智能机器人原理与实践

目录第1章概论1．1机器人的定义1．1．1机器人三定律1．1．2机器人各种定义1．2机器人的产生与发展1．3智能机器人的体系结构1．3．1程控架构1．3．2分层递阶架构1．3．3包容式架构1．3．4混合式架构1．3．5分布式结构1．3．6进化控制结构1．3．7社会机器人结构第2章智能机器人的运动系统2．1机器人的移动机构2．1．1轮式移动机构2．1．2履带式移动机构2．1．3足式移动机构2．2机器人的运动控制2．2．1运动控制任务2．2．2速度控制2．2．3位置控制2．2．4航向角控制2．3机器人的控制策略2．3．1pid控制2．3．2自适应控制2．3．3变结构控制2．3．4神经网络控制2．3．5模糊控制2．4机器人的驱动技术2．4．1直流伺服电动机2．4．2交流伺服电动机2．4．3无刷直流电动机2．4．4直线电机2．4．5空心杯直流电机2．4．6步进电机驱动系统2．4．7舵机2．5机器人的电源技术2．5．1机器人常见电源类型2．5．2常见电池特性比较第3章智能机器人的感知系统3．1感知系统体系结构3．1．1感知系统的组成3．1．2感知系统的分布3．2距离/位置测量3．2．1声呐测距3．2．2红外测距3．2．3激光扫描测距3．2．4旋转编码器3．2．5旋转电位计3．3触觉测量3．4压觉测量3．5姿态测量3．5．1磁罗盘3．5．2角速度陀螺仪3．5．3加速度计3．5．4姿态/航向测量单元3．6视觉测量3．6．1被动视觉测量3．6．2主动视觉测量3．6．3视觉传感器3．7其他传感器3．7．1温度传感器3．7．2听觉传感器3．7．3颜色传感器3．7．4气体传感器3．7．5味觉传感器3．7．6gps接收机3．8智能机器人多传感器融合3．8．1多传感器信息融合过程3．8．2多传感器融合算法3．8．3多传感器融合在机器人领域的应用第4章智能机器人的通信系统4．1现代通信技术4．1．1基本概念4．1．2相关技术简介4．2机器人通信系统4．2．1移动机器人通信的特点4．2．2移动机器人通信系统的评价指标4．2．3移动机器人通信系统设计4．3多机器人通信4．3．1多机器人通信模式4．3．2多机器人通信模型4．4多机器人通信举例4．4．1基于计算机网络的机器人通信4．4．2集控式机器人足球通信系统4．4．3基于adhoc网络的机器人通信第5章智能机器人的视觉技术5．1机器视觉基础理论5．1．1理论体系5．1．2关键问题5．2成像几何基础5．2．1基本术语5．2．2透视投影5．2．3平行投影5．2．4视觉系统坐标变换5．2．5射影变换5．3图像的获取和处理5．3．1成像模型5．3．2图像处理5．4智能机器人的视觉传感器5．4．1照明系统5．4．2光学镜头5．4．3摄像机5．4．4图像处理器5．5智能机器人视觉系统5．5．1智能机器人视觉系统构成5．5．2单目视觉5．5．3立体视觉5．5．4主动视觉与被动视觉5．5．5移动机器人系统实例5．6视觉跟踪5．6．1视觉跟踪系统5．6．2基于对比度分析的目标追踪5．6．3光流法5．6．4基于匹配的目标跟踪5．6．5mean shift目标跟踪5．7主动视觉5．8视觉伺服5．8．1视觉伺服系统的分类5．8．2视觉伺服的技术问题5．9视觉导航5．9．1视觉导航中的摄像机类型5．9．2视觉导航中的摄像机数目5．9．3视觉导航中的地图依赖性第6章智能机器人的语音合成与识别6．1语音合成的基础理论6．1．1语音合成分类6．1．2常用语音合成技术6．2语音识别的基础理论6．2．1语音识别基本原理6．2．2语音识别预处理6．2．3语音识别的特征参数提取6．2．4模型训练和模式匹配6．3智能机器人的语音定向与导航6．3．1基于麦克风阵列的声源定位系统6．3．2基于人耳听觉机理的声源定位系统6．4智能机器人的语音系统实例6．4．1inter phonic 6．5语音合成系统6．4．2嵌入式语音合成解决方案6．4．3inter reco语音识别系统6．4．4嵌入式轻量级语音识别软件aitalk第7章智能机器人自主导航与路径规划7．1概述7．1．1导航系统分类7．1．2导航系统体系结构7．2环境地图的表示7．2．1拓扑图7．2．2特征图7．2．3网格图7．2．4直接表征法7．3定位7．3．1相对定位7．3．2绝对定位7．3．3基于概率的绝对定位7．4路径规划7．4．1路径规划分类7．4．2路径规划方法7．5人工势场法7．5．1人工势场法基本思想7．5．2势场函数的构建7．5．3人工势场法的特点7．5．4人工势场法的改进7．5．5仿真分析7．6栅格法7．6．1用栅格表示环境7．6．2基于栅格地图的路径搜索7．6．3栅格法的特点7．7移动机器人的同步定位与地图构建7．7．1slam的基本问题7．7．2移动机器人slam系统模型7．7．3移动机器人slam解决方法7．7．4slam的难点和技术关键第8章无线传感器网络与智能机器人8．1无线传感器网络的基本理论8．1．1无线传感器网络的体系结构8．1．2无线传感器网络的特点8．1．3无线传感器网络关键技术8．1．4无线传感器网络的应用8．2移动机器人与wsn结合8．2．1必要性分析8．2．2可行性分析8．3无线传感器网络在移动机器人系统中的应用8．3．1wsn的节点相对定位8．3．2基于wsn的移动机器人自主导航8．4移动机器人在无线传感器网络中的应用8．4．1移动传感器网络8．4．2移动机器人在无线传感器网络中应用功能8．4．3移动传感器网络需要解决的问题第9章多机器人系统9．1智能体与多智能体系统9．1．1agent的体系结构9．1．2多agent系统相关概念9．1．3多智能体系统的体系结构9．2多机器人系统9．2．1多机器人系统的简介9．2．2多机器人系统研究内容9．2．3多机器人系统应用领域及发展趋势9．3多机器人系统实例：多机器人编队导航9．3．1多机器人编队导航简介9．3．2多机器人编队导航模型9．3．3多机器人编队的应用第10章“未来之星”智能机器人实践平台10．1“未来之星”组成架构10．1．1硬件系统10．1．2软件系统10．2机器人的信息感知与融合10．2．1超声波传感器10．2．2陀螺仪和倾角计10．2．3其他传感器10．3目标检测与跟踪实验10．3．1实验目的10．3．2实验基本理论10．3．3实验内容10．4基于语音远程控制的简单路径行走实验10．4．1实验目的10．4．2实验基本理论10．4．3实验内容第11章fira机器人足球比赛平台11．1机器人足球比赛介绍11．1．1robocup比赛11．1．2fira机器人足球比赛11．2fira半自主机器人足球比赛系统概况11．2．1androsot11．2．2mirosot11．3fira半自主机器人足球比赛关键技术11．3．1视觉系统11．3．2通信系统11．3．3运动系统11．3．4决策子系统11．4mirosot机器人足球比赛实践11．4．1系统硬件调试11．4．2系统的人机交互界面11．4．3视觉控制面板11．4．4决策控制面板11．4．5软件连接控制面板参考文献