软体机器人导论
提供课件、咨询QQ:2301891038(仅限教师)。本书为国内首本系统介绍软体机器人科学及相关技术的著作,由机器人领域**期刊、软体机器人最**期刊《Soft Robotics》十大编辑之一,**的华人编辑文力教授编写。

作者:文力、王世强

定价:69.9元

印次:1-3

ISBN:9787302601388

出版日期:2022.07.01

印刷日期:2023.08.03

图书责编:陈景辉

图书分类:教材

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软体机器人是机器人研究的新兴、前沿研究方向。在综合大量文献资料的基础上,结合作者多年来从事软体机器人研究的学术成果,本书系统介绍了软体机器人领域的基础知识和前沿进展。全书共6章,包括绪论,软体机器人的 驱动与传感,软体机器人的材料、设计与制造,软体机器人的建模与控制,软体机器人的应用,软体机器人未来展望。每章都附有习题,方便感兴趣的读者进一步钻研探索。 本书可作为全国高等学校相关专业的本科生或研究生教材,也可供对软体机器人感兴趣的研究人员和工程技术人员阅读参考。

前言 人工智能是我国的国家发展战略之一,而机器人是人工智能的重要载体。随着科学技术的发展,机器人在人类社会中发挥着越来越重要的作用。但目前机器人面临的一项核心挑战是如何与自然界安全交互,以及 如何在非结构化环境下作业。传统刚性机器人因其结构和材料多采用硬质材料,结构与材料自身不能随外界环境变形且自适应不足等因素,在安全交互、非结构化环境作业等领域面临挑战。因此,研究人员开始从机器人的结构与材料、制造方法、 感知与驱动等维度展开新的探索。随着智能材料、柔性驱动与传感、多材料3D打印、微纳米加工技术的发展,一种新的机器人类型——软体机器人——在近十年成为了国际学术界研究热点。 美国麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室主任、美国国家工程院院士Daniela Rus将“软体机器人”列为机器人领域十二大前沿技术之首。在中国工程院发布的《全球工程前沿2020》文件中,“软体机器人”位列十大前沿领域。 软体机器人具备柔顺性与大变形能力,可高效、安全地与非结构化环境和自然界生物进行交互。自然界柔性体生物灵巧的结构与高效的运动机理为软体机器人的设计提供了丰富的灵感。基于柔性材料的仿生软体机器人能够和生物体一样通过不同结构、不同形态变化获取不同的运动模式。在仿生灵感的指导下,软体机器人实现了抓取、爬行、跳跃、滚动、游动等多种仿生运动,在人机交互、医疗康复、特种作业等领域有诸多潜在的应用。同时,软体机器人作为一项多学科交叉领域,其研究不但有利于推动各类作业机器人新型样机的研发,还有利于揭示自然界生物在形态学、材料学、力学、运动学等方面的科学问题。 作者多年来一直从事软体...

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第1章绪论

1.1什么是软体机器人

1.2软体机器人的起源及发展

习题

第2章软体机器人的驱动与传感

2.1软体驱动

2.1.1流体驱动

2.1.2线缆驱动

2.1.3形状记忆材料驱动

2.1.4电活性聚合物驱动

2.2软体传感

2.2.1软体传感技术

2.2.2软体传感研究进展

2.2.3软体传感的挑战

2.3驱动传感一体化

习题

第3章软体机器人的材料、设计与制造

3.1软体材料

3.1.1弹性体

3.1.2水凝胶

3.1.3形状记忆聚合物

3.1.4电活性聚合物

3.1.5液态金属

3.2软体力学与结构设计

3.3软体机器人变刚度

3.3.1基于拮抗原理变刚度

3.3.2基于阻塞原理变刚度

3.3.3基于低熔点合金变刚度

3.3.4基于电流变液或磁流变液变刚度

3.3.5基于形状记忆材料变刚度

3.4软体机器人制造方法

3.4.1浇筑成型

3.4.2形状沉积制造

3.4.33D打印

习题

第4章软体机器人的建模与控制

4.1运动学建模

4.1.1几何模型

4.1.2力学模型

4.2动力学建模

4.2.1欧拉拉格朗日方程

4.2.2软体机器人动力学建模方法

4.2.3未来挑战

4.3软体机器人控制方法

4.3.1基于模型的静态控制器

4.3.2无模型静态控制器

4.3.3基于模型的动态... 查看详情

(1)深入浅出地讲解软体机器人的基本概念和基本原理。

(2)结合多年一线教学经验与参考文献资料,汇集此书。

(3)每章配有习题,以巩固读者进一步学习的需求。

本书可作为全国高等学校相关专业的高年级本科生或研究生教材,也可供对软体机器人感兴趣的研究人员和工程技术人员阅读参考。
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