| 作者 |
| 吕克·若兰 尤金·卡根尼尔·什瓦布 伊拉德·本-加尔 |
| 丛书名 |
| 机器人学译丛 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社 |
| ISBN |
| 9782108271056 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介书籍计算机书籍 ---------------------------8083442 - 移动机器人原理与设计（原书第2版）--------------------------- 介绍相关基础知识和分析工具，主要内容包括三维建模、反馈线性化、无模型控制、导引、实时定位、辨识和卡尔曼滤波等，涵盖执行器、传感器、导航和控制理论等方面。 ---------------------------8083128 - 自主移动机器人与多机器人系统：运动规划、通信和集群--------------------------- 本书首先介绍了在具有完整位置和速度信息的全局坐标系中导航和运动规划的模型和算法。第二部分研究了机器人在势场中的运动，势场是由机器人的期望和知识的环境状态定义的。第三部分介绍了机器人在未知环境中的运动以及利用感测信息进行环境映射的相应任务。第四部分从二维和三维两个方面研究了多机器人系统和群体动力学。 |
| 目录 |
| [套装书具体书目] 8083128 - 自主移动机器人与多机器人系统：运动规划、通信和集群 - 9787111687436 - 机械工业出版社 - 定价 99 8083442 - 移动机器人原理与设计（原书第2版） - 9787111688600 - 机械工业出版社 - 定价 89 ---------------------------8083442 - 移动机器人原理与设计（原书第2版）--------------------------- 译者序 前言 第1章 三维建模 1 1.1 旋转矩阵 1 1.1.1 定义 1 1.1.2 李群 2 1.1.3 李代数 3 1.1.4 旋转向量 3 1.1.5 伴随矩阵 4 1.1.6 罗德里格斯旋转公式 5 1.1.7 坐标系变换 6 1.2 欧拉角 8 1.2.1 定义 8 1.2.2 运动欧拉矩阵的旋转向量 9 1.3 惯性单元 10 1.4 动力学建模 13 1.4.1 原理 13 1.4.2 四旋翼建模 13 1.5 习题 14 1.6 习题参考答案 25 第2章 反馈线性化 45 2.1 控制一个积分链 45 2.1.1 比例–微分控制器 45 2.1.2 比例–积分–微分控制器 46 2.2 引例 47 2.3 反馈线性化方法的原理 48 2.3.1 原理 48 2.3.2 相对次数 49 2.3.3 微分延迟矩阵 50 2.3.4 奇异点 50 2.4 二轮车 52 2.4.1 一阶模型 52 2.4.2 二阶模型 53 2.5 控制三轮车 55 2.5.1 速度和转向模型 55 2.5.2 位置控制 56 2.5.3 选择另一个输出 56 2.6 帆船 57 2.6.1 极坐标曲线 58 2.6.2 微分延迟 58 2.6.3 反馈线性化方法 59 2.6.4 极坐标曲线控制 60 2.7 滑动模态 61 2.8 运动学模型和动力学模型 63 2.8.1 原理 63 2.8.2 倒立摆系统 63 2.8.3 伺服电动机 66 2.9 习题 66 2.10 习题参考答案 74 第3章 无模型控制 93 3.1 无人车的无模型控制 93 3.1.1 方向和速度的比例控制器 94 3.1.2 方向的比例–微分控制器 95 3.2 雪橇车 96 3.2.1 模型 96 3.2.2 正弦驱动控制 98 3.2.3 最大推力控制 98 3.2.4 快速动态特性的简化 99 3.3 帆船 101 3.3.1 问题 101 3.3.2 控制器 102 3.3.3 导航 106 3.3.4 实验 107 3.4 习题 108 3.5 习题参考答案 118 第4章 导引 129 4.1 球面上的导引 129 4.2 路径规划 131 4.2.1 简单示例 132 4.2.2 贝塞尔多项式 132 4.3 维诺图 133 4.4 人工势场法 134 4.5 习题 135 4.6 习题参考答案 141 第5章 实时定位 155 5.1 传感器 155 5.2 测角定位 157 5.2.1 问题描述 157 5.2.2 内接角 158 5.2.3 平面机器人的静态三角测量 159 5.2.4 动态三角测量 160 5.3 多点定位 161 5.4 习题 162 5.5 习题参考答案 164 第6章 辨识 170 6.1 二次函数 170 6.1.1 定义 170 6.1.2 二次型的导数 171 6.1.3 二次函数的特征值 171 6.1.4 二次函数的最小化 171 6.2 最小二乘法 172 6.2.1 线性情形 172 6.2.2 非线性情形 173 6.3 习题 175 6.4 习题参考答案 177 第7章 卡尔曼滤波器 185 7.1 协方差矩阵 185 7.1.1 定义和解释 185 7.1.2 性质 187 7.1.3 置信椭圆 187 7.1.4 生成高斯随机向量 189 7.2 无偏正交估计器 190 7.3 线性估计的应用 192 7.4 卡尔曼滤波器 193 7.5 卡布滤波器 196 7.6 扩展卡尔曼滤波器 198 7.7 习题 199 7.8 习题参考答案 209 第8章 贝叶斯滤波器 232 8.1 引言 232 8.2 概率的基本概念 232 8.3 贝叶斯滤波器 234 8.4 贝叶斯平滑器 236 8.5 卡尔曼平滑器 236 8.5.1 卡尔曼平滑器的方程 236 8.5.2 实现 237 8.6 习题 