第1章 绪论 1__eol__1.1 机器人的起源与发展 1__eol__1.1.1 机器人的起源 1__eol__1.1.2 机器人的发展 2__eol__1.2 机器人的分类 3__eol__1.2.1 按机器人的连接方式分类 3__eol__1.2.2 按机器人的移动性分类 5__eol__1.2.3 按机器人的控制方式分类 8__eol__1.2.4 按机器人的几何结构分类 9__eol__1.2.5 按机器人的智能程度分类 9__eol__1.2.6 按机器人的用途分类 9__eol__1.3 本书综述 10__eol__1.3.1 机器人运动学设计与实践 10__eol__1.3.2 机器人感知和物体识别设计与实践 12__eol__1.3.3 机器人定位和地图构建设计与实践 12__eol__1.3.4 机器人规划和避障设计与实践 12__eol__1.3.5 机器人控制设计与实践 12__eol__1.4 本章小结 12__eol__习题1 13__eol__第2章 机器人综合设计与实践平台 14__eol__2.1 引言 14__eol__2.2 硬件系统 16__eol__2.2.1 双目视觉系统 17__eol__2.2.2 双臂作业系统 18__eol__2.2.3 腰部3-RPS并联机构 19__eol__2.2.4 移动小车平台 19__eol__2.3 软件系统 20__eol__2.3.1 机器人模型 20__eol__2.3.2 机器人通信 22__eol__2.4 本章小结 23__eol__习题2 23__eol__第3章 机器人正运动学综合设计与实践 24__eol__3.1 机器人正运动学理论基础 24__eol__3.1.1 机器人Standard-DH坐标系 24__eol__3.1.2 机器人Modified-DH坐标系 26__eol__3.1.3 相邻两连杆坐标系的位姿表达 27__eol__3.1.4 相邻两连杆坐标系的位姿确定 27__eol__3.1.5 机器人正运动学 29__eol__3.2 机器人正运动学综合设计 30__eol__3.2.1 感知系统正运动学 31__eol__3.2.2 主作业系统正运动学 34__eol__3.2.3 辅助作业系统正运动学 36__eol__3.2.4 3-RPS并联机构正运动学 37__eol__3.3 机器人正运动学综合实践 40__eol__3.3.1 仿真模型建立 40__eol__3.3.2 正运动学仿真 42__eol__3.3.3 正运动学实践 43__eol__3.4 本章小结 46__eol__习题3 47__eol__第4章 机器人逆运动学综合设计与实践 48__eol__4.1 机器人逆运动学理论基础 48__eol__4.1.1 逆运动学定义 48__eol__4.1.2 机器人逆运动学的解 48__eol__4.2 机器人逆运动学综合设计 49__eol__4.2.1 主作业系统逆运动学 50__eol__4.2.2 辅助作业系统逆运动学 61__eol__4.2.3 3-RPS并联机构逆运动学 62__eol__4.3 机器人逆运动学综合实践 64__eol__4.4 本章小结 67__eol__习题4 67__eol__第5章 机器人视觉感知与SLAM 69__eol__5.1 概述 69__eol__5.2 机器人视觉感知系统理论基础 70__eol__5.2.1 相机成像模型 70__eol__5.2.2 坐标系之间的转换关系 71__eol__5.3 机器人视觉感知系统综合设计 73__eol__5.3.1 摄像头选择 73__eol__5.3.2 摄像头标定 74__eol__5.3.3 视觉里程计设计 75__eol__5.3.4 特征点检测算法选择 75__eol__5.3.5 相机的运动估计 79__eol__5.3.6 闭环检测及关键帧选取策略 81__eol__5.3.7 位姿图优化 84__eol__5.4 机器人视觉感知系统综合实践 86__eol__5.4.1 特征点匹配对比分析实践 86__eol__5.4.2 误匹配特征点剔除的实验及分析改进实践 95__eol__5.4.3 建图的要求及分类 98__eol__5.5 本章小结 100__eol__习题5 100__eol__第6章 机器人目标识别综合设计与实践 101__eol__6.1 概述 