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移動機器人關鍵技術及典型應用

  • 作者：牛金星//張濤|責編:金林茹
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122500366
  • 出版日期：2026/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：231
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統地闡述了移動機器人技術的核心理論與工程實踐。全書以緒論開篇，概述了移動機器人的定義、發展歷程、系統組成、分類及其在各類場景中的典型應用。隨後深入剖析了移動機器人的關鍵技術模塊：在硬體層面，詳細介紹了機器人的機械結構、控制器、感知感測器、驅動器與電源設計；在軟體與演算法層面，重點探討了機器人自主導航定位、目標感知技術、機器人運動學分析以及路徑與軌跡規劃演算法。本書強調理論與實踐相結合，核心章節均配有精心設計的應用案例。
    本書主要供從事移動機器人研究的科研人員參考，也可作為高等學校相關專業師生的參考書。
作者介紹
牛金星//張濤|責編:金林茹
目錄
第1章  緒論
  1.1  移動機器人概述
    1.1.1  移動機器人的定義
    1.1.2  移動機器人的發展
  1.2  移動機器人的組成和分類
    1.2.1  移動機器人的組成
    1.2.2  移動機器人的分類
  1.3  移動機器人的關鍵技術
    1.3.1  結構設計
    1.3.2  環境感知
    1.3.3  自主定位
    1.3.4  路徑規劃
    1.3.5  運動控制
  1.4  移動機器人的典型應用
  本章小結
第2章  移動機器人系統設計
  2.1  移動機器人機械結構
    2.1.1  機械臂
    2.1.2  末端執行機構
    2.1.3  移動機構
  2.2  機器人控制器
    2.2.1  單片機
    2.2.2  嵌入式控制器
    2.2.3  工控機
  2.3  機器人感知感測器
    2.3.1  激光雷達
    2.3.2  視覺相機
    2.3.3  衛星導航
    2.3.4  慣性導航
  2.4  機器人驅動器
    2.4.1  液壓驅動
    2.4.2  氣壓驅動
    2.4.3  電機驅動
  2.5  機器人電源
    2.5.1  電池的種類
    2.5.2  電池的關鍵參數
    2.5.3  充電技術
  2.6  果園採摘機器人移動平台設計
    2.6.1  機器人移動平台設計方案
    2.6.2  移動平台結構設計
    2.6.3  移動平台三維建模
    2.6.4  移動平台控制系統硬體設計
    2.6.5  移動平台控制系統軟體設計
  本章小結
第3章  機器人自主導航定位
  3.1  SLAM技術
    3.1.1  SLAM問題描述
    3.1.2  環境地圖選取
    3.1.3  SLAM框架
  3.2  激光雷達SLAM技術

    3.2.1  雷達數據處理
    3.2.2  建圖演算法
    3.2.3  重定位演算法
  3.3  視覺SLAM技術
    3.3.1  傳統特徵提取演算法
    3.3.2  深度學習特徵提取演算法
    3.3.3  深度學習與傳統特徵提取的融合演算法
    3.3.4  地圖構建技術
  3.4  基於ORB-SLAM的室內場景重建
    3.4.1  技術路線
    3.4.2  視覺感測器
    3.4.3  視覺SLAM框架
    3.4.4  稠密場景重建
    3.4.5  場景重建實驗及結果分析
  3.5  多感測器信息融合技術
    3.5.1  多感測器融合原理
    3.5.2  數據時空一致性方法
    3.5.3  多感測器數據融合策略
  3.6  基於激光雷達/視覺感測器/慣性感測器的採摘機器人自主導航技術
    3.6.1  基於因子圖的全局優化
    3.6.2  基於添加視覺詞袋的激光雷達迴環優化
    3.6.3  實驗結果和分析
  本章小結
第4章  移動機器人目標感知技術
  4.1  傳統目標感知技術
    4.1.1  相機標定
    4.1.2  模板匹配
    4.1.3  角點檢測
    4.1.4  邊緣檢測
    4.1.5  形狀特徵提取
    4.1.6  聚類分析
  4.2  基於深度學習的目標感知技術
    4.2.1  卷積神經網路
    4.2.2  主流目標檢測演算法
    4.2.3  目標數據集製作
    4.2.4  目標檢測模型訓練
    4.2.5  評價標準
  4.3  基於機器視覺的水下塑料垃圾識別
    4.3.1  案例研究路線
    4.3.2  水下圖像增強處理
    4.3.3  水下塑料垃圾識別
    4.3.4  水下目標定位
  本章小結
第5章  機器人運動學分析
  5.1  機器人空間描述和坐標轉換
    5.1.1  位置方位表示與坐標系描述
    5.1.2  平移和旋轉變換
  5.2  機械臂坐標系建立
  5.3  正運動學分析
  5.4  逆運動學分析

  5.5  工作空間分析
  本章小結
第6章  機器人運動規劃
  6.1  機器人路徑規劃
    6.1.1  基於搜索的規劃演算法
    6.1.2  基於採樣的規劃演算法
  6.2  基於目標引導的採摘機器人路徑規劃
    6.2.1  改進RRT*演算法
    6.2.2  多目標路徑規劃
    6.2.3  路徑規劃模擬驗證
  6.3  機器人軌跡規劃
    6.3.1  笛卡兒空間的軌跡規劃
    6.3.2  關節空間的軌跡規劃
  6.4  基於改進粒子群演算法的混合多項式軌跡規劃
    6.4.1  混合多項式插值
    6.4.2  自適應動態粒子群優化演算法
    6.4.3  軌跡規劃驗證模擬
  本章小結
參考文獻

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