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161千字 字数
2024-12-01 发行日期
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主编推荐语

本书介绍了智能移动机器人的发展概况和技术发展趋势。

内容简介

本书面向机器人工程、人工智能、控制下科学与工程、智能科学与技术等新工科专业对移动机器人基础理论与技术体系的学习需求，从基础概念、软硬件系统结构、关键核心算法到系统应用等方面展开阐述。

全书共分为8章，主要课程内容包括：移动机器人的基本概念与发展历程、移动机器人软硬件系统组成、ROS机器人操作系统、移动机器人SLAM与导航、多移动机器人协同控制、移动机器人应用、移动机器人实验课程等部分组成。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 绪论
  • 1.1 移动机器人的基本概念与发展历程
  • 1.1.1 移动机器人的定义
  • 1.1.2 移动机器人的分类
  • 1.1.3 移动机器人的发展历程
  • 1.2 移动机器人的主要研究内容
  • 1.2.1 机械结构的设计与驱动
  • 1.2.2 环境感知系统
  • 1.2.3 控制系统
  • 1.2.4 人机交互技术
  • 1.2.5 应用研究
  • 1.3 移动机器人技术发展趋势
  • 1.3.1 移动机器人环境感知
  • 1.3.2 移动机器人运动规划
  • 1.3.3 移动机器人控制技术
  • 第2章 移动机器人的系统结构
  • 2.1 章节概述
  • 2.2 系统结构
  • 2.3 移动机构
  • 2.3.1 轮式移动机构
  • 2.3.2 履带式移动机构
  • 2.3.3 腿足式移动机构
  • 2.4 执行机构
  • 2.4.1 自由度
  • 2.4.2 执行机构关节及自由度的构成
  • 2.4.3 动作形态的分类
  • 2.5 感知系统
  • 2.5.1 IMU
  • 2.5.2 编码器
  • 2.5.3 测距传感器
  • 2.5.4 力觉传感器
  • 2.5.5 视觉传感器
  • 2.6 驱动系统
  • 2.6.1 液压驱动系统
  • 2.6.2 气压驱动系统
  • 2.6.3 电动机驱动系统
  • 2.7 控制系统
  • 2.7.1 控制系统实现框架
  • 2.7.2 人机交互界面
  • 第3章 机器人操作系统
  • 3.1 章节概述
  • 3.2 ROS简介
  • 3.3 搭建ROS开发环境
  • 3.4 ROS架构
  • 3.4.1 架构设计
  • 3.4.2 文件系统
  • 3.4.3 通信机制
  • 3.4.4 常用组件
  • 3.4.5 开源社区
  • 3.5 ROS 2简要介绍
  • 3.5.1 ROS 2设计目标
  • 3.5.2 ROS 2架构
  • 3.5.3 ROS 2通信模型
  • 第4章 机器人感知技术
  • 4.1 章节概述
  • 4.2 机器人视觉感知方式与视觉系统
  • 4.2.1 视觉传感器基本参数
  • 4.2.2 机器人视觉里程计
  • 4.2.3 机器人末端感知技术
  • 4.3 激光雷达感知技术
  • 4.3.1 激光里程计
  • 4.3.2 三维环境感知
  • 第5章 移动机器人SLAM与导航
  • 5.1 章节概述
  • 5.2 建图
  • 5.2.1 gmapping建图
  • 5.2.2 hector_slam建图
  • 5.2.3 Cartographer建图
  • 5.3 定位
  • 5.3.1 蒙特卡洛定位
  • 5.3.2 自适应蒙特卡洛定位
  • 5.4 路径规划
  • 5.4.1 Dijkstra算法
  • 5.4.2 A*算法
  • 5.5 DWA算法
  • 5.5.1 运动模型
  • 5.5.2 速度采样
  • 5.5.3 评价函数
  • 5.5.4 实验结果
  • 第6章 多移动机器人协同编队与建图
  • 6.1 协同编队
  • 6.1.1 预备知识
