2014年6月9日，習(xí)近平總書記在兩院院士大會的報告中提到，機器人是制造業(yè)皇冠頂端的明珠，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。機器人時代的到來，將變革現(xiàn)有生產(chǎn)制造模式以及人類生活方式。美國麻省理工學(xué)院的埃里克·布萊恩約弗森教授稱之為第二次機器革命：海量的智能機器和互聯(lián)互通的智慧大腦結(jié)合在一起，將徹底顛覆之前的世界。
工業(yè)和信息化部前副部長毛偉明表示，工業(yè)是立國之本，制造業(yè)是一個國家核心競爭力的重要標(biāo)志，我國已經(jīng)是制造業(yè)的第一大國，從2010年開始，我國制造業(yè)占全球的比重已經(jīng)達(dá)到第一位。特別是近年來，我國工業(yè)機器人需求呈現(xiàn)井噴態(tài)勢，據(jù)CRIA與IFR聯(lián)合統(tǒng)計，2015年全球工業(yè)機器人銷量為24��8萬臺，其中中國工業(yè)機器人市場銷量繼續(xù)增長，全年累計銷售68459臺，占全球工業(yè)機器人市場份額超過1/4，中國自2013年起連續(xù)三年成為全球最大的工業(yè)機器人消費市場。雖然我國已是機器人第一大市場，但自主品牌機器人遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的需求。據(jù)統(tǒng)計，2015年國產(chǎn)工業(yè)機器人累計銷售22257臺，而且主要是中低端機器人，高端機器人還主要依賴進(jìn)口，如何在裝備領(lǐng)域和市場領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)雙贏，是下一步發(fā)展的重點。
基于此，國內(nèi)出現(xiàn)了機器人熱，如每年舉行的機器人高峰論壇、中國國際工業(yè)博覽會（上海）、世界機器人大會（北京）等。全球也正進(jìn)入到智能機器人的研究發(fā)展新時代，如德國工業(yè)4��0、中國制造2025等。本書正是迎合時代特點，拋磚引玉，為智能機器人控制的研究添磚加瓦。
機器人控制是一門多學(xué)科交叉的科學(xué)，其領(lǐng)域涉及機械設(shè)計與制造、多傳感器、運動控制、電力電子、圖像采集、圖像處理、圖像識別、知識工程、專家系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、軌跡規(guī)劃、自組織與自學(xué)習(xí)理論、多智能體協(xié)調(diào)、機器人學(xué)、機電一體化、無線通信、精密儀器、實時數(shù)字信號處理、自動控制和數(shù)據(jù)融合等。
本書是作者在上海大學(xué)教學(xué)、科研過程中的成果總結(jié)，吸收并借鑒了國內(nèi)外期刊論文的最新研究成果及相關(guān)書籍編著而成的，較為系統(tǒng)地敘述了機器人控制技術(shù)的相關(guān)理論與制作實例等。本書對機器人的機械、傳感器、驅(qū)動與機器人的底層控制部分進(jìn)行了分章節(jié)敘述，對機器人的坐標(biāo)變換、運動分析、路徑規(guī)劃以及機器人的上層控制部分也進(jìn)行了分章節(jié)敘述。
本書從理論介紹到制作實例，體現(xiàn)了理論聯(lián)系實際，也是本書的一大特色。尤其是本書增補了機器人的操作系統(tǒng)（ROS），使機器人控制技術(shù)的內(nèi)容更加全面，爭取給國內(nèi)更多的大學(xué)生與機器人愛好者提供幫助。
本書共8章。第1章闡述了機器人的產(chǎn)生以及機器人在國內(nèi)外的發(fā)展、機器人的結(jié)構(gòu)與分類、機器人控制的主要內(nèi)容與基本要求等；第2章敘述了機器人的本體，包括機器人的機械、機器人的硬件和機器人的電源系統(tǒng)，并舉例說明小型足球機器人與中型足球機器人的機械制作；第3章敘述了機器人的信息獲取，介紹了機器人的常用傳感器與特殊傳感器，傳感器的應(yīng)用，機器人的信息處理方法，以及機器視覺的原理、工作與應(yīng)用等；第4章綜合介紹了機器人的底層控制，包括機器人中使用的電動機的選擇與慣量計算、典型的PWM驅(qū)動原理與電路實現(xiàn)、運動控制與PID、PID參數(shù)的智能整定，并舉例說明了小型足球機器人與中型足球機器人的底層控制；第5章對機器人的運動進(jìn)行了分析，分別介紹了輪式移動機器人與工業(yè)機器人的空間坐標(biāo)變換、機器人運動學(xué)建模和動力學(xué)建模，并以六自由度機械臂進(jìn)行運動分析舉例；第6章介紹了機器人的路徑規(guī)劃，包括離線路徑規(guī)劃、在線路徑規(guī)劃和智能規(guī)劃（柵格建模法、人工勢場法、遺傳算法），并對人工勢場法、遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化舉例；第7章介紹了機器人的上層控制（用戶層），即機器人的操作系統(tǒng)ROS，包括ROS的基本概念、系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)工具，以及ROS在移動底座、導(dǎo)航與路徑規(guī)劃、語音識別、機器視覺等方面的應(yīng)用舉例；第8章對機器人與機器人的控制技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。
選用本書作為教材的學(xué)校，建議40學(xué)時作為理論教學(xué)，另外40學(xué)時作為實踐或課程設(shè)計等。上海大學(xué)開設(shè)了機器人控制技術(shù)課程教學(xué)以及課程設(shè)計，總學(xué)時為80。
本書由上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院、上海大學(xué)大學(xué)生科技創(chuàng)新實驗中心負(fù)責(zé)人、中國自動化學(xué)會機器人競賽工作委員會副主任陳萬米高級工程師（上海大學(xué)特級技術(shù)總監(jiān)）編寫第1、8章，劉振參編第2章，杜映峰參編第3章，張志松參編第4章，范彬彬參編第5章，賀永祥參編第6章，汪洋參編第7章，全書由陳萬米統(tǒng)稿。
本書的編寫工作和出版得到了上海大學(xué)、上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持。特別感謝上海大學(xué)費敏銳教授、王小靜教授、徐昱琳副教授在本書成稿過程中給予的幫助。
機器人控制技術(shù)內(nèi)容十分廣泛，涉及諸多學(xué)科領(lǐng)域。由于編者的水平所限、經(jīng)驗不足，書中不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。作者聯(lián)系郵箱：wanmic@163�眂om。