自动机器与机器人轨迹规划

简介：
《自动机器与机器人轨迹规划》一书专注于探讨自动化设备及机器人在执行任务时的路径优化策略，涵盖算法设计、软件实现和实际应用案例，旨在提升机器人操作效率与精准度。 在机器人与自动机械领域，轨迹规划是一个至关重要的议题。它涉及如何精确计算并设计机器人的运动路径以达成特定作业目标。《Trajectory Planning for Automatic Machines and Robots》一书由Luigi Biagiotti和Claudio Melchiorri合著，探讨了自动化机械设备及基于电动驱动的机器人操作系统中的运动与轨迹规划问题。 自动机械系统需通过精准的轨迹规划来完成复杂的动作任务。随着技术进步特别是在工业自动化领域的发展，这方面的研究愈发重要。电子凸轮的概念已经替代传统机械凸轮设计方法，在此过程中凸显出轨迹规划在机械设备设计、执行器选择及尺寸确定中的关键作用。 实际应用中，有效的轨迹规划有助于避免机器人运动时产生不必要的振动或对结构造成损害，并提升操作精确度和效率。例如，在高精度加工与装配场景下，良好的轨迹规划确保每个动作准确无误，从而提高作业质量。 作者Luigi Biagiotti来自意大利摩德纳大学及雷焦艾米利亚大学，而Claudio Melchiorri则任职于博洛尼亚大学的工业自动化、运动控制和机器人技术领域。书中详尽论述了适合自动机械与机器人操作系统的运动规律及其面临的挑战，并强调轨迹规划对于系统正常运作的重要性以及对设计过程的影响。 在进行轨迹规划时，需考虑诸多因素如路径平滑性、最短距离、动态响应及可能产生的机械负载等。其中，动态变化和机械负荷尤为关键，因为它们直接关系到机器人的性能与寿命；过大的波动或压力可能导致系统不稳定甚至损害结构，因此须特别注意。 为实现理想的轨迹规划效果，工程师们采用数学模型和算法模拟机器人运动，并生成平滑高效的路径方案。这可能包括解决复杂优化问题如能耗最小化、障碍物规避及时间/路径约束满足等。 本书对机械设计与机器人技术领域的专家学者而言是一份宝贵资源，不仅提供理论分析还包含丰富实例应用案例，帮助读者深入了解轨迹规划在自动机械设备中的运用价值。书中详细介绍电子凸轮的概念——这是一种以软件模拟传统机械凸轮功能的方法，在设计阶段赋予工程师更高的灵活性和精度。 总的来说，《Trajectory Planning for Automatic Machines and Robots》为机器人与自动化设备的设计提供了一个全面的参考指南，不仅涵盖基础理论知识还深入探讨实际应用中的问题及解决方案。