《机器人手册》（原书第2版）第1卷机器人基础共分两篇：机器人学基础和机器人设计。第1篇机器人学基础主要介绍了用于机器人系统建模、设计和控制的基本原理和方法，包括运动学、动力学、机构与驱动、传感与估计、模型辨识、运动规划、运动控制、力控制、冗余度机器人、含有柔性单元的机器人、机器人体系架构与编程、基于行为的系统、机器人人工智能推理方法和机器人学习等主题，这些主题是后续章节内容的基础，并被拓展和应用于特定的机器人系统中。第2篇机器人设计主要介绍了与机器人实际物理模型的设计和建模相关的主题，既阐述了机器人设计与性能评价，又介绍了包括肢系统、并联机构、机器人手、蛇形机器人与连续体机器人、软体机器人的驱动器、模块化机器人、仿生机器人、轮式机器人、水下机器人、飞行机器人和微纳机器人等在实际物理实现过程中的设计、建模、运动计划和控制等问题。本篇各章所涉及的主题不仅对构建机器人实际物理模型不可或缺，而且对机器人动作的生成与控制，以及按预期的方式进行操作也很重要。本手册可供机器人、人工智能、机械工程、自动化、计算机等领域的科研技术人员使用，也可供高等院校相关专业师生参考，还可供机器人业余爱好者阅读。

目录
译者序
作者序一(第1版)
作者序二(第1版)
作者序三(第1版)
作者序四(第1版)
第2版前言
多媒体扩展序
如何访问多媒体内容
主编简介
篇主编简介
多媒体团队简介
作者列表
缩略词列表
第1章绪论——如何使用《机器人手册》1
1.1机器人学发展简史1
1.2机器人学的研究群体2
1.3如何使用本手册3
视频文献5
第1篇机器人学基础
内容导读8
第2章运动学11
2.1概述11
2.2位置与姿态表示12
2.3关节运动学20
2.4几何表示24
2.5工作空间26
2.6正运动学26
2.7逆运动学27
2.8正微分运动学29
2.9逆微分运动学30
2.10静力学变换30
2.11结论与延展阅读30
参考文献31
第3章动力学33
3.1概述34
3.2空间向量表示法35
3.3正则方程40
3.4刚体系统动力学模型42
3.5运动树46
3.6运动环51
3.7结论与延展阅读54
参考文献56
第4章机构与驱动59
4.1概述60
4.2系统特征60
4.3运动学与动力学61
4.4串联机器人64
4.5并联机器人65
4.6机械结构66
4.7关节机构67
4.8驱动器69
4.9机器人的性能指标75
4.10结论与延展阅读77
视频文献77
参考文献78
第5章传感与估计80
5.1概述80
5.2感知过程81
5.3传感器82
5.4估计过程87
5.5表征96
5.6结论与延展阅读97
参考文献98
第6章模型辨识100
6.1概述100
6.2运动学标定102
6.3惯性参数估计107
6.4可辨识性与条件数分析112
6.5结论与延展阅读118
视频文献119
参考文献120
第7章运动规划122
7.1机器人运动规划122
7.2运动规划的概念123
7.3基于抽样的规划124
7.4替代算法127
7.5微分约束130
7.6扩展与演变133
7.7高级议题136
7.8结论与延展阅读139
视频文献139
参考文献140
第8章运动控制144
8.1运动控制简介145
8.2关节空间与操作空间控制146
8.3独立关节控制147
8.4PID控制149
8.5跟踪控制151
8.6计算转矩与计算转矩类控制153
8.7自适应控制156
8.8优与鲁棒控制159
8.9轨迹生成与规划161
8.10数字化实现164
8.11学习控制166
视频文献167
参考文献168
第9章力控制171
9.1背景171
9.2间接力控制173
9.3交互作业179
9.4力/运动混合控制184
9.5结论与延展阅读188
视频文献189
参考文献190
第10章冗余度机器人192
10.1概述192
10.2面向任务的运动学194
10.3微分逆运动学196
10.4冗余度求解优化方法200
10.5冗余度求解的任务增广法202
10.6二阶冗余度求解204
10.7可循环性204
10.8容错性205
10.9结论与延展阅读206
视频文献206
参考文献207
第11章含有柔性单元的机器人210
11.1含有柔性关节的机器人211
11.2含有柔性连杆的机器人227
视频文献240
