服務機器人（簡體書）

第1章概述
1．1機器人的歷史
1．2機器人的發展
1．3機器人的定義
1．4機器人的分類
1．5機器人與人類
1．6機器人與情感
1．7機器人與社會
1．8機器人與戰爭
1．9機器人的未來
習題
第2章服務機器人的構成
2．1服務機器人的“眼睛”
2．2服務機器人的“耳朵”
2．3服務機器人的“鼻子”
2．4服務機器人的“嘴巴”
2．5服務機器人的“手”和“腳”
2．6服務機器人的傳感器
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姿態傳感器
2．6．10力\/力矩傳感器
2．6．11對人反應傳感器
2．7服務機器人的驅動器
2．7．1驅動系統
2．7．2各種執行器
2．7．3繼電器
2．7．4未來的執行器
2．8服務機器人電源系統
2．8．1鉛酸蓄電池
2．8．2鋰電池
2．9服務機器人驅動芯片
2．10服務機器人控制系統
2．10．1伺服系統
2．10．2脈寬調製
習題
第3章民用機器人
3．1發展概況
3．2仿人機器人
3．3仿人機器人設計
3．3．1控制結構設計
3．3．2系統機構設計
3．3．3仿真設計
3．3．4驅動系統設計與實現
3．3．5實驗與分析
3．3．6驅動系統設計與實現
3．4家政機器人
3．5醫療機器人
3．6助殘機器人
3．7迎賓機器人
3．8娛樂機器人
3．9專用機器人
習題
第4章警用機器人
4．1發展概況
4．2保安機器人
4．3排爆機器人
4．4救援機器人
4．5滅火機器人
4．6除雪機器人
4．7防化機器人
4．8機器人遠程控制
4．8．1遠程控制的研究現狀
4．8．2機器人運動學基礎
4．8．3機械臂運動學方程
4．8．4系統總體架構
4．8．5視頻模塊相關技術
4．8．6視頻壓縮傳輸模塊
4．8．7多機械手協調控制
4．8．8總結與展望
習題
第5章軍用機器人
5．1發展概況
5．2同時定位與地圖構建概況
5．2．1研究背景
5．2．2研究現狀
5．2．3研究內容
5．3同時定位與地圖構建
5．3．1slam問題描述
5．3．2slam問題相關知識
5．3．3slam的關鍵問題
5．3．4slam問題的主要解決方法
5．3．5基於距離傳感器的slam
5．3．6基於視覺的機器人車輛vslam
5．3．7surf算法與環境認知
5．3．8結論與展望
5．4機器人車輛
5．4．1遙控式車輛
5．4．2自主式車輛
5．5機器人士兵
5．6偵察機器人
5．7支援機器人
5．8機器人大戰
習題
第6章水下機器人
6．1發展概況
6．2水下機器人設計［185～196］
6．2．1概述
6．2．2魚類遊動模型
6．2．3魚類遊動模式建模
6．2．4仿真
6．2．5真實機器魚實驗
6．3水下機器人定位導航［197］
6．3．1概述
6．3．2實驗研究
6．3．3結論
6．4模塊化水下機器人設計［209～219］
6．4．1引言
6．4．2相關工作
6．4．3水下模塊化機器人設計［209～219］
6．4．4實驗
6．4．5未來工作
6．5有人有纜水下機器人
6．6無人有纜水下機器人
6．7無人無纜水下機器人
6．8魚形水下機器人
6．9水下掃雷機器人
6．10其他水下機器人
6．11水下機器人聯網
習題
第7章飛行機器人
7．1發展概況
7．2無人機建模與控制［220］
7．2．1緒論
7．2．2ruavs動力學建模
7．2．3ruav控制
7．3無人機路徑規劃
7．3．1引言
7．3．2基於voronoi圖和dijkstra算法的路徑規劃
7．3．3基於人工勢場法的碰撞避免
7．3．4柵格法
7．3．5路徑規劃的未來發展
7．4無人機系統設計［230～239］
7．4．1無人機簡介
7．4．2無人機系統
7．4．3obc系統
