作者 |
任沁源 高飞 朱文欣 |
丛书名 |
出版社 |
机械工业出版社* |
ISBN |
9787111686637 |
简要 |
简介 |
内容简介 根据新工科建设要求,高等教育应瞄准未来产业急需技术,培养相关工程人才。智能化无人机(即空中机器人)技术是目前发展*快的电子应用技术之一。空中机器人已在物流、航拍以及执法等领域崭露头角,未来无疑将会拥有更广阔的应用前景,但相关专业人才目前却很匮乏,大部分高等院校学生对空中机器人知之甚少。本书为配合新工科建设,以培养空中机器人人才、为我国输送更多无人机应用人才为目标而编写。本书共11章,主要内容包括:空中机器人基础知识与基本架构、空中机器人动态模型、空中机器人测量与传感、空中机器人控制基础、空中机器人导航基础、仿生扑翼空中机器人、空中机器人集群系统、空中机器人健康管理系统、空中机器人应用与展望。本书内容兼具基础性与前沿性。 本书可供高等院校机器人、人工智能、电子信息、机电类等相关专业学生作为空中机器人入门教材使用,也可作为相关专业技术人员以及空中机器人爱好者的自修教材。 |
目录 |
序 前言 第1章绪论 11基本概念与分类 12空中机器人的发展简史 13空中机器人的关键技术 14本章小结 参考文献 第2章空中机器人基础知识 21空中机器人相关名词解释 211空中机器人的速度表示 212气动布局 213运动学与动力学 214主动控制技术 22可控性与稳定性分析方法 221可控性分析 222稳定性分析 23PID控制器 231PID控制器简介 232控制系统性能指标 233PID控制器参数整定 24贝叶斯准则 25卡尔曼滤波器 251卡尔曼滤波器原理简介 252实例简析 253扩展卡尔曼滤波 26图论基础知识 261图的定义和基本概念 262生成树 263图的遍历 27本章小结 参考文献 第3章空中机器人基本架构 31旋翼空中机器人的基本组成 311旋翼空中机器人的结构 312旋翼空中机器人的部件 313空中机器人入门1——四旋翼 空中机器人的搭建与操控 32固定翼空中机器人的基本组成 321固定翼空中机器人的基本结构 322固定翼空中机器人的部件 323空中机器人入门2——固定翼 空中机器人的搭建与操控 33扑翼空中机器人的基本组成 331扑翼空中机器人的部件类型 332典型扑翼空中机器人的结构 分析 34本章小结 参考文献 第4章空中机器人动态模型 41坐标系 411右手定则 412常用坐标系 413坐标转换 42姿态表示 421欧拉角(姿态角) 422欧拉角与旋转矩阵 423四元数 43多旋翼空中机器人的动态模型 431螺旋桨拉力模型 432多旋翼的拉力与力矩模型 433多旋翼空中机器人的运动模型 44固定翼空中机器人的动态模型 441固定翼空中机器人上的力与 力矩 442固定翼空中机器人的运动模型 45本章小结 参考文献 第5章空中机器人测量与传感 51惯性传感器 511陀螺仪 512加速度计 513惯性测量组合 52航向传感器 521航向陀螺仪 522无线电航向仪 523磁航向传感器 53测距传感器 531飞行高度的定义和测量 532超声波测距仪 533气压计 534激光传感器 54定位导航系统 541GPS(美国) 542北斗系统(中国北斗卫星 导航系统) 543GLONASS(俄罗斯) 544GALILEO(欧盟) 545UWB室内无线定位技术 55视觉传感器 56多传感器的组合 57本章小结 参考文献 第6章空中机器人控制基础 61飞行控制系统简介 62多旋翼控制系统 621姿态控制 622位置控制 623仿真实例 63固定翼控制系统 631姿态控制 632航迹控制 633仿真实例 64本章小结 参考文献 第7章空中机器人导航基础 71导航基本概念 711导航基本架构 712常用导航方式 72状态估计 721光流算法 7223D-2D透视变换 723EKF传感器融合 73地图构建 731概率栅格地图 732K-D树 733欧式符号距离场地图 74运动规划 741构型空间 742搜索算法 743采样算法 744轨迹生成 75本章小结 参考文献 第8章仿生扑翼空中机器人 81仿生扑翼空中机器人的研究现状 811概述 812国内外发展历史 813应用前景 82仿生扑翼空中机器人的运动机理与 关键技术 821基本结构与运动方式 822关键技术 83仿生扑翼空中机器人的软硬件设计 831基本架构 832硬件系统设计与构建 833软件系统设计与集成 84仿鸟扑翼空中机器人建模分析 841仿鸟扑翼空中机器人柔性扑翼 运动和动力分析 842仿鸟扑翼空中机器人全动平尾 建模分析 843仿鸟扑翼空中机器人机体建模 分析 85基于仿生学习的扑翼空中机器人的 控制方法探索 851中枢模式发生器 852从人工机械角度模拟动物运动 853基于CPG的动作学习与控制 854仿生学习与控制的方法在扑翼 空中机器人上的应用仿真案例 86本章小结 参考文献 第9章空中机器人集群系统 91无人机集群系统的发展 911无人机集群系统的军事发展 912无人机集群系统的民用发展 92集群系统基本概念 921典型生物集群行为 922生物集群系统的基本概念与 内涵 923空中机器人集群系统 93空中机器人集群控制基础 931空中机器人集群控制目标 932空中机器人集群控制方法 933空中机器人集群控制重要技术 94空中机器人编队控制基础 941空中机器人编队控制概念 942空中机器人编队条件假设 943空中机器人编队运动模型 944基于人工势场法的空中机器人 编队控制策略 945仿真实验 95异构多智能体系统的编队控制问题 951异构空中机器人和地面移动 机器人系统 952应用与发展 953异构多机器人系统的编队控制 954仿真实验 96本章小结 参考文献 第10章空中机器人健康管理系统 101健康管理的定义和意义 1011健康管理系统的定义 1012综合飞行器健康管理系统 102影响空中机器人健康飞行的因素 1021传感器故障 1022执行机构故障 1023故障模型 103故障诊断 1031基于解析模型的故障诊断 方法 1032基于专家知识的故障诊断 方法 1033基于信号的故障诊断方法 104容错控制 1041被动容错控制 1042主动容错控制 1043容 |