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智能機器人技術(高等院校人工智慧與機器人工程系列教材)

  • 作者：編者:王帥|責編:周紅
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122505613
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：332
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書較全面地介紹了智能機器人的基本原理及工程應用。全書共分8章，主要內容包括智能機器人概況、空間描述和變換、機器人運動學和動力學、智能機器人感知系統、機器人路徑規劃和智能控制，以及智能機器人技術應用。本書系統性強，理論聯繫實際，敘述深入淺出，將智能機器人技術與MATLAB機器人及智能控制工具箱的基本應用相結合，使讀者較快掌握智能機器人的理論方法及工程應用技巧。
    本書可作為高等院校機械類專業高年級本科生或研究生機器人技術課程教材，也適合從事智能機器人研究、開發和應用的科技人員參考。
作者介紹
編者:王帥|責編:周紅
目錄
第1章  緒論
  1.1  智能機器人的發展歷程
    1.1.1  機器人的由來
    1.1.2  智能機器人技術的發展
  1.2  機器人的定義和分類
    1.2.1  機器人的術語和定義
    1.2.2  機器人的分類
  1.3  智能機器人的結構組成
  1.4  具身智能機器人
  1.5  智能機器人的發展方向
    1.5.1  突破智能機器人共性技術和前沿技術
    1.5.2  提升機器人關鍵零部件的功能、性能和可靠性
    1.5.3  拓展智能機器人種類
    1.5.4  增強特定場景和生產工藝機器人應用深度和廣度
  1.6  本書的主要內容
  習題1
第2章  空間描述和變換
  2.1  位姿和坐標系描述
    2.1.1  位置描述
    2.1.2  方位描述
    2.1.3  位姿描述
  2.2  平移和旋轉坐標系映射
    2.2.1  平移坐標變換
    2.2.2  旋轉坐標變換
  2.3  平移和旋轉齊次坐標變換
    2.3.1  齊次變換
    2.3.2  平移齊次坐標變換
    2.3.3  旋轉齊次坐標變換
  2.4  物體的變換和變換方程
    2.4.1  物體位置描述
    2.4.2  齊次變換的逆變換
    2.4.3  變換方程初步
  2.5  通用旋轉變換
    2.5.1  通用旋轉變換公式
    2.5.2  等效轉角與轉軸
  2.6  本章小結
  習題2
第3章  機器人運動學
  3.1  機器人運動方程
    3.1.1  操作臂運動姿態和方向角的表示
    3.1.2  平移變換的不同坐標表示
    3.1.3  廣義連桿和廣義變換矩陣
    3.1.4  建立連桿坐標系的步驟和舉例
  3.2  機器人運動方程的求解
    3.2.1  逆運動學求解的一般問題
    3.2.2  逆運動學的代數解法與幾何解法
    3.2.3  逆運動學的其他解法
  3.3  機器人運動學舉例
    3.3.1  機器人正向運動學
    3.3.2  機器人逆向運動學

  3.4  機器人的雅可比公式
    3.4.1  機器人的微分運動
    3.4.2  雅可比矩陣的定義與求解
    3.4.3  機器人雅可比矩陣計算舉例
  3.5  基於逆運動學的二維路徑跟蹤
    3.5.1  逆運動學演算法和求解器
    3.5.2  構建機器人
    3.5.3  定義軌跡
    3.5.4  運動學逆解
    3.5.5  為解決方案製作動畫
  3.6  本章小結
  習題3
第4章  機器人動力學
  4.1  剛體的動力學方程
    4.1.1  剛體的動能與勢能
    4.1.2  拉格朗日方程和牛頓-歐拉方程
  4.2  操作臂動力學方程的計算與簡化
    4.2.1  質點速度的計算
    4.2.2  質點動能和勢能的計算
    4.2.3  操作臂動力學方程的推導
    4.2.4  操作臂動力學方程的簡化
  4.3  操作臂動力學方程舉例
    4.3.1  二連桿操作臂動力學方程
    4.3.2  三連桿操作臂的速度和加速度方程
  4.4  基於Robotics Toolbox的六軸機器人動態性能分析
  4.5  本章小結
  習題4
第5章  智能機器人感知系統
  5.1  機器人感知能力
  5.2  機器人感測器性能要求
    5.2.1  感測器的技術指標
    5.2.2  感測器基本性能要求
  5.3  機器人感測器類型及特點
    5.3.1  內部感測器
    5.3.2  外部感測器
  5.4  基於深度學習的機器視覺
    5.4.1  機器視覺
    5.4.2  人工神經網路
    5.4.3  人工神經網路的數學原理
    5.4.4  卷積神經網路
  5.5  多感測器信息融合
  5.6  本章小結
  習題5
第6章  機器人路徑規劃
  6.1  路徑規劃演算法及建模方法
    6.1.1  路徑規劃基本概念
    6.1.2  路徑規劃分類
    6.1.3  路徑規劃演算法分類
    6.1.4  路徑規劃相關技術分析
  6.2  全局路徑規劃演算法

    6.2.1  Dijkstra演算法
    6.2.2  RRT演算法
    6.2.3  A*演算法
    6.2.4  粒子群優化演算法
    6.2.5  遺傳演算法
  6.3  局部路徑規劃演算法
    6.3.1  蟻群演算法
    6.3.2  人工勢場法
    6.3.3  模擬退火演算法
    6.3.4  動態窗口演算法
  6.4  基於數字高程數據創建越野導航路徑規劃器
  6.5  本章小結
  習題6
第7章  機器人智能控制
  7.1  智能控制概述
    7.1.1  智能控制的研究對象
    7.1.2  智能控制系統的結構
    7.1.3  智能控制系統的特點
  7.2  PID控制
    7.2.1  PID控制概述
    7.2.2  PID控制理論基礎
    7.2.3  PID控制實例
    7.2.4  智能PID參數整定
  7.3  模型預測控制
    7.3.1  模型預測控制概述
    7.3.2  模型預測控制原理
    7.3.3  模型預測控制實例
  7.4  模糊控制
    7.4.1  模糊控制概述
    7.4.2  模糊控制理論基礎
    7.4.3  模糊控制系統
    7.4.4  模糊控制器設計實例
  7.5  神經網路控制
    7.5.1  神經網路控制器
    7.5.2  神經網路控制器設計實例
  7.6  滑模控制
    7.6.1  滑模控制概述
    7.6.2  滑模控制理論
    7.6.3  滑模控制實例
  7.7  本章小結
  習題7
第8章  智能機器人技術應用
  8.1  四旋翼無人機姿態控制
    8.1.1  理論分析
    8.1.2  控制器設計
    8.1.3  模擬分析
  8.2  下肢康復機器人控制
    8.2.1  動力學模型構建
    8.2.2  控制器設計
    8.2.3  模擬分析及驗證

  8.3  無人電鏟的自主路徑跟蹤與控制研究
    8.3.1  運動學簡化模型
    8.3.2  路徑跟蹤演算法
    8.3.3  控制器設計
    8.3.4  模擬分析及驗證
  8.4  2自由度機械臂運動控制
    8.4.1  動力學模型構建
    8.4.2  控制器設計
    8.4.3  模擬分析及驗證
  8.5  四足機器人運動控制
    8.5.1  理論分析
    8.5.2  控制器設計
    8.5.3  模擬分析
  8.6  面向安全人機協作的機器人操作臂規劃與控制
    8.6.1  動態分析
    8.6.2  規劃與控制框架
    8.6.3  實驗分析
  8.7  本章小結
  習題8
參考文獻

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