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商品描述
本書是“具身智能機器人技術專業系列教材 具身智能產教融合指導用書”之一,系統地整合了人工智能、工業機械臂、移動機械腿及具身智能機器人等核心內容,深入解析了具身智能機器人的本體構造與智能系統,全面探究了具身智能機器人的設計理論與應用技術。同時,結合產業真實機器人開展實操指導與圖解剖析,並對行業發展前景進行科學展望,構建了從基礎理論到工程實踐的完整知識體系。全書共分為11 章,主要內容包括具身智能技術、人工智能技術、機器人技術、具身智能機器人技術、具身智能機器人本體、具身智能機器人智能、具身智能機器人設計、具身智能機器人宇樹G1 的應用、具身智能機器人操作、典型具身智能機器人、具身智能機器人未來。 本書既可作為具身智能機器人技術專業及人工智能相關專業的教材,也可作為相關專業技術人員的參考用書。
作者簡介
張明文,男,高級講師,1997年畢業於常熟理工學院自動化系,畢業後在江蘇哈工海渡工業機器人有限公司培訓部從事培訓工作,2005年到蘇州工業園區工業技術學校從事工業機器人專業教學工作,曾在哈爾濱工業大學出版社出版過多本工業機器人培訓教材。
目錄大綱
前言
第1 章 具身智能技術 1
1.1 具身智能概況 2
1.1.1 具身智能發展歷程 2
1.1.2 具身智能發展現狀 3
1.2 具身智能內涵 4
1.2.1 具身智能的定義 4
1.2.2 具身智能與其他智能 5
1.2.3 具身智能的三要素 8
1.2.4 具身智能的核心技術 10
1.2.5 具身智能的技術方向 10
1.2.6 具身智能的技術特點 11
1.3 具身智能應用 12
1.3.1 工業制造 12
1.3.2 智慧康養 13
1.3.3 家庭服務 13
1.3.4 特種場景 14
第2 章 人工智能技術 15
2.1 人工智能概況 16
2.1.1 人工智能發展簡史 16
2.1.2 人工智能發展規劃 17
2.1.3 人工智能發展趨勢 19
2.2 人工智能技術基礎 20
2.2.1 人工智能的定義和特點 20
2.2.2 人工智能的技術體系架構 21
2.2.3 人工智能的主要技術方向 22
2.3 人工智能三要素 27
2.3.1 數據 27
2.3.2 算力 29
2.3.3 算法 30
2.4 人工智能行業應用 34
2.4.1 智能制造 34
2.4.2 智能家居 35
2.4.3 智能交通 36
2.4.4 智能醫療 36
第3 章 機器人技術 38
3.1 機器人基礎 39
3.1.1 機器人的定義 39
3.1.2 機器人三原則 39
3.1.3 機器人的分類 39
3.2 工業機械臂基礎 41
3.2.1 工業機械臂概述 41
3.2.2 工業機械臂的內涵 42
3.2.3 工業機械臂的分類 43
3.2.4 工業機械臂的組成 45
3.2.5 工業機械臂的應用 46
3.3 移動機械腿基礎 48
3.3.1 移動機械腿概述 48
3.3.2 移動機械腿的內涵 48
3.3.3 移動機械腿的分類 51
3.3.4 移動機械腿的應用 52
第4 章 具身智能機器人技術 54
4.1 具身智能機器人概況 55
4.1.1 具身智能機器人的發展 55
4.1.2 具身智能機器人的內涵 57
4.1.3 具身智能機器人的等級 58
4.1.4 具身智能機器人的應用 59
4.2 具身智能機器人的組成 61
4.2.1 具身本體 61
4.2.2 智能系統 63
4.3 具身本體基礎技術 65
4.3.1 機器人關節 65
4.3.2 機器人自由度 66
4.3.3 本體分割與重組 67
4.3.4 機器人坐標系 68
4.4 智能系統模型 69
4.4.1 Transformer 架 69
4.4.2 大語言模型 70
4.4.3 視覺語言模型 70
4.4.4 視覺- 語言- 動作模型 70
4.4.5 具身世界模型 72
