本書詳細地介紹了工業機器人精度補償的基礎理論和關鍵技術，主要內容包括：機器人運動學模型建立方法和機器人定位誤差分析、機器人運動學模型標定方法、機器人非運動學標定方法、機器人最優采樣點規劃方法。并進一步闡述了飛機裝配自動制孔系統中工業機器人精度補償技術的應用方法，以驗證該技術的有效性。

前言第1章 緒論 1.1 機器人精度 1.2 精度補償的重要性 1.3 機器人精度補償技術 1.3.1 機器人運動學標定 1.3.2 機器人非運動學標定 1.3.3 機器人物理約束標定第2章 機器人運動學模型與誤差分析 2.1 引言 2.2 位姿描述與齊次變換 2.2.1 剛體位姿描述與齊次變換 2.2.2 RPY角與歐拉角 2.3 機器人正向運動學模型 2.3.1 連桿描述與連桿坐標系 2.3.2 連桿變換與機器人正向運動學模型 2.3.3 典型KUKA工業機器人的正向運動學模型 2.4 機器人逆向運動學模型 2.4.1 耦合關節約束的唯一封閉解求解方法 2.4.2 典型KUKA工業機器人的逆向運動學模型 2.5 機器人誤差分析與定位精度評估 2.5.1 機器人定位誤差的影響因素 2.5.2 機器人定位精度評估第3章 機器人運動學標定 3.1 引言 3.2 機器人運動學標定簡介 3.2.1 剛體微分變換 3.2.2 機器人MD-H模型 3.2.3 相鄰連桿的微分變換 3.2.4 機器人運動學誤差模型 3.3 耦合基坐標系建立誤差的機器人擴展運動學標定 3.4 耦合柔度誤差的機器人擴展運動學標定 3.4.1 機器人柔度分析 3.4.2 機器人柔度誤差模型 3.4.3 耦合柔度誤差的機器人運動學誤差模型 3.5 參數辨識 3.5.1 Levenberg-Marquardt算法參數辨識 3.5.2 擴展卡爾曼濾波參數辨識 3.6 變參數辨識的機器人精度補償方法 3.7 機器人運動學標定方法試驗驗證 3.7.1 耦合柔度誤差的機器人擴展運動學標定方法試驗驗證 3.7.2 變參數辨識的機器人精度補償方法試驗驗證第4章 機器人非運動學標定 4.1 引言 4.2 機器人定位誤差的空間相似性 4.2.1 機器人定位誤差空間相似性的定性分析 4.2.2 機器人定位誤差空間相似性的定量分析 4.2.3 數值仿真驗證與結果分析 4.3 基于誤差相似度的權重度量的機器人精度補償方法 4.3.1 反距離加權法 4.3.2 機器人空間網格化精度補償方法 4.3.3 數值仿真驗證與結果分析 4.4 基于空間相似性的機器人定位誤差線性無偏最優估計 4.4.1 基于空間相似性的機器人定位誤差映射 4.4.2 機器人定位誤差線性無偏最優估計 4.4.3 數值仿真驗證與結果分析 4.5 基于粒子群優化神經網絡的機器人綜合精度補償方法 4.5.1 BP神經網絡 4.5.2 粒子群優化算法 4.5.3 基于粒子群優化神經網絡的機器人精度補償方法 4.6 機器人定位誤差前饋補償方法 4.7 機器人非運動學標定方法試驗驗證 4.7.1 機器人定位誤差相似性試驗驗證與分析 4.7.2 基于誤差相似度的權重度量的機器人精度補償方法試驗驗證 4.7.3 基于空間相似性的機器人定位誤差補償方法試驗驗證 4.7.4 基于粒子群優化神經網絡的機器人綜合精度補償方法試驗驗證第5章 機器人最優采樣點 5.1 引言 5.2 基于能觀性指數的隨機采樣點選擇方法 5.2.1 機器人運動學參數的能觀性指數 5.2.2 采樣點選擇方法 5.3 空間網格化的均勻采樣點規劃方法 5.3.1 最優網格步長 5.3.2 采樣點規劃方法 5.4 基于遺傳算法的最優采樣點多目標優化 5.4.1 最優采樣點數學模型 5.4.2 多目標優化問題與非劣解集 5.4.3 遺傳算法與NSGA-Ⅱ 5.4.4 基于NSGA-Ⅱ的機器人最優采樣點多目標優化 5.4.5 試驗驗證與分析第6章 機器人自動制孔系統應用 6.1 引言 6.2 機器人自動制孔系統 6.2.1 硬件系統 6.2.2 軟件系統 6.2.3 系統工作流程 6.3 坐標系建立與統一 6.3.1 世界坐標系 6.3.2 機器人機座坐標系 6.3.3 法蘭盤坐標系 6.3.4 工具坐標系 6.3.5 坐標系的統一方法 6.4 自動制孔協調準確度綜合補償方法 6.4.1 機器人自動制孔協調準確度綜合補償方法 6.4.2 產品坐標系的建立方法 6.4.3 機器人機座坐標系換站方法 6.5 機器人自動制孔試驗驗證 6.6 本章小結參考文獻

田威，南航航空航天大學教授，博士生導師。主要從事飛機裝配方向的教學與科研工作，主持國家“飛機大部件裝配虛擬仿真項目”和多項省重點教改項目，是江蘇青藍工程優秀教學團隊核心成員，主持國家自然科學基金、國家科技重大專項、國家重點研發等國家、省部級科技研究項目20余項。入選江蘇省“青藍工程”中青年學科帶頭人、六大高峰人才、“333人才”等省級人才培養計劃，自主研制的“復雜大部件機器人智能裝配技術與裝備”獲江蘇省科技一等獎。在國內外核心期刊上發表科技論文60余篇，授權發明專利40余項，軟件著作權8項。