移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)與制作

第1章  緒論   1.1 移動(dòng)機(jī)器人概述     1.1.1 移動(dòng)機(jī)器人的定義     1.1.2 移動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展概況   1.2 移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)     1.2.1 移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)     1.2.2 移動(dòng)機(jī)器人的分類(lèi)   1.3 移動(dòng)機(jī)器人的研究領(lǐng)域及關(guān)鍵技術(shù)   1.4 移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用及展望 第2章  移動(dòng)機(jī)器人的傳感器   2.1 機(jī)器人內(nèi)部傳感器     2.1.1 位置傳感器     2.1.2 姿態(tài)傳感器     2.1.3 壓力傳感器     2.1.4 加速度傳感器   2.2 機(jī)器人外部傳感器     2.2.1 接近覺(jué)傳感器     2.2.2 觸覺(jué)傳感器     2.2.3 力覺(jué)傳感器     2.2.4 溫度傳感器     2.2.5 氣體傳感器     2.2.6 聽(tīng)覺(jué)傳感器     2.2.7 視覺(jué)傳感器     2.2.8 深度傳感器   2.3 傳感器的性能指標(biāo)   2.4 多傳感器信息融合技術(shù)     2.4.1 多傳感器信息融合的關(guān)鍵問(wèn)題     2.4.2 信息融合的具體方法     2.4.3 多傳感器信息融合的結(jié)構(gòu)和控制   2.5 小結(jié)   2.6 練習(xí)題 第3章  移動(dòng)機(jī)器人的通信技術(shù)   3.1 移動(dòng)機(jī)器人通信系統(tǒng)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)     3.1.1 移動(dòng)機(jī)器人通信的特點(diǎn)     3.1.2 移動(dòng)機(jī)器人通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)   3.2 常用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及在移動(dòng)機(jī)器人中的應(yīng)用     3.2.1 移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介     3.2.2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在機(jī)器人中的應(yīng)用     3.2.3 紅外技術(shù)     3.2.4 藍(lán)牙通信技術(shù)     3.2.5 ZigBee通信技術(shù)     3.2.6 Wi-Fi通信息技術(shù)     3.2.7 Ad Hoc通信技術(shù)     3.2.8 UWB超寬帶通信息技術(shù)   3.3 基于Internet/Web的遠(yuǎn)程移動(dòng)機(jī)器人     3. 3.1 基于Internet的遠(yuǎn)程機(jī)器人     3.3.2 基于Web的遠(yuǎn)程機(jī)器人   3.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)     3.4.1 物聯(lián)網(wǎng)定義及本質(zhì)     3.4.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)   3.5 小結(jié)   3.6 練習(xí)題 第4章  移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)   4.1 機(jī)器人位置運(yùn)動(dòng)學(xué)     4.1.1 空間點(diǎn)表示     4.1.2 齊次變換的表示   4.2 機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)     4.2.1 正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析     4.2.2 機(jī)器人的工作空間研究     4.2.3 逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解   4.3 微分運(yùn)動(dòng)和速度     4.3.1 微分關(guān)系     4.3.2 剛體運(yùn)動(dòng)的速度     4.3.3 雅可比矩陣   4.4 移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)     4.4.1 牛頓-歐拉方程     4.4.2 輪式機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)分析   4.5 小結(jié)   4.6 練習(xí)題 第5章  移動(dòng)機(jī)器人控制技術(shù)   5.1 經(jīng)典控制技術(shù)     5.1.1 模擬PID控制器的數(shù)學(xué)模型     5.1.2 數(shù)字PID控制器的數(shù)學(xué)模型   5.2 現(xiàn)代控制技術(shù)     5.2.1 機(jī)器人變結(jié)構(gòu)控制     5.2.2 機(jī)器人自適應(yīng)控制   5.3 智能控制技術(shù)     5.3.1 智能控制的基本概念     5.3.2 智能控制系統(tǒng)的分類(lèi)     5.3.3 移動(dòng)機(jī)器人的軌跡跟蹤迭代學(xué)習(xí)控制     5.3.4 移動(dòng)機(jī)器人模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)避障   5.4 小結(jié)   5.5 練習(xí)題 第6章  移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)   6.1 移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)     6.1.1 移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)概述     6.1.2 移動(dòng)機(jī)器人單目視覺(jué)系統(tǒng)     6.1.3 移動(dòng)機(jī)器人雙目視覺(jué)系統(tǒng)     6.1.4 移動(dòng)機(jī)器人全景視覺(jué)系統(tǒng)     6.1.5 