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人形機器人技術基礎與應用(新一代信息技術人工智慧戰略性新興領域十四五高等教育系列教材)

  • 作者:編者:左國玉//張偉|責編:吉玲//王效青
  • 出版社:機械工業
  • ISBN:9787111772705
  • 出版日期:2024/12/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:270
人民幣:RMB 63 元      售價:
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內容大鋼
    本書為適應機器人新技術的快速發展和新工科專業的人才培養要求編寫,是一本全面介紹人形機器人技術的教材,內容覆蓋從基礎理論到前沿技術的廣泛知識,系統闡述了人形機器人運動學與動力學建模、行走控制基礎、運動學習控制、導航控制、感知技術、機構設計及運動控制實踐等內容。
    本書內容豐富、結構合理,突出了知識的系統性、應用性和前沿性,體現了選材的新穎性。讀者通過系統學習,可以系統掌握人形機器人技術的基本原理和實際應用知識,為將來從事人形機器人技術研究和實踐奠定堅實的基礎。
    本書可作為普通高校機器人工程、自動化、人工智慧、機械電子、電子信息等專業本科生和相關學科研究生的教材,也可供從事人形機器人技術研究開發的工程技術人員和科研人員參考和使用。

作者介紹
編者:左國玉//張偉|責編:吉玲//王效青

目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  概述
  1.2  人形機器人的發展現狀
    1.2.1  國外發展現狀
    1.2.2  國內發展現狀
  1.3  系統組成與關鍵技術
    1.3.1  系統組成
    1.3.2  關鍵技術
  1.4  應用領域與前景展望
    1.4.1  應用領域
    1.4.2  前景展望
  思考題與習題
第2章  人形機器人運動學與動力學
  2.1  基礎知識
    2.1.1  剛體旋轉
    2.1.2  旋轉表示
    2.1.3  剛性運動和齊次變換
  2.2  人形機器人運動學
    2.2.1  運動學概述
    2.2.2  正運動學
    2.2.3  逆運動學
    2.2.4  微分運動學
  2.3  人形機器人動力學
    2.3.1  動力學概述
    2.3.2  牛頓-歐拉法
    2.3.3  拉格朗日法
  思考題與習題
第3章  人形機器人行走控制基礎
  3.1  概述
  3.2  穩定性分析
    3.2.1  ZMP穩定性判據
    3.2.2  其他穩定性判據
  3.3  步態規劃
    3.3.1  倒立擺模型
    3.3.2  ZMP步態規劃
    3.3.3  其他步態規劃
  3.4  行走控制
    3.4.1  模型預測控制
    3.4.2  全身控制
  思考題與習題
第4章  人形機器人學習控制
  4.1  強化學習基礎
    4.1.1  強化學習的基本概念
    4.1.2  深度強化學習演算法
    4.1.3  機器人的強化學習控制框架
  4.2  人形機器人運動控制演算法設計
    4.2.1  基礎強化學習任務示例
    4.2.2  人形機器人觀察值空間設計
    4.2.3  人形機器人動作值空間設計

    4.2.4  人形機器人獎勵值設計
    4.2.5  人形機器人重置方法
  4.3  動力學模擬配置與優化
    4.3.1  機器人參數設置
    4.3.2  環境參數隨機化
  4.4  人形機器人運動控制實例
  思考題與習題
第5章  人形機器人導航
  5.1  概述
    5.1.1  同時定位與建圖理論
    5.1.2  定位技術
    5.1.3  路徑規劃技術
  5.2  SLAM
    5.2.1  SLAM的基礎知識
    5.2.2  SLAM演算法
    5.2.3  SLAM實例
  5.3  機器人路徑規劃
    5.3.1  全局路徑規劃
    5.3.2  局部路徑規劃
  5.4  機器人導航應用實例
    5.4.1  全局導航
    5.4.2  局部導航
    5.4.3  探索與建圖
  思考題與習題
第6章  人形機器人感知系統
  6.1  概述
    6.1.1  人形機器人感知系統的組成與分類
    6.1.2  人形機器人感知系統的發展趨勢
  6.2  人形機器人內部感測器
    6.2.1  編碼器
    6.2.2  MEMS慣性感測器
  6.3  人形機器人外部感測器
    6.3.1  視覺感測器
    6.3.2  力感測器與觸覺感測器
    6.3.3  聽覺感測器
  6.4  機器人多感測器信息融合
    6.4.1  多感測器信息融合的概念
    6.4.2  多感測器信息融合的分類與方法
    6.4.3  多感測器信息融合的典型應用
  思考題與習題
第7章  人形機器人視覺感知技術
  7.1  概述
  7.2  二維視覺感知技術
    7.2.1  二維圖像
    7.2.2  二維圖像處理技術基礎
    7.2.3  目標檢測與識別
    7.2.4  YOLO系列演算法
    7.2.5  目標追蹤與狀態估計
  7.3  三維視覺感知技術
    7.3.1  三維點雲

    7.3.2  三維點雲處理技術基礎
    7.3.3  物體姿態估計
  7.4  視覺感知技術應用
    7.4.1  人臉檢測與識別
    7.4.2  人臉表情識別
    7.4.3  行為識別與預測
    7.4.4  環境感知和場景理解
  思考題與習題
第8章  人形機器人機構設計
  8.1  概述
  8.2  總體方案分析
    8.2.1  設計需求
    8.2.2  人形機器人系統設計方案
  8.3  驅動機構設計
    8.3.1  驅動的基本概念
    8.3.2  驅動的分類與特點
    8.3.3  關節的驅動方式
    8.3.4  材料的選擇
  8.4  傳動機構設計
    8.4.1  機器人傳動機構簡介
    8.4.2  傳動機構的基礎知識
    8.4.3  傳動方式的設計
    8.4.4  傳動軸的設計
  8.5  系統集成機構設計
    8.5.1  機器人系統構成
    8.5.2  感測系統設計
    8.5.3  零部件加工與組裝
    8.5.4  系統調試與實驗
  思考題與習題
第9章  人形機器人運動控制實踐
  9.1  概述
  9.2  模擬系統集成
    9.2.1  模擬環境構建
    9.2.2  模擬模型搭建
    9.2.3  機器人系統集成
  9.3  運動控制應用實例
    9.3.1  機器人平衡站立
    9.3.2  機器人行走
    9.3.3  機器人複雜地形行走
    9.3.4  機器人跳躍
  思考題與習題
附錄
  附錄A  常用符號表
  附錄B  特殊三角函數
  附錄C  自主導航系統的安裝與使用
參考文獻

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