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機器人導論(新一代信息技術人工智慧與機器人戰略性新興領域十四五高等教育系列教材)

  • 作者：編者:熊蓉|責編:吉玲//杜麗君
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111776215
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：212
人民幣：RMB 49.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書作為機器人領域的入門教材，旨在為初學者學習機器人相關知識和技術提供一個全面而深入的視角。首先，通過概述機器人的發展歷史、應用分類和技術組成，幫助讀者建立對機器人技術的初步認識。其次，對研製機器人所涉及的核心關鍵技術做了系統性闡述。本書共8章，全面深入地介紹了機器人技術的不同組成部分，包括機器人的機械結構、動力系統、感測技術、微控制器、機器視覺、機器人規劃和定位與建圖，指導讀者搭建機器人軀體、組建感知和控制系統，並對移動機器人運動進行定位和規劃，這些都是構建一個功能完備的機器人不可或缺的要素。
    本書適合作為普通高校機器人、自動化、人工智慧、智能製造等專業的教材，為學生進一步深入學習機器人相關知識奠定基礎。本書也可作為相關工程技術人員的參考資料。
作者介紹
編者:熊蓉|責編:吉玲//杜麗君
目錄
序
前言
第1章  緒論
  1.1  機器人的定義與分類
  1.2  機器人的發展與應用
  1.3  機器人關鍵技術
  本章小結
  習題
  參考文獻
第2章  機器人機構
  2.1  機構設計概述
    2.1.1  基本概念
    2.1.2  設計流程
    2.1.3  設計準則
  2.2  機構傳動
    2.2.1  漸開線的形成
    2.2.2  主要參數及計算
    2.2.3  定常傳動比與中心距
    2.2.4  齒輪輪系
    2.2.5  機器人齒輪傳動應用案例
    2.2.6  連桿機構及特點
    2.2.7  平面四連桿類型
    2.2.8  平面四連桿機構的計算
  2.3  軸系
    2.3.1  滾動軸承
    2.3.2  滑動軸承
    2.3.3  軸系安裝與使用
  2.4  緊固與聯接
    2.4.1  鍵聯接
    2.4.2  銷聯接
    2.4.3  膠接
    2.4.4  緊定螺釘聯接
    2.4.5  聯軸器聯接
  本章小結
  習題
  參考文獻
第3章  機器人驅動
  3.1  驅動的功能與類型
    3.1.1  驅動的功能
    3.1.2  驅動的類型
  3.2  直流電機的工作原理
    3.2.1  有刷直流電機
    3.2.2  無刷直流電機
    3.2.3  電機的控制模型
  3.3  直流電機驅動
    3.3.1  電機調速原理
    3.3.2  脈寬調製技術
    3.3.3  直流電機驅動器
  3.4  直流電機伺服控制
    3.4.1  開環控制

    3.4.2  閉環控制
    3.4.3  伺服的替代方案
  3.5  驅動的選型
  本章小結
  習題
  參考文獻
第4章  機器人感測器
  4.1  機器人感測器概述
    4.1.1  機器人感測器的定義與作用
    4.1.2  機器人感測器的分類
    4.1.3  機器人感測器的性能
    4.1.4  機器人感測器信號處理
    4.1.5  機器人感測器系統展望
  4.2  機器人位置姿態感測器
    4.2.1  機器人位置感測器
    4.2.2  機器人姿態感測器
  4.3  機器人運動感測器
    4.3.1  機器人速度感測器
    4.3.2  機器人加速度感測器
    4.3.3  機器人角速度感測器
    4.3.4  基於卡爾曼濾波的運動學感測器抗噪應用案例
  4.4  機器人測距感測器
    4.4.1  超聲波測距感測器
    4.4.2  激光測距感測器
    4.4.3  紅外測距感測器
    4.4.4  其他測距感測器
  4.5  視覺感測器
    4.5.1  視覺感測器分類及工作原理
    4.5.2  標定方法
    4.5.3  基於視覺YOLOv5的噴碼識別應用案例
  4.6  力觸覺感測器
    4.6.1  力觸覺感測器分類與工作原理
    4.6.2  多維力觸覺信號解耦方法
    4.6.3  基於光纖光柵式六維力感測器的設計案例
  4.7  機器人其他感測器
  本章小結
  習題
  參考文獻
第5章  機器人微控制器
  5.1  機器人微控制器概述
    5.1.1  微控制器的定義
    5.1.2  微控制器的發展歷史
    5.1.3  微控制器的性能指標
    5.1.4  微控制器的發展趨勢
  5.2  微控制器原理
    5.2.1  微控制器的組成
    5.2.2  微控制器的工作過程
  5.3  微控制器模塊與介面技術
    5.3.1  通用輸入/輸出
    5.3.2  定時器/計數器

