服務(wù)機(jī)器人

內(nèi)容概要

《高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材:服務(wù)機(jī)器人》主要介紹各種服務(wù)機(jī)器人的基本知識和關(guān)鍵技術(shù)及實際應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)《高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材:服務(wù)機(jī)器人》，讀者可以開拓視野、增加知識，深入地了解和掌握各種服務(wù)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)和最新成果及發(fā)展趨勢等，為今后研究和開發(fā)及應(yīng)用各種服務(wù)機(jī)器人打下堅實的基礎(chǔ)。

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月在澳大利亞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國際會議和國內(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

第1章概述 1.1機(jī)器人的歷史 1.2機(jī)器人的發(fā)展 1.3機(jī)器人的定義 1.4機(jī)器人的分類 1.5機(jī)器人與人類 1.6機(jī)器人與情感 1.7機(jī)器人與社會 1.8機(jī)器人與戰(zhàn)爭一 1.9機(jī)器人的未來 習(xí)題 第2章服務(wù)機(jī)器人的構(gòu)成 2.1服務(wù)機(jī)器人的“眼睛” 2.2服務(wù)機(jī)器人的“耳朵” 2.3服務(wù)機(jī)器人的“鼻子” 2.4服務(wù)機(jī)器人的“嘴巴” 2.5服務(wù)機(jī)器人的“手”和“腳” 2.6服務(wù)機(jī)器人的傳感器 2.6.1視覺傳感器 2.6.2聽覺傳感器 2.6.3紅外傳感器 2.6.4碰撞傳感器 2.6.5距離傳感器 2.6.6光敏傳感器 2.6.7光電編碼器 2.6.8角速度傳感器 2.6.9姿態(tài)傳感器 2.6.10力／2矩傳感器 2.6.11對人反應(yīng)傳感器 2.7服務(wù)機(jī)器人的驅(qū)動器·· 2.7.1驅(qū)動系統(tǒng) 2.7.2各種執(zhí)行器 2.7.3繼電器 2.7.4未來的執(zhí)行器 2.8服務(wù)機(jī)器人電源系統(tǒng) 2.8.1鉛酸蓄電池 2.8.2鋰電池 2.9服務(wù)機(jī)器人驅(qū)動芯片 2.10服務(wù)機(jī)器人控制系統(tǒng) 2.10.1伺服系統(tǒng) 2.10.2脈寬調(diào)制 習(xí)題 第3章民用機(jī)器人 3.1發(fā)展概況 3.2仿人機(jī)器人 3.3仿人機(jī)器人設(shè)計 3.3.1控制結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.3.2系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計 3.3.3仿真設(shè)計 3.3.4驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 3.3.5實驗與分析 3.3.6驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 3.4家政機(jī)器人 3.5醫(yī)療機(jī)器人 3.6助殘機(jī)器人 3.7迎賓機(jī)器人 3.8娛樂機(jī)器人 3.9專用機(jī)器人 習(xí)題 第4章警用機(jī)器人 4.1發(fā)展概況 4.2保安機(jī)器人 4.3排爆機(jī)器人 4.4救援機(jī)器人 4.5滅火機(jī)器人 4.6除雪機(jī)器人 4.7防化機(jī)器人 4.8機(jī)器人遠(yuǎn)程控制 4.8.1遠(yuǎn)程控制的研究現(xiàn)狀 4.8.2機(jī)器人運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ) 4.8.3機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)方程 4.8.4系統(tǒng)總體架構(gòu) 4.8.5視頻模塊相關(guān)技術(shù) 4.8.6視頻壓縮傳輸模塊 4.8.7多機(jī)械手協(xié)調(diào)控制 4.8.8總結(jié)與展望 習(xí)題 第5章軍用機(jī)器人 5.1發(fā)展概況 5.2同時定位與地圖構(gòu)建概況 5.2.1研究背景 5.2.2研究現(xiàn)狀 5.2.3研究內(nèi)容 5.3同時定位與地圖構(gòu)建 5.3.1 SLAM問題描述 5.3.2 SLAM問題相關(guān)知識 5.3.3 SLAM的關(guān)鍵問題 5.3.4 SLAM問題的主要解決方法 5.3.5基于距離傳感器的SLAM 5.3.6基于視覺的機(jī)器人車輛vSLAM  5.3.7 SURF算法與環(huán)境認(rèn)知 5.3.8結(jié)論與展望 5.4機(jī)器人車輛 5.4.1遙控式車輛 5.4.2自主式車輛 5.5機(jī)器人士兵 5.6偵察機(jī)器人 5.7支援機(jī)器人 5.8機(jī)器人大戰(zhàn) 習(xí)題 第6章水下機(jī)器人 6.1發(fā)展概況 6.2水下機(jī)器人設(shè)計[185～196] 