人工智能 类型
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238千字 字数
2021-03-01 发行日期
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主编推荐语

本书充分阐释了人工智能在双足机器人上的应用，为人工智能领域教育提供强有力的支持。

内容简介

Roban机器人是一款基于ROS（机器人操作系统）的人工智能人形机器人。

全书围绕Roban机器人，阐述人工智能相关理论、方法及应用。内容涵盖Roban机器人的基本原理、操作与开发方法、相关的双足机器人数学模型及控制理论、人工智能相关的语音及视觉应用。

目录

  • 版权信息
  • 主编简介
  • 内容简介
  • 编委会
  • 序言
  • 前言
  • 第1章 Roban机器人概述
  • 1.1 Roban机器人简介
  • 1.1.1 Roban机器人系统
  • 1.1.2 Roban机器人关节运动模型
  • 1.1.3 Roban机器人控制框架
  • 1.2 操作Roban机器人
  • 1.2.1 无线网络设置
  • 1.2.2 远程登录Roban机器人
  • 1.2.3 使用VS Code开发
  • 第2章 Python编程基础
  • 2.1 Python语法
  • 2.1.1 Python运行方式
  • 2.1.2 Python程序书写格式
  • 2.1.3 变量、数据类型、表达式
  • 2.1.4 条件语句
  • 2.1.5 while循环语句
  • 2.1.6 continue与break语句
  • 2.1.7 列表
  • 2.1.8 元组与字典
  • 2.2 Python函数
  • 2.2.1 函数定义
  • 2.2.2 函数参数
  • 2.2.3 Python模块
  • 2.3 Python对象与类
  • 2.3.1 类的定义与使用
  • 2.3.2 类的继承
  • 2.4 文件和异常
  • 2.4.1 文本文件读写
  • 2.4.2 二进制文件读写
  • 2.4.3 异常
  • 第3章 ROS使用概述
  • 3.1 ROS简介
  • 3.2 程序包与节点
  • 3.2.1 程序包与节点介绍
  • 3.2.2 节点的编译与运行
  • 3.3 话题与服务
  • 3.3.1 ROS话题
  • 3.3.2 ROS消息与消息类型
  • 3.3.3 ROS服务
  • 3.4 launch文件与参数
  • 3.4.1 launch文件介绍
  • 3.4.2 机器人实践
  • 3.5 常用调试工具rqt
  • 3.5.1 rqt_plot
  • 3.5.2 rqt_img_View
  • 3.5.3 rqt_graph
  • 3.6 ROS配置实践
  • 3.6.1 ROS编译环境搭建与测试
  • 3.6.2 ROS话题
  • 3.6.3 ROS服务
  • 3.7 主从机配置
  • 3.7.1 获取IP地址和Hostname
  • 3.7.2 修改对应的hosts
  • 3.7.3 配置主从关系
  • 3.8 ROS CvBridge实践
  • 3.8.1 将ROS图像消息转换为OpenCV的图像
  • 3.8.2 将OpenCV图像转换为ROS图像消息
  • 3.8.3 在计算机上显示Roban机器人摄像头数据
  • 第4章 同步定位与地图构建
  • 4.1 SLAM简介
  • 4.2 图像的接收和发布
  • 4.2.1 初始化和配置
  • 4.2.2 主要功能实现
  • 4.3 定位和图像追踪
  • 4.3.1 数据接收和程序初始化
  • 4.3.2 点云地图创建／重用
  • 4.4 八叉树图层的截取以及平面地图的生成
  • 4.4.1 八叉树图层的截取
  • 4.4.2 平面地图的生成
  • 4.5 路径规划
  • 4.6 行走实现
  • 4.6.1 路径分析
  • 4.6.2 行走控制
  • 第5章 V-REP使用概述
  • 5.1 V-REP使用简介
  • 5.1.1 前言
  • 5.1.2 安装带有ROS的V-REP
  • 5.1.3 V-REP的简单使用
  • 5.1.4 理解RosInterface
  • 5.2 V-REP中的Roban机器人
  • 5.2.1 导入Roban机器人
  • 5.2.2 BodyHub简介与启动
  • 5.2.3 关节运动控制
  • 5.2.4 仿真中的步态运行
  • 5.3 V-REP传感器使用
  • 5.3.1 视觉传感器
  • 5.3.2 接近传感器
  • 5.4 V-REP使用实践
  • 5.4.1 过坑路段
  • 5.4.2 雷区路段
  • 5.4.3 踢球进洞路段
  • 第6章 Roban机器人运动控制基础
  • 6.1 关节
  • 6.1.1 头部关节
  • 6.1.2 手臂关节
  • 6.1.3 髋关节
  • 6.1.4 腿部关节
  • 6.1.5 伺服电机
  • 6.2 完整动作执行
  • 6.3 运动控制
  • 6.3.1 舵机参数设置
  • 6.3.2 关节位置控制
  • 6.3.3 步态控制
  • 6.4 运动学正解
  • 6.4.1 运行IK节点
  • 6.4.2 计算四肢末端位置
  • 6.5 运动学逆解
  • 6.5.1 机器人扭腰
  • 6.5.2 扭腰中IK逆解的处理
  • 6.5.3 机器人晃腰
  • 6.6 自动避障实践
  • 6.6.13 D相机的原理
  • 6.6.2 设计思路以及步骤
  • 6.6.3 示例代码
  • 第7章 双足步行基础
  • 7.1 机器人运动学
  • 7.1.1 坐标变换
  • 7.1.2 人形机器人运动学模型
  • 7.1.3 正运动学
  • 7.1.4 逆运动学
  • 7.2 ZMP的含义
  • 7.2.1 ZMP与地面反力
  • 7.2.2 ZMP分析
  • 7.2.3 ZMP的测量
  • 7.2.4 ZMP与机器人运动
  • 7.3 基于线性倒立摆的双足步态生成
  • 7.3.1 质心轨迹生成
  • 7.3.2 足端轨迹生成
  • 7.3.3 台阶及斜坡地形的步态规划
  • 7.4 机器人静步态实践
  • 7.4.1 五次样条插值
  • 7.4.2 实现机器人双足支撑情况下的重心位置移动
  • 7.4.3 实现摆动脚轨迹规划以及摆动脚的运行
  • 7.5 机器人上楼梯实践
  • 7.5.1 第一阶段
  • 7.5.2 第二阶段
  • 7.5.3 第三阶段
  • 7.5.4 第四阶段
  • 第8章 人机交互
  • 8.1 音频处理
  • 8.1.1 语音识别
  • 8.1.2 语音合成
  • 8.1.3 聊天机器人综合应用
  • 8.2 视频处理
  • 8.2.1 视频设备简介
  • 8.2.2 图像处理工具
  • 8.2.3 颜色检测
  • 8.3 综合应用
  • 8.3.1 基本原理
  • 8.3.2 主要接口
  • 8.3.3 运行方式
  • 8.4 颜色识别实践
  • 8.4.1 HSV颜色模型介绍
  • 8.4.2 识别小球
  • 8.4.3 追踪小球
  • 8.4.4 追踪多种颜色小球
  • 8.5 人脸识别实践
  • 8.6 数字识别实践
  • 8.6.1 深度学习之Keras
  • 8.6.2 使用模型进行数字识别
  • 参考文献
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出版方

清华大学出版社

清华大学出版社成立于1980年6月，是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府，秉承清华人“自强不息，厚德载物”的人文精神，清华大学出版社在短短二十多年的时间里，迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向，把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务，并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金，逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色，在教育出版领域树立了强势品牌。