机器人学、机器视觉与控制

机器人学、机器视觉与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业出版社
作者:[澳] Peter Corke(彼得 科克)
出品人:
页数:552
译者:刘荣
出版时间:2016-5-1
价格:99
装帧:平装
isbn号码:9787121259906
丛书系列:经典译丛·人工智能与智能系统
图书标签:
  • 机器人
  • 图像视觉
  • 经典教材
  • 工程
  • Robot
  • 数学
  • matlab
  • 机器人学
  • 机器视觉
  • 控制理论
  • 人工智能
  • 自动化
  • 计算机视觉
  • 机器人导航
  • 深度学习
  • 图像处理
  • 智能系统
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具体描述

《智能感知与自主行动:机械臂的革新之旅》 本书将带领您深入探索现代机械臂技术的核心驱动力——智能感知与自主行动。不同于传统的工业自动化,本书聚焦于赋予机械臂“看”、“听”、“触”以及“思考”的能力,使其能够理解并适应复杂多变的工作环境,从而实现前所未有的自主性和灵活性。 第一部分:感知世界的“眼睛”——高级机器视觉 在这一部分,我们将从基础的图像处理原理出发,逐步揭示如何让机械臂“看懂”世界。内容涵盖: 三维空间感知与重建: 深入讲解深度相机(如结构光、ToF)的工作原理,以及点云数据的处理与分析方法。我们将探讨如何通过多视角立体匹配、深度学习模型,精确地获取目标物体的三维形状、姿态和位置信息,为机械臂提供精确的导航依据。 目标识别与跟踪: 介绍主流的目标检测算法(如YOLO、Faster R-CNN)及其在工业场景下的应用。我们将详细讲解如何训练模型以识别特定零件、障碍物,并实时跟踪其运动轨迹,确保机械臂能够准确抓取和操作。 环境理解与场景分割: 探讨语义分割和实例分割技术,使机械臂不仅能识别物体,更能理解物体的类别、属性以及它们在整个场景中的相互关系。这对于实现复杂的装配、分拣任务至关重要。 低光照与恶劣环境下的视觉: 针对工业生产中常见的挑战,如低照度、反光、遮挡等,我们将介绍增强型图像处理技术、多模态融合(如红外与可见光融合)以及深度学习模型的鲁棒性提升策略,确保视觉系统在各种不利条件下依然可靠。 第二部分:理解与决策的“大脑”——智能控制与规划 有了精准的感知能力,如何让机械臂高效、安全地完成任务是关键。本部分将重点介绍驱动机械臂“思考”和“行动”的智能控制与规划技术: 动力学建模与自适应控制: 详细阐述机械臂的运动学和动力学模型,并介绍PID控制、模型预测控制(MPC)等经典控制方法。在此基础上,我们将深入探讨自适应控制和鲁棒控制技术,使机械臂能够应对模型不确定性、外部扰动以及负载变化,实现平稳、精确的运动。 轨迹规划与优化: 介绍从笛卡尔空间到关节空间的轨迹生成方法,包括插值法、优化法等。我们将重点关注如何生成平滑、无碰撞、能量最优的运动轨迹,以提高操作效率并降低机械臂的磨损。 强化学习在运动控制中的应用: 探索如何利用强化学习(RL)技术,让机械臂通过与环境交互来学习最优的控制策略。我们将讲解Q-learning、DDPG等算法,以及如何将其应用于抓取、放置、路径跟随等任务,实现无需显式建模的智能控制。 行为决策与任务重规划: 介绍如何基于感知信息和任务需求,使机械臂能够自主做出决策。我们将讨论状态机、有限自动机以及基于规则的专家系统,并引入基于场景理解的动态任务重规划能力,使得机械臂能够应对突发情况,如目标物丢失、工作空间变化等。 第三部分:协同与进化的“伙伴”——多机械臂协同与学习 在更高级的应用场景中,机械臂往往需要与其他系统甚至其他机械臂协同工作。本部分将拓展到更广阔的智能制造和人机交互领域: 多机械臂协同抓取与装配: 探讨如何协调多个机械臂 simultaneously 进行复杂任务,如大型部件的搬运、组装。我们将重点讲解协同路径规划、任务分配以及通信协调机制。 人机协作与安全交互: 介绍如何设计安全、直观的人机交互界面,使人类操作员能够与机械臂高效协作。我们将探讨基于视觉和力觉的人体姿态与意图识别,以及软约束控制策略,确保操作过程中的人员安全。 机器学习驱动的技能学习与迁移: 深入研究如何让机械臂通过少量数据或模拟环境进行学习,并将其学习到的技能迁移到新的任务或环境中。我们将介绍模仿学习、迁移学习以及在线学习的方法,不断提升机械臂的智能化水平。 本书结构清晰,理论与实践相结合,通过丰富的案例分析,旨在为读者提供一个全面而深入的视角,理解和掌握驱动现代机械臂实现智能感知与自主行动的关键技术,为推动下一代机器人技术的发展奠定坚实基础。无论您是机器人领域的初学者,还是希望深化对先进机器人技术的理解的专业人士,本书都将是一份宝贵的参考。

