定 價：59 元
叢書名：機器人新興領(lǐng)域“十四五”高等教育教材
- 作者：付宜利,張福海,高文朋
- 出版時間：2024/12/1
- ISBN：9787030810250
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP242
- 頁碼：204
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：16
本書是探討機器人與機器人、人類和環(huán)境交互的前沿技術(shù)領(lǐng)域的教材，系統(tǒng)地介紹了機器人共融交互的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)以及實際應(yīng)用案例，旨在促進機器人與機器人、人類和環(huán)境之間更自然、高效地交流與協(xié)作。通過清晰的理論闡述和生動的例子，讓讀者能夠更深入地認(rèn)識機器人共融交互技術(shù)的發(fā)展，激發(fā)對未來技術(shù)發(fā)展的思考和討論。
本書闡述了機器人共融交互的概念和設(shè)計理念，回顧了機器人共融交互技術(shù)的發(fā)展歷史，給出了機器人共融交互技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)；介紹了機器人傳感器基本原理、技術(shù)和產(chǎn)品，實現(xiàn)機器人共融交互技術(shù)的基礎(chǔ)；詳細(xì)闡述了機器人與人、機器人與機器人、機器人與環(huán)境之間的交互方法和技術(shù)；并以實例的方式介紹了機器人不同應(yīng)用領(lǐng)域的交互技術(shù)實現(xiàn)。
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現(xiàn)任機器人技術(shù)與系統(tǒng)全國重點實驗室副主任、黑龍江省機器人重點實驗室主任、哈工大機器人研究所副所長。醫(yī)療機器人、仿生機器人、服務(wù)機器人、工業(yè)機器人應(yīng)用獲省部級科技進步獎7項、“科學(xué)中國人（2016）年度人物”獎、2019江蘇省雙創(chuàng)人才、第十三屆發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎人物獎、IEEE系列國際機器人會議最佳論文獎3次、國家發(fā)明專利授權(quán)70余項。兼任中國人工智能學(xué)會智能機器人專業(yè)委員會主任，中國人工智能學(xué)會常務(wù)理事、黑龍江省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會理事長、工業(yè)與信息化部融合醫(yī)工系統(tǒng)與健康工程重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員、安徽省仿生感知與先進機器人重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員、深圳市機器人感知與智能重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員、浙江省智能機器人工程中心學(xué)術(shù)委員會委員、十三五國家重點研發(fā)計劃手術(shù)機器人等項目技術(shù)專家組組長、中國工程院院士外部同行評審專家。
目錄
第1章緒論1
1.1機器人共融交互技術(shù)概述2
1.1.1共融機器人的概念2
1.1.2機器人共融交互技術(shù)的內(nèi)涵3
1.2機器人共融交互技術(shù)的設(shè)計理念4
1.2.1以人為中心的設(shè)計理念4
1.2.2環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計理念5
1.2.3協(xié)同作業(yè)設(shè)計理念5
1.2.4智能化設(shè)計理念7
1.2.5安全性設(shè)計理念8
1.3機器人共融交互技術(shù)的演變9
1.4機器人共融交互技術(shù)的挑戰(zhàn)11
1.4.1感知與認(rèn)知挑戰(zhàn)11
1.4.2決策與規(guī)劃挑戰(zhàn)11
1.4.3協(xié)同與協(xié)作挑戰(zhàn)12
1.4.4倫理與法律挑戰(zhàn)12
本章小結(jié)13
