Koniec XX wieku charakteryzuje się burzliwym rozwojem robototechniki, a w szczególności robotów trzeciej generacji. Do ich projektowania i wyposażania w programy sterowania potrzebny jest cały arsenał wiedzy i metod z zakresu: matematyki, mechaniki ogólnej i analitycznej, teorii mechanizmów, teorii automatycznego sterowania i optymalizacji, teorii sprężystości, drgań i propagacji fal, teorii napędów i innych. W Polsce od kilku lat kształci się studentów na kierunku ?Automatyka i robotyka", który ciągle kształtuje jeszcze swój profil. Na kierunkach mechanicznych utworzono również specjalności, ukierunkowane na podstawy nauki ogólnej, takiej jak mechanika stosowana, mechanika komputerowa, mechanika techniczna, a takie nauki interdyscyplinarnej, np. podstawy problemów techniki i inne. Specjalności te przygotowują absolwentów do szybkiej adaptacji na niepewnym rynku pracy, zwłaszcza przy szybko zmieniających się technologiach wytwarzania.
Z tych powodów odstąpiono od klasycznego podręcznika mechaniki ogólnej a także - mechaniki analitycznej, a opracowano nowy,, kompleksowy, zawierający mechanikę teoretyczną (wraz z analityczną), podstawy teorii mechanizmów (mechanikę maszyn) i robotów. W ten sposób podręcznik wychodzi naprzeciw nowym wymogom kierunku ?Automatyka i robotyka", a także programom wyżej wymienionych specjalności.
Sprzyja także w widzeniu mechaniki ?żywej", nie zamkniętej. Na rozwój mechaniki wskazuje przede wszystkim rozdział 1, będący przeglądem historycznym mechaniki, począwszy od mechaniki podstawowej punktu i bryły poprzez mechanikę zmiennej masy, mechanikę analityczną o więzach holonomicznych i anholonomicznych, stateczność ruchu, mechanikę maszyn, aż do mechaniki manipulatorów i robotów. Ten rozdział ma również istotne znaczenie, w szczególności dla młodszych pracowników naukowych, w uzyskiwaniu wiedzy z dziedziny mechaniki.
Ze względu na objętość podręcznik podzielono na trzy tomy: I - historia mechaniki i kinematyka; II - dynamika; III - mechanika analityczna, dynamika maszyn i robotów.
Spis treści:
16. Mechanika analityczna
16.1. Klasyfikacja więzów
16.2. Zasada prac przygotowanych
16.3. Zasada d'Alemberta-Lagrange'a - ogólne równanie dynamiki. Współrzędne uogólnione
16.4. Równania Lagrange'a. Funkcje Lagrange'a i Rayleigha. Potencjał uogólniony
16.5. Równania kanoniczne Hamiltona, Whittakera i Jacobi'ego
16.6. Zasada Hamiltona-Ostrogradskiego
16.7. Równania Routha. Współrzędne cykliczne i ich zastosowanie
16.8. Równania ruchu układów nieholonomicznych we współrzędnych uogólnionych
16.9. Równania ruchu układów nieholonomicznych w zmiennych kanonicznych
16.10. Mnożnik Jacobi'ego i jego zastosowanie do całkowania równań kanonicznych
16.11. Przekształcenia kanoniczne
16.12. Metoda Jacobi'ego całkowania kanonicznych równań ruchu
16.13. Przekształcenia kanoniczne w teorii zaburzeń
16.14. Całkowe zasady wariacyjne: Hamiltona - Ostrogradskiego, Maupertuisa - Eulera - Lagrange'a, Jacobi'ego
16.15. Przykłady
17. Stateczność położenia równowagi i stateczność ruchu
17.1. Stateczność położenia równowagi
17.2. Stateczność ruchu
17.3. Przykłady
18. Analiza dynamiki mechanizmów i maszyn
18.1. Charakterystyki mechaniczne maszyn
18.2. Model dynamiczny maszyny
18.3. Redukcja sił
18.4. Redukcja mas
18.5. Równanie ruchu mechanizmu
18.6. Całkowanie równań różniczkowych ruchu
18.7. Regulowanie ruchu maszyn. Kolo zamachowe
18.8. Sprawność. Samohamowanie
18.9. Obliczenia kinetostatyczne mechanizmów
18.10. Przykłady
19. Wyrównoważanie i wibroizolacja maszyn
19.1. Wyrównoważanie statyczne ogniw wirujących
19.2. Wyrównoważanie statyczne i dynamiczne ogniw wirujących
19.3. Wyrównoważanie wirników
19.4. Wyrównoważanie mechanizmów
19.5. Drgania w mechanizmach
19.6. Wibroizolacja maszyn
19.7. Przykłady
20. Dynamika manipulatorów i robotów
20.1. Równania mechaniki analitycznej w dynamice manipulatorów i robotów
20.2. Metoda i przykłady formułowania równań dynamiki manipulatorów
20.2.1. Przykłady rozwiązywania zadań z dynamiki manipulatorów
20.3. Ruch programowany manipulatorów
20.3.1. Podstawy teoretyczne sterowania ruchu
20.3.2. Przykłady na sterowanie ruchu manipulatorów
20.4. Dynamika robotów
20.4.1. Ogólna charakterystyka robotów
20.4.2. Równania ruchu robota
20.4.3. Przykłady na formułowanie równań ruchu robotów
Literatura
Skorowidz rzeczowy