6.2.1概述 6.2.2魚類游動模型 6.2.3魚類游動模式建模 6.2.4仿真 6.2.5真實機(jī)器魚實驗 6.3水下機(jī)器人定位導(dǎo)航[197] 6.3.1概述 6.3.2實驗研究 6.3.3結(jié)論 6.4模塊化水下機(jī)器人設(shè)計[209～219] 6.4.1引言 6.4.2相關(guān)工作 6.4.3 水下模塊化機(jī)器人設(shè)計[209～219]  6.4.4實驗 6.4.5未來工作 6.5有人有纜水下機(jī)器人 6.6無人有纜水下機(jī)器人 6.7無人無纜水下機(jī)器人 6.8魚形水下機(jī)器人 6.9水下掃雷機(jī)器人 6.10其他水下機(jī)器人 6.11水下機(jī)器人聯(lián)網(wǎng) 習(xí)題 第7章飛行機(jī)器人 7.1發(fā)展概況 7.2無人機(jī)建模與控制[220] 7.2.1緒論 7.2.2 RUAVs動力學(xué)建模 7.2.3 RUAV控制 7.3無人機(jī)路徑規(guī)劃 7.3.1 引言 …… 第8章 空間機(jī)器人 第9章機(jī)器人安全 第10章機(jī)器人未來 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   日本推出了一款牙科訓(xùn)練機(jī)器人，如圖3.34（d）所示。這款具有人類特點的“牙科病人”機(jī)器人Simroid的設(shè)計目的是要幫助牙科實習(xí)醫(yī)生在臨床培訓(xùn)中，用最溫柔的方式給患者進(jìn)行治療。Simroid潔白的牙齒上安裝有多個傳感器，當(dāng)牙科實習(xí)醫(yī)生的工具接觸到虛擬的神經(jīng)時，它就會適時地叫喊出聲來。在醫(yī)療教學(xué)領(lǐng)域越來越頻繁地用到計算機(jī)控制的患病機(jī)器人，它們可以提高現(xiàn)實對象的訓(xùn)練效果。當(dāng)然全部用患病機(jī)器人取代病人不行，但是患病機(jī)器人卻可以自由地用作實驗平臺。此外，位于香港科學(xué)園的美國Intuitive Automata公司研發(fā)了一款名為Autom的減肥機(jī)器人，如圖3.34（e）所示。只需輸入個人資料，它就會生成一個專屬你的減肥清單，其中包括每天吃什么和做多少運(yùn)動。在減肥過程中，它會隨時反饋信息并鼓勵你。 讓機(jī)器人醫(yī)生登堂人室取代真正的醫(yī)生，這聽起來可有點讓人覺得害怕，畢竟人們習(xí)慣了醫(yī)生面對面地為人們診斷和開藥，一旦在身邊沒有醫(yī)生的情況下接受一系列的身體檢查，多少讓人覺得不習(xí)慣。美國InTouch高科技公司提供的機(jī)器人RP一7則可以解決上述問題。RP—7看似遠(yuǎn)在天邊，服務(wù)卻近在眼前，近得讓病人感覺似乎醫(yī)生時刻都在自己的病榻旁，如圖3.35（a）所示。RP—7可由一臺操縱桿控制，并且配有一個電視屏幕以便病人能夠?qū)崟r地接受醫(yī)生的診斷。RP—7已經(jīng)在世界上許多醫(yī)院投入了使用。當(dāng)然最受用的是那些分娩中的準(zhǔn)媽媽，因為她們可以不必在苦苦煎熬中等待婦產(chǎn)科醫(yī)生的現(xiàn)身。在RP—7的協(xié)助下，醫(yī)生們可以隨時出現(xiàn)在屏幕上幫助孕婦們安心地待產(chǎn)。隨著一些附有預(yù)先診斷、監(jiān)控病人、遠(yuǎn)距離會診的多功能裝置的發(fā)展，家庭保健的遠(yuǎn)程醫(yī)療上了一個新的臺階。例如，MARCH運(yùn)送機(jī)器人，遠(yuǎn)距離醫(yī)療的概念還包含利用藍(lán)牙醫(yī)療裝置為病人進(jìn)行遞送的醫(yī)院傳染病部門。作為一個大型遠(yuǎn)程醫(yī)療項目的一部分，香港城市大學(xué)的研發(fā)小組在“醫(yī)用即插即用”交流協(xié)議和同時獲取ECG及心肺聽診的多功能聽診開發(fā)做出了貢獻(xiàn)。 許多醫(yī)學(xué)專家預(yù)測，未來10年內(nèi)大多數(shù)手術(shù)將無須從皮膚上劃開大切口，納米機(jī)器人研究的進(jìn)步將幫助醫(yī)生實現(xiàn)在病人體內(nèi)“漫游”，觀察病灶等異常情況，從而在更合適的部位進(jìn)行治療。目前，已經(jīng)有許多的醫(yī)療機(jī)器人被運(yùn)用于微創(chuàng)外科和其他需要精準(zhǔn)切割的手術(shù)及內(nèi)窺鏡檢查等領(lǐng)域。例如，意大利圣安娜大學(xué)發(fā)明的生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人可以用“爪子”沿人體的消化路線移動，檢查從喉嚨到胃部及十二指腸的每個部位。

編輯推薦

《高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材:服務(wù)機(jī)器人》內(nèi)容翔實、深入淺出、可讀性強(qiáng)，是一本學(xué)術(shù)性和實用性都很強(qiáng)的著作?！陡叩仍盒Ｐ畔⒓夹g(shù)規(guī)劃教材:服務(wù)機(jī)器人》既可作為在科學(xué)研究、軍事戰(zhàn)斗、災(zāi)難救援、教育娛樂、家政服務(wù)等各個行業(yè)從事服務(wù)機(jī)器人研究和開發(fā)及應(yīng)用的科學(xué)研究工作者和工程技術(shù)人員的參考書，也可作為人工智能、自動控制、機(jī)械工程、電子信息、計算機(jī)等專業(yè)的大中專院校學(xué)生的教材和參考書。

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