仿人機(jī)器人

內(nèi)容概要

本書依照仿人機(jī)器人雙眼、雙手、雙腳、大腦的順序，首先詳細(xì)地介紹了仿人機(jī)器人立體視覺的基本原理、視覺模型、控制系統(tǒng)和控制方法。其次，對于仿人機(jī)器人五指形靈巧手和各個指關(guān)節(jié)及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)、分布于各個手指和手掌上的觸覺傳感器、手-腕-臂控制方法和作業(yè)描述語言進(jìn)行了深入的闡述。最后，對如何驅(qū)動仿人機(jī)器人二足步行機(jī)構(gòu)、仿人機(jī)器人虛擬示教方法和人機(jī)交互關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了全面的分析。此外，在相關(guān)的章節(jié)也給出了一個具有視覺和觸覺的仿人機(jī)器人（包括立體視覺裝置、五指形靈巧手和二足步行機(jī)構(gòu)等）完成若干作業(yè)的實例?！　”緯梢宰鳛樵跈C(jī)械制造、化工生產(chǎn)、核電維修、軍事戰(zhàn)斗、醫(yī)療手術(shù)、科學(xué)研究、辦公事務(wù)、教育娛樂、家庭服務(wù)等各個行業(yè)從事仿人機(jī)器人科學(xué)研究和應(yīng)用開發(fā)的科學(xué)工作者、工程技術(shù)人員和高等院校師生的參考書。

作者簡介

肖南峰，博士，男，1962年11月生，現(xiàn)為華南理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。2001年6月畢業(yè)于橫浜（濱）國立大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位；2001年9月至2002年9月澳大利嚴(yán)Deakin大學(xué)從事智能機(jī)器人研究。
　　肖南峰博士先后主持和完成了二項國家自然科學(xué)基金項目，廣東省自然科學(xué)基金重點項目、教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金項目、廣東省教育廳高?，F(xiàn)代教育技術(shù)“151工程”項目、華南理工大學(xué)“211工程”和“985工程”學(xué)科建設(shè)基金項目，以及教學(xué)研究基金項目等20余項與智能機(jī)器人相關(guān)的課題研究，在國內(nèi)外著名的學(xué)術(shù)刊物、IEEE國際會和國內(nèi)學(xué)術(shù)會議上發(fā)表了近百篇論文，其中被SCI、EI、ISTP等三大索引收錄30多篇（次），已經(jīng)申請和獲得5項發(fā)明及實用新型專利和7個軟件版權(quán)。

