本書主要介紹智能機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動控制、智能感知、通信系統(tǒng)、視覺技術(shù)、語音技術(shù)、導(dǎo)航與路徑規(guī)劃等內(nèi)容。本書注重系統(tǒng)性、全面性，特別是將新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與智能機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人的語音合成與識別技術(shù)等內(nèi)容引入教學(xué)中。
本書編撰從創(chuàng)新能力較強(qiáng)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)角度出發(fā)，重視理論與實踐的結(jié)合。本書力求深入淺出，并將系統(tǒng)性、全面性和前沿性結(jié)合起來，可作為高等院校智能科學(xué)與技術(shù)、計算機(jī)、自動化、電子信息與機(jī)械電子工程等專業(yè)的本科生和碩士生的教材或參考書使用，也可作為工科學(xué)生機(jī)器人創(chuàng)新實踐活動、相關(guān)學(xué)科競賽的培訓(xùn)教材或供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本書主要介紹智能機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動控制、智能感知、通信系統(tǒng)、視覺技術(shù)、語音技術(shù)、導(dǎo)航與路徑規(guī)劃等方面內(nèi)容。本書編撰從創(chuàng)新能力較強(qiáng)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)角度出發(fā)，重視理論與實踐結(jié)合，并力求深入淺出。
可作為高等院校智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、自動化、電子信息與機(jī)械電子工程等專業(yè)的本科生和碩士生作為教材或參考書使用，也可作為工科學(xué)生機(jī)器人創(chuàng)新實踐活動、相關(guān)學(xué)科競賽的培訓(xùn)教材或供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
第1章概論
1．1機(jī)器人的定義
1．1．1機(jī)器人三定律
1．1．2機(jī)器人各種定義
1．2機(jī)器人的產(chǎn)生與發(fā)展
1．3智能機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)
1．3．1程控架構(gòu)
1．3．2分層遞階架構(gòu)
1．3．3包容式架構(gòu)
1．3．4混合式架構(gòu)
1．3．5分布式結(jié)構(gòu)
1．3．6進(jìn)化控制結(jié)構(gòu)
1．3．7社會機(jī)器人結(jié)構(gòu)
第2章智能機(jī)器人的運(yùn)動系統(tǒng)
2．1機(jī)器人的移動機(jī)構(gòu)
2．1．1輪式移動機(jī)構(gòu)
2．1．2履帶式移動機(jī)構(gòu)
2．1．3足式移動機(jī)構(gòu)
2．2機(jī)器人的運(yùn)動控制
2．2．1運(yùn)動控制任務(wù)
2．2．2速度控制
2．2．3位置控制
2．2．4航向角控制
2．3機(jī)器人的控制策略
2．3．1PID控制
2．3．2自適應(yīng)控制
2．3．3變結(jié)構(gòu)控制
2．3．4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
2．3．5模糊控制
2．4機(jī)器人的驅(qū)動技術(shù)
2．4．1直流伺服電動機(jī)
2．4．2交流伺服電動機(jī)
2．4．3無刷直流電動機(jī)
2．4．4直線電機(jī)
2．4．5空心杯直流電機(jī)
2．4．6步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
2．4．7舵機(jī)
2．5機(jī)器人的電源技術(shù)
2．5．1機(jī)器人常見電源類型
2．5．2常見電池特性比較
第3章智能機(jī)器人的感知系統(tǒng)
3．1感知系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
3．1．1感知系統(tǒng)的組成
3．1．2感知系統(tǒng)的分布
3．2距離/位置測量
3．2．1聲吶測距
3．2．2紅外測距
3．2．3激光掃描測距
3．2．4旋轉(zhuǎn)編碼器
