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編輯推薦: |
本书紧跟时代发展潮流,在对每一种感知技术做介绍时,不仅讲述了其最底层的逻辑原理及常见传感器件,还介绍了相关技术领域的研究成果,使读者能够全面了解机器人感知技术。 配套资源丰富,配有知识图谱、思维导图、程序源文件、电子教案、教学大纲、电子课件等,方便授课与自学。
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內容簡介: |
本书围绕机器人感知智能,介绍了两个部分的内容。其一是机器人的四大感知系统,即触觉感知、视觉感知、接近觉感知和听觉感知,在每个感知系统中,不仅详细介绍了其实现原理及常见的重要传感器件,还介绍了每个感知系统的研究现状、应用实例及发展趋势;其二是机器人感知系统智能化的实现,涵盖多感知系统信息融合等多种控制技术。本书为读者清晰阐述了机器人感知系统的工作过程及原理实现。 本书不仅可作为机器人工程、机电一体化、仪器仪表类、自动化类、电子信息类专业的高年级本科生、研究生的教学或参考用书,还可供相关从业人员、科研人员学习参考,同时本书也可为参加相关方向竞赛的读者在方向选择、思路扩展上提供帮助。
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目錄:
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前言 第1章绪论 11机器人的产生与发展 111机器人的定义 112机器人的起源 113机器人的发展 12机器人感知智能定义 121感知智能的定义 122智能传感器的定义 123智能传感器的应用与发展方向 124多传感器信息融合介绍 125智能传感器网络化技术 126智能传感器虚拟化技术 13机器人感知系统的组成 131机器人触觉感知 132机器人滑觉感知 133机器人压觉感知 134机器人视觉感知 135机器人接近觉感知 136机器人听觉感知 137机器人味觉感知 138机器人嗅觉感知 139机器人力觉感知 14机器人感知智能的发展现状及 趋势 141机器人感知智能的发展现状 142机器人感知智能的发展趋势 15小结 参考文献 第2章机器人触觉感知 21机器人触觉感知概述 22机器人触觉感知传感器的类型 221机器人柔性触觉传感器 222机器人阵列触觉传感器 223机器人压觉传感器 224机器人硬度传感器 225机器人滑觉传感器 226机器人空间机械臂力/力矩 传感器 23机器人触觉感知的最新研究 技术 231神经网络智能算法 232神经元系统感知学习 233电子皮肤智能触感 234多功能集成触觉传感 24机器人触觉感知的发展趋势 241多种先进柔性材料的开发 242可穿戴触觉传感器的研发 243植入式电子设备的研制 244触觉传感器阵列技术 245其他与触觉相关的技术发展趋势 25机器人触觉感知的实际应用 251机器人触觉感知产品 252机器人触觉在医疗领域的应用 253机器人触觉在水下机器人领域的 应用 26小结 参考文献 第3章机器人视觉感知 31机器人视觉感知的介绍 311机器人视觉感知概述 312机器人视觉感知系统的组成 313机器人视觉感知发展 32机器人视觉感知传感器 321位置敏感探测器 322CCD图像传感器 323CMOS图像传感器 33机器人视觉感知先进技术 331多目标跟踪 332基于视觉的三维重建 333基于深度学习的超分辨率重建 34机器人视觉感知的发展趋势 341机器人视觉感知技术——识别与 追踪 342机器人视觉感知技术——定位 343机器人视觉感知技术——视觉与机器人的关联 344机器人视觉感知技术应用及未来 发展 35机器人视觉感知的实际应用 351三维成像 352同步定位与地图构建 353机器人图像识别 36小结 参考文献 第4章机器人接近觉感知 41机器人接近觉感知的介绍 411接近觉感知概述 412接近觉感知传感器的发展和 现状 42红外传感器 421概述和系统组成 422红外传感器原理 423功能与目前研究实现 43微波传感器 431概述和系统组成 432微波的特性 433微波传感器的原理、分类、组成与 特点 434微波传感器的常见应用 44激光传感器 441概述和系统组成 442激光传感器原理 443相关应用及研究现状 45机器人接近觉感知的未来发展 趋势 451智能化 452网络化 46机器人接近觉感知的实际应用 