機器人智能感知基礎 孫亮 胡豔豔 江菁晶 9787302689904 【台灣高等教育出版社】
物品所在地：中國大陸
原出版社：清華大學
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書名：機器人智能感知基礎
ISBN：9787302689904
出版社：清華大學
著編譯者：孫亮 胡豔豔 江菁晶
頁數：404
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1737059
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編輯推薦
l 給出了一套較清晰的機器人智能感知技術基礎知識框架，主要內容包括機器人典型內部傳感器和觸覺/力覺/視覺/接近覺/熱覺/聽覺等典型外部傳感器的基本工作原理、機器人系統狀態估計理論基礎知識、多傳感器信息融合技術基礎知識、智能感知系統在移動/飛行/空間/水下等典型機器人系統中的應用以及多傳感器信息融合技術在自動駕駛汽車位姿估計中的入門應用方法等；
l 全書內容有機關聯，深淺有度、循序漸進，體系結構上突出層次性，低層次強調概念性和基礎性，高層次強調系統性和邏輯性，本書可作為高等學校人工智能或機器人工程等相關專業高年級本科生或智能科學與技術學科研究生理論教學用書，也可作為學習機器人智能感知技術的參考書；
l 本書配套有電子課件，讀者可在清華大學出版社網站下載。
內容簡介
本書系統地介紹機器人智能感知技術。全書共9章，主要內容包括機器人傳感器基礎知識，機器人內部傳感器（位置與速度傳感器、加速度傳感器、陀螺儀表、姿態傳感器等）技術基礎，機器人觸覺和力覺感知技術基礎，機器人接近覺、熱覺、滑覺、聽覺、嗅覺和味覺感知技術基礎，機器人視覺感知技術基礎，估計理論基礎，多傳感器信息融合技術基礎，智能感知技術在機器人系統中的應用，基於多傳感器信息融合的自動駕駛汽車位姿估計等。
本書可作為高等院校人工智能、機器人工程、自動化、智能感知工程、測控技術與儀器等相關專業的本科生教材，也可供從事智能機器人技術研究、開發和應用的研究生及科研人員和工程人員參考。
作者簡介
孫亮，副教授。研究方向為非線性力學系統智能控制理論及應用，主講”智能感知”“自動控制原理”“應用力學基礎”等課程。主持國家自然科學基金等項目6項，發表SCI論文50篇。現任中國自動化學會智慧教育專業委員會、中國仿真學會人工智能仿真技術專業委員會和中國仿真學會大數據系統與仿真專業委員會委員。
目錄
第1章 機器人傳感器基礎知識
1 1 機器人傳感器技術基礎
1 1 1 傳感器的定義和特點
1 1 2 傳感器的組成和分類
1 1 3 傳感器的標定技術
1 2 機器人智能感知技術概述
1 2 1 機器人系統結構
1 2 2 機器人傳感器技術發展趨勢
1 2 3 智能傳感器的定義、結構、功能和特點
1 2 4 多傳感器信息融合技術及其應用
1 3 本章 小結
習題1
第2章 機器人內部傳感器技術基礎
2 1 位置與速度傳感器
2 1 1 絕對式光電編碼器
2 1 2 增量式旋轉光電編碼器
2 1 3 直線式光電編碼器
2 1 4 模擬式速度傳感器
2 1 5 數字式速度傳感器
2 1 6 傾斜角傳感器
2 2 加速度傳感器
2 2 1 加速度傳感器原理
2 2 2 線位移式加速度傳感器
2 2 3 擺錘式加速度傳感器
2 2 4 石英撓性加速度傳感器
2 2 5 壓阻式和壓電式加速度傳感器
2 2 6 光纖加速度傳感器
2 3 陀螺儀表
2 3 1 框架式陀螺
2 3 2 動力調諧式撓性陀螺
2 3 3 靜電陀螺
2 3 4 激光陀螺
2 3 5 光纖陀螺
2 4 姿態傳感器
2 4 1 慣性系統的基本概念
2 4 2 捷聯式慣性系統基本方程
2 4 3 機器人姿態傳感器
2 4 4 姿態傳感器系統構成及姿態解算
2 5 本章 小結
習題2
第3章 機器人觸覺和力覺感知技術基礎
3 1 觸覺信息獲取與處理
3 1 1 觸覺傳感器的基本分類
3 1 2 觸覺信息處理
3 1 3 柔性觸覺傳感器技術
3 2 力覺信息獲取與處理
3 2 1 力覺傳感器的基本分類
3 2 2 力覺傳感器標定技術
3 2 3 應變式、電感式和電容式壓力傳感器
3 2 4 電阻式多維力/力矩傳感器
3 3 基於觸覺感知的機器人操作
3 3 1 基於觸覺感知信息的抓取穩定性分析
3 3 2 基於觸覺感知信息的目標識別
3 3 3 基於觸覺感知的其他應用
3 4 機器人力覺感知及操作
3 4 1 機器人阻抗控制及力位混合控制
3 4 2 機器人接觸約束和力控制融合方法
3 4 3 基於力智能感知的操控
3 5 本章 小結
第4章 機器人接近覺、熱覺、滑覺、聽覺、嗅覺和味覺感知基礎
