ロボットの基礎工学

ロボットの基礎工学

本書はロボットの基礎工学のキーになる部分に焦点を当て解説を行った。また,メカニズム,プランニング,ロボットの3部構成にし,各部を独立・並列に読めるようにした。

ジャンル
発行年月日
2000/04/20
判型
A5
ページ数
216ページ
ISBN
978-4-339-04347-1
ロボットの基礎工学
在庫僅少

定価

2,970(本体2,700円+税)

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本書はロボットの基礎工学のキーになる部分に焦点を当て解説を行った。また,メカニズム,プランニング,ロボットの3部構成にし,各部を独立・並列に読めるようにした。

第1部 メカニズム 

1 力学の基礎 
1.1 機械力学…2
1.1.1 力学式…2
1.1.2 回転体と回転軸…7
1.1.3 リンク機構…8
1.2 材料力学…11
1.2.1 一般式…13
1.2.2 棒の曲げ…17
1.2.3 曲げの運動方程式(振動方程式)…20
1.2.4 フレキシブルアーム…24
1.2.5 軸のねじりによる静的な変形…26

2 機械要素の設計 
2.1 標準とはめあい…28
2.1.1 標準数…28
2.1.2 公差とはめあい…29
2.2 材料強度…31
2.3 軸…31
2.3.1 強度計算…32
2.3.2 変形量…34
2.3.3 キー溝…35
2.3.4 切欠および段付き部…36
2.4 軸受…37
2.4.1 軸受の分類…37
2.4.2 すべり軸受…38
2.4.3 転がり軸受…40
2.5 ねじ…43
2.5.1 ねじの用語と種類…43
2.5.2 ねじの力学…45
2.5.3 ねじの強度…47
2.5.4 送りねじ…50

3 機構 
3.1 対偶と自由度…51
3.2 平面機構の運動解析瞬間中心…56
3.3 リンク機構…59
3.3.1 平面リンク機構…59
3.3.2 軸継手…63
3.3.3 平行クランク機構…65
3.3.4 直線運動機構…66
3.4 歯車機構…67
3.4.1 歯車の種類…68
3.4.2 平歯車…69
3.4.3 標準歯車と転位歯車…74
3.4.4 歯車の係数…78
3.4.5 歯車の強度…81
3.4.6 歯車列…82

第2部 プランニング 

4 最適化問題と線形計画法 
4.1 最適化問題…88
4.2 線形計画問題と標準形…91
4.2.1 代表的な問題…91
4.2.2 標準形…92
4.3 線形計画問題の解の性質…93
4.4 線形計画問題の解法…97
4.4.1 シンプレックス法…97
4.4.2 ガウスの消去法…99
4.4.3 例題…101
4.4.4 シンプレックス表の利用…104
4.5 2段階法…106
4.6 双対定理…107

5 最短経路計画 
5.1 最短経路問題…111
5.2 ダイクストラ法…113
5.3 A◆*◆アルゴリズム…115
5.4 ダイナミックプログラミング(動的計画法)…117

6 組合せ最適化 
6.1 輸送問題…122
6.2 分枝限定法…129

7 非線形最適化 
7.1 非線形最適化問題…133
7.2 1次の最適性条件…133
7.2.1 領域内部の場合…134
7.2.2 等式制約条件の場合(ラグランジュの乗数法)…135
7.2.3 不等式制約条件で境界を含む場合(キューン-タッカー条件)…135
7.3 2次計画問題キューン-タッカー条件の応用…137
7.4 ペナルティ関数法…139
7.5 数値計算法…139

第3部 ロボット 

8 ロボット序論 
8.1 ロボットの機能…142
8.2 マニピュレータ…143
8.3 アーム…144
8.4 手首…146

9 ロボットの運動学 
9.1 順運動学と逆運動学…148
9.2 同次変換行列…151
9.3 角速度の計算…154
9.4 特異点…156
9.5 可操作度…158

10 ロボットの制御 
10.1 位置制御と力制御…160
10.2 ロボットの運動方程式…161
10.3 拘束運動の運動方程式…164
10.4 位置制御関節座標レベルでの制御…165
10.4.1 PID制御…165
10.4.2 外乱オブザーバ…167
10.4.3 計算トルク法…169
10.4.4 スライディングモード制御…169
10.5 位置制御作業座標レベルでの制御…171
10.5.1 速度分解制御…171
10.5.2 加速度分解制御…171
10.6 力制御…172
10.6.1 ハイブリッド制御…172
10.6.2 インピーダンス制御…175
10.6.3 力制御における安定性…177

11 ロボットの作業 
11.1 C-空間に基づく経路生成…179
11.2 ポテンシャル法…182
11.3 バイラテラル制御…183

参考文献…185
問の解答…187
索引 201

中村 達也(ナカムラ タツヤ)