欠驱动机器人动力学与控制 下载 pdf 电子版 epub 免费 txt 2025

本书主要介绍了近十余年来课题组在欠驱动机器人方面的部分研究工作。全书共10章。第1章绪论，主要介绍了欠驱动机械系统的特征及应用；第2章介绍了欠驱动机械系统的一些非线性规范形。这部分内容也反映了全书的组织逻辑；第3章介绍了微分平坦欠驱动机械系统的运动规划与全局渐近稳定控制方法；第4章介绍了具有近似仿射严格反馈规范形的欠驱动机器人的动力学与局部渐近稳定控制方法；第5章介绍了具有非仿射严格反馈规范形的欠驱动机器人系统的动力学与全局渐近稳定控制方法；第6章介绍了一阶非完整约束欠驱动机器人的链式规范形变换方法；第7章介绍了二阶非完整约束欠驱动机器人的链式规范形与指数稳定控制方法；第8章讨论了一般不具有某种特殊规范形的欠驱动机器人系统的动力学与控制问题；第9章讨论了欠驱动仿鸟扑翼飞行器的动力学性质与全局渐近稳定控制方法；第10章介绍了变约束欠驱动机器人系统的混杂动力学建模与轨道稳定控制方法。

第 1章　绪论 001

1．1　欠驱动机械系统的实际应用需求 002

1．2　工程中的欠驱动机械系统 005

1．3　欠驱动机械系统的力学特征 006

1．4　欠驱动机械系统控制问题的特征 007

1．5 非完整约束机械系统控制问题的特征 009

1．5．1 运动规划 009

1．5．2 反馈镇定和轨迹跟踪控制 010

1．6 本章结束语 012

参考文献 013

第 2章　欠驱动机械系统的特殊非线性规范形 021

2．1 相关研究进展回顾 022

2．2　一般欠驱动机械系统的动力学模型 023

2．3 非线性系统的特殊规范形 025

2．4 欠驱动机械系统非线性动力学的控制规范形 027

2．5 欠驱动机械系统控制规范形的变换方法 031

2．6　本章结束语 034

参考文献 034

第3章　微分平坦欠驱动机械系统的运动规划与控制 037

3．1　相关研究进展回顾 038

3．2　单输入微分平坦系统 039

3．3　微分平坦欠驱动机械系统的*优运动规划 042

3．4　欠驱动惯性轮摆的*优运动规划和控制 044

3．4．1　惯性轮摆的微分平坦输出 044

3．4．2　惯性轮摆的运动优化和轨迹跟踪控制 046

3．4．3　数值仿真 047

3．5　本章结束语 050

参考文献 050

第4章　近似仿射严格反馈规范形欠驱动机器人系统的动力学与控制 053

4．1　相关研究进展回顾 054

4．2　单腿跳跃机器人的机构模型 056

4．3　单腿跳跃机器人的动力学方程 057

4．3．1　支撑相的动力学方程 057

4．3．2　飞行相的动力学方程 059

4．4　连续跳跃运动的*小驱动力矩*优运动规划 061

4．4．1　支撑相*优运动规划及其边界条件 063

4．4．2　飞行相运动规划及其边界条件 066

4．4．3　运动规划数值仿真 067

4．5　机器人运动控制器设计 070

4．5．1　站立平衡控制器 071

4．5．2　连续跳跃运动控制器 073

4．6　本章结束语 078

附录 078

A．单腿跳跃机器人系统的拉格朗日函数 078

B．单腿跳跃机器人支撑相的动力学方程 079

C．单腿跳跃机器人飞行相的动力学方程 080

D．命题4．1的证明 083

参考文献 086

第5章　非仿射严格反馈规范形欠驱动机器人系统的动力学与控制 089

5．1　相关研究进展回顾 090

5．2　一类非仿射系统的饱和控制器 091

5．3　高阶有限时间观测器 094

5．4　基于有限时间观测器的轨迹跟踪有限时间控制器 098

5．5　仿真实例 101

5．5．1　Acrobot系统 103

5．5．2　惯性轮摆（IWP）系统 106

5．6　本章结束语 108

参考文献 108

第6章　一阶非完整约束欠驱动机器人系统的链式规范形变换 111

6．1　相关研究进展回顾 112

6．2　仿袋鼠跳跃机器人的飞行相动力学模型 114

6．2．1　机器人机构模型 114

6．2．2　飞行相动力学模型 116

6．3　飞行相动力学规范形 118

6．4　本章结束语 123

附录 124

A．飞行相动力学方程 124

B．偏微分方程dy2·D2=0的解的显式表示 127

参考文献 128

第7章　二阶非完整约束欠驱动机器人系统的链式规范形与控制 133

7．1　相关研究进展回顾 134

7．2　研究对象与基本引理 135

7．3　基于有限时间控制的二阶链式系统原点的全局镇定 136

7．4　数值仿真 144

7．4．1 气垫船的动力学模型及其规范形变换 144

7．4．2　数值仿真 145

7．5　本章结束语 147

参考文献 147

第8章　非特殊规范形欠驱动机器人系统的动力学与控制 151

8．1　相关研究进展回顾 152

8．2　平面2R欠驱动机器人的动力学模型 153

8．3　平面2R欠驱动机械臂系统的性质分析 154

