自主移動機(jī)器人導(dǎo)論

內(nèi)容概要

任何成功的機(jī)器人的設(shè)計(jì)涉及到運(yùn)動學(xué)、信號分析、信息論、人工智能和概率論等多個(gè)不同學(xué)科的綜合。為此，本書提出了在一系列交互模塊中，使移動性成為可能的技術(shù)和制作工藝。隨著各章內(nèi)容的深入，覆蓋了移動機(jī)器人學(xué)的各個(gè)方面，包括硬件設(shè)計(jì)、輪子設(shè)計(jì)、運(yùn)動學(xué)分析、傳感器、感知、定位、作圖，以及機(jī)器人控制體系結(jié)構(gòu)。本書把移動機(jī)器人的所有方面集合成一個(gè)整體，既適合作為我國各高等院校自動化、機(jī)器人學(xué)等專業(yè)的研究生教材，也可提供其他相關(guān)專業(yè)的科技人員參考。

作者簡介

R·西格沃特，瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)教授，自主系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任。

書籍目錄

序言第1章 引言  1.1  引言  1.2  本書綜述第2章 運(yùn)動  2.1  引言    2.1.1  運(yùn)動的關(guān)鍵問題  2.2  腿式移動機(jī)器人    2.2.1  腿的構(gòu)造與穩(wěn)定性    2.2.2  腿式機(jī)器人運(yùn)動的例子  2.3  輪式移動機(jī)器人    2.3.1  輪子運(yùn)動：設(shè)計(jì)空間    2.3.2  輪子運(yùn)動：實(shí)例研究第3章  移動機(jī)器人運(yùn)動學(xué)  3.1  引言  3.2  運(yùn)動學(xué)模型和約束    3.2.1  表示機(jī)器人的位置    3.2.2  前向運(yùn)動學(xué)模型    3.2.3  輪子運(yùn)動學(xué)約束    3.2.4  機(jī)器人運(yùn)動學(xué)約束    3.2.5  舉例：機(jī)器人運(yùn)動學(xué)模型和約束  3.3  移動機(jī)器人的機(jī)動性    3.3.1  活動性的程度    3.3.2  可操縱度    3.3.3  機(jī)器人的機(jī)動性  3.4  移動機(jī)器人工作空間    3.4.1  自由度    3.4.2  完整機(jī)器人    3.4.3  路徑和軌跡的考慮  3.5  基本運(yùn)動學(xué)之外  3.6  運(yùn)動控制    3.6.1  開環(huán)控制    3.6.2  反饋控制第4章  感知  4.1  移動機(jī)器人的傳感器    4.1.1  傳感器分類    4.1.2  表征傳感器的特性指標(biāo)    4.1.3  輪子／電機(jī)傳感器    4.1.4  導(dǎo)向傳感器    4.1.5  基于地面的信標(biāo)    4.1.6  有源測距    4.1.7  運(yùn)動／速度傳感器    4.1.8  基于視覺的傳感器  4.2  表示不確定性    4.2.1  統(tǒng)計(jì)的表示    4.2.2  誤差傳播：對不確定的測量進(jìn)行組合  4.3  特征提取    4.3.1  基于距離數(shù)據(jù)的特征提取(激光、超聲和基于視覺測距)    4.3.2  基于可視表象的特征提取第5章  移動機(jī)器人的定位  5.1  引言  5.2  定位的挑戰(zhàn)：噪聲和混疊    5.2.1  傳感器噪聲    5.2.2  傳感器混疊    5.2.3  執(zhí)行器噪聲    5.2.4  里程表位置估計(jì)的誤差模型  5.3  定位或不定位：基于定位的導(dǎo)航與編程求解的對比  5.4  信任度的表示    5.4.1  單假設(shè)信任度    5.4.2  多假設(shè)信任度  5.5  地圖表示方法    5.5.1  連續(xù)的表示方法    5.5.2  分解策略    5.5.3  發(fā)展水平：地圖表示方法的最新挑戰(zhàn)  5.6  基于概率地圖的定位    5.6.1  引言    5.6.2  馬爾可夫定位    5.6.3  卡爾曼濾波器定位  5.7  定位系統(tǒng)的其他例子    5.7.1  基于路標(biāo)的導(dǎo)航    5.7.2  全局唯一定位    5.7.3  定位信標(biāo)系統(tǒng)    5.7.4  基于路由的定位  5.8 自主地圖的構(gòu)建    5.8.1  隨機(jī)構(gòu)圖的技術(shù)    5.8.2  其他的構(gòu)圖技術(shù)第6章  規(guī)劃與導(dǎo)航  6.1  引言  6.2  導(dǎo)航能力：規(guī)劃和反應(yīng)    6.2.1  路徑規(guī)劃    6.2.2  避障  6.3  導(dǎo)航的體系結(jié)構(gòu)    6.3.1  代碼重用與共享的模塊性    6.3.2  控制定位    6.3.3  分解技術(shù)    6.3.4  實(shí)例研究：分層機(jī)器人結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)

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