本书根据机器人控制系统高精度、高速度、高负载的实际需要，从机器人系统运动学、动力学控制的基础理论到控制系统的开发，提出了提升控制系统控制效果和控制精度的解决方案，形成了能够实用的运动学与动力学控制方法以及综合应用技术。

本书主要分为四篇:第一篇为机器人基础知识，第二篇为机器人运动学与动力学，第三篇为机器人控制，第四篇为综合应用。内容涉及方程推导、基础硬件与软件设计、实时控制算法和多个应用开发项目，并结合MATLAB/Simulink强大的运算能力，以SCARA机器人、协作机器人、并联机器人和移动机器人为研究对象，进行了算法分析和仿真，可极大地降低学习者的学习难度，提高其学习兴趣。本书结合公式推导、理论证明、数值仿真、实验验证，将基础、理论、应用有层次地组织起来，并配合图表等将机器人系统的运动学、动力学控制理论及其应用方法系统地、清晰地呈现给广大读者。

本书可供机电工程、机器人、电力电子、自动控制等领域的科研工作者和工程技术人员学习与阅读，也可作为高等院校相关专业的教学参考。

第一篇 机器人基础知识
  第1章 机器人控制概述
   1.1 机器人概述
   1.2 机器人控制系统概述
   1.3 机器人运动学及动力学控制
   参考文献
  第2章 机器人系统的基本构成
   2.1 机器人本体结构
   2.2 机器人驱动系统
   2.3 机器人控制系统
   2.4 机器人传感器
   参考文献
  第3章 机器人控制数学基础
   3.1 引言
   3.2 向量矩阵法
   3.3 矩阵的基本运算
   3.4 广义逆矩阵
   3.5 李雅普诺夫函数判定的稳定性理论
   3.6 模糊集理论
   3.7 模糊集合基本概念
   3.8 模糊集合基本运算
   参考文献
第二篇 机器人运动学与动力学
  第4章 机器人运动学基本知识
   4.1 位姿描述和坐标变换
   4.2 D.H参数法
   4.3 正运动学原理
   4.4 逆运动学原理
   4.5 速度运动学
   参考文献
  第5章 机器人动力学基本知识
   5.1 刚体动力学
   5.2 牛顿.欧拉方程
   5.3 拉格朗日方程
   5.4 应用举例
   参考文献
  第6章 Udwadia.Kalaba方程
   6.1 高斯定理
   6.2 Udwadia.Kalaba基本方程
   6.3 约束力求解
   6.4 Udwadia.Kalaba方程的扩展
   6.5 典型案例分析
   6.6 Udwadia.Kalaba应用三步法
   参考文献
第三篇 机器人控制
  第7章 机器人轨迹规划及控制
   7.1 轨迹规划的基本概念
   7.2 关节空间轨迹规划
   7.3 笛卡儿空间轨迹规划方法
   参考文献
  第8章 机器人动力学控制
   8.1 机器人参数辨识
   8.2 机器人动力学轨迹跟踪控制
   8.3 机器人柔顺控制
   8.4 机器人动力学控制典型应用 ——二自由度机械臂
   参考文献
  第9章 基于 U–K理论的动力学控制
   9.1 基于 U–K方程的名义控制
   9.2 基于 U–K方程的鲁棒控制器设计
   9.3 基于 U–K方程的增益型自适应鲁棒控制器设计
   9.4 基于 U–K方程的泄漏型自适应鲁棒控制器设计
   9.5 基于 U–K方程的模糊鲁棒控制器设计
   9.6 基于 U–K方程的模糊鲁棒控制器典型应用——二自由度机械臂
   参考文献
第四篇 综合应用
  第10章 基于 cSPACE系统平台的算法实现
   10.1 快速控制原型与硬件在环简介
   10.2 cSPACE系统硬件平台
   10.3 cSPACE系统软件平台
   10.4 基于 MATLAB/Simulink的模型搭建
   10.5 自动生成代码
   10.6 上位机控制与数据读取
   10.7 举例
   参考文献
  第11章 SCARA机器人运动学和动力学控制
   11.1 SCARA机器人控制系统介绍
   11.2 SCARA机器人正运动学求解与仿真
   11.3 SCARA机器人逆运动学求解与仿真
   11.4 SCARA机器人正/逆运动学实时控制实验
   11.5 SCARA机器人动力学建模、控制与实现
   参考文献
  第12章 三轴协作机器人运动学和动力学控制
   12.1 三自由度协作机器人正运动学分析
   12.2 三自由度协作机器人正运动学仿真与实验
   12.3 三自由度协作机器人逆运动学仿真和实验
   12.4 三自由度协作机器人动力学建模
   12.5 三自由度协作机器人动力学控制与实现
   参考文献
  第13章 并联机器人运动学分析与实验
   13.1 并联机器人运动学分析
   13.2 并联机器人运动学仿真
   13.3 并联机器人运动轨迹规划
   13.4 并联机器人运动学控制系统搭建及实验
   参考文献
  第14章 移动机器人控制
   14.1 移动机器人的运动控制
   14.2 移动机器人平台介绍
   14.3 移动机器人运动学建模与仿真
   14.4 移动机器人路径规划
   参考文献
  索引