外著作的作者，是他們出色的工作豐富了本書(shū)的內(nèi)容。同時(shí)向?yàn)楸緯?shū)提供仿真實(shí)例部分的項(xiàng)目組成員、教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員表示衷心的感謝！
本書(shū)由韓亞麗、賈山、高海濤、關(guān)鴻耀等人編著，由于作者水平有限，書(shū)中難免存在不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編者