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書籍詳細

ロボティクスシリーズ 8)

  ロボット機構学

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永井清 立命館大教授 博士(工学) 著

土橋宏規 立命館大助教 博士(工学) 著

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発行年月日:2015/09/17 , 判 型: A5,  ページ数:140頁

ISBN:978-4-339-04519-2,  定 価:2,052円 (本体1,900円+税)

本書は,ロボット機構の扱い方を習得できるように,主にロボットアーム(マニピュレータ)を対象として,運動学,静力学,そして動力学についてわかりやすく解説した。また独学ができるように,章末問題とその詳細な解答も掲載した。

【目次】

1. ロボット・マニピュレータの機構学
1.1 ロボット・マニピュレータ
1.1.1 機構の構造
1.1.2 システムの構成
1.2 ロボット・マニピュレータの運動学,静力学,動力学
1. ロボット・マニピュレータの機構学
1.1 ロボット・マニピュレータ
1.1.1 機構の構造
1.1.2 システムの構成
1.2 ロボット・マニピュレータの運動学,静力学,動力学
1.2.1 2DOF マニピュレータの運動学の例
1.2.2 運動学・静力学・動力学の関係

2. 手先位置の表現と座標変換
2.1 手先の位置と姿勢の表現
2.2 座標変換
2.2.1 姿勢変換
2.2.2 同次変換

3. 運動学における位置の関係式
3.1 順運動学と逆運動学の例
3.1.1 並進2DOF マニピュレータ
3.1.2 2DOF マニピュレータ(回転+並進)
3.2 順運動学
3.2.1 2DOF マニピュレータの順運動学
3.2.2 3DOF マニピュレータの順運動学
3.3 逆運動学
3.4 一般のマニピュレータに適用可能な運動学方程式の導出方法
3.4.1 DH 記法と運動学方程式
3.4.2 適用例
章末問題

4. 運動学における速度の関係式
4.1 速度の関係式とヤコビ行列
4.2 速度の関係式とその物理的意味
4.2.1 2DOF マニピュレータ
4.2.2 並進2DOF マニピュレータ
4.2.3 2DOF マニピュレータ(回転+並進)
4.3 一般のマニピュレータにおける速度の関係式とヤコビ行列
章末問題

5. 静力学
5.1 マニピュレータの静力学関係式
5.1.1 仮想仕事の原理
5.1.2 静力学関係式の導出
5.2 静力学関係式の物理的意味
5.2.1 2DOF マニピュレータ
5.2.2 並進2DOF マニピュレータ
5.2.3 2DOF マニピュレータ(回転+並進)
5.3 一般のマニピュレータにおける静力学関係式の物理的意味
章末問題

6. 動力学
6.1 マニピュレータの運動方程式と慣性モーメント
6.1.1 並進運動における質量と回転運動における慣性モーメント
6.1.2 一様な棒の慣性モーメント
6.1.3 単一剛体のニュートンの運動方程式とオイラーの運動方程式
6.2 ニュートン・オイラー法とラグランジュ法
6.2.1 ニュートン・オイラー法
6.2.2 ラグランジュ法
6.3 ラグランジュ法による運動方程式の導出
6.3.1 並進2DOF マニピュレータの運動方程式
6.3.2 2DOF マニピュレータ(回転+並進)の運動方程式
6.3.3 2DOF マニピュレータの運動方程式
章末問題

7. パラレル・メカニズム
7.1 パラレル・メカニズムの構造をもつロボット
7.1.1 パラレル・リンク機構
7.1.2 多指ハンド
7.1.3 ワイヤ・メカニズム
7.2 パラレル・リンク機構の機構学
7.2.1 3DOF 平面パラレル・リンク機構
7.2.2 運動学
7.2.3 静力学
7.2.4 動力学
7.3 パラレル・リンク機構の実際とその扱い
章末問題

8. 冗長マニピュレータ
8.1 定義と特徴
8.1.1 運動学的冗長性を有する冗長マニピュレータ
8.1.2 駆動冗長性を有する冗長マニピュレータ
8.2 シリアル・マニピュレータの運動学的冗長性
8.2.1 基礎式と運動学的冗長性
8.2.2 運動学的冗長性の利用
8.3 パラレル・マニピュレータの駆動冗長性
8.3.1 基礎式と駆動冗長性
8.3.2 駆動冗長性の利用
章末問題

9. 運動制御における機構学の利用
9.1 手先位置制御
9.1.1 逆運動学と関節位置制御を用いた手先位置制御
9.1.2 静力学関係式を用いた手先位置制御
9.1.3 運動方程式を利用した動的制御
9.2 力制御
9.2.1 転置ヤコビ行列を用いた手先力制御
9.2.2 運動方程式を利用したインピーダンス制御
章末問題

付録
引用・参考文献
章末問題解答
索引

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