前言 “机器人”这个诃,是捷克斯洛伐克剧作家卡雷洛·查普茨库在1920 年发表的著伫《罗萨姆万能机器人公司R·U·R》中,首先刨造出来的。书 中出现的机器人是一种不能进行思考,只会从事劳动的人。实际上,能够代 人在工厂劳动的机器人,是在20世纪60代出现的。伴随着硬件和软 件的不断进垆,直到20也纪80年代,机器人才真正获得了普遍的应用。今 天,机器人不仅在工厂中,就是在办公室内和家庭中乜得到了广泛的应用。 由于计算机的不断发展,不能进行恩考的机器人也开始具有了学习的能力, 逐渐变成了聪明伶俐的机器人。 这样,机器人不仅在产业界获得了广泛应用,而且还渗透到了人们的家 庭生活中。支撑机器人的技术,是一种综合性的技术,包括机械工程学、电 气工程学、控剝工程学、信息工程学,甚至人类工程学等广泛的领域。因此, 些有关机器人的教科书,往往都罗列一些零零星星的知识,缺乏系统性。 本书试图从控制的角度,将机器人学科加以系统化。如何方便地操作 机器人,是构造机器人的基本观点。人类通过五官采集外界和身体内部的 信息,这些信息和上级下达的命令,经过头脑思考作出行动的决定,从而使 手和足做出相应的动作。 本书首先在第1章中介绍有关机器人控制的学习方法,然后在第2章 介绍为手和足的运行提供动力的执行器。其次,作为五官部分的传感器,将 在第3章介绍。在第4章中介绍执行器中广泛应用的电动机的控制方法。 电动机与连接的辅助机械系统的动态特性,将在第5章屮介绍。机器人是 这样一种机构,它一方面作为机器人本体被固定在基座上;另一方面,由关 节连接在一起的连杆部分,则可以在空叵自由地运动。在第6章中介绍机 器人的前端位置和姿态,与各关节联系在一起的座标变换问题。第7章介 绍具有多个关节和连杆的机器人的动态特性。通过上述各章的介绍,希望