機器人感知技術

本書由淺入深地介紹了構建機器人感知系統涉及的相關知識。
全書共8章，第1、2章主要講述機器人系統組成和傳感器檢測的基礎知識，使讀者理解如何檢測環境中的各種物理量。
在此基礎上，第3至7章分別介紹了機器人自身運動測量與感知、力與觸覺、視覺、
聽覺、嗅覺、接近覺等相關原理和方法，使讀者了解如何構建機器人的各種“感覺”。
最後，第8章介紹了機器人多傳感器信息融合的內容。

第1章機器人系統與感知
1.1機器人系統組成概述
1.1.1機器人發展概述
1.1.2機器人的定義與應用
1.1.3機器人結構與組成
1.2機器人感知系統
1.2.1機器人感知系統概念與組成
1.2.2機器人傳感器分類
1.2.3機器人感知系統關鍵技術與發展
趨勢
本章小結
思考題與習題
學習拓展
第2章傳感器基本知識
2.1傳感器基本概念
2.1.1傳感器的定義
2.1.2傳感器基本組成
2.1.3傳感器分類
2.2傳感器特性與指標
2.2.1傳感器靜態特性與指標
2.2.2傳感器動態特性與指標
2.3傳感器標定與校準
2.3.1標定與校準的定義
2.3.2標定與校準方法
2.4常見傳感器敏感元件
2.4.1電阻式傳感器
2.4.2電容式傳感器
2.4.3電感式傳感器
2.4.4壓電式傳感器
2.4.5光電式傳感器
2.4.6其他傳感器
2.5智能傳感器
2.5.1智能傳感器定義
2.5.2智能傳感器構成與功能特點
2.5.3智能傳感器的實現
本章小結
思考題與習題
學習拓展
第3章機器人自身運動測量與感知
3.1機器人位置與位移測量
3.1.1規定位置檢測方法及元件
3.1.2常用位移（角度）檢測方法及
元件
3.2機器人速度測量
3.2.1模擬式測速發電機
3.2.2數字式編碼器測速
3.2.3基於編碼器測速的定位
3.3機器人加速度測量
3.3.1加速度測量基本原理
3.3.2常見加速度傳感器
3.4慣性傳感器組及其應用
3.4.1陀螺儀基本知識
3.4.2慣性測量組
3.4.3基於慣性傳感器的定位
3.4.4GPS簡介
本章小結
思考題與習題
學習拓展
第4章機器人力與觸覺
4.1機器人關節力與力矩測量
4.1.1機器人力與力矩測量研究
現狀
4.1.2機器人力與力矩測量原理
4.1.3機器人多維力與力矩傳感器及
應用
4.2機器人觸覺感知基本原理
4.2.1開關式陣列觸覺傳感器
4.2.2壓阻式陣列觸覺傳感器
4.2.3壓電式陣列觸覺傳感器
4.2.4電容式陣列觸覺傳感器
4.3柔性人工皮膚觸覺
4.3.1導電橡膠基本理論
4.3.2人工皮膚觸覺結構
4.4觸覺傳感器的應用與發展
4.4.1觸覺傳感器的應用及趨勢
4.4.2觸覺傳感器的發展與問題
本章小結
思考題與習題
學習拓展
第5章機器人視覺
5.1機器人視覺技術概述
5.1.1機器人視覺技術定義
5.1.2機器人視覺技術內涵
5.1.3機器人視覺技術發展
5.2機器人視覺系統
5.2.1機器人視覺系統的功能與應用
5.2.2機器人視覺系統的原理與
結構
5.2.3CCD/CMOS圖像傳感器
5.2.4機器人視覺系統分類
5.3圖像處理基本知識
5.3.1圖像的表示
5.3.2圖像的預處理
5.3.3圖像特徵提取
5.3.4圖像理解
5.4立體視覺
5.4.1光學成像過程
5.4.2雙目立體視覺
5.4.3立體匹配
5.4.4立體視覺攝像機
本章小結
思考題與習題
學習拓展
第6章機器人聽覺
6.1聲音基本概念
6.1.1聲音物理性質
6.1.2聲音度量
6.1.3聲信號接收及發聲器件
6.2語音識別
6.2.1語音識別系統概述
6.2.2聲信號特徵
6.2.3特定人語音識別
6.2.4非特定人語音識別
6.3常用機器人語音識別系統簡述
6.3.1科大訊飛語音識別工具包
6.3.2百度語音識別工具包
6.3.3其他語音識別工具
6.4聽覺定位
6.4.1聽覺定位在機器人領域應用
6.4.2聽覺定位方法簡介
本章小結
思考題與習題
學習拓展
第7章機器人其他感覺
7.1機器人嗅覺
7.1.1機器人嗅覺感知概述
7.1.2常見氣體傳感器
7.1.3機器人嗅覺定位簡介
7.2機器人接近覺
7.2.1接近覺定義與應用
7.2.2感應式接近覺傳感器
7.2.3電容式接近覺傳感器
7.3機器人距離感知
7.3.1超聲波測距
7.3.2光學測距
本章小結
思考題與習題
學習拓展
第8章機器人多傳感器信息融合
8.1多感知智能機器人系統
8.1.1分揀機器人與信息融合
8.1.2移動機器人與信息融合
8.2多傳感器信息融合概述
8.2.1信息融合基本概念
8.2.2信息融合分類
8.2.3信息融合拓撲結構
8.2.4信息融合方法
8.3傳感器定量信息融合
8.3.1傳感器數據的一致性檢驗方法
8.3.2加權平均法傳感器定量信息
融合
8.3.3卡爾曼濾波法傳感器定量
信息融合
8.4傳感器定性信息融合
8.4.1貝葉斯方法傳感器定性信息
融合
8.4.2D-S證據理論法傳感器定性信息
融合
本章小結
思考題與習題
學習拓展
參考文獻