3．2．5旋轉(zhuǎn)電位計
3．3觸覺測量
3．4壓覺測量
3．5姿態(tài)測量
3．5．1磁羅盤
3．5．2角速度陀螺儀
3．5．3加速度計
3．5．4姿態(tài)/航向測量單元
3．6視覺測量
3．6．1被動視覺測量
3．6．2主動視覺測量
3．6．3視覺傳感器
3．7其他傳感器
3．7．1溫度傳感器
3．7．2聽覺傳感器
3．7．3顏色傳感器
3．7．4氣體傳感器
3．7．5味覺傳感器
3．7．6GPS接收機(jī)
3．8智能機(jī)器人多傳感器融合
3．8．1多傳感器信息融合過程
3．8．2多傳感器融合算法
3．8．3多傳感器融合在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用
第4章智能機(jī)器人的通信系統(tǒng)
4．1現(xiàn)代通信技術(shù)
4．1．1基本概念
4．1．2相關(guān)技術(shù)簡介
4．2機(jī)器人通信系統(tǒng)
4．2．1移動機(jī)器人通信的特點(diǎn)
4．2．2移動機(jī)器人通信系統(tǒng)的評價指標(biāo)
4．2．3移動機(jī)器人通信系統(tǒng)設(shè)計
4．3多機(jī)器人通信
4．3．1多機(jī)器人通信模式
4．3．2多機(jī)器人通信模型
4．4多機(jī)器人通信舉例
4．4．1基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人通信
4．4．2集控式機(jī)器人足球通信系統(tǒng)
4．4．3基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人通信
第5章智能機(jī)器人的視覺技術(shù)
5．1機(jī)器視覺基礎(chǔ)理論
5．1．1理論體系
5．1．2關(guān)鍵問題
5．2成像幾何基礎(chǔ)
5．2．1基本術(shù)語
5．2．2透視投影
5．2．3平行投影
5．2．4視覺系統(tǒng)坐標(biāo)變換
5．2．5射影變換
5．3圖像的獲取和處理
5．3．1成像模型
5．3．2圖像處理
5．4智能機(jī)器人的視覺傳感器
5．4．1照明系統(tǒng)
5．4．2光學(xué)鏡頭
5．4．3攝像機(jī)
5．4．4圖像處理器
5．5智能機(jī)器人視覺系統(tǒng)
5．5．1智能機(jī)器人視覺系統(tǒng)構(gòu)成
5．5．2單目視覺
5．5．3立體視覺
5．5．4主動視覺與被動視覺
5．5．5移動機(jī)器人系統(tǒng)實例
5．6視覺跟蹤
5．6．1視覺跟蹤系統(tǒng)
5．6．2基于對比度分析的目標(biāo)追蹤
5．6．3光流法
5．6．4基于匹配的目標(biāo)跟蹤
5．6．5Mean Shift目標(biāo)跟蹤
5．7主動視覺
5．8視覺伺服
5．8．1視覺伺服系統(tǒng)的分類
5．8．2視覺伺服的技術(shù)問題
5．9視覺導(dǎo)航
5．9．1視覺導(dǎo)航中的攝像機(jī)類型
5．9．2視覺導(dǎo)航中的攝像機(jī)數(shù)目
5．9．3視覺導(dǎo)航中的地圖依賴性
第6章智能機(jī)器人的語音合成與識別
6．1語音合成的基礎(chǔ)理論
6．1．1語音合成分類
6．1．2常用語音合成技術(shù)
6．2語音識別的基礎(chǔ)理論
6．2．1語音識別基本原理
6．2．2語音識別預(yù)處理
6．2．3語音識別的特征參數(shù)提取
6．2．4模型訓(xùn)練和模式匹配
6．3智能機(jī)器人的語音定向與導(dǎo)航
6．3．1基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位系統(tǒng)
6．3．2基于人耳聽覺機(jī)理的聲源定位系統(tǒng)
6．4智能機(jī)器人的語音系統(tǒng)實例
6．4．1Inter Phonic 6．5語音合成系統(tǒng)
6．4．2嵌入式語音合成解決方案
6．4．3Inter Reco語音識別系統(tǒng)
6．4．4嵌入式輕量級語音識別軟件Aitalk
第7章智能機(jī)器人自主導(dǎo)航與路徑規(guī)劃
7．1概述
7．1．1導(dǎo)航系統(tǒng)分類
7．1．2導(dǎo)航系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
7．2環(huán)境地圖的表示
7．2．1拓?fù)鋱D
7．2．2特征圖
7．2．3網(wǎng)格圖
7．2．4直接表征法
7．3定位
7．3．1相對定位
7．3．2絕對定位
7．3．3基于概率的絕對定位
7．4路徑規(guī)劃
7．4．1路徑規(guī)劃分類
7．4．2路徑規(guī)劃方法
7．5人工勢場法
7．5．1人工勢場法基本思想
