MATLAB基礎與機器人學應用

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MATLAB 基礎與機器人學應用

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內容描述

本書是關於MATLAB基本應用和機器人學的實用參考書，全書共7章，以當前比較流行的MATLAB 2018版本為基礎，
闡述MATLAB的主要功能及機器人學基本應用。
本書主要內容有：MATLAB簡介及運算規則，包括MATLAB用戶界面、幫助系統、矩陣運算、數值運算及符號運算等；
MATLAB常見功能，包括MATLAB程序設計、數據插值與擬合、數值微積分、常微分方程求解及MATLAB繪圖等；
MATLAB機器人工具箱，以機械臂為例詳細介紹了機器人運動學與動力學建模及仿真；
基於MATLAB的Simulink仿真，重點介紹機器人運動學與動力學建模及計算過程。
本書可用於高等院校機器人相關專業教材，並為機器人愛好者提供機器人學仿真的解決方案。

目錄大綱

目錄
第1章MATLAB簡介
1.1概述
1.2用戶界面與基本操作
1.2.1功能界面
1.2.2命令行窗口
1.2.3幫助系統
1.3數據與變量基礎
1.3.1基本數據類型
1.3.2變量命名
1.3.3變量賦值
1.4本章小結
習題
第2章MATLAB基本運算
2.1矩陣運算
2.1.1矩陣生成與訪問
2.1.2矩陣基本運算
2.1.3矩陣函數
2.2數值運算
2.2.1基本數學函數
2.2.2多項式運算
2.2.3線性方程組求解
2.3符號運算
2.3.1創建符號對象
2.3.2符號對象運算
2.3.3符號微積分
2.4本章小結
習題
第3章MATLAB程序設計
3.1 M文件
3.1.1腳本M文件
3.1.2函數M文件
3.1.3內聯函數
3.2數據的輸入與輸出
3.2.1用戶輸入提示命令input
3.2.2請求鍵盤輸入命令keyboard
3.2.3屏幕輸出語句disp
3.2.4其他相關命令
3.3程序控制結構
3.3.1順序結構
3.3.2選擇結構
3.3.3循環結構
3.4程序調試
3.4.1概述
3.4.2調試方法
3.5本章小結
習題
第4章MATLAB數據分析與處理
4.1數據插值與擬合
4.1.1數據插值
4.1.2數據擬合
4.2數值微積分
4.2.1數值微分
4.2.2數值積分
4.3零極點問題
4.3.1求零點
4.3.2求極值
4.4常微分方程的求解
4.4. 1常微分方程的解析解
4.4.2常微分方程的數值解
4.5本章小結
習題
第5章MATLAB繪圖
5.1二維繪圖
5.1.1 plot命令
5.1.2 fplot命令
5.1.3 ezplot命令
5.1.4交互式繪圖
5.2三維繪圖
5.2.1 plot3命令
5.2.2 mesh命令
5.2.3 surf命令
5.3特殊圖形
5.3.1二維特殊圖形命令
5.3.2三維特殊圖形命令
5.4三維圖形的高級設置
5.4.1視點控制
5.4.2光照控制
5.5本章小結
習題
第6章機器人工具箱建模與仿真
6.1機器人工具箱
6.1.1機器人工具箱簡介
6.1.2機器人工具箱下載及安裝
6.2機器人學基礎
6.2.1剛體的位姿描述及坐標變換
6.2.2連桿描述及坐標系
6.2.3機器人運動學
6.3基本函數介紹
6.3.1 Link函數
6.3.2 SerialLink函數
6.3.3變換矩陣求解函數
6.4機器人運動學計算
6.4.1正運動學分析
6.4.2逆運動學分析
6.4.3雅可比矩陣
6.4.4軌跡規劃
6.5機器人動力學計算
6.5.1動力學方程
6.5.2正動力學分析
6.5.3逆動力學分析
6.6機器人工具箱仿真實例
6.6.1任務描述
6.6.2運動模型構建
6.6.3軌跡規劃和運動學計算
6.6.4動力學計算
6.7本章小結
習題
第7章機器人學Simulink仿真
7.1 Simulink基本操作
7.1.1 Simulink的特點
7.1.2 Simulink啟動與基礎操作
7.2 Simulink模塊庫和系統仿真
7.2.1 Simulink模塊庫常用模塊介紹
7.2.2 Simulink仿真係統設置
7.3子系統創建與封裝
7.3.1通過子系統模塊來建立子系統
7.3.2組合已有的模塊建立子系統
7.3.3封裝子系統
7.3.4條件子系統
7.4 Simulink機器人運動學計算
7.4.1正運動學分析
7.4.2逆運動學分析
7.4.3雅可比矩陣
7.4.4軌跡規劃
7.5 Simulink機器人動力學計算
7.5.1正動力學分析
7.5.2逆動力學分析
7.6機械臂關節控制
7.6.1驅動電動機
7.6.2獨立關節控制
7.7 Simulink仿真實例
7.7.1仿真任務描述
7.7.2軌跡函數生成
7.7.3仿真模型構建
7.7.4仿真結果分析
7.8本章小結
習題
參考文獻