101__eol__6.2 机器人目标识别理论基础 101__eol__6.2.1 传统的物体识别 101__eol__6.2.2 基于深度学习的目标检测算法 103__eol__6.3 机器人目标识别综合设计 110__eol__6.3.1 边界框的预测 111__eol__6.3.2 损失函数 112__eol__6.3.3 特征提取网络 113__eol__6.3.4 多种网络对比效果 114__eol__6.4 机器人目标识别综合实践 115__eol__6.4.1 加深网络层级 115__eol__6.4.2 基于图像金字塔的网络重构 117__eol__6.4.3 K-means先验框聚类 119__eol__6.5 本章小结 119__eol__习题6 120__eol__第7章 机器人路径规划综合设计与实践 121__eol__7.1 概述 121__eol__7.2 机器人路径规划理论基础 121__eol__7.3 机器人路径规划综合设计 122__eol__7.3.1 二维空间全局路径规划 122__eol__7.3.2 三维空间内路径规划 126__eol__7.4 机器人路径规划综合实践 131__eol__7.4.1 二维空间内路径规划实践 131__eol__7.4.2 三维空间内路径仿真实验 134__eol__7.4.3 路径平滑处理 136__eol__7.5 本章小结 137__eol__习题7 137__eol__第8章 机器人轨迹规划综合设计与实践 138__eol__8.1 概述 138__eol__8.2 机器人轨迹规划理论基础 138__eol__8.3 机器人轨迹规划综合设计 139__eol__8.3.1 关节空间下的轨迹规划 139__eol__8.3.2 工作空间下的轨迹规划 141__eol__8.3.3 机器人双臂协调运动规划 146__eol__8.4 机器人轨迹规划综合实践 149__eol__8.4.1 关节空间轨迹规划 149__eol__8.4.2 工作空间轨迹规划 151__eol__8.4.3 双臂协调抓取任务 152__eol__8.5 本章小结 155__eol__习题8 155__eol__第9章 机器人控制综合设计与实践 156__eol__9.1 概述 156__eol__9.2 机器人控制理论基础 156__eol__9.2.1 机器人控制器 156__eol__9.2.2 机器人控制变量 157__eol__9.2.3 机器人控制层次 157__eol__9.2.4 机器人控制技术 159__eol__9.3 机器人控制综合设计 160__eol__9.3.1 机器人驱动器空间控制综合设计 162__eol__9.3.2 机器人关节空间控制综合设计 169__eol__9.3.3 机器人工作空间控制综合设计 173__eol__9.4 机器人控制综合实践 175__eol__9.4.1 机器人驱动器空间控制综合实践 175__eol__9.4.2 机器人关节空间控制综合实践 177__eol__9.4.3 机器人工作空间控制综合实践 182__eol__9.5 本章小结 188__eol__习题9 188__eol__第10章 机器人综合实践 189__eol__10.1 概述 189__eol__10.1.1 软、硬件系统介绍 189__eol__10.1.2 软件系统 190__eol__10.2 SLAM系统性能分析 190__eol__10.2.1 Tum数据集性能测试分析 190__eol__10.2.2 建图实验 193__eol__10.3 目标物识别及三维环境重建实践 197__eol__10.3.1 实验数据集及相关参数说明 197__eol__10.3.2 目标物、环境障碍物识别效果 198__eol__10.3.3 神经网络性能测试 199__eol__10.3.4 环境障碍物三维重建实验 202__eol__10.4 目标物抓取实验 205__eol__10.4.1 抓取实验示例 205__eol__10.4.2 误差校正 208__eol__10.4.3 双臂抓取实验 211__eol__10.5 本章小结 212__eol__习题10 212__eol__参考文献 213__eol__附录A 网络配置参数 216__eol__附录B P-R曲线绘制代码 233__eol__附录C 网络训练过程代码 238