書籍目錄

《智能科學(xué)技術(shù)著作叢書》序前言第1章　緒論第2章　立體視覺系統(tǒng)　2.1　機(jī)器視覺　2.2　立體視覺基礎(chǔ)　　2.2.1　模式匹配原理　　2.2.2　立體視覺處理　　2.2.3　數(shù)據(jù)處理過程　2.3　立體視覺伺服　2.4　立體視覺系統(tǒng)構(gòu)成　　2.4.1　系統(tǒng)組成　　2.4.2　工作原理　2.5　立體視覺控制系統(tǒng)　　2.5.1　控制系統(tǒng)分析　　2.5.2　軟件和硬件設(shè)計　　2.5.3　數(shù)據(jù)處理過程　　2.5.4　接口電路設(shè)計　2.6　立體視覺控制實驗　　2.6.1　人眼構(gòu)造與成像原理　　2.6.2　兩眼運(yùn)動控制神經(jīng)　　2.6.3　兩眼運(yùn)動控制系統(tǒng)　　2.6.4　兩眼運(yùn)動控制模型　　2.6.5　兩眼運(yùn)動控制仿真第3章　立體視覺系統(tǒng)應(yīng)用　3.1　人臉追蹤與識別　3.2　人臉模式分析　　3.2.1　人臉模式的特征提取　　3.2.2　人臉檢測算法　　3.2.3　人臉定位算法　　3.2.4　圖像校正　　3.2.5　立體匹配　　3.2.6　濃度圖提煉　　3.2.7　深度分割　　3.2.8　顏色分割　　3.2.9　膚色空間定義　　3.2.10　幾何與顏色信息融合　3.3　人臉跟蹤　3.4　人臉特征提取與識別　　3.4.1　特征提取和識別方法　　3.4.2　提取和識別算法設(shè)計　3.5　人臉追蹤與識別實驗第4章　五指形靈巧手　4.1　機(jī)械手　4.2　靈巧手研究現(xiàn)狀　　4.2.1　靈巧手代表性成果分析　　4.2.2　五指形靈巧手研究成果分析　4.3　五指形靈巧手?jǐn)?shù)學(xué)建?！　?.3.1　數(shù)學(xué)建模的理論基礎(chǔ)　　4.3.2　五指形靈巧手?jǐn)?shù)學(xué)建模　　4.3.3　五指形靈巧手運(yùn)動學(xué)模型　4.4　五指形靈巧手設(shè)計　　4.4.1　五指形靈巧手構(gòu)成　　4.4.2　執(zhí)行器控制裝置構(gòu)成　　4.4.3　分布式觸覺傳感器　4.5　雙腕協(xié)調(diào)控制　　4.5.1　雙腕協(xié)調(diào)控制特征　　4.5.2　控制系統(tǒng)設(shè)計第5章　五指形靈巧手作業(yè)　5.1　作業(yè)描述系統(tǒng)　　5.1.1　機(jī)器人程序設(shè)計語言　　5.1.2　狀態(tài)和事件　　5.1.3　狀態(tài)行動事件網(wǎng)絡(luò)　5.2　雙腕協(xié)調(diào)作業(yè)　　5.2.1　抓紙作業(yè)實驗　　……第6章　二足步行建模與控制第7章　二足步行機(jī)構(gòu)設(shè)計與示教第8章　網(wǎng)絡(luò)計算平臺第9章　人機(jī)交互技術(shù)第10章　智能交互模型參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　仿人機(jī)器是一種外觀與人類似，具有移動功能、感知功能、操作功能、學(xué)習(xí)能力、自治能力、聯(lián)想記憶、情感交流的智能機(jī)器人。它具有靈活的行走機(jī)構(gòu)，可以隨時走到需要的地方，包括一些對普通人來說不易到達(dá)的角落，完成人指定或預(yù)先設(shè)置的工作。仿人機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人相比有許多優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在它具有廣闊的活動空間和工作空間。仿人機(jī)器人的二足行走機(jī)構(gòu)能夠適應(yīng)各種地面，有較高的障礙逾越能力，能夠方便地上下臺階，通過不平整和不規(guī)則或者狹窄的路面，具有很小的移動“盲區(qū)”。仿人機(jī)器人具有人類的外觀，可以適應(yīng)人類的生活和工作環(huán)境。比如，在機(jī)械制造、化工生產(chǎn)、核電維修、包裝輸送、設(shè)備安裝等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，以及在軍事戰(zhàn)斗、醫(yī)療手術(shù)、科學(xué)教育、辦公事務(wù)、家務(wù)勞動等社會生活領(lǐng)域代替或者幫助人類完成各種工作，并且可以在許多方面擴(kuò)展人的能力?！　》氯藱C(jī)器人集機(jī)械、材料、電子、計算機(jī)、自動化等多門學(xué)科于一體，技術(shù)含量高、研究和開發(fā)難度大，它是一個國家高技術(shù)實力和發(fā)展水平的重要標(biāo)志。仿人機(jī)器人也是少有的高階、非線性、非完整約束的多自由度系統(tǒng)，它是研究各種新理論和新方法的一個非常理想的實驗平臺。同時，它也可以有力地推進(jìn)政治、社會、軍事領(lǐng)域的變革，并且促進(jìn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)’服務(wù)等行業(yè)的發(fā)展。因此，世界各發(fā)達(dá)國家不惜投入巨資進(jìn)行研究與開發(fā)。目前，日本和美國等許多發(fā)達(dá)國家的科學(xué)家都在仿人機(jī)器人研究與開發(fā)方面做了大量的工作，取得了突破性的進(jìn)展，仿人機(jī)器人已經(jīng)對人類社會產(chǎn)生了巨大的影響。

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