8．4　幂零近似模型 160

8．5　控制器设计 167

8．6　数值仿真 170

8．7　本章结束语 171

附录 172

参考文献 173

第9章　欠驱动仿鸟扑翼飞行器的动力学与控制 177

9．1　相关研究进展回顾 178

9．2　欠驱动仿鸟扑翼飞行器的动力学建模 180

9．2．1　欠驱动仿鸟扑翼飞行器的运动学 180

9．2．2　欠驱动仿鸟扑翼飞行器的空气动力学 182

9．2．3　欠驱动仿鸟扑翼飞行器的本体动力学 187

9．3　欠驱动仿鸟扑翼飞行器的控制 188

9．4　数值仿真和样机试验 192

9．5　本章结束语 196

参考文献 196

第 10章　变约束欠驱动机器人系统的动力学和控制 201

10．1　相关研究进展回顾 202

10．2　变约束欠驱动系统的混杂动力学 203

10．3 变约束欠驱动系统的控制 208

10．4　平面单腿跳跃机器人的动力学和控制 213

10．4．1 平面单腿跳跃机器人的混杂动力学 213

10．4．2　单腿跳跃机器人稳态运动规划 216

10．4．3 单腿平面机器人的跳跃控制 219

10．5　本章结束语 222

参考文献 223

何广平，男，北方工业大学教授，博士生导师，机械工程一级学科责任教授。北京市创新人才计划及北京市长城学科计划项目获得者，北京市中青年骨干教师。北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室客座教授，北京邮电大学自动化学院兼职教授，北京工业大学机械工程学科兼职博士生导师。主要从事机器人学，动力学系统与控制，微机电系统（MEMS）技术等方向的研究工作。负责和参加完成国家航天“863”计划、国际合作计划、航天“917”工程、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目20余项，发表SCI/EI收录论文100余篇，合作出版研究生教材和专著4部，获得国家发明专利20余项。获得省部级科技奖励2项。北京市教委市属院校创新人才、北京市教委市属院校“长城学者”。

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书籍介绍

本书主要介绍了近十余年来课题组在欠驱动机器人方面的部分研究工作。全书共10章。第1章绪论，主要介绍了欠驱动机械系统的特征及应用；第2章介绍了欠驱动机械系统的一些非线性规范形。这部分内容也反映了全书的组织逻辑；第3章介绍了微分平坦欠驱动机械系统的运动规划与全局渐近稳定控制方法；第4章介绍了具有近似仿射严格反馈规范形的欠驱动机器人的动力学与局部渐近稳定控制方法；第5章介绍了具有非仿射严格反馈规范形的欠驱动机器人系统的动力学与全局渐近稳定控制方法；第6章介绍了一阶非完整约束欠驱动机器人的链式规范形变换方法；第7章介绍了二阶非完整约束欠驱动机器人的链式规范形与指数稳定控制方法；第8章讨论了一般不具有某种特殊规范形的欠驱动机器人系统的动力学与控制问题；第9章讨论了欠驱动仿鸟扑翼飞行器的动力学性质与全局渐近稳定控制方法；第10章介绍了变约束欠驱动机器人系统的混杂动力学建模与轨道稳定控制方法。

• 作者：一起睡觉 发布时间：2023-07-09 22:55:51

  没啥营养。

• 作者：Alice环游世界 发布时间：2013-05-27 08:40:29

  认真体会：“时也，势也。时也，命也。” “志大才疏”害死人~

• 作者：Anymore 发布时间：2012-09-01 15:38:19

  后面中国人编的题实在是。。。2B

• 作者：耳背木瓜 发布时间：2021-04-27 18:44:58

  1.目标-确立学习对象-产生专注力

  2.理解-理解要学习的知识-系统化地存优去劣

  3.输出-向别人输出学到的知识-以教代学

  4.回顾-回顾和反思学到的知识-深度分析

  5.简化-通过简化吸收形成自己的知识体系-内化知识

• 作者：皎然™ 发布时间：2017-07-02 20:04:51

  还是非常惊险刺激的，叛徒层出不穷，最大者顾顺章，很多早期高层都死于叛徒告密，如罗亦农，彭湃，郭亮等

• 作者：又又 发布时间：2023-09-16 22:39:44

  因为看到被举报下架了所以赶紧下单，结果好像人生第一次买到了盗版书……总之其实在我看来都是青杏多年前老生常谈的话题hhh，被举报大概是因为提到了LGBT，以及教女孩DIY，以及啥是性GC（这书当初能过审就挺奇特的）

• 前言：生活很美，也很艰难

  作者：豆瓣童书小助手 发布时间：2019-03-21 14:28:34

  在非洲的南部，有一个叫津巴布韦的国家。这里的人们讲英语，也讲修纳语。英国儿童文学作家

  凯瑟琳·朗德尔

  曾在这里度过自己无忧无虑的童年岁月，随后搬到伦敦。这部《野姑娘》的创作灵感即来源于她的这段经历，有某种自传性的因素。因而我们的主人公——野姑娘维尔童年也生活在这片广袤炙热的土地上。