参考文献241
第12章机器人体系架构与编程245
12.1概述245
12.2发展历程247
12.3体系架构组件250
12.4案例研究——GRACE256
12.5机器人体系架构的设计艺术258
12.6机器人体系架构的实现259
12.7结论与延展阅读261
视频文献261
参考文献261
第13章基于行为的系统265
13.1机器人控制方法265
13.2基于行为系统的基本原理267
13.3基础行为270
13.4基于行为系统的表示法270
13.5基于行为系统的学习271
13.6应用与后续工作275
13.7结论与延展阅读278
视频文献278
参考文献279
第14章机器人人工智能推理方法283
14.1为什么机器人要应用AI推理283
14.2知识表征与推理284
14.3推理与决策291
14.4基于规划的机器人控制297
14.5结论与延展阅读301
视频文献302
参考文献302
第15章机器人学习307
15.1什么是机器人学习307
15.2模型学习309
15.3强化学习319
15.4结论330
视频文献331
参考文献331
LⅩⅤⅠⅠLⅩⅤⅠⅠⅠ第2篇机器人设计
内容导读340
第16章设计与性能评价342
16.1机器人设计过程342
16.2工作空间指标344
16.3灵巧性指标347
16.4其他性能指标349
16.5其他类型的机器人352
16.6本章小结356
参考文献356
第17章肢系统359
17.1肢系统的设计360
17.2概念设计360
17.3设计过程示例363
17.4模型导引设计366
17.5各种肢系统373
17.6性能指标376
视频文献378
参考文献379
第18章并联机构382
18.1定义382
18.2并联机构的构型综合383
18.3运动学384
18.4速度与精度分析385
18.5奇异性分析386
18.6工作空间分析387
18.7静力学分析388
18.8动力学分析389
18.9设计考虑390
18.10柔索驱动并联机器人390
18.11应用示例392
18.12结论与延展阅读392
视频文献393
参考文献393
第19章机器人手
19.1基本概念
19.2机器人手的设计
19.3驱动与传感技术
19.4机器人手的建模与控制
19.5应用和发展趋势
19.6结论与延展阅读
视频文献
参考文献
第20章蛇形机器人与连续体机器人
20.1蛇形机器人研究简史
20.2连续体机器人研究简史
20.3蛇形机器人与连续体机器人的
建模
20.4蛇形机器人与连续体机器人的
运动规划
20.5结论与相关领域的扩展
视频文献
参考文献
第21章软体机器人驱动器
21.1研究背景
21.2软体机器人驱动器的设计
21.3软体机器人驱动器的建模
21.4软体机器人的建模
21.5刚度评估
21.6笛卡儿刚度控制
21.7周期性运动控制
21.8软体机器人的优控制
21.9结论与开放性问题
视频文献
参考文献
第22章模块化机器人
22.1概念与定义
22.2可重构模块化操作臂
22.3自重构模块化机器人
22.4结论与延展阅读
视频文献
参考文献
第23章仿生机器人
23.1概述
23.2仿生机器人设计组件
23.3机构
23.4材料与制造
23.5结论
视频文献
参考文献
第24章轮式机器人
24.1概述
24.2轮式机器人的机动性
24.3轮式机器人的结构
24.4轮-地交互模型
24.5轮式机器人的悬架系统
24.6结论
视频文献
参考文献
第25章水下机器人
25.1背景
25.2机械系统
25.3电力系统
25.4水下驱动器和传感器
25.5计算机、通信和体系架构
25.6水下操作臂
25.7结论与延展阅读
视频文献
参考文献
第26章飞行机器人
26.1背景与研究历史
26.2飞行机器人的特征
26.3空气动力学与飞行力学基础
26.4固定翼飞行器的设计与建模
26.5旋翼机的设计与建模
26.6扑翼机的设计与建模
26.7系统集成与实现
26.8飞行机器人的应用
26.9结论与延展阅读
视频文献
参考文献
第27章微纳机器人
27.1概述
27.2尺度
27.3微纳尺度的驱动技术
27.4微纳尺度的成像技术
27.5制造
27.6微装配
27.7微型机器人
27.8纳米机器人
27.9结论
视频文献
参考文献