課后習(xí)題13
第2章機器人傳感器基礎(chǔ)知識14
2.1傳感器基本特性14
2.1.1傳感器的靜態(tài)特性14
2.1.2傳感器的動態(tài)特性17
2.1.3傳感器的標(biāo)定19
2.2機器人本體傳感技術(shù)21
2.2.1編碼器21
2.2.2加速度計24
2.2.3陀螺儀25
2.3力觸覺傳感技術(shù)27
2.3.1多錐測力彈性體系統(tǒng)27
2.3.2扭矩傳感器28
2.3.3觸覺傳感器29
2.4視覺傳感技術(shù)32
2.4.1機器人視覺系統(tǒng)32
2.4.2CCD/CMOS圖像傳感器34
2.4.3立體視覺35
本章小結(jié)44
課后習(xí)題44
第3章人與機器人共融交直技術(shù)45
3.1人與機器人共融交互概念45
3.2人與機器人共融交互框架46
3.2.1HRI設(shè)計的概念模型46
3.2.2HRI框架47
3.2.3HRI的評價指標(biāo)48
3.3人機物理交互50
3.3.1人-機糟人控制動力學(xué)50
3.3.2人類意圖估計51
3.3.3機器人控制適應(yīng)54
3.3.4交豆控制57
3.4人機交互設(shè)備60
3.4.1人機交互方式60
3.4.2人機交互設(shè)備及工作原理61
3.4.3人機變互設(shè)備的性能評估指標(biāo)64
3.5虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實/棍合現(xiàn)實交互技術(shù)65
3.5.1VAM顯示設(shè)備66
3.5.2VAM-HRI接口的設(shè)計范式68
3.5.3VAM-HRI虛擬設(shè)計元素69
3.6機器視覺與人機交互技術(shù)72
3.6.1機器視覺基礎(chǔ)原理72
3.6.2基于視覺的人體動作識別和預(yù)測73
3.6.3基于視覺的手勢懼別77
3.6.4基于視覺的面部表情識別78
3.7生物信號識別與人機交互技術(shù)79
3.7.1生物信號基礎(chǔ)79
3.7.2肌電圖信號識別與人機交豆技術(shù)81
3.7.3腦電圖信號識別與人機交互技術(shù)85
3.8語音識別與人機交互技術(shù)89
3.8.1語音識別的基礎(chǔ)知識89
3.8.2語音識別技術(shù)90
3.8.3自然語言處理技術(shù)92
本章小結(jié)94
課后習(xí)題94
第4章機器人與環(huán)境共融交互技術(shù)95
4.1動態(tài)環(huán)境建模與路徑規(guī)劃技術(shù)95
4.1.1環(huán)境地圖表示方法95
4.1.2機器人定位方法98
4.1.3路徑規(guī)劃方法104
4.2機器人與環(huán)境交互動力學(xué)與控制107
4.2.1機器人標(biāo)定方法107
4.2.2機器人參數(shù)辨識方法115
4.2.3機器人與環(huán)境變互控制方法123
4.3多機器人協(xié)作與群體智能技術(shù)132
4.3.1多機器人系統(tǒng)控制134
4.3.2多機器人協(xié)作135
4.3.3群體智能140
4.3.4群體機器人142
4.4多機器人環(huán)境感知技術(shù)145
4.4.1多機椿人空間定位147
4.4.2多機器人信息融合152
本章小結(jié)153
課后習(xí)題154
第5章機器人共融交互技術(shù)實例155
5.1動態(tài)環(huán)境移動機器人導(dǎo)航實例155
5.1.1移動機器人系統(tǒng)搭建155
5.1.2基于回PTPSM算法的位要跟蹤與建圖實驗157
5.1.3基于合Q-learning的避障實驗162
5.2機器人與環(huán)境交互實例165
5.2.1機器人標(biāo)定實驗165
5.2.2機器人參數(shù)辨識實驗172
5.2.3雙臂機器人手眼系統(tǒng)擊球?qū)嶒?79
5.3手術(shù)機器人共融交互操作實例185
5.3.1手術(shù)機器人185
5.3.2主手機構(gòu)設(shè)計188
5.3.3主手的控制設(shè)計191
5.3.4微創(chuàng)手術(shù)機器人主從控制實驗198
本章小結(jié)201
課后習(xí)題201
參考文獻202
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