  在少年稚嫩的眼中，津巴布韦是一片自由的天地，美得不可思议。维尔对美有天生的敏锐的感知力，在她的描述中，

  这里的蟋蟀每天唱歌，阳光照耀的时候自己都不知道你停在哪里，蜻蜓、地蜈蚣、剥皮的棍子和温热的雨都美好得能让时间神奇地消失。地上的三尺草会在风中歌唱，一只甲虫也长着幸福的颜色。在这里生活就像吃醋栗：咬碎——咽下——大叫，简单直接，天地之间无拘无束，所有的生灵都真实而幸福地活着

  ，

  “就像生活在纯净的蓝色里”。

  在爸爸和上校的呵护下，维尔过着野猫一般恣意飞扬的生活，在学会走路之前就学会了骑马。跟男孩子赛马，她永远跑在最前面，一高兴就整夜整夜地住在树上，烧篝火烤香蕉，在风中歌唱……

  一切是那么自由而美好，因而当灾难突然降临时，痛苦才会那么让人难以承受。变故仿佛永远只在一夜之间就发生了，忽然间这种生活就结束了，毫无预兆。维尔失去了最重要的亲人，又遭遇令人心痛的“背叛”，更是被送往几千公里之外的伦敦。

  如果用色彩来表示，

  这本书的前半部分大概是彩色的，后半部分应该是黑白的。津巴布韦和伦敦的色彩与温度截然不同：一个是阳光炽烈、野性十足，一个是潮湿阴冷、文明克制。

  彻底失去庇护的维尔先是经历了生活最浓烈最无羁的美，再在伦敦猝不及防遭遇最冷漠最残酷的艰难。伦敦的一切都是那么 “丑”：天空总是下着灰色的毛毛雨；房子和天空一样灰、一样冷；人们冷漠做作，一点都不真实。带着残余的非洲气息，她在这里格格不入，曾经的野猫女孩被视为野人，被嘲笑，被欺凌，她宁愿跟猴子一起住在动物园里，也不愿待在令人窒息的宿舍。找不到新的成长之路，是逃避还是面对，成了她最艰难的课题。

  我们大多数人都是先识得生活的美好，再慢慢见识它的艰难。美好是生活的本质，艰难也是。就像我们对待自己一样，优点要接纳，缺点也要接纳。接受“生活原本也很艰难”这个事实，会让我们更容易忍受挫折、痛苦，更容易保守住希望。

  经历很多痛苦挣扎之后，维尔才在迷茫无措中得到一丝指引。那是一位智慧的老人，如同很多通达的老人一样，早已洞悉生活的真相。成长有时不是在阳光下翻筋斗，而是在风里、在暴风雨里翻筋斗。真实的生活需要真正的勇气，当不再试图躲藏的时候，生活就是最好的。实际上，从每一种不同的环境中我们都能汲取到成长所需的能量。过去所经历的一切美好，都能为今后对抗每一次艰难储存力量。就像维尔遇到的这位老奶奶所说：“上学很难，那是因为上学需要坚强，需要耐心。生活就是这样的，我亲爱的。生活很美，同时也很艰难。”

  最后，维尔找回了勇气，也找到了自己该走的路。一切如此不容易，一切又如此宝贵。这些经历是维尔也是作者一生的财富。正因为有了这样真诚的体验，凯瑟琳• 朗德尔才能以一部处女作惊艳英国儿童文学界。《野姑娘》的出版不仅为她赢得了波士顿环球报号角图书奖等数个奖项，也为她铺出了一条广阔的儿童文学写作之路，让她继续写出《屋顶上的索菲》《骑狼女孩》这样的优秀之作。

  愿这本生取材于作者真实经历与感悟的书，能在你的生命中留下美的印迹，在你面对生活中的艰难和挫折时，也能给予你力量和勇气。

• 好好睡觉，别多想。

  作者：荷包没有蛋 发布时间：2021-11-12 08:47:33

  其实荷包觉得中医已经不是科学和医学的领域了，而是一种天人合一，与自然共处的境界。这个也和我们大中华自古以来出世文化有关。虽然荷包想知道为啥老做梦，但是多读一点养生的书也挺好的。养生他就是需要长期坚持的，不是那种立竿见影的特效药~

  荷包最近都在做梦，日有所思，也有所梦的那种。虽然书里没说这是为什么，但还是学到不少方法和手法，正在努力坚持中。

  每次读徐文兵老师的书，就是觉得很厉害的地方在于他对病例的思考，也有可能这也是中医所追求的。这也引发了荷包自己的思考，中医难免强调中庸之道，因为喜怒哀乐惊恐悲都对应着五脏六腑，那么保持健康之道难免不可偏颇。但是人生在世，怎么可以什么都不上心，应该说怎么做到什么都不上心地活着呢，尤其在现代社会通讯发达真假信息充斥市场的情况下。守住本心已经很棒了，其他只能坚强的或者。