任何成功的机器人的设计涉及到运动学、信号分析、信息论、人工智能和概率论等多个不同学科的综合。为此,本书提出了在一系列交互模块中,使移动性成为可能的技术和制作工艺。随着各章内容的深入,覆盖了移动机器人学的各个方面,包括硬件设计、轮子设计、运动学分析、传感器、感知、定位、作图,以及机器人控制体系结构。本书把移动机器人的所有方面集合成一个整体,既适合作为我国各高等院校自动化、机器人学等专业的研究生教材,也可提供其他相关专业的科技人员参考。
任何成功的机器人的设计涉及到运动学、信号分析、信息论、人工智能和概率论等多个不同学科的综合。为此,本书提出了在一系列交互模块中,使移动性成为可能的技术和制作工艺。随着各章内容的深入,覆盖了移动机器人学的各个方面,包括硬件设计、轮子设计、运动学分析、传感器、感知、定位、作图,以及机器人控制体系结构。本书把移动机器人的所有方面集合成一个整体,既适合作为我国各高等院校自动化、机器人学等专业的研究生教材,也可提供其他相关专业的科技人员参考。
序言
第1章 引言
1.1引言
1.2本书综述
第2章 运动
2.1引言
2.1.1运动的关键问题
2.2腿式移动机器人
2.2.1腿的构造与稳定性
2.2.2腿式机器人运动的例子
2.3轮式移动机器人
2.3.1轮子运动:设计空间
2.3.2轮子运动:实例研究
第3章移动机器人运动学
3.1引言
3.2运动学模型和约束
3.2.1表示机器人的位置
3.2.2前向运动学模型
3.2.3轮子运动学约束
3.2.4机器人运动学约束
3.2.5举例:机器人运动学模型和约束
3.3移动机器人的机动性
3.3.1活动性的程度
3.3.2可操纵度
3.3.3机器人的机动性
3.4移动机器人工作空间
3.4.1自由度
3.4.2完整机器人
3.4.3路径和轨迹的考虑
3.5基本运动学之外
3.6运动控制
3.6.1开环控制
3.6.2反馈控制
第4章 感知
4.1移动机器人的传感器
4.1.1传感器分类
4.1.2表征传感器的特性指标
4.1.3轮子/电机传感器
4.1.4导向传感器
4.1.5基于地面的信标
4.1.6有源测距
4.1.7运动/速度传感器
4.1.8基于视觉的传感器
4.2表示不确定性
4.2.1统计的表示
4.2.2误差传播:对不确定的测量进行组合
4.3特征提取
4.3.1基于距离数据的特征提取(激光、超声和基于视觉测距)
4.3.2基于可视表象的特征提取
第5章移动机器人的定位
5.1引言
5.2定位的挑战:噪声和混叠
5.2.1传感器噪声
5.2.2传感器混叠
5.2.3执行器噪声
5.2.4里程表位置估计的误差模型
5.3定位或不定位:基于定位的导航与编程求解的对比
5.4信任度的表示
5.4.1单假设信任度
5.4.2多假设信任度
5.5地图表示方法
5.5.1连续的表示方法
5.5.2分解策略
5.5.3发展水平:地图表示方法的最新挑战
5.6基于概率地图的定位
5.6.1引言
5.6.2马尔可夫定位
5.6.3卡尔曼滤波器定位
5.7定位系统的其他例子
5.7.1基于路标的导航
5.7.2全局唯一定位
5.7.3定位信标系统
5.7.4基于路由的定位
5.8 自主地图的构建
5.8.1随机构图的技术
5.8.2其他的构图技术
第6章规划与导航
6.1引言
6.2导航能力:规划和反应
6.2.1路径规划
6.2.2避障
6.3导航的体系结构
6.3.1代码重用与共享的模块性
6.3.2控制定位
6.3.3分解技术
6.3.4实例研究:分层机器人结构
参考文献