作者简介

目录信息

读后感

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这本书写得很好,不管是排版,还是内容,英语写得也很流畅。当然他本身就是一个母语者。 在看了FutureLearn上面看了这个教授的相关课程之后,也在找来了这本书看来之后,我吃饱了撑的觉得应该找这个教授联系一下,问他要一个授权以便可以把另外一个网站上的视频内容发布到B站上...

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33页四元数时, >>q = Quaternion( rpy2tr ( 0.1,0.2,0.3 ) ) 出错! >> q = Quaternion( rpy2tr ( 0.1,0.2,0.3 ) ) Error using Quaternion (line 122) bad argument to quaternion constructor !!! 我直接输入四个数是没问题的! >> q = Quaternion([1,...  

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评分

这本书写得很好,不管是排版,还是内容,英语写得也很流畅。当然他本身就是一个母语者。 在看了FutureLearn上面看了这个教授的相关课程之后,也在找来了这本书看来之后,我吃饱了撑的觉得应该找这个教授联系一下,问他要一个授权以便可以把另外一个网站上的视频内容发布到B站上...

用户评价

评分

书中关于机器学习在机器人技术中的应用的探讨,让我看到了人工智能的强大驱动力。从强化学习到深度学习,这些技术如何被用来训练机器人学习复杂的技能,例如抓取、行走,甚至是与人类进行自然语言交互,都令我感到兴奋。我能够想象,在未来,机器人将不再仅仅是执行预设程序的机器,而是能够通过学习和适应,变得更加智能和自主。 我对书中关于“学习”的章节印象尤为深刻。例如,机器人如何通过试错来掌握一项新技能,或者如何从大量的示例数据中提取规律。这与我们人类的学习过程有着惊人的相似之处。这种“智能”的体现,让我对机器人的未来充满了无限的遐想,它们将如何改变我们的工作、生活,甚至是我们对“智能”本身的理解。

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总的来说,《机器人学、机器视觉与控制》是一本内容翔实、条理清晰、极具启发性的专业书籍。它以一种系统性的方式,将机器人学的核心概念、机器视觉的关键技术以及控制理论的应用进行了深入浅出的阐述。对于想要了解和学习机器人技术的人来说,这本书无疑是一个绝佳的选择。它为我打开了一扇通往未来智能世界的大门,让我对这项正在改变世界的科技有了更深刻的认识和更热烈的期待。 这本书的编写风格和内容深度,都让我觉得它不仅仅是一本“教科书”,更像是一位经验丰富的导师,耐心地引导我一步步探索机器人技术的奥秘。我能够从中学习到严谨的科学思维,也能感受到科技进步带来的无限可能。这是一种非常宝贵的学习体验,让我对未来的学习和研究充满了信心。

