本书是自动化设备特别是电气驱动设备与机器人领域运动规划和轨迹规划的经典著作。本书从轨迹规划的数学推导到时域和频域进行了详细分析并比较相关轨迹规划的主要特性，并阐述轨迹在实际使用中应该考虑的一般因素；轨迹规划部分从关节空间（电气执行机构的轨迹）和操作空间（三维空间的运动规划的插补和拟合）分别进行了描述。全书分为9章及相关附录，包括基本运动曲线（简单轨迹、复杂轨迹、过点拟合轨迹）、轨迹的详述和分析（轨迹的运动学和动力学缩放、轨迹和执行机构的关系、轨迹的频域特性分析）以及操作空间的轨迹（操作空间的轨迹规划、运动学约束的几何路径规划问题）。
本书可作为机器人工程、机械电子工程、电气工程、电子工程、自动控制等专业的高年级本科生、硕士生，以及理工科大学教师的教学参考书，也可供从事机器人和自动化设备或生产线等应用开发工作的研发人员或相关工程技术人员学习和参考。

第1章 轨迹规划
1.1 轨迹规划概述
1.2 一维轨迹
1.3 机械凸轮和电子凸轮
1.4 多维轨迹
1.5 本书的内容和结构
1.6 符号
第一部分 基本运动曲线
第2章 基元轨迹的解析表达式
2.1 多项式轨迹
2.1.1 线性轨迹（速度恒定）
2.1.2 抛物线轨迹（加速度恒定）
2.1.3 具有非对称恒定加速度的轨迹
2.1.4 三次多项式轨迹
2.1.5 五次多项式曲线
2.1.6 七次多项式曲线
2.1.7 更高阶次的多项式
2.2 三角函数轨迹
2.2.1 谐波轨迹
2.2.2 摆线轨迹
2.2.3 椭圆轨迹
2.3 指数轨迹
2.4 基于傅里叶级数展开的轨迹
2.4.1 Gutmarl 1-3
2.4.2 Freudenstein 1-3
2.4.3 Freudenstein 1-3-5
第3章 基本轨迹的组合
3.1 圆弧混成的线性轨迹
3.2 抛物线混成的线性轨迹（梯形）
3.2.1 预设加速度的轨迹
3.2.2 预设加速度和速度的轨迹
3.2.3 多梯形轨迹的同步
3.2.4 通过一系列点的轨迹
3.2.5 梯形轨迹的位移时间
3.2.6 指定时长τ和τα的轨迹
3.2.7 初始与终止速度非零的轨迹
3.3 多项式混成的线性轨迹
3.4 双S速度轮廓的轨迹
3.4.1 q1>q0时轨迹的计算
3.4.2 q1>q0时轨迹的计算
3.4.3 初始与终止速度为零的双s轨迹
3.4.4 双S轨迹的在线计算
3.4.5 双S轨迹的位移时间
3.4.6 指定各段时长的双S轨迹
3.5 十五段式轨迹
3.6 分段多项式轨迹
3.7 改进型梯形轨迹
3.8 改进型正弦轨迹
3.9 改进型摆线轨迹
3.10 具有摆线或谐波混成的恒速、恒加速度的轨迹
3.10.1 速度曲线的约束
3.10.2 加速度曲线的约束
3.10.3 最小时间轨迹
3.11 恒加速与摆线、三次多项式的混成轨迹
第4章 多点轨迹
4.1 多项式函数插值
4.2 正交多项式
4.3 三角多项式
4.4 三次样条曲线
4.4.1 指定初始速度和最终速度的系数计算
4.4.2 周期三次样条曲线
4.4.3 指定初始和最终速度的三次样条曲线：基于加速度的计算
4.4.4 指定初始、终止速度和加速度的三次样条曲线
4.4.5 平滑三次样条曲线
4.4.6 时刻的选择和三次样条的优化
4.5 高阶连续轨迹的B样条函数
4.6 最优轨迹规划的非线性滤波器
4.6.1 具有速度、加速度和加加速度约束的在线轨迹规划
4.6.2 具有速度和加速度约束的在线轨迹规划
第二部分 轨迹的详述和分析
第5章 轨迹的操作
5.1 轨迹的几何修改
5.2 时间缩放
5.2.1 运动学缩放
5.2.2 动力学缩放
5.3 轨迹同步
第6章 轨迹与执行器
6.1 轨迹与电动机
6.2 运动曲线的特征
第7章 轨迹的动态分析
7.1 振动分析模型
7.1.1 单自由度线性模型
7.1.2 n自由度线性模型
7.1.3 单自由度非线性模型
7.1.4 n自由度非线性模型
7.2 时域轨迹分析
7.3 轨迹频域分析
7.3.1 部分基本轨迹的频谱
7.3.2 通用轨迹频谱的数值计算
7.3.3 周期性轨迹的谐波分量
7.3.4 轨迹的缩放和频率特性
7.4 轨迹的频率改进
7.4.1 多项式动力学和样条动力学函数
7.4.2 输入滤波和整形
7.4.3 基于受控体动力学的逆前馈控制
第三部分 操作空间的轨迹
第8章 多维轨迹与几何路径规划
8.1 简介
8.1.1 几何路径与轨迹的连续性
8.1.2 全局和局部插值与逼近
8.2 工具姿态
8.2.1 位置与姿态解耦规划
8.2.2 位置与姿态相互耦合的情形
8.3 通过运动基元定义几何路径
8.4 全局插值
8.4.1 定义{-uk｝
8.4.2 3次B样条插值
8.5 全局逼近
8.6 一种混合插值/逼近技术
8.7 3次B样条曲线
8.8 高阶连续轨迹的B样条函数
8.9 采用Nutbs曲线生成轨迹
8.10 采用贝塞尔曲线局部插值
8.10.1 切向量和曲率向量的计算
8.10.2 3次贝塞尔曲线插值
8.10.3 5次贝塞尔曲线插值
8.1 l混有多项式的线性插值
第9章 从几何路径到轨迹
9.1 前言
9.2 定值缩放
9.3 一般运动率
9.4 恒定进给速度
9.5 一般的进给速度曲线
9.6 复杂三维任务的几何路径和运动律合成
9.6.1 多项式混合的线性轨迹
9.6.2 B样条轨迹
9.6.3 光滑B样条轨迹
9.6.4 基于运动基元的B样条逼近轨迹
第四部分 附录
附录A 数值问题
A.1 归一化多项式qN（τ）的参数
A.2 轨迹“4-3-4”的参数
A.3 方程Mk=q的解
A.4 多项式