Advanced Dynamics Modeling, Duality and Control of Robotic Systems

این کتاب بررسی‌های نظری بنیادی و مقدمات لازم برای توسعه مدل‌سازی دینامیک پیشرفته و استراتژی‌های کنترل برای انواع مختلف سیستم‌های رباتیک را ارائه می‌کند. این کتاب تحقیقاتی به طور خاص به موضوع منحصر به فرد بودن نمایش جهت یا چرخش می پردازد و مورد بحث قرار می دهد و بیشتر یک رویکرد تعبیه ایزومتریک ابتکاری را پیشنهاد می کند. رویکرد جدید نه تنها می‌تواند فرمول دینامیکی سیستم‌های رباتیک را به شکل فشرده کاهش دهد، بلکه راه جدیدی برای تحقق روش‌های کنترل مسیر جهت‌یابی ارائه می‌دهد.

علاوه بر این، کتاب مقدمه ای جامع بر مبانی ریاضیات و فیزیک ارائه می دهد که برای مدل سازی دینامیک ربات و توسعه الگوریتم های کنترل موثر مورد نیاز است. بسیاری از شبیه سازی های کامپیوتری و انیمیشن های سه بعدی واقع گرایانه برای تایید تئوری ها و الگوریتم های جدید نیز در این کتاب گنجانده شده است.

همچنین اصل دوگانگی درگیر در سینماتیک، استاتیک و دینامیک ربات را ارائه و مورد بحث قرار می دهد. اصل دوگانگی می‌تواند مدل‌سازی و تحلیل دینامیک را در جهت درستی برای انواع سیستم‌های رباتیک در انواع مختلف از زنجیره باز تا مکانیسم‌های زنجیره موازی بسته هدایت کند. در نظر دارد به عنوان یک مرجع تحقیقاتی متنوع برای طیف وسیعی از مخاطبان، از جمله دانش‌آموزان مقطع کارشناسی و ارشد، دانشجویان فارغ‌التحصیل، محققان و مهندسان علاقه‌مند به حوزه‌های رباتیک، کنترل و برنامه‌های کاربردی باشد.

This book provides detailed fundamental theoretical reviews and preparations necessary for developing advanced dynamics modeling and control strategies for various types of robotic systems. This research book specifically addresses and discusses the uniqueness issue of representing orientation or rotation, and further proposes an innovative isometric embedding approach. The novel approach can not only reduce the dynamic formulation for robotic systems into a compact form, but it also offers a new way to realize the orientational trajectory-tracking control procedures.

In addition, the book gives a comprehensive introduction to fundamentals of mathematics and physics that are required for modeling robot dynamics and developing effective control algorithms. Many computer simulations and realistic 3D animations to verify the new theories and algorithms are included in the book as well.

It also presents and discusses the principle of duality involved in robot kinematics, statics, and dynamics. The duality principle can guide the dynamics modeling and analysis into a right direction for a variety of robotic systems in different types from open serial-chain to closed parallel-chain mechanisms. It intends to serve as a diversified research reference to a wide range of audience, including undergraduate juniors and seniors, graduate students, researchers, and engineers interested in the areas of robotics, control and applications.