461医疗健康 462工业生产 463飞行控制 47小结 参考文献 第5章机器人听觉感知 51机器人听觉概述 511人类听觉模型 512机器人听觉感知 52声音传感器 521传声器 522超声波传感器 523其他声音传感器 53语音识别 531语音信号特点 532语音识别概述 533语音数据处理 534语音识别系统 54声源定位 541人耳模型 542传声器阵列 543声源定位方法 544典型案例——基于传声器阵列的 机器人声音信号导航系统 55视觉听觉交叉融合 551人类视听交叉感知机制 552视听信息融合识别 553视听信息交互的目标跟踪 56小结 参考文献 第6章机器人感知系统智能化 61多传感器信息融合 611多传感器信息融合的概念 612几种机器人中的多传感器融合 613传感器类型与布局 614传感器模型 615多传感器融合方法 616SLAM技术中的多传感器信息 融合 62机器人感知系统控制 621机器人感知系统概述 622主控电路设计 623多传感器接口设计 624UML机器人感知系统设计 625传感器通信模块设计 626控制系统硬件设计 627控制系统软件设计 63小结 参考文献
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內容試閱:
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机器人产业已成为世界各国重大战略性新兴产业,是我国加快推进产业结构调整,完善现代产业体系,实现智能制造,全面提升产业技术水平和国际竞争力的重要途径。随着机器人技术的快速发展,应用场景和工作内容日趋复杂多样,在各行业自动化发展的需求下,人们对于机器人智能化的要求越来越高。若想使机器人更加智能,对环境做出更灵敏的反应,就需要使机器人具有对外界环境及自身状况的感知能力,而机器人的感知系统正是实现这一功能的窗口。 通常机器人在工作过程中需要对三个基本要素做出判断:自身位置、工作目标和实现途径。而对于前两个要素的获取,就是需要感知技术。它不仅使得机器人具备与人类相似,甚至超越人类的感知能力和反应能力,还可替代人类进行一些有着很强实际意义和巨大潜在效益的工作。 工业和信息化部等公布的《“十四五”机器人产业发展规划》中提到,到2025年我国要成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地,这足见国家对于机器人产业发展的高度重视。与此同时,该规划中还提出了四个行动,其中“机器人核心技术攻关行动”位列其中。作为机器人智能化最底层、最根本、最核心的感知技术,其发展必将深刻影响整个行业。对于机器人感知智能的研究也将助力我国在世界范围内占得先机。 本书紧扣机器人行业发展脉搏,围绕机器人感知智能,力求在前人基础上有所创新发展。本书拥有如下四大特点: 1)对于机器人感知系统的深入解读。本书详细介绍了机器人触觉感知、视觉感知、接近觉感知和听觉感知四大系统,涵盖了常规机器人实现基本环境认知功能的必要因素,是对机器人感知较为全面细致的介绍,为读者对于机器人内部、外部传感的实现做了全景描述。 2)传统技术与近期研究的讲述结合。本书紧跟时代发展潮流,在对每一种感知技术做介绍时,不仅讲述了其最底层的逻辑原理及常见传感器件,还介绍了相关技术领域的研究成果,使读者能够全面了解机器人感知技术。 3)智能浪潮下信息融合与系统控制。在本书的最后一部分,介绍了实现机器人感知系统智能化的方法,从系统层面讲述了如何实现多感知系统的控制及信息融合。 4)实际应用与发展趋势的准确把握。在本书的讲述中,对于任何一种感知技术,不仅列举了其在现实生活中应用的实例,使读者有更清晰的认知,还介绍了其发展趋势,令读者形成宏观的印象,并对其今后的学习、研究提供建议和帮助。 本书的第1章、第3章由王琦编写,第2章由陈茂庆、蔡忆共同编写,第4章由王琦、杨涛共同编写,第5章、第6章由蔡露编写。在编写第1、3、4章内容时,东北大学研究生汤敬人、姜春奇、张树帅、王浩月、杜娜娜、陈自强、张裕、吴华莹、李昊洋、米佳帅、华林睿、丛雪玮、任子涵、王宇洋、邢明玮等给予了很大帮助;在编写第5、6章内容时,东北大学研究生王博远、李尚文、王进、王敏,本科生黄嘉华提供了帮助,在此向他们表示衷心的感谢! 由于编者研究水平有限,书中尚有不甚完美之处,恳请各位读者批评指正!
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