协作机器人——感知、交互、操作与控制技术刘星_刘星_9787111766063

当前，协作机器人已成为机器人研究、开发与应用的主流。本书较为系统地介绍了协作机器人的基本概念及其在感知、交互、操作与控制等领域的关键技术，能够帮助读者了解并快速走上协作机器人的研究、开发之路。本书共13 章，分别为协作机器人概论、协作机器人运动学、协作机器人动力学、协作机器人感知、协作机器人力控制、协作机器人阻抗控制、人-机器人交互技术、机器人-环境交互技术、协作机器人操作技能学习、车臂复合协作机器人、协作机器人在航空航天领域的应用、协作机器人仿真实验，以及协作机器人发展趋势。
本书可作为高等院校机器人工程、自动化、计算机、机械工程、航空航天及相关专业研究生和高年级本科生的辅助教材，也可供研究开发人员、工程技术人员及自学者参考。

随着我国机器人应用领域的不断拓展，传统工业机器人已不能满足当前社会生产和生活的需求。机器人与人在共享的工作空间中协作完成复杂的任务，已成为机器人行业新的发展趋势。这一新的发展趋势对机器人的安全性和可操作性提出了更高的要求。感知、交互、操作和控制是应对这一要求的关键技术。
传统工业机器人缺乏感知能力，通常采用高刚度的位置控制模式，柔顺性差，难以适应人机协作的生产环境，一旦出现碰撞操作人员或障碍物的情况，可能会造成严重的安全事故，存在较大的安全隐患。传统的解决方案是将机器人视为危险源，通过围栏等设施建立隔离空间，同时通过复杂的编程与严格的管理来提高机器人系统的安全性，无法实现人机协作。新型机器人为了完成越来越多样化的任务，非常注重人机协作。未来将是人-机器人共融的时代，因此研发具有多模态感知、流畅人机交互和高性能操作控制功能的协作机器人在工程实践中具有重要的意义。
在国防军工、航空航天、灾难救援等复杂或极端危险的作业领域，协作机器人代替或协助操作人员完成作业任务也已成为重要的发展趋势，非结构化的工作环境以及复杂的作业任务对于机器人的感知、认知、决策、行动等都提出了更高的要求。人机协同完成复杂作业任务成为当前的最佳解决方案。本书将为相关领域的从业者提供重要理论、方法及应用参考。希望本书的出版能够对我国协作机器人的研究和应用起到推动的作用。
本书的编写受到西北工业大学“十四五”研究生教材建设项目的资助。本书在编写过程中，得到了西北工业大学航天学院黄攀峰教授、刘正雄教授、常海涛副研究员等的大力支持，课题组研究生郭琪、王高照、刘子昊、李冰倩等在本书的校稿方面付出了大量劳动。本书的很多想法来源于编者在新加坡国立大学葛树志教授实验室联培时的研究工作，在此向葛树志教授表示衷心的感谢。编者的博士生导师，西安交通大学梅雪松教授对本书进行了审阅并作序，在此一并感谢。
由于编者能力有限，同时协作机器人作为一个新生事物还在不断发展当中，因此书中难免存在纰漏，恳请各位读者批评指正。
编者

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