7．5．2勢場函數(shù)的構(gòu)建
7．5．3人工勢場法的特點(diǎn)
7．5．4人工勢場法的改進(jìn)
7．5．5仿真分析
7．6柵格法
7．6．1用柵格表示環(huán)境
7．6．2基于柵格地圖的路徑搜索
7．6．3柵格法的特點(diǎn)
7．7移動機(jī)器人的同步定位與地圖構(gòu)建
7．7．1SLAM的基本問題
7．7．2移動機(jī)器人SLAM系統(tǒng)模型
7．7．3移動機(jī)器人SLAM解決方法
7．7．4SLAM的難點(diǎn)和技術(shù)關(guān)鍵
第8章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與智能機(jī)器人
8．1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本理論
8．1．1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
8．1．2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
8．1．3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)
8．1．4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
8．2移動機(jī)器人與WSN結(jié)合
8．2．1必要性分析
8．2．2可行性分析
8．3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在移動機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用
8．3．1WSN的節(jié)點(diǎn)相對定位
8．3．2基于WSN的移動機(jī)器人自主導(dǎo)航
8．4移動機(jī)器人在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
8．4．1移動傳感器網(wǎng)絡(luò)
8．4．2移動機(jī)器人在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用功能
8．4．3移動傳感器網(wǎng)絡(luò)需要解決的問題
第9章多機(jī)器人系統(tǒng)
9．1智能體與多智能體系統(tǒng)
9．1．1Agent的體系結(jié)構(gòu)
9．1．2多Agent系統(tǒng)相關(guān)概念
9．1．3多智能體系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
9．2多機(jī)器人系統(tǒng)
9．2．1多機(jī)器人系統(tǒng)的簡介
9．2．2多機(jī)器人系統(tǒng)研究內(nèi)容
9．2．3多機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢
9．3多機(jī)器人系統(tǒng)實例：多機(jī)器人編隊導(dǎo)航
9．3．1多機(jī)器人編隊導(dǎo)航簡介
9．3．2多機(jī)器人編隊導(dǎo)航模型
9．3．3多機(jī)器人編隊的應(yīng)用
第10章“未來之星”智能機(jī)器人實踐平臺
10．1“未來之星”組成架構(gòu)
10．1．1硬件系統(tǒng)
10．1．2軟件系統(tǒng)
10．2機(jī)器人的信息感知與融合
10．2．1超聲波傳感器
10．2．2陀螺儀和傾角計
10．2．3其他傳感器
10．3目標(biāo)檢測與跟蹤實驗
10．3．1實驗?zāi)康?br />
10．3．2實驗基本理論
10．3．3實驗內(nèi)容
10．4基于語音遠(yuǎn)程控制的簡單路徑行走實驗
10．4．1實驗?zāi)康?br />
10．4．2實驗基本理論
10．4．3實驗內(nèi)容
第11章FIRA機(jī)器人足球比賽平臺
11．1機(jī)器人足球比賽介紹
11．1．1RoboCup比賽
11．1．2FIRA機(jī)器人足球比賽
11．2FIRA半自主機(jī)器人足球比賽系統(tǒng)概況
11．2．1AndroSot
11．2．2MiroSot
11．3FIRA半自主機(jī)器人足球比賽關(guān)鍵技術(shù)
11．3．1視覺系統(tǒng)
11．3．2通信系統(tǒng)
11．3．3運(yùn)動系統(tǒng)
11．3．4決策子系統(tǒng)
11．4MiroSot機(jī)器人足球比賽實踐
11．4．1系統(tǒng)硬件調(diào)試
11．4．2系統(tǒng)的人機(jī)交互界面
11．4．3視覺控制面板
11．4．4決策控制面板
11．4．5軟件連接控制面板
參考文獻(xiàn)
書單推薦