评分

而机器视觉的部分,更是让我叹为观止。书中所描述的图像采集、特征提取、目标识别等技术,无不展现了机器“看”世界的奇妙能力。我曾经以为机器只能识别简单的形状,但阅读后才发现,原来它们能够通过复杂的算法,从海量的像素点中辨别出人脸、物体,甚至理解场景的上下文关系。书中对各种图像处理算法的介绍,如边缘检测、滤波、匹配等,虽然专业性很强,但通过大量的实例和图例,我能够大致领会这些算法的作用和原理,想象着它们在自动驾驶汽车、工业检测、安防监控等领域的广泛应用,不禁让我对未来的生活充满了期待。 特别是关于三维重建和SLAM(即时定位与地图构建)的章节,让我脑洞大开。想象一下,一个机器人能够在一个未知的环境中边探索边绘制地图,同时确定自身在地图中的位置,这简直就是现实版的“任意门”。书中的描述让我意识到,这背后需要强大的计算能力、精密的传感器以及高度协同的算法。这种能力的应用前景是如此广阔,无论是用于太空探索、灾难救援,还是简单的室内导航,都将带来革命性的改变。

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尽管我并非专业人士,但通过阅读《机器人学、机器视觉与控制》,我对于机器人世界有了更清晰、更系统的认知。这本书让我看到了技术的进步是如何一步步推动着社会的发展,也让我对我们正在迈向的未来科技时代有了更深的理解和期待。它是一本能够激发思考、拓展视野的优秀读物,强烈推荐给所有对科技前沿感兴趣的读者。 这本书不仅仅是技术知识的堆砌,更蕴含着一种对未来世界的洞察。作者在字里行间流露出的对技术创新和解决人类社会问题的热情,深深地感染了我。我能够感受到,这本书的价值远不止于技术层面的学习,它更能启发我们思考科技发展的方向和意义。

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作为一名对前沿技术充满好奇心的普通读者,我最近有幸翻阅了《机器人学、机器视觉与控制》这本书,虽然我对其中许多技术细节尚属门外汉,但我依然被书中展现的宏大图景和其中蕴含的无限可能性深深吸引。这本书以一种非常系统的方式,为我打开了通往机器人世界的奇妙大门。在阅读过程中,我仿佛置身于一个充满智慧和创造力的实验室,工程师们正用他们辛勤的汗水和精湛的技艺,将冰冷的机器赋予生命。 书中对于机器人学基础理论的阐述,让我得以窥见那些支撑起整个领域的基石。从关节的运动学、动力学,到路径规划、运动控制,每一个概念都像一块拼图,逐渐勾勒出机器人如何能够精准、优雅地执行任务。我特别印象深刻的是关于正逆运动学的部分,虽然公式推导对我来说有些挑战,但作者用生动的比喻和图示,将抽象的数学语言变得相对易懂,让我能够理解机器人手臂是如何通过一系列关节的协同运动,达到预设的末端位置。这种对底层原理的深入剖析,让我不再将机器人视为一个黑盒子,而是理解了其背后精密的计算和设计。

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在阅读过程中,我发现这本书不仅是一本技术手册,更像是一次关于未来智能社会的探索之旅。它让我看到了机器人技术如何与人工智能、大数据等其他前沿技术深度融合,共同构建一个更加智能、便捷、高效的未来。书中关于机器人与人交互的探讨,也让我对人机协作的未来充满了想象。未来的工作场景中,是否会有机器人成为我们忠实的伙伴,协同完成各种任务?它们是否能够理解我们的意图,甚至预判我们的需求? 书中对于应用场景的描绘,从工业制造的自动化生产线,到医疗领域的精密手术机器人,再到家庭服务的智能助手,都展现了机器人技术触及生活方方面面的巨大潜力。我特别被书中关于服务型机器人的描述所打动,想象着它们能够为老年人提供贴心的照顾,为孩子们带来有趣的互动,甚至成为我们生活中的情感陪伴。这不仅仅是技术的进步,更是对人类生活品质的提升。