238 8.7 习题参考答案 243 参考文献 252 索引 254 ---------------------------8083128 - 自主移动机器人与多机器人系统：运动规划、通信和集群--------------------------- 贡献者名单 译者序 前言 致谢 配套资源 第1章绪论1 11机器人的早期历史1 12自主机器人2 13机械臂5 14移动机器人6 15多机器人系统和集群机器人9 16本书的宗旨和结构12 参考文献13 第2章全局坐标系下的运动规划17 21动机17 22符号表示17 221构型空间17 222工作空间18 223权重函数18 23已知构型空间的运动规划19 231势场法19 232基于网格的算法21 233基于采样的算法23 24已知部分构型空间的运动规划24 241BUG025 242BUG126 243BUG226 25小结26 参考文献27 第3章基础感知28 31传感器基本方案28 32障碍传感器（安全保险杆）29 33里程计传感器38 34距离传感器41 341飞行时间测距仪41 342相移测距仪44 343三角测距仪46 344超声波测距仪46 35小结49 参考文献49 第4章全局坐标系下的运动表示50 41移动机器人模型50 411轮式移动机器人50 412空中移动机器人51 42Hilare型移动机器人的运动学与控制53 421Hilare型移动机器人的前向运动学53 422Hilare型移动机器人的速度控制54 423轨迹跟踪55 43四旋翼移动机器人的运动学与控制57 431四旋翼移动机器人的动力学57 432螺旋桨的力与转矩58 433姿态变换58 434四旋翼动力学模型60 435简化动力学模型61 436四旋翼的轨迹跟踪控制61 437仿真63 参考文献65 第5章势场和导航函数下的运动66 51问题描述66 52梯度下降法67 521无约束的梯度下降67 522有约束的梯度下降69 53闵可夫斯基和70 54人工势场法71 55导航函数法74 551静态确定性环境下的导航函数74 552静态不确定性环境下的导航函数76 553动态环境下的导航函数与势场78 56小结79 参考文献80 第6章全球卫星导航系统与机器人定位81 61卫星导航概论81 62位置计算82 621多径信号82 622GNSS精度分析83 623精度因子83 63坐标系84 631纬度、经度和海拔84 632UTM投影85 633局部笛卡儿坐标系85 64速度计算86 641计算大纲86 642插入说明86 65城市导航87 651城市峡谷导航87 652地图匹配88 653航位推算——惯性传感器88 66GNSS数据与INS结合88 661改进的粒子滤波器89 662结合GNSS和INS估计速度89 67GNSS协议90 68其他类型的GPS91 681辅助全球定位系统91 682差分全球定位系统91 683实时动态导航92 69GNSS威胁92 691GNSS干扰92 692GNSS欺骗92 参考文献92 第7章局部坐标系下的运动94 71全局运动规划与导航94 72不确定性运动规划96 721运载器性能的不确定性96 722传感器的不确定性97 723适应不确定性的运动规划97 73在线运动规划98 731带微分约束的运动规划99 732被动运动规划101 74利用局部地图进行全局定位101 75三维空间中无人机的运动规划103 76小结105 参考文献105 第8章未知环境中的运动108 81基于概率地图的定位108 811信念分布与马尔可夫定位110 812运动预测与卡尔曼定位113 82未知环境建图与决策116 821建图和定位116 822不确定性条件下的决策121 83概率运动规划实例127 831信念空间中的运动规划127 832环境建图132 84小结134 参考文献135 第9章移动机器人的能量限制与能量效率138 91引言138 92移动机器人的能量限制问题138 93移动机器人功率管理和能量控制的精选文献分析139 94移动机器人的能量模型140 95移动机器人推进141 951轮式移动机器人的推进142 952履带式移动机器人的推进143 96机械能源的能量模型145 961内燃机145 962锂电池146 97小结146 参考文献147 第10章多机器人系统与集群149 101多智能体系统与机器人集群149 1011多智能体系统原理149 1012基本蜂拥规则与聚合和避碰的方法155 102智能体的控制与集群的定位163 1021基于智能体的模型164 1022集群动力学的概率模型175 103小结178 参考文献179 第11章基于共享环境地图的协作运动182 111基于共享信息的协作运动182 1111公共势场中的运动183 1112共享本地环境信息的地形中的运动187 112异构环境中的集群动力学189 1121异构环境和外部势场下的基础集群189 1122基于公共概率地图的集群搜索193 113基于共享环境地图的集群动力学案例195 1131基于多搜索器的概率搜索195 1132基于吸引/排斥势的避障、避碰197 114小结201 参考文献202 第12章直接与间接通信下的协作运动203 121组内移动机器人间的通信203 122简单的通信协议与协作行为的示例206 1221移动机器人组的通信协议示例206 1222协议的实现和移动机器人协作行为的示例214 123间接通信与复合通信的示例218 1231蚂蚁运动模型与信息素机器人系统仿真218 1232用于移动机器人组的生物信号方法与破坏性搜索221 124小结224 参考文献225 第13章布朗运动与集群动力学228 131郎之万和福克普朗克形式体系228 132实例229 133小结235 参考文献235 第14章结论236 术语表237 |