7．4．4地面站點
7．4．5測試和結果
7．4．6結語
7．5美國無人機
7．6中國無人機
7．7其他無人機
7．8微型無人機
習題
第8章空間機器人
8．1發展概述
8．2空間機器人建模
8．2．1引言
8．2．2運動學和動力學模型
8．2．3廣義動力學建模
8．2．4仿真結果
8．3多機器人協調控制
8．3．1協調控制策略
8．3．2協調操作任務分類
8．3．3多機器人協調搬運
8．3．4多機器人協調裝配
8．3．5協調擰螺絲運動學方程
8．3．6協調倒水運動學方程
8．3．7實驗平臺與結果分析
8．4行星探測機器人
8．4．1引言
8．4．2以往的火山探測機器人
8．4．3初步活動
8．4．4robovolc系統
8．4．5功能本地化
8．4．6在mt．etna火山試驗
8．5月球探測機器人
8．5．1美國月球探測機器人
8．5．2中國月球探測機器人
8．5．3其他月球探測機器人
8．6火星探測機器人
8．6．1美國火星探測機器人
8．6．2中國火星探測機器人
8．6．3其他火星探測機器人
8．7其他行星探測機器人
習題
第9章機器人安全
9．1緒論
9．1．1引言
9．1．2發展概況
9．2網絡安全知識與環境搭建
9．2．1網絡安全知識
9．2．2服務器環境搭建
9．3有線網絡安全訪問解決方案
9．3．1身份認證解決方案
9．3．2保密通信解決方案
9．3．3解決方案實現方法
9．4無線網絡安全訪問解決方案
9．4．1wap協議
9．4．2解決方案
9．4．3算法實現
9．4．4方案分析
9．4．5本節總結
9．5一種新型公鑰密碼算法
9．5．1服務器端密碼算法
9．5．2客戶端加密算法
9．6結束語
習題
第10章機器人未來
10．1發展趨勢
10．2仿生機器人
10．2．1獸型機器人
10．2．2蛇形機器人
10．2．3“昆蟲”機器人
10．2．4“蠍子”機器人
10．2．5“蝸牛”機器人
10．2．6“壁虎”機器人
10．2．7“爬樹”機器人
10．3未來服務機器人
10．3．1自適應機器人
10．3．2球形機器人
10．3．3微型機器人
10．3．4納米機器人
10．3．5無線機器人
10．4其他機器人
10．4．1太陽能飛機
10．4．2超級機器人
10．4．3廣域機器人
10．5服務機器人的電源
10．6服務機器人的材料
習題
參考文獻

《高等院校信息技術規劃教材:服務機器人》內容翔實、深入淺出、可讀性強，是一本學術性和實用性都很強的著作。《高等院校信息技術規劃教材:服務機器人》既可作為在科學研究、軍事戰斗、災難救援、教育娛樂、家政服務等各個行業從事服務機器人研究和開發及應用的科學研究工作者和工程技術人員的參考書，也可作為人工智能、自動控制、機械工程、電子信息、計算機等專業的大中專院校學生的教材和參考書。

第1章概述
1．1機器人的歷史
1．2機器人的發展
1．3機器人的定義
1．4機器人的分類
1．5機器人與人類
1．6機器人與情感
1．7機器人與社會
1．8機器人與戰爭
1．9機器人的未來
習題
第2章服務機器人的構成
2．1服務機器人的“眼睛”
2．2服務機器人的“耳朵”
2．3服務機器人的“鼻子”
2．4服務機器人的“嘴巴”
2．5服務機器人的“手”和“腳”
2．6服務機器人的傳感器
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姿態傳感器
2．6．10力\/力矩傳感器
2．6．11對人反應傳感器
2．7服務機器人的驅動器
2．7．1驅動系統
2．7．2各種執行器
2．7．3繼電器
2．7．4未來的執行器
2．8服務機器人電源系統
2．8．1鉛酸蓄電池
2．8．2鋰電池
2．9服務機器人驅動芯片
2．10服務機器人控制系統
2．10．1伺服系統
2．10．2脈寬調製
