隨著機器人技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，人形機器人將在工業(yè)應(yīng)用、家庭服務(wù)、醫(yī)療衛(wèi)生、教育娛樂和救災(zāi)搶險等領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。本書系統(tǒng)梳理了人形機器人領(lǐng)域的核心技術(shù)，著重介紹了人形機器人的運動學(xué)和動力學(xué)建模、步行穩(wěn)定性控制、步態(tài)和路徑規(guī)劃、機械手運動規(guī)劃、智能交互以及具身智能等技術(shù)。
本書注重先進性和前瞻性，適宜從事人形機器人相關(guān)領(lǐng)域的科研和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的人員參考。
陳驥馳，沈陽工業(yè)大學(xué)副教授，工學(xué)博士，博士后，博士生導(dǎo)師，入選遼寧省英才儲備計劃，沈陽市拔尖人才。致力于人工智能，人機交互，腦機接口，先進駕駛輔助系統(tǒng)研發(fā)等工作。主持多項國家自然科學(xué)基金等項目。在Chaos, Solitons and Fractals，Expert Systems With Applications和Applied Soft Computing等專業(yè)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。研究成果獲遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果獎一等獎（排名第一）。擔(dān)任國家自然科學(xué)基金通信評審專家，遼寧省科技廳計劃項目專家，擔(dān)任Journal of Railway Science and Technology期刊青年編委。
第1章 人形機器人概述 001
1.1 人形機器人研究意義 001
1.2 人形機器人的發(fā)展現(xiàn)狀 002
1.2.1 國外人形機器人的發(fā)展現(xiàn)狀 002
1.2.2 國內(nèi)人形機器人的發(fā)展現(xiàn)狀 015
1.3 人形機器人的關(guān)鍵技術(shù) 018
1.3.1 運動學(xué)與動力學(xué) 018
1.3.2 步行穩(wěn)定性判據(jù) 019
1.3.3 步態(tài)規(guī)劃 020
1.3.4 機械手運動控制 021
1.3.5 智能交互 021
1.3.6 安全通信 022
1.4 本書各章節(jié)內(nèi)容安排 023
參考文獻 024
第2章 人形機器人運動學(xué)與動力學(xué)建模 029
2.1 概述 029
2.2 人形機器人的運動學(xué)建模 030
2.2.1 人形機器人模型推導(dǎo) 030
2.2.2 人形機器人的正運動學(xué)建模 033
2.2.3 人形機器人的逆運動學(xué)建模 035
2.3 人形機器人的動力學(xué)建模 038
2.4 本章小結(jié) 042
參考文獻 043
第3章 人形機器人步行穩(wěn)定性判據(jù) 047
3.1 概述 047
3.2 零力矩點穩(wěn)定性判據(jù) 048
3.2.1 零力矩點穩(wěn)定性判據(jù)的概念和計算 048
3.2.2 零力矩點穩(wěn)定性判據(jù)的局限性 055
3.3 基于龐加萊回歸映射的穩(wěn)定性判據(jù) 056
3.3.1 龐加萊回歸映射穩(wěn)定性理論 056
3.3.2 龐加萊回歸映射穩(wěn)定性判據(jù)的應(yīng)用局限 059
3.4 質(zhì)心角動量穩(wěn)定性判據(jù) 060
3.4.1 質(zhì)心角動量穩(wěn)定性判據(jù)的基本概念和應(yīng)用 060
3.4.2 質(zhì)心角動量穩(wěn)定性判據(jù)的局限性 061
3.5 本章小結(jié) 061
參考文獻 062
第4章 人形機器人行走步態(tài)規(guī)劃 064
4.1 概述 064
4.2 基于簡化模型的步態(tài)規(guī)劃方法 064
4.2.1 連桿模型的步態(tài)規(guī)劃 065
4.2.2 倒立擺模型的步態(tài)規(guī)劃 067
4.2.3 車-桌模型的步態(tài)規(guī)劃 070
4.3 基于人工智能的步態(tài)規(guī)劃方法 071
4.3.1 模糊控制算法步態(tài)規(guī)劃 072
4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)步態(tài)規(guī)劃 072
4.3.3 遺傳算法步態(tài)規(guī)劃 072
4.4 步態(tài)規(guī)劃方法比較 073
4.5 本章小結(jié) 074
參考文獻 075
第5章 人形機器人機械手運動控制 078
5.1 概述 078
5.2 人形機器人機械手驅(qū)動方式 079
5.2.1 電機驅(qū)動 079
5.2.2 液壓驅(qū)動 080
5.2.3 氣壓驅(qū)動 080
5.2.4 形狀記憶合金驅(qū)動 081
5.3 人形機器人機械手軌跡規(guī)劃 082
5.3.1 關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃 084
5.3.2 笛卡兒空間軌跡規(guī)劃 089
5.4 人形機器人機械手控制 095
5.4.1 自由空間控制 096
5.4.2 約束空間控制 097
5.5 本章小結(jié) 097
參考文獻 098
第6章 人形機器人智能交互 102
6.1 概述 102
6.2 基于生物電信號的智能交互系統(tǒng) 103
6.2.1 生物電信號概述 103
6.2.2 生物電信號處理技術(shù) 107
6.3 智能交互系統(tǒng)應(yīng)用研究 120
6.3.1 表面肌電信號的獲取與處理技術(shù) 121
6.3.2 性能評估指標(biāo) 125
6.3.3 本征模態(tài)函數(shù)個數(shù)確定 126
6.3.4 特征提取參數(shù)分析 129
6.3.5 特征降維結(jié)果分析 131
6.3.6 識別結(jié)果分析 131
6.4 本章小結(jié) 132
參考文獻 133
第7章 人形機器人安全通信 138
7.1 概述 138
7.2 人形機器人通信方案 139
7.2.1 Wi-Fi技術(shù) 140
7.2.2 藍牙技術(shù) 141
7.3 人形機器人安全通信技術(shù) 142
7.3.1 信息加密技術(shù) 143
7.3.2 身份認(rèn)證技術(shù) 144
7.3.3 訪問控制技術(shù) 145
7.4 本章小結(jié) 146
參考文獻 147
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