  • 6.1.2 领航机器人状态分布式估计
  • 6.1.3 基于估计器的编队控制
  • 6.2 协同建图
  • 6.2.1 协同建图整体架构
  • 6.2.2 多机通信和数据关联
  • 6.2.3 地图融合与后端优化
  • 6.3 常见应用场景
  • 第7章 移动机器人应用
  • 7.1 移动机器人在智能配送场景中的应用
  • 7.1.1 AGV的总体结构
  • 7.1.2 AGV的应用平台
  • 7.1.3 AGV的实例
  • 7.2 移动机器人视觉感知技术在智能车辆中的应用
  • 7.2.1 智能车辆的整体结构
  • 7.2.2 智能车辆的视觉感知应用平台
  • 7.2.3 智能车辆视觉感知
  • 7.3 服务型移动机器人应用
  • 7.3.1 服务型移动机器人的结构
  • 7.3.2 服务型移动机器人应用实例
  • 7.3.3 机器人定位轨迹误差分析
  • 7.4 空地协同机器人应用
  • 7.4.1 空地协同机器人的系统结构
  • 7.4.2 空地协同机器人的应用平台
  • 第8章 移动机器人实验指导
  • 8.1 ROS小实验——“圆龟”
  • 8.1.1 实验目的及意义
  • 8.1.2 实验设备
  • 8.1.3 实验内容
  • 8.1.4 实验步骤
  • 8.1.5 实验总结
  • 8.2 小乌龟自主跟随运动
  • 8.2.1 实验目的及意义
  • 8.2.2 实验设备
  • 8.2.3 实验内容
  • 8.2.4 实验步骤
  • 8.2.5 实验总结
  • 8.3 用上位机查看串口数据
  • 8.3.1 Aimibot教育机器人
  • 8.3.2 实验目的及意义
  • 8.3.3 实验设备
  • 8.3.4 实验内容
  • 8.3.5 实验步骤
  • 8.3.6 实验总结
  • 8.4 蓝牙键盘控制机器人运动
  • 8.4.1 实验目的及意义
  • 8.4.2 实验设备
  • 8.4.3 实验内容
  • 8.4.4 实验原理
  • 8.4.5 实验步骤
  • 8.4.6 实验注意事项
  • 8.4.7 实验总结
  • 8.5 机器人自主轨迹运动
  • 8.5.1 实验目的及意义
  • 8.5.2 实验设备
  • 8.5.3 实验内容
  • 8.5.4 实验原理
  • 8.5.5 实验步骤
  • 8.5.6 实验注意事项
  • 8.5.7 实验总结
  • 8.6 超声波避障
  • 8.6.1 实验目的及意义
  • 8.6.2 实验设备
  • 8.6.3 实验内容
  • 8.6.4 实验原理
  • 8.6.5 实验步骤
  • 8.6.6 实验注意事项
  • 8.6.7 实验总结
  • 8.7 相机标定
  • 8.7.1 实验目的及意义
  • 8.7.2 实验设备
  • 8.7.3 实验内容
  • 8.7.4 实验步骤
  • 8.7.5 实验注意事项
  • 8.7.6 实验总结
  • 8.8 Rviz可视化仿真
  • 8.8.1 Rviz简介
  • 8.8.2 实验目的及意义
  • 8.8.3 实验设备
  • 8.8.4 实验内容
  • 8.8.5 Rviz安装与运行
  • 8.8.6 实验步骤
  • 8.8.7 Rviz界面说明
  • 8.8.8 实验总结
  • 8.9 激光雷达建图（Gazebo仿真）
  • 8.9.1 实验目的及意义
  • 8.9.2 实验设备
  • 8.9.3 实验内容
  • 8.9.4 实验步骤
  • 8.9.5 实验总结
  • 8.10 激光雷达建图（实地建图）
  • 8.10.1 实验目的及意义
  • 8.10.2 实验设备
  • 8.10.3 实验内容
  • 8.10.4 实验原理
  • 8.10.5 实验步骤
  • 8.10.6 实验总结
  • 附录
  • 附录A RoboMaster大赛介绍
  • 附录B RoboMaster机器人介绍
  • 附录C 竞赛相关视觉算法与应用
  • 参考文献
  • 推荐阅读
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。