習題
第3章民用機器人
3．1發展概況
3．2仿人機器人
3．3仿人機器人設計
3．3．1控制結構設計
3．3．2系統機構設計
3．3．3仿真設計
3．3．4驅動系統設計與實現
3．3．5實驗與分析
3．3．6驅動系統設計與實現
3．4家政機器人
3．5醫療機器人
3．6助殘機器人
3．7迎賓機器人
3．8娛樂機器人
3．9專用機器人
習題
第4章警用機器人
4．1發展概況
4．2保安機器人
4．3排爆機器人
4．4救援機器人
4．5滅火機器人
4．6除雪機器人
4．7防化機器人
4．8機器人遠程控制
4．8．1遠程控制的研究現狀
4．8．2機器人運動學基礎
4．8．3機械臂運動學方程
4．8．4系統總體架構
4．8．5視頻模塊相關技術
4．8．6視頻壓縮傳輸模塊
4．8．7多機械手協調控制
4．8．8總結與展望
習題
第5章軍用機器人
5．1發展概況
5．2同時定位與地圖構建概況
5．2．1研究背景
5．2．2研究現狀
5．2．3研究內容
5．3同時定位與地圖構建
5．3．1slam問題描述
5．3．2slam問題相關知識
5．3．3slam的關鍵問題
5．3．4slam問題的主要解決方法
5．3．5基於距離傳感器的slam
5．3．6基於視覺的機器人車輛vslam
5．3．7surf算法與環境認知
5．3．8結論與展望
5．4機器人車輛
5．4．1遙控式車輛
5．4．2自主式車輛
5．5機器人士兵
5．6偵察機器人
5．7支援機器人
5．8機器人大戰
習題
第6章水下機器人
6．1發展概況
6．2水下機器人設計［185～196］
6．2．1概述
6．2．2魚類遊動模型
6．2．3魚類遊動模式建模
6．2．4仿真
6．2．5真實機器魚實驗
6．3水下機器人定位導航［197］
6．3．1概述
6．3．2實驗研究
6．3．3結論
6．4模塊化水下機器人設計［209～219］
6．4．1引言
6．4．2相關工作
6．4．3水下模塊化機器人設計［209～219］
6．4．4實驗
6．4．5未來工作
6．5有人有纜水下機器人
6．6無人有纜水下機器人
6．7無人無纜水下機器人
6．8魚形水下機器人
6．9水下掃雷機器人
6．10其他水下機器人
6．11水下機器人聯網
習題
第7章飛行機器人
7．1發展概況
7．2無人機建模與控制［220］
7．2．1緒論
7．2．2ruavs動力學建模
7．2．3ruav控制
7．3無人機路徑規劃
7．3．1引言
7．3．2基於voronoi圖和dijkstra算法的路徑規劃
7．3．3基於人工勢場法的碰撞避免
7．3．4柵格法
7．3．5路徑規劃的未來發展
7．4無人機系統設計［230～239］
7．4．1無人機簡介
7．4．2無人機系統
7．4．3obc系統
7．4．4地面站點
7．4．5測試和結果
7．4．6結語
7．5美國無人機
7．6中國無人機
7．7其他無人機
7．8微型無人機
習題
第8章空間機器人
8．1發展概述
8．2空間機器人建模
8．2．1引言
8．2．2運動學和動力學模型
8．2．3廣義動力學建模
8．2．4仿真結果
8．3多機器人協調控制
8．3．1協調控制策略
8．3．2協調操作任務分類
8．3．3多機器人協調搬運
8．3．4多機器人協調裝配
8．3．5協調擰螺絲運動學方程
8．3．6協調倒水運動學方程
8．3．7實驗平臺與結果分析
8．4行星探測機器人
8．4．1引言
8．4．2以往的火山探測機器人
8．4．3初步活動
8．4．4robovolc系統
8．4．5功能本地化
8．4．6在mt．etna火山試驗
8．5月球探測機器人
8．5．1美國月球探測機器人
8．5．2中國月球探測機器人
8．5．3其他月球探測機器人
8．6火星探測機器人
8．6．1美國火星探測機器人
