机器人感知系统设计及应用

第1章机器人与传感器 001
1.1机器人系统的构成 001
1.2机器人的感觉 002
1.3机器人传感器及其分类 003
1.4多传感器的信息融合 006
1.5机器人传感器参数及性能指标 007
1.5.1机器人传感器的参数 007
1.5.2机器人传感器常用参数的性能指标 007

第2章机器人内部传感器 010
2.1位置检测传感器 010
2.1.1限位开关 011
2.1.2光电开关 012
2.1.3电位计式传感器 014
2.1.4编码器 015
2.2速度和加速度传感器 021
2.2.1测速发电机 021
2.2.2加速度传感器 022
2.2.3陀螺仪 027

第3章机器人外部传感器 036
3.1机器人触觉传感器 036
3.1.1触觉传感器概述 036
3.1.2接触觉传感器 039
3.1.3力觉传感器 045
3.1.4压觉传感器 053
3.1.5滑觉传感器 055
3.1.6触觉传感器的信号检出与重构 058
3.2机器人接近觉传感器 063
3.2.1感应式接近觉传感器 064
3.2.2红外接近觉传感器 067
3.2.3超声波接近觉传感器 068
3.2.4激光接近觉传感器 070
3.3其他外传感器 071
3.3.1机器人听觉传感器 071
3.3.2机器人味觉传感器 074
3.3.3机器人嗅觉传感器 078

第4章机器人视觉系统 081
4.1机器人视觉概述 081
4.1.1机器视觉基本理论 085
4.1.2成像几何基础 086
4.2图像的获取和处理技术 090
4.2.1视觉模型 090
4.2.2图像预处理技术 095
4.2.3视觉图像特征提取 098
4.3机器人的视觉 101
4.3.1立体视觉 101
4.3.2三维形状信息恢复 108
4.3.3智能视觉感知 111
4.4视觉跟踪系统 114
4.4.1视觉跟踪系统构成 114
4.4.2视觉跟踪方法 115

第5章机器人导航系统 117
5.1惯性导航系统常用传感器 117
5.1.1高度传感器 117
5.1.2深度传感器 120
5.1.3多普勒计程仪 122
5.1.4里程计 124
5.2惯性导航系统 125
5.2.1平台式惯性导航系统 125
5.2.2捷联式惯性导航 133
5.3卫星导航系统 140
5.3.1GPS 140
5.3.2GLONASS 142
5.3.3GALILEO 144
5.3.4北斗卫星导航系统 145
5.4水声定位系统 146
5.4.1声呐传感系统 146
5.4.2长基线定位 152
5.4.3短基线定位 155
5.4.4超短基线定位 156
5.5视觉导航系统 157
5.5.1SLAM 158
5.5.2VSLAM 162

第6章移动机器人传感系统 166
6.1BigDog(BigDog四足)机器人 166
6.1.1BigDog机器人系统的组成 167
6.1.2BigDog传感系统 168
6.2Robonaut机器人 171
6.2.1Robonaut机器人系统组成 171
6.2.2Robonaut机器人传感系统 172
6.3自主移动机器人(AMR) 176
6.3.1AMR定义与类别 177
6.3.2AMR的传感系统 178

第7章机器人焊接过程传感系统 181
7.1认识焊接机器人 181
7.1.1焊接机器人的分类 181
7.1.2焊接机器人的优势 184
7.2点焊机器人 184
7.2.1点焊机器人的组成 184
7.2.2点焊机器人的性能要求 184
7.2.3点焊机器人的技术特点 184
7.3弧焊机器人 185
7.3.1弧焊机器人的组成 185
7.3.2适合弧焊机器人的焊接方法 185
7.4焊接机器人的传感系统 185
7.4.1电弧传感系统 185
7.4.2超声波传感跟踪系统 187
7.4.3视觉传感跟踪系统 189
7.5焊接机器人技术未来发展趋势 191

参考文献 193