    5.3.3  中斷
    5.3.4  串列通信
  5.4  Arduino微控制器
    5.4.1  Arduino微控制器概述
    5.4.2  Arduino微控制器介面
    5.4.3  Arduino微控制器編程
    5.4.4  Arduino微控制器應用
  本章小結
  習題
  參考文獻
第6章  機器人視覺
  6.1  機器人視覺簡介
    6.1.1  感測器及成像原理
    6.1.2  常見機器人視覺應用
    6.1.3  機器人視覺的挑戰
  6.2  圖像及相機建模
    6.2.1  圖像
    6.2.2  相機建模
    6.2.3  相機標定
  6.3  三維建模
    6.3.1  雙目幾何
    6.3.2  雙目矯正
    6.3.3  雙目匹配
  6.4  特徵檢測與匹配
    6.4.1  特徵點
    6.4.2  描述子
    6.4.3  特徵匹配及位姿估計
  6.5  物體語義理解
    6.5.1  樣例識別
    6.5.2  物體分類
  本章小結
  習題
  參考文獻
第7章  機器人規劃
  7.1  機器人規劃簡介
    7.1.1  運動規劃基本概念
    7.1.2  常用導航地圖形式
  7.2  基於搜索的路徑規劃演算法
    7.2.1  基於搜索的路徑規劃演算法概述
    7.2.2  深度優先搜索
    7.2.3  廣度優先搜索
    7.2.4  貪心演算法
    7.2.5  Dijkstra演算法
    7.2.6  A*演算法
  7.3  基於採樣的路徑規劃演算法
    7.3.1  基於採樣的路徑規劃演算法概述
    7.3.2  概率路線圖演算法
    7.3.3  快速探索隨機樹演算法
    7.3.4  RRT*演算法及改進演算法
  7.4  軌跡優化

    7.4.1  軌跡優化基本介紹
    7.4.2  光滑一維軌跡生成
    7.4.3  Minimum snap軌跡生成
    7.4.4  軟約束和硬約束下的軌跡優化
  7.5  應用實例
    7.5.1  基於可行空間的軌跡優化實例
    7.5.2  軟約束的軌跡優化實例
  本章小結
  習題
  參考文獻
第8章  機器人定位與建圖
  8.1  機器人定位與建圖簡介
    8.1.1  機器人自主導航基本概念
    8.1.2  機器人定位基本概念
    8.1.3  機器人建圖基本概念
    8.1.4  機器人同步定位與建圖基本概念
  8.2  機器人定位的主要方法
    8.2.1  基於外部設備感知的定位
    8.2.2  不依賴外部設備感知的自主定位
    8.2.3  貝葉斯濾波框架下的自主定位演算法
  8.3  機器人地圖的表示
    8.3.1  稀疏特徵點地圖
    8.3.2  稠密點雲地圖
    8.3.3  佔用柵格地圖
    8.3.4  語義地圖
    8.3.5  拓撲地圖
  8.4  機器人同步定位與建圖的常用演算法
    8.4.1  基於二維激光雷達的同步定位與建圖常用演算法
    8.4.2  基於三維激光雷達的同步定位與建圖常用演算法
    8.4.3  基於視覺的同步定位與建圖常用演算法
    8.4.4  基於多感測器信息融合的同步定位與建圖常用演算法
  8.5  機器人定位與建圖的挑戰與發展趨勢
    8.5.1  機器人定位與建圖面臨的挑戰
    8.5.2  機器人定位與建圖的發展趨勢
  本章小結
  習題
  參考文獻

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