Управление роботами и робототехническими системами

Лекция 1 Введение. Основные сведения о дисциплине. Краткая характеристика основных разделов. Классификация роботов по назначению. Стр. 4
Лекция 2 Кинематика манипулятора. Основные задачи кинематики манипулятора Прямая задача кинематики. Матрицы сложных поворотов. Стр. 8
Лекция 3 Матрица поворота вокруг произвольной оси. Представление матриц поворота через углы Эйлера.  Стр. 13
Лекция 4 Геометрический смысл матриц поворота. Свойства матриц поворота. Однородные координаты и матрицы преобразований. Стр. 17
Лекция 5 Звенья, сочленения и их параметры. Представление Денавита-Хартенберга. Алгоритм формирования систем координат звеньев. Стр. 20
Лекция 6 Уравнение кинематики манипулятора. Классификация манипуляторов. Обратная задача кинематики. Метод обратных преобразований. Стр. 29
Лекция 7 Геометрический подход. Определение различных конфигураций манипулятора. Решение обратной задачи кинематики для первых трех сочленений. Решение для первого сочленения. Решение для второго сочленения. Стр. 37
Лекция 8 Решение для третьего сочленения. Решение обратной задачи кинематики для последних трех сочленений. Решение для четвертого сочленения. Решение для пятого сочленения Решение для шестого сочленения. Стр. 44
Лекция 9 Уравнения вида конфигурации для определения индикаторов конфигурации манипулятора. Машинное моделирование. Динамика манипулятора. Метод Лагранжа-Эйлера. Скорость произвольной точки звена манипулятора. Стр. 52
Лекция 10 Кинетическая энергия манипулятора. Потенциальная энергия манипулятора. Уравнения движения манипулятора. Уравнения движения манипулятора с вращательными сочленениями. Стр. 60
Лекция 11 Уравнения Ньютона-Эйлера. Вращающиеся системы координат. Стр. 72
Лекция 12 Подвижные системы координат. Кинематика звеньев. Стр. 75
Лекция 13 Рекуррентные уравнения динамики манипулятора. Стр. 80
Лекция 14 Планирование траекторий манипулятора. Сглаженные траектории в пространстве присоединенных переменных. Расчет 4-3-4-траектории. Стр. 83
Лекция 15 Граничные условия для 4-3-4-траектории. Стр. 89
Лекция 16 Управление манипуляторами промышленного робота. Методы вычисления управляющих моментов. Передаточная функция одного сочленения. Стр. 95

Лекция 17 Устройство позиционирования для одного сочленения манипулятора. Критерии работоспособности и устойчивости. Стр. 101
Лекция 18 Компенсация в системах с цифровым управлением. Зависимость момента от напряжения. Управление манипулятором с переменной структурой. Адаптивное управление. Адаптивное управление по заданной модели. Адаптивное управление с авторегрессивной моделью. Стр. 106
Лекция 19 Адаптивное управление по возмущению. Независимое адаптивное управление движением. Стр. 112
Лекция 20 Очувствление. Введение. Датчики измерения в дальней зоне. Триангуляция. Метод подсветки. Стр. 116
Лекция 21 Измерение расстояние по времени прохождения сигнала. Очувствление в ближней зоне. Индуктивные датчики. Датчики Холла. Стр. 122
Лекция 22 Емкостные датчики. Ультразвуковые датчики. Оптические датчики измерений в ближней зоне. Стр. 127
Лекция 23 Тактильные датчики. Дискретные пороговые датчики. Аналоговые датчики. Силомоментное очувствление. Элементы датчика и схвата, встроенного в запястье. Выделение сил и моментов. Стр. 132
Лекция 24 Системы технического зрения. Получение изображения. Стр. 138
Лекция 25 Методы освещения. Стереоизображение. Системы технического зрения высокого уровня. Сегментация. Проведение контуров и определение границ. Стр. 143
Лекция 26 Определение порогового уровня. Глобальные и локальные пороги. Применение движения. Описание, Дескрипторы границы. Стр. 149
Лекция 27 Сигнатуры. Дескрипторы области. Текстура. Скелет области. Сегментация и описание трехмерных структур. Описание трехмерной сцены плоскими участками. Применение градиента. Стр. 153
Лекция 28 Разметка линий и соединений. Обобщенные конусы. Распознавание. Интерпретация. Стр. 160
Лекция 29 Языки программирования роботов. Характеристики роботоориентированных языков. Определение положения. Определение движения. Очувствление и управление. Системные средства программирования. Стр. 166
Лекция 30 Моделирование рабочего пространства. Описание задачи сборки. Синтез программы. Искусственный интеллект и планирование задач в робототехнике. Поиск пространства решений. Экспертные системы и системы представления знаний. Стр. 172