4.5 具身智能仿真平臺 73
4.5.1 仿真平臺簡介 73
4.5.2 MuJoCo 入門 74
4.5.3 Isaac Sim 入門 76
第5 章 具身智能機器人本體 79
5.1 頭頸系統 80
5.1.1 頭頸系統概述 80
5.1.2 頸部機構 81
5.1.3 頭部機構 81
5.2 軀幹系統 82
5.2.1 軀幹系統概述 82
5.2.2 胸腔結構 83
5.2.3 腰部結構 84
5.3 手臂系統 85
5.3.1 手臂系統概述 85
5.3.2 機械臂 85
5.3.3 靈巧手 87
5.4 腿足系統 88
5.4.1 腿足系統概述 88
5.4.2 機械腿 88
5.4.3 機械足 91
第6 章 具身智能機器人智能 93
6.1 智能系統的組成 94
6.2 環境感知系統 94
6.2.1 環境感知系統的組成 94
6.2.2 環境感知系統的設計 95
6.2.3 環境感知系統的硬件 95
6.2.4 機器人視覺技術 100
6.2.5 機器人語音技術 101
6.3 認知決策系統 103
6.3.1 認知決策系統的組成 103
6.3.2 認知決策系統的設計 104
6.3.3 認知決策系統的硬件計算平臺 104
6.3.4 認知決策系統的軟件棧 105
6.3.5 認知決策系統的模型數據 106
6.3.6 具身智能導航與路徑規劃 107
6.4 運動控制系統 108
6.4.1 運動控制系統的組成 108
6.4.2 運動控制系統的設計 108
6.4.3 運動控制系統的硬件 109
6.4.4 機器人運動學 110
6.4.5 機器人動力學 110
6.4.6 雙足行走原理 111
第7 章 具身智能機器人設計 114
7.1 具身智能機器人簡介 115
7.2 機器人本體設計 118
7.2.1 頭頸系統設計 118
7.2.2 軀幹系統設計 118
7.2.3 手臂系統設計 118
7.2.4 腿足系統設計 119
7.3 機器人電氣系統設計 120
7.3.1 電氣系統架構 120
7.3.2 供電系統設計 120
7.3.3 控制系統設計 121
7.4 關節模組 122
7.4.1 關節模組的內涵 122
7.4.2 關節模組的功能 122
7.4.3 關節模組實例 123
第8 章 具身智能機器人宇樹G1 的應用 124
8.1 具身智能機器人宇樹G1 概述 125
8.2 機器人本體 129
8.2.1 頭頸系統 129
8.2.2 軀幹系統 130
8.2.3 手臂系統 132
8.2.4 腿足系統 134
8.3 機器人遙控器 135
8.4 Unitree Explore APP 138
第9 章 具身智能機器人操作 144
9.1 機器人開機流程 145
9.1.1 坐立開機 145
9.1.2 懸掛開機 146
9.2 機器人運動 148
9.2.1 切換模式/ 功能 148
9.2.2 常規運控 148
9.2.3 基本動作 149
9.2.4 交互功能 149
9.2.5 走跑運控 150
9.3 關機流程 150
9.3.1 坐立關機 150
9.3.2 懸掛關機 150
第10章 典型具身智能機器人 151
10.1 宇樹機器人 152
10.2 智元機器人 153
10.3 眾擎機器人 154
10.4 樂聚機器人 155
10.5 銀河通用機器人 156
10.6 自變量機器人 156
10.7 松延動力機器人 157
10.8 星動紀元機器人 158
10.9 傅裏葉機器人 159
10.10 優必選機器人 160
10.11 魔法原子機器人 160
10.12 星海圖機器人 161
10.13 逐際動力機器人 162
10.14 蘿博派對機器人 162
第11章 具身智能機器人未來 164
11.1 感知與交互 165
11.2 決策與控制 167
11.3 協作與系統 170
11.4 基礎技術支撐 172
11.5 安全與倫理 174
參考文獻 177
