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機器人感測技術原理與應用(人工智慧與機器人新一代信息技術戰略性新興領域十四五高等教育系列教材)

  • 作者:編者:黃志堯|責編:吉玲
  • 出版社:機械工業
  • ISBN:9787111776574
  • 出版日期:2024/12/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:296
人民幣:RMB 69.8 元      售價:
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內容大鋼
    感測技術涉及信息獲取、信息處理和傳輸、信息融合及智能感知等,是機器人工程乃至信息工程領域的核心關鍵技術。
    本書共8章,主要圍繞機器人感測技術原理與應用的基本知識,以「感測與檢測基礎-感測原理-敏感元件-感測器-應用」為主線組織相關內容,通過循序漸進的方式,從感測與檢測基礎、感測原理和敏感元件,到機器人測距與定位、力/觸覺感知、速度/加速度與方向及圖像信息獲取等所需的感測器和相應的檢測方法,最後到多感測器信息融合技術及其案例。本書力求將相關領域最新的感測技術、信息處理方法和感測器等及時反映其中,並做到知識性與趣味性、理論性與實踐性、基礎性與前瞻性的統一。
    本書適合作為普通高等院校機器人工程、自動化、智能製造、測控技術與儀器、人工智慧等專業的教材,也可作為從事自動化、機器人工程開發與應用等的工程技術人員的參考書。

作者介紹
編者:黃志堯|責編:吉玲

目錄

前言
第1章  緒論
  1.1  機器人感測技術概述
  1.2  本書概要和章節安排
  思考題與習題
第2章  感測與檢測基礎
  2.1  感測器的分類
  2.2  基本術語和感測器的靜態性能指標
    2.2.1  基本術語
    2.2.2  感測器的靜態性能指標
  2.3  感測器模型及其動態特性
    2.3.1  感測器模型
    2.3.2  感測器的動態特性
    2.3.3  感測器不失真測量條件和理想感測器
  2.4  感測器和檢測系統的可靠性
  2.5  測量誤差分析和處理基礎
    2.5.1  測量誤差的分類
    2.5.2  隨機誤差的分析與處理
    2.5.3  系統誤差的分析與處理
    2.5.4  粗大誤差的分析與處理
    2.5.5  測量不確定度
  思考題與習題
第3章  感測原理和敏感元件
  3.1  電學式感測原理和敏感元件
    3.1.1  電阻式敏感元件
    3.1.2  電容式敏感元件
    3.1.3  壓電式敏感元件
  3.2  磁學式感測原理和敏感元件
    3.2.1  電感式敏感元件
    3.2.2  磁電式敏感元件
  3.3  聲學式感測原理和敏感元件
    3.3.1  聲波的產生與分類
    3.3.2  聲波的傳播特性
    3.3.3  聲波的接收
    3.3.4  超聲波感測器
    3.3.5  聲學式感測器的應用
  3.4  光電式敏感元件
    3.4.1  光電效應
    3.4.2  光電式敏感元件及特性
    3.4.3  激光感測器
    3.4.4  紅外感測器
  思考題與習題
第4章  測距與定位感測器
  4.1  三角測量法和多邊測量法
    4.1.1  三角測量法的基本原理
    4.1.2  多邊測量法的基本原理
  4.2  激光測距與定位感測器
    4.2.1  基於ToF的激光測距與定位感測器
    4.2.2  基於三角測量法的激光測距與定位感測器

    4.2.3  激光雷達、ToF攝像機和結構光攝像機
    4.2.4  激光測距與定位感測器應用中需注意的問題
  4.3  聲學測距與定位
    4.3.1  基於超聲波感測器的測距和定位
    4.3.2  聲源定位
  4.4  毫米波雷達
    4.4.1  脈衝毫米波雷達
    4.4.2  連續波毫米波雷達
    4.4.3  毫米波雷達應用中需注意的問題
  4.5  全球導航衛星系統簡介
  思考題與習題
第5章  力/觸覺感測器(含接近度和力矩感測器)
  5.1  力/觸覺感測器概述
    5.1.1  力/觸覺感測器的重要性
    5.1.2  力/觸覺感測器的主要轉換類型
    5.1.3  智能機器人多維力/力矩感測器的分類
    5.1.4  智能機器人多維力/力矩感測器的研究現狀
  5.2  電阻式力/觸覺感測器
    5.2.1  電阻式力/力矩感測器
    5.2.2  電阻式觸覺感測器
  5.3  電容式力/觸覺感測器
    5.3.1  電容式力/力矩感測器
    5.3.2  電容式觸覺感測器
  5.4  壓電式力/觸覺感測器
    5.4.1  壓電式力/力矩感測器
    5.4.2  壓電式觸覺感測器
  5.5  光纖光柵式力/觸覺感測器
  5.6  紅外發光二極體陣列觸覺感測器
  5.7  流體式觸覺感測器
  5.8  柔性觸覺感測技術及其發展趨勢
  5.9  接近度感測器
    5.9.1  機械式
    5.9.2  氣壓式
    5.9.3  超聲波式
    5.9.4  感應式
    5.9.5  激光式
    5.9.6  光纖光柵式
  思考題與習題
第6章  速度/加速度與方向感測器
  6.1  速度測量原理與感測器(含轉速)
    6.1.1  多普勒效應
    6.1.2  基於位移的速度感測器
    6.1.3  脈衝式
    6.1.4  編碼器
    6.1.5  里程計
  6.2  加速度感測器
    6.2.1  機械式
    6.2.2  壓電式
    6.2.3  壓阻式
    6.2.4  電容式

    6.2.5  熱式
    6.2.6  諧振式加速度感測器
  6.3  方向感測器(導向感測器)
    6.3.1  光電式
    6.3.2  羅盤
    6.3.3  陀螺儀
    6.3.4  慣性測量單元與慣性導航系統
  思考題與習題
第7章  圖像感測器與機器視覺
  7.1  攝像機光學基礎
    7.1.1  針孔成像
    7.1.2  透鏡成像
    7.1.3  透視投影
    7.1.4  光學成像系統中的光闌
    7.1.5  攝像機的景深
  7.2  視差與立體視覺
  7.3  運動場與光流
    7.3.1  運動場
    7.3.2  光流
    7.3.3  光流約束方程
  7.4  全向攝像機
    7.4.1  中心全向攝像機
    7.4.2  全向攝像機投影模型
  7.5  攝像機標定
    7.5.1  透視攝像機標定
    7.5.2  全向攝像機標定
    7.5.3  結構光攝像機標定
  7.6  圖像感測器
    7.6.1  CCD圖像感測器
    7.6.2  CMOS圖像感測器
    7.6.3  圖像感測器的特性參數
  7.7  圖像處理技術
    7.7.1  圖像濾波
    7.7.2  圖像增強
    7.7.3  圖像分割
    7.7.4  邊緣檢測
    7.7.5  其他圖像處理技術
  思考題與習題
第8章  多感測器信息融合
  8.1  多感測器信息融合的優勢、結構和層次
    8.1.1  多感測器信息融合的優勢
    8.1.2  多感測器信息融合的結構
    8.1.3  多感測器信息融合的層次
  8.2  多感測器信息融合演算法
    8.2.1  多感測器信息融合演算法的分類
    8.2.2  典型多感測器信息融合演算法
  8.3  多感測器信息融合應用中需注意的問題
  8.4  多感測器信息融合應用範例
    8.4.1  GPS/INS組合導航
    8.4.2  無人車的自動駕駛

  思考題與習題
參考文獻

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