机器人机构学(机械工程)

课程编码：280230080200D1001 英文名称：Robot Mechanisms (Mechnical Engineering) 课时：40 学分：2.00 课程属性：学科核心课 主讲教师：杨桂林

机器人机构设计、运动学建模与分析、传动系统设计与分析、动力学建模与分析

矩阵理论

第一章 概论 2.0学时 杨桂林
第1节 机器人发展历史
第2节 中国机器人研究与发展
第3节 沈阳自动化所机器人简介
第4节 未来发展趋势
第二章 位姿描述与齐次变换 5.0学时 杨桂林
第1节 刚体位姿的描述
第2节 齐次坐标和齐次变换
第3节 运动算子
第4节 变换矩阵的运算
第5节 欧拉角与RPY角
第6节 旋转变换通式
第三章 操作臂运动学 4.0学时 杨桂林
第1节 连杆描述与关节变量
第2节 连杆坐标系
第3节 连杆变量与运动学方程
第4节 运动学反解
第四章 微分运动与雅克比 4.0学时 杨桂林
第1节 微分移动与微分转动
第2节 微分运动矢量与广义速度
第3节 坐标系间的微分变换关系
第4节 雅克比矩阵
第五章 机器人静力分析 3.0学时 杨桂林
第1节 连杆上的力和力矩
第2节 关节驱动力和力矩
第3节 不同坐标系间的静力变换
第4节 机器人学的广义力和广义力矩
第六章 机器人动力学 4.0学时 杨桂林
第1节 引言
第2节 运动的传递
第3节 牛顿-欧拉方法
第4节 拉格朗日方法
第七章 机器人机构综合 6.0学时 杨桂林
第1节 概述
第2节 型综合
第3节 数综合
第4节 尺寸综合
第5节 构性评价与尺度优化
第八章 机器人本体结构设计 6.0学时 杨桂林
第1节 工业机器人总体设计
第2节 工业机器人的驱动与传动
第3节 机身和臂部设计
第4节 腕部设计
第5节 手部设计
第6节 结构优化设计
第九章 机器人刚度与精度 4.0学时 杨桂林
第1节 机器人静刚度建模
第2节 基于刚度模型的结构优化设计
第3节 机器人精度建模
第4节 机器人精度优化设计
第十章 机器人性能指标与测试 2.0学时 杨桂林
第1节 机器人主要性能指标
第2节 测试与计算

杨桂林，博士，研究员，博士生导师，宁波市“3315高端创新团队”带头人。光华龙腾奖中国设计贡献奖银质奖章获得者 [1] [3]。长期从事机械电子、机器人及制造自动化方面的研究工作，专注于精密运动与机器人系统的创新设计、仿真分析及控制技术，在精密电磁驱动器、多自由度微纳米操作机器人、模块化机器人、并联机器人、绳驱动机器人、移动式操作机器人及工业机器人等领域主持过多个重大科研项目，取得了多项有影响的研究成果。 已发表学术论文200余篇（引用2000 余次），出版了6篇书章节、1本著作（合著）和1本书（合编），申报国内外专利12项。担任了几个国际核心学术期刊的编委、技术编辑, 作为大会主席、技术委员会主席和副主席组织过多个国际学术会议，在国内外大学和国际会议做特邀学术报告20余次。