8．6．2中國火星探測機器人
8．6．3其他火星探測機器人
8．7其他行星探測機器人
習題
第9章機器人安全
9．1緒論
9．1．1引言
9．1．2發展概況
9．2網絡安全知識與環境搭建
9．2．1網絡安全知識
9．2．2服務器環境搭建
9．3有線網絡安全訪問解決方案
9．3．1身份認證解決方案
9．3．2保密通信解決方案
9．3．3解決方案實現方法
9．4無線網絡安全訪問解決方案
9．4．1wap協議
9．4．2解決方案
9．4．3算法實現
9．4．4方案分析
9．4．5本節總結
9．5一種新型公鑰密碼算法
9．5．1服務器端密碼算法
9．5．2客戶端加密算法
9．6結束語
習題
第10章機器人未來
10．1發展趨勢
10．2仿生機器人
10．2．1獸型機器人
10．2．2蛇形機器人
10．2．3“昆蟲”機器人
10．2．4“蠍子”機器人
10．2．5“蝸牛”機器人
10．2．6“壁虎”機器人
10．2．7“爬樹”機器人
10．3未來服務機器人
10．3．1自適應機器人
10．3．2球形機器人
10．3．3微型機器人
10．3．4納米機器人
10．3．5無線機器人
10．4其他機器人
10．4．1太陽能飛機
10．4．2超級機器人
10．4．3廣域機器人
10．5服務機器人的電源
10．6服務機器人的材料
習題
參考文獻

日本推出了一款牙科訓練機器人，如圖3.34（d）所示。這款具有人類特點的“牙科病人”機器人Simroid的設計目的是要幫助牙科實習醫生在臨床培訓中，用最溫柔的方式給患者進行治療。Simroid潔白的牙齒上安裝有多個傳感器，當牙科實習醫生的工具接觸到虛擬的神經時，它就會適時地叫喊出聲來。在醫療教學領域越來越頻繁地用到計算機控制的患病機器人，它們可以提高現實對象的訓練效果。當然全部用患病機器人取代病人不行，但是患病機器人卻可以自由地用作實驗平臺。此外，位于香港科學園的美國Intuitive Automata公司研發了一款名為Autom的減肥機器人，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動。在減肥過程中，它會隨時反饋信息并鼓勵你。
讓機器人醫生登堂人室取代真正的醫生，這聽起來可有點讓人覺得害怕，畢竟人們習慣了醫生面對面地為人們診斷和開藥，一旦在身邊沒有醫生的情況下接受一系列的身體檢查，多少讓人覺得不習慣。美國InTouch高科技公司提供的機器人RP一7則可以解決上述問題。RP—7看似遠在天邊，服務卻近在眼前，近得讓病人感覺似乎醫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實時地接受醫生的診斷。RP—7已經在世界上許多醫院投入了使用。當然最受用的是那些分娩中的準媽媽，因為她們可以不必在苦苦煎熬中等待婦產科醫生的現身。在RP—7的協助下，醫生們可以隨時出現在屏幕上幫助孕婦們安心地待產。隨著一些附有預先診斷、監控病人、遠距離會診的多功能裝置的發展，家庭保健的遠程醫療上了一個新的臺階。例如，MARCH運送機器人，遠距離醫療的概念還包含利用藍牙醫療裝置為病人進行遞送的醫院傳染病部門。作為一個大型遠程醫療項目的一部分，香港城市大學的研發小組在“醫用即插即用”交流協議和同時獲取ECG及心肺聽診的多功能聽診開發做出了貢獻。
許多醫學專家預測，未來10年內大多數手術將無須從皮膚上劃開大切口，納米機器人研究的進步將幫助醫生實現在病人體內“漫游”，觀察病灶等異常情況，從而在更合適的部位進行治療。目前，已經有許多的醫療機器人被運用于微創外科和其他需要精準切割的手術及內窺鏡檢查等領域。例如，意大利圣安娜大學發明的生物醫學機器人可以用“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。