《机器人学的现代数学基础》（订购）
于靖军 刘辛军 王巍 李秦川 主编
清华大学出版社
2026年6月出版

内容简介

　　本书主要介绍以李群和李代数、旋量理论等为代表的现代数学基础理论及其在机器人学中的典型应用。

　　全书共16章。第1章为绪论。第2章主要回顾与本书相关的一些数学基础知识与概念，如线性变换、矩阵理论、射影几何、线几何以及微分流形等。第3～6章是本书的基础理论部分，主要介绍有关机器人运动的李群和李代数、旋量理论等，同时这部分内容也构成了本书的核心知识体系。第7～15章是对前述基础理论的拓展深化及应用，包括互易旋量系与线几何及其在机器人自由度分析与构型综合中的应用、指数积运动学建模方法、运动学性能分析与评价、静力学与静刚度建模、动力学建模、控制与轨迹规划、视觉同步定位与地图构建等主题。第16章介绍了几何代数与对偶四元数及其在机器人机构学中的应用内容。

　　本书可作为机器人工程、具身智能等专业本科生或研究生教材，也可作为相关科研人员与工程技术人员参考用书。

本书特色

　　多校顶尖教授联合编写，精心打磨内容

　　本书由于靖军、刘辛军、王巍、李秦川主编，集结7位作者及团队多年教学科研积淀，依托北航必修课讲义及经典教材进行重构优化，历经多轮师生、行业同行反馈打磨，内容成熟度高。

　　遵循认知规律，知识体系完整

　　设置前置几何空间章节，从向量、矩阵等几何空间基本知识由浅及深过渡到李群李代数、旋量理论两大机器人核心数学工具。16章完整的知识体系，从理论推演到机器人学典型应用循序渐进。

　　机器人典型应用融合科研教学成果

　　系统涵盖机器人构型综合、运动学分析、动力学建模、运动控制、视觉SLAM等核心应用方向。新增几何代数、对偶四元数相关拓展内容，吸纳领域最新研究进展，进一步拓宽理论边界与学术视野。

　　丰富的阅读体验与资源

　　全书采用双色排版印刷，阅读层级清晰；配套线上同步课程、课后习题、知识图谱与实践代码，既可作为高等院校机器人、机械工程、自动化、具身智能等专业本科与研究生教材，也适合作为对具身智能感兴趣的读者的参考书。

主编简介

　　于靖军，北京航空航天大学教授、博士生导师。北京市青年教学名师，北京市科技新星。主讲机器人学的现代数学基础、机械原理、机械原理及设计、机器人学基础等课程。主编及编著《机械原理》《机械原理与设计》《机器人学基础》《机器人机构学的数学基础》等。主要研究方向为柔性机构与机器人、创新设计方法。著有《机械装置的图谱化创新设计》《柔性设计：柔性机构的分析与综合》等。

　　刘辛军，清华大学长聘教授、博士生导师，国家级人才获得者。现任国际机构学与机器科学联合会（IFToMM）中国委员会主席。主讲机械设计基础、机械制图实践等课程。主编及编著《机器人机构学》《机器人机构学的数学基础》等。主要研究方向为机构学与机器人、先进与智能制造装备。著有《并联机器人机构学基础》等。

　　王巍，北京航空航天大学机器人工程专业责任教授、机械工程实验教学中心主任，负责机器人工程专业、课程和实验建设工作，长期从事机器人系统设计、控制和导航定位方面的研究。主持各类科研项目50余项，研制机器人产品8种，发表论文近300篇，获批国家发明专利39项，出版教材和译著8本。

　　李秦川，浙江理工大学教授、博士生导师，国家级人才获得者，全国先进工作者、全国五一劳动奖章获得者。现任国际机构学与机器科学联合会（IFToMM）中国委员会副主席。主讲机器人学基础、机器人学科导论等课程。主编《机器人学基础》等。主要研究方向为机器人机构学、人形机器人、四足机器人等。著有《机器人建模与分析的几何代数方法》《并联机构自由度计算与奇异分析的几何代数方法》等。

来源：清华大学出版社