第5章 機器人視覺感知技術基礎
第6章 估計理論基礎
第7章 多傳感器信息融合技術基礎
第8章 智能感知技術在機器人系統中的應用
第9章 基於多傳感器信息融合的自動駕駛汽車位姿估計
參考文獻
前言/序言
多年來，機器人學與人工智能的研究一直是國際、國內極為重視的高技術領域之一，得到了極其迅速的發展。當前，機器人的應用範圍已經滲透到人類生產生活的各個方面，極大地促進了各個產業的發展。機器人技術的高速發展離不開基礎科學、電子技術和計算機技術的發展，尤其是各種嵌入式處理器以及計算機的運算能力大大提高以及成本不斷下降，使得先進傳感器得以開發和應用，充分提升了機器人的智能性。
早在20世紀80年代，就有很多機器人學家和人工智能學家憧憬著智能機器人能夠滿足人類的各種需求，能夠像人一樣完成各種複雜任務。在數學力學和機械技術、電子技術所取得的各種成果的基礎上，機器人機械電氣結構設計和加工已經相對成熟，但是機器人的智能性仍與人類的期望相差較大。當前，關於智能機器人技術的研究主要有兩個熱點: 機器人感知和機器人控制。機器人感知系統的主要作用是通過各種先進智能感知儀錶幫助機器人感受和理解機器人內部信息變化及其與外部環境交互過程中的各類物理信息；機器人控制系統的主要作用則是通過綜合智能感知系統的所有輸出完成機器人控制指令的設計，保證機器人實現各種技術動作以完成最終任務。顯然，為實現機器人控制任務，要求機器人必須具備優異的智能感知系統，而智能感知系統又是由各類智能感知硬件設備和相關軟件算法綜合實現的，所以機器人感知系統的設計和實現越來越重要，已經成為提高機器人智能性的關鍵之一。由於機器人智能感知技術涉及力學、自動控制、計算機、機械、電子、電氣、材料、物理、化學等多學科知識，特別是智能感知研究正處於如火如荼的發展階段，大量文獻不斷湧現，使得初次接觸這一領域的人感到難以入門。本書的主要目的就是為有意從事機器人感知技術研發和設計的本科生以及相關研究和技術人員提供一本有意義的參考教材。
本書系統介紹了機器人智能感知技術的基礎知識，廣泛借鑒了國內外機器人感知技術相關的參考資料和部分院校人工智能專業、機器人工程專業的教學經驗。本書共9章 。第1章 介紹機器人感知系統的概念、分類、組成及相關技術基礎。第2章 主要介紹機器人內部傳感器技術的基礎知識。第3章 和第4章 介紹機器人外部傳感器技術的基礎知識，包括機器人觸覺、力覺、接近覺、熱覺、滑覺、聽覺、嗅覺和味覺等傳感器的基本感知原理、機械電氣結構、內部信息處理算法等相關基礎知識。第5章 介紹機器人視覺感知相關的基礎知識，以強調視覺感知在智能機器人中的重要作用。第6章 介紹與機器人感知技術密切相關的信號估計理論基礎知識，為後續傳感器信息融合方法的學習奠定理論基礎。第7章 介紹機器人智能感知技術中的核心知識，即多傳感器信息融合技術，有助於讀者深入理解機器人感知信息綜合處理的過程和相關算法。第8章 從機器人感知系統角度分別對移動機器人、飛行機器人、空間機器人、水下機器人和仿生機器人等系統中已經得到成熟應用的機器人智能感知技術進行概述，以提高讀者對機器人智能感知系統複雜性的認識。第9章 以自動駕駛汽車為例介紹基於多傳感器信息融合技術實現機器人自身位姿估計的基本過程和相關理論知識，為讀者理解其他移動機器人智能感知系統的工作原理提供技術參考。
本書由北京科技大學孫亮博士、胡豔豔博士和英國拉夫堡大學的江菁晶博士共同編寫。本書第1章 、第2章 、第6章 、第7章 和第9章 由孫亮和胡豔豔共同編寫，由胡豔豔定稿；第3章 、第4章 、第5章 和第8章 由孫亮和江菁晶共同編寫，由江菁晶定稿；習題及答案由胡豔豔和江菁晶共同編寫，由孫亮定稿。孫亮負責電子資源的製作及全書的統稿。在本書的編寫過程中，研究生王俊、曹勝傑、楚玉鑫、王金偉、牛文凱、蔣任兼、李通、張雪純、陳天齊、王江濤、周嘉誠等參與了部分文字和圖表的修改工作以及部分章 節 電子資源的製作工作，在此向他們表示由衷感謝。
本書得到了北京科技大學2021年度校級規劃教材(講義)建設項目的支持。北京科技大學自動化學院和智能科學與技術學院的多位老師審閱了本書文稿，英國拉夫堡大學航空與汽車工程系的幾位老師審閱了部分書稿並提出了寶貴意見，清華大學出版社張玥編輯為本書的出版付出了辛勤勞動，特向他們致以謝意。本書的編寫和出版借鑒和參考了很多國內外相關領域的優秀教材、專著、論文及其他資料，在此向相關文獻作者表示深深的謝意。
由於機器人智能感知技術具有明顯的多學科交叉特徵，涉及的專業範圍較廣，難以用有限的篇幅涵蓋如此龐大的知識體系。限於編者的學識水平，本書難免存在不完善之處，敬請讀者批評指正。
編者
2024年12月
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