图书介绍

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机器人学经典教程
  • (美)马娅·马塔里奇(Maja J.Mataric)著;李华峰译 著
  • 出版社: 北京:人民邮电出版社
  • ISBN:9787115449832
  • 出版时间:2017
  • 标注页数:206页
  • 文件大小:78MB
  • 文件页数:223页
  • 主题词:机器人学-教材

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图书目录

第1章 机器人学的定义1

第2章 机器人简史5

2.1 控制理论5

2.2 控制论5

2.2.1 “机械龟”6

2.2.2 Braitenberg的“车型机器人”8

2.3 人工智能9

第3章 机器人的组成部分15

3.1 具身化16

3.2 感知16

3.3 行动18

3.4 脑力和体力19

3.5 自主20

第4章 效应器和执行器23

4.1 主动驱动与被动驱动23

4.2 执行器的类型24

4.3 电机25

4.3.1 直流电机25

4.3.2 齿轮装置26

4.3.3 伺服电机28

4.4 自由度29

第5章 运动35

5.1 稳定性35

5.1.1 静态稳定性37

5.1.2 动态稳定性37

5.2 运动步态38

5.2.1 步态38

5.2.2 三角步态和交替三角步态39

5.2.2 叠波步态39

5.3 轮子和转向装置40

5.3.1 完整性41

5.3.2 差动驱动41

5.4 停留在途中vs到达目的地41

第6章 操作45

6.1 末端效应器45

6.2 遥操作46

6.3 为什么操作是很困难的47

第7章 传感器53

7.1 处理层次56

第8章 简单的传感器63

8.1 主动型传感器与被动型传感器63

8.2 开关63

8.3 光学传感器65

8.3.1 偏振光66

8.3.2 反射式光传感器67

8.3.3 反射光传感器68

8.3.4 红外线69

8.3.5 光的调制解调技术70

8.3.6 光束中断传感器70

8.3.7 转轴编码器70

8.4 电阻位置传感器73

第9章 复杂的传感器75

9.1 超声波或声纳探测75

9.1.1 声纳以前都做了什么?声纳还能用在什么地方77

9.1.2 镜面反射78

9.2 激光传感80

9.3 视觉感知82

9.3.1 摄像机83

9.3.2 边缘检测84

9.3.3 基于模型的视觉86

9.3.4 运动视觉87

9.3.5 立体视觉87

9.3.6 纹理、阴影、轮廓88

9.3.7 生物视觉89

9.3.8 机器人视觉89

第10章 反馈控制93

10.1 反馈控制或闭环控制93

10.2 误差的诸多层面94

10.3 一个反馈控制机器人的例子95

10.4 反馈控制的类型97

10.4.1 比例控制97

10.4.2 微分控制98

10.4.3 积分控制98

10.4.4 PD和PID控制99

10.5 前馈或开环控制100

第11章 控制架构103

11.1 谁需要控制架构103

11.2 机器人的编程语言105

11.3 架构是什么106

11.3.1 时间107

11.3.2 模块化107

11.3.3 表示108

第12章 表示109

12.1 制作地图的多种方法109

12.2 机器人能表示什么111

12.3 表示的开销111

第13章 审慎控制113

13.1 规划的概念113

13.2 规划成本115

第14章 反应控制119

14.1 行动选择123

14.2 包容式体系结构124

14.3 如何确定行为的顺序126

第15章 混合控制131

15.1 处理世界/地图/任务的变化133

15.2 计划以及重新计划133

15.3 避免重新计划133

15.4 在线以及离线规划134

第16章 基于行为的控制137

16.1 分布式表征140

16.2 一个例子:分布式地图构建141

16.2.1 机器人托托(Toto)141

16.2.2 托托的导航141

16.2.3 托托的地标检测142

16.2.4 托托的地图构建行为143

16.2.5 托托行为地图中的路径规划145

16.2.6 托托地图的后续工作146

第17章 行为协调151

17.1 行为仲裁:做出选择151

17.2 行为融合:概括152

第18章 突现行为157

18.1 一个例子:突现的沿墙移动157

18.2 整体大于各部分的总和158

18.3 突现的组件158

18.4 期待意想不到的事情159

18.5 对惊喜的预测159

18.6 好的与坏的突现行为160

18.7 体系结构以及突现161

第19章 导航163

19.1 定位164

19.2 搜索以及路径规划166

19.3 定位与地图构建167

19.4 覆盖168

第20章 群机器人171

20.1 团队合作的益处172

20.2 团队合作的挑战173

20.3 群体与团队类型174

20.4 通信176

20.5 让一个团队同场竞技180

20.5.1 我是领导:集中控制181

20.5.2 团队一起完成任务:分布控制181

20.6 多机器人控制的架构182

第21章 更上一层楼:学习185

21.1 强化学习186

21.1.1 探索186

21.1.2 探索vs利用186

21.1.3 控制策略187

21.2 监督式学习189

21.3 模仿学习/示范学习190

21.3.1 人机交互190

21.3.2 感受任务192

21.4 学会与遗忘193

21.4.1 遗忘193

21.4.2 终身学习194

第22章 机器人的未来195

22.1 空间机器人197

22.2 外科手术机器人198

22.2.1 触觉学198

22.2.2 纳米机器人199

22.3 自重构机器人199

22.4 人形机器人200

22.5 社交机器人以及人机交互200

22.6 服务机器人、行为辅助机器人以及康复训练机器人201

22.6.1 服务机器人201

22.6.2 行为辅助机器人201

22.6.3 康复训练机器人202

22.6.4 社会辅助机器人202

22.7 教育机器人203

22.7.1 STEM课题204

22.7.2 教育机器人205

22.8 伦理意蕴205

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