移動作業機器人感知、規劃與控制（簡體書）

本書系統深入地介紹移動作業機器人系統的視覺感知與智能控制理論方法、算法及應用。全書共分十章，內容包括自主移動機器人的攝像機標定、分辨率自適應的目標檢測、基於多模態和多任務學習的目標識別；自主移動機器人的神經動力學運動規劃、採樣運動規劃；移動作業機械臂的神經網絡滑模控制、模糊CMAC魯棒控 制、自適應魯棒控制等；以及在面向智能製造的移動作業機器人和物流無人車、面向服務的移動機械手、面向特種作業的冷凝器清洗機器人等實際系統和生產中的應用。

王耀南,教授、博士生導師、湖南大學電氣與信息工程學院院長。國家“十二五”863智能機器人主題專家，機器人視覺感知與控制技術國家工程實驗室主任。德國Bremen大學客座教授，國家“百千萬人才工程”入選者，德國洪堡優秀學者，國家973項目和國家自然科學基金委員會評審委員、中國自動化學會常務理事，中國電子學會理事、中國人工智能學會理事、中國電工技術學會理事、湖南省自動化學會理事長。

第1章 緒論 (正在撰寫，2萬字) 第 2 章攝像機自標定(4.5萬字) 2.1 引言 2.2 空間幾何變換與攝像機透視投影模型 2.2.1 空間幾何變換 2.2.2 相機透視投影模型 2.2.3 無窮遠平面 2.3 攝像機自標定主要方法 2.3.1 利用絕對對偶二次曲面的自標定方法 2.3.2 利用Kruppa 方程的自標定方法 2.3.3 分層求解的自標定方法 2.4 等角度圓周運動下的攝像機自標定 2.4.1 幀間等角度圓周運動約束下的無窮遠平面成像 2.4.2 連續幀優化求解無窮遠平面坐標2.4.3 仿真實驗結果與分析 2.5 利用環境中直線進行攝像機在線自標定方法 2.5.1 利用消影點進行攝像機標定的基本原理 2.5.2 曼哈頓場景下的消影點估計 2.5.3 准曼哈頓場景下的直線擬合 2.5.4 長度加權的消影點估計 2.6 實驗結果及分析 2.7 本章小結 參考文獻 第 3 章分辨率自適應的目標檢測(2.1萬字) 3.1 引言 3.2 基於高分辨率和低分辨率特徵融合的目標檢測方法 3.3 主要數學表示 3.4 數學模型 3.4.1 散度項 3.4.2 判別項 3.4.3 整體模型 3.5模型優化求解方法 3.5.1 最小化判別項 3.5.2 最小化散度項 3.5.2 整體優化 3.6 算法收斂性分析與複雜度分析 3.7 實驗結果與分析 3.8 本章小結 參考文獻 第 4 章基於多模態和多任務學習的目標識別(4萬字) 4.1 引言 4.2 多核嵌入的測度學習 4.2.1 測度學習基本原理 4.2.2 加權映射連接的多核嵌入測度學習模型 4.2.2 模型優化求解方法 4.2.3 實驗結果與算法分析 4.3 樹結構嵌入的多任務-多模態學習 4.3.1 結構化稀疏引導範數基本知識及其在機器學習中的應用4.3.2 樹結構嵌入的多任務-多模態學習模型 4.3.3 模型優化求解 4.3.4 實驗結果與算法分析 4.4 本章小結 參考文獻 第 5 章自主移動機器人的神經動力學運動規劃(2.1萬字) 5.1 引言 5.2 神經動力學的基本概念 5.2.1 神經動力學的基本原理 5.2.2 神經動力學的特點 5.2.3 神經動力學在極限情況下的問題 5.3 問題描述 5.4 基於神經動力學的運動規劃方法設計 5.4.1 改進型神經動力學運動規劃 5.4.2 性能分析5.4.3 仿真實驗 5.5 本章小結 參考文獻第6 章自主移動機器人的採樣運動規劃(2.9萬字) 6.1 引言 6.2 採樣運動規劃的基本概念 6.2.1 採樣運動規劃的基本原理 6.2.2 採樣運動規劃的特點 6.3 局部環境增量採樣運動規劃設計 6.3.1 問題描述 6.3.2 主要方法 6.3.3 性能分析 6.4 仿真與實驗分析 6.4.1 仿真對比及分析 6.4.2 極限情況下仿真驗證 6.4.3 實驗驗證 6.5 本章小結 參考文獻 第7章 移動機械臂的神經網絡滑模控制(2.2萬字) 7.1 引言 7.2 滑模變結構的基本概念 7.2.1變結構控制的基本原理 7.2.2 變結構控制的特點 7.2.3 變結構控制的抖振問題 7.3 滑模跟蹤控制器設計 7.3.1 問題描述 7.3.2 滑模控制器設計 7.3.3 仿真實驗 7.4 基於神經網絡的滑模跟蹤控制器設計 7.4.1 神經網絡 7.4.2 控制器和神經網絡學習算法設計 7.4.3 仿真實驗 7.5 本章小結 第8章 移動機械臂的模糊CMAC建模與魯棒H￥控制(1.8萬字) 8.1 引言 8.2 模糊CMAC神經網絡 8.2.1 CMAC神經網絡 8.2.2 FCMAC神經網絡的原理和結構8.3 問題描述 8.4 基於模糊CMAC神經網絡的魯棒H￥控制器設計 8.4.1 模糊CMAC神經網絡建模 8.4.2 魯棒H￥控制與穩定性分析 8.5 實驗研究 8.5.1 實驗1 8.5.2 實驗2 8.5.3 實驗3 8.6 本章小結 第9章 移動機械臂的魯棒自適應控制(2.4萬字) 9.1 引言 9.2 移動平檯子系統的魯棒自適應控制 9.2.1 運動學控制器設計 9.2.2 基於動力學系統的Lyapunov函數設計 9.3 機械臂子系統的魯棒自適應控制 9.4 移動機械臂的魯棒自適應控制 9.4.1移動機械臂的Lyapunov函數設計 9.4.2 部分參數已知情況下魯棒自適應控制器 9.4.3 全部參數均未知情況下魯棒自適應控制器 9.5 仿真實驗 9.5.1 實驗1 9.5.2 實驗2 9.6 本章小結 第10章 應用實例(正在撰寫，2.6萬字) 附錄A 移動機械臂的數學模型(1.4萬字) A.1 非完整約束與非完整系統 A.2 非完整移動機器人 A.2.1 運動學模型 A.2.2 動力學模型 A.3 多關節機械臂 A.4 非完整移動機械臂的數學模型 A.4.1 整體控制模型 A.4.2 分散控制模型A.5 相關數學基礎 A.6 本章小結