移動(dòng)機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)攝像頭   6.2 攝像機(jī)標(biāo)定     6.2.1 攝像機(jī)的畸變模型     6.2.2 攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)   6.3 灰度圖像處理     6.3.1 二值圖像處理     6.3.2 圖像分割   6.4 彩色圖像處理     6.4.1 顏色空間     6.4.2 顏色分割   6.5 移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航     6.5.1 室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航     6.5.2 ALV的視覺(jué)導(dǎo)航   6.6 小結(jié)   6.7 練習(xí)題 第7章  移動(dòng)機(jī)器人定位與路徑規(guī)劃   7.1 定位的概念   7.2 移動(dòng)機(jī)器人的相對(duì)定位   7.3 移動(dòng)機(jī)器人的絕對(duì)定位     7.3.1 GPS定位     7.3.2 路標(biāo)定位   7.4 路徑規(guī)劃、環(huán)境理解與環(huán)境建模     7.4.1 路徑規(guī)劃的概念     7.4.2 環(huán)境理解     7.4.3 環(huán)境建模的典型方法   7.5 A *／D*法進(jìn)行路徑規(guī)劃     7.5.1 狀態(tài)空間搜索     7.5.2 A*算法路徑規(guī)劃     7.5.3 D*算法路徑規(guī)劃   7.6 遺傳算法動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃   7.7 基于視覺(jué)與自適應(yīng)模糊的路徑導(dǎo)航   7.8 移動(dòng)機(jī)器人同步定位與地圖構(gòu)建     7.8.1 同步定位與地圖構(gòu)建綜述     7.8.2 同步定位與地圖構(gòu)建的關(guān)鍵問(wèn)題     7.8.3 基于EKF模型的SLAM算法     7.8.4 基于卡爾曼濾波器的SLAM實(shí)例   7.9 小結(jié)   7.10 練習(xí)題 第8章  移動(dòng)機(jī)器人人工智能   8.1 人工智能簡(jiǎn)介     8.1.1 人工智能的基礎(chǔ)     8.1.2 人工智能的研究階段     8.1.3 人工智能的研究對(duì)象和范圍     8.1.4 人工智能的研究與應(yīng)用領(lǐng)域     8.1.5 人工智能的發(fā)展方向   8.2 人工智能在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域的典型應(yīng)用     8.2.1 規(guī)劃技術(shù)     8.2.2 感知技術(shù)     8.2.3 專(zhuān)家系統(tǒng)     8.2.4 自然語(yǔ)言理解   8.3 人工智能在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用舉例     8.3.1 專(zhuān)家系統(tǒng)在移動(dòng)機(jī)器人控制中的應(yīng)用     8.3.2 人工智能在移動(dòng)機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)中的應(yīng)用   8.4 小結(jié)   8.5 練習(xí)題 第9章  移動(dòng)機(jī)器人人機(jī)接口   9.1 人機(jī)接口的概念   9.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況   9.3 移動(dòng)機(jī)器人人機(jī)接口     9.3.1 基于操縱桿控制的人機(jī)接口     9.3.2 基于按鍵、菜單、觸摸屏控制的人機(jī)接口     9.3.3 基于語(yǔ)音的人機(jī)接口     9.3.4 基于手勢(shì)的人機(jī)接口     9.3.5 基于呼吸控制的人機(jī)接口     9.3.6 基于注視機(jī)制的人機(jī)接口     9.3.7 基于眼動(dòng)控制的人機(jī)接口     9.3.8 基于腦波信號(hào)的人機(jī)接口     9.3.9 基于肌電信學(xué)的人機(jī)接口     9.3.10 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的人機(jī)接口   9.4 智能輪椅人機(jī)接口   9.5 信息無(wú)障礙人機(jī)交互     9.5.1 信息無(wú)障礙     9.5.2 信息無(wú)障礙關(guān)鍵技術(shù)     9.5.3 無(wú)障礙人機(jī)交互   9.6 理想的人機(jī)交互與新一代人機(jī)交互展望   9.7 小結(jié)   9.8 練習(xí)題 第10章  智能輪椅   10.1 概述     10.1.1 引言     10.1.2 智能輪椅的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀     10.1.3 智能輪椅的發(fā)展趨勢(shì)   10.2 智能輪椅的機(jī)構(gòu)及功能分析     10.2.1 智能輪椅的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)     10.2.2 智能輪椅系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)     10.2.3 智能輪椅系統(tǒng)的功能分析   10.3 智能輪椅的導(dǎo)航與交互     10.3.1 智能輪椅的導(dǎo)航系統(tǒng)     10.3.2 智能輪椅的人機(jī)交互系統(tǒng)   10.4 小結(jié)   10.5 練習(xí)題 第11章  智能聲控機(jī)器人的制作   11.1 微控制器主板的制作   11.2 電源的選擇或制作     11.2.1 保險(xiǎn)絲的選擇     11.2.2 倍壓和極性轉(zhuǎn)換     11.2.3 電池電壓檢測(cè)器   11.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的制作     11.3.1 步進(jìn)電機(jī)參數(shù)     11.3.2 步進(jìn)電機(jī)的控制   11.4 語(yǔ)音控制的制作   11.5 PIC步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的制作   11.6 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)   11.7 小結(jié)   11.8 練習(xí)題 參考文獻(xiàn) 名詞索引