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控制理论的部分,则像是赋予了机器人“大脑”和“神经系统”。从PID控制到更先进的自适应控制、模糊控制、神经网络控制,书中所介绍的各种控制策略,让我看到了如何让机器实现稳定、精确、高效的运动。我尤其对书中关于鲁棒性控制的探讨印象深刻,这意味着即使在面对外部干扰或模型不确定性时,机器人也能够保持良好的性能。这种对系统稳定性和可靠性的追求,正是机器人能够在各种复杂环境中可靠工作的关键。 书中对伺服系统的介绍,也让我明白了为何机器人的动作能够如此流畅和精确。理解了反馈机制和控制回路的工作原理,我才真正体会到“闭环控制”的力量。这种“学习”和“调整”的能力,是让机器从简单的机械装置进化为能够与环境智能互动的智能体的重要一步。我甚至开始思考,未来是否会有更高级的控制方法,让机器人能够像人类一样,根据经验不断优化自己的动作,达到更高的境界。

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《机器人学、机器视觉与控制》这本书,让我深刻认识到,机器人技术是一个高度交叉和融合的学科。它不仅仅是机械工程的范畴,更与计算机科学、电子工程、数学、人工智能等多个领域紧密相连。书中对这些学科的融合与协同的描绘,让我看到了一个庞大而充满活力的技术生态系统。 我特别欣赏书中关于系统集成的部分,它让我了解到,要让一个机器人真正工作起来,需要将各个子系统(如感知、决策、执行)有效地整合在一起。这种系统性的思维方式,对于理解和开发复杂的工程项目至关重要。这本书不仅教授了“做什么”,更重要的是教会了“如何做”,以及“如何将零散的知识点串联起来”。

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这本书的整体架构设计非常合理,它首先从机器人学的基本概念入手,逐步深入到机器视觉和控制理论,最后再将这些技术融会贯通,展现它们在实际应用中的强大能力。这种由基础到应用、由理论到实践的逻辑顺序,对于初学者来说非常友好。我能够清晰地感受到,作者在编写过程中,充分考虑到了读者的接受程度,力求在保证专业性的同时,也具备一定的可读性。 我注意到书中对数学和物理基础的要求,这一点非常重要。尽管作者尽力用通俗的语言解释,但理解机器人学和机器视觉的精髓,还是需要一定的数学和物理功底。这提醒了我,如果我想要更深入地学习,还需要在这些基础学科上进行巩固和提升。这本书为我指明了学习的方向,也激发了我进一步探索的动力。

评分

对于我这样一名非专业读者而言,《机器人学、机器视觉与控制》这本书提供了一个非常好的切入点。它并没有一开始就抛出过于晦涩难懂的概念,而是循序渐进,由浅入深。每章的内容都相对独立,但又紧密联系,形成了一个完整的知识体系。书中大量的插图和表格,帮助我直观地理解复杂的原理。虽然有些地方我还需要反复阅读和思考,但我能够感受到作者团队在内容组织和语言表达上的用心良苦,力求让尽可能多的读者能够领略到机器人世界的魅力。 我尤其欣赏书中对工程伦理和社会影响的思考。虽然它并非这本书的重点,但在一些章节的结尾,我能感受到作者对机器人技术发展可能带来的伦理和社会问题的关注。这让我认识到,作为一项强大的技术,机器人学的发展不仅仅是技术本身的演进,更需要我们从更广阔的视角去思考它对人类社会的影响,并积极引导其朝着有益于人类的方向发展。

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全面,易懂,延伸阅读和matlab工具箱是加分点

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里面用的都是MATLAB机器人工具箱的命令,很实用,可以让学习不再枯燥,强烈推荐

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个别翻译除外

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