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包郵 智能機器人導論

出版社:西安電子科技大學出版社出版時間:2024-07-01
開本: 23cm 頁數: 372頁
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智能機器人導論 版權信息

智能機器人導論 內容簡介

隨著自動化和人工智能技術的迅猛發(fā)展,智能機器人技術已經成為推動社會各個領域進步的關鍵引擎。在這一背景下,本書從扎實的理論基礎出發(fā),結合領域內經典案例及實踐性強的實驗實踐系統(tǒng),全面闡述了智能機器人的發(fā)展歷程、基本理論和經典方法等內容。本書共分為12章。第1章概述了智能機器人的發(fā)展歷程和基本研究內容,旨在為讀者提供宏觀的認知。第2章至第4章側重介紹了智能機器人的基礎理論和前沿研究,結合經典算法進行深入探討。第5章至第11章選取了多個經典智能機器人應用案例,從背景、原理分析到實踐仿真操作及步驟,詳細解釋了智能機器人實驗的方方面面。第12章則結合智能機器人領域的關鍵技術和國內外發(fā)展現狀,對未來發(fā)展趨勢以及可能面臨的挑戰(zhàn)進行了深入探討。 通過本書,讀者可以建立扎實的智能機器人理論基礎,還能深入了解到該領域的實際應用和操作方法。本書適用于智能科學與技術、計算機科學與技術、機器人技術等專業(yè)領域的本科生和研究生,也為科研人員和工程師提供了豐富的參考資料,是一本極具實用價值的學習指南。

智能機器人導論 目錄

第1章 智能機器人概述 1 1.1 智能機器人的概念 1 1.1.1 智能機器人的背景介紹 1 1.1.2 智能機器人的定義 4 1.2 智能機器人的組成及特性 4 1.2.1 智能機器人的基本組成 4 1.2.2 智能機器人的分類與特性 7 1.3 智能機器人的基本應用 8 1.3.1 智能駕駛 9 1.3.2 家用服務 9 1.3.3 物流運輸 11 1.3.4 極端環(huán)境探測 12 1.3.5 軍事應用 13 1.3.6 醫(yī)護應用 14 1.4 智能機器人的主要研究內容 15 1.4.1 感知與學習 15 1.4.2 規(guī)劃與決策 16 1.4.3 動力學與控制 16 1.4.4 人機交互 17 第2章 智能機器人基礎 19 2.1 智能機器人數學基礎 20 2.1.1 矩陣理論 20 2.1.2 幾何學 22 2.1.3 概率學 23 2.1.4 數值分析 24 2.2 智能機器人運動學基礎 25 2.2.1 剛體及剛體自由度 25 2.2.2 正向動力學及逆動力學 26 2.2.3 閉鏈運動學 28 2.2.4 開鏈運動學 29 2.2.5 運動規(guī)劃 29 2.3 智能機器人控制學基礎 30 2.3.1 PID控制算法基本原理 30 2.3.2 數字PID控制 32 2.3.3 神經網絡控制算法 33 2.3.4 蟻群控制算法 35 2.4 智能機器人軟件基礎 36 2.4.1 OpenCV庫介紹 37 2.4.2 Python調用OpenCV庫實現人臉識別 39 2.4.3 Linux開發(fā) 42 2.4.4 Anaconda介紹、安裝及Pytorch介紹、使用 44 2.4.5 基于Pytorch的語音識別 48 2.4.6 MATLAB介紹、安裝及使用 54 2.5 智能機器人常用硬件 60 2.5.1 機器人移動裝置 60 2.5.2 機器人感知裝置 61 2.5.3 機器人主控裝置 62 第3章 智能機器人視覺學習 68 3.1 機器人圖像處理技術 69 3.1.1 圖像處理基礎 69 3.1.2 圖像處理技術 70 3.2 深度學習 71 3.2.1 卷積神經網絡 71 3.2.2 循環(huán)神經網絡 81 3.2.3 基于神經網絡的物體識別 85 3.3 多傳感器數據融合 94 3.3.1 基本概念及原理 95 3.3.2 多傳感器融合分類 96 3.3.3 多傳感器融合常用方法 97 3.3.4 多傳感器融合算法 104 第4章 智能機器人規(guī)則學習 107 4.1 強化學習 108 4.1.1 強化學習的概念 108 4.1.2 強化學習的分類 109 4.1.3 馬爾科夫決策過程 110 4.1.4 動態(tài)規(guī)劃 123 4.1.5 蒙特卡羅算法 125 4.1.6 時序差分算法 128 4.1.7 算法實踐——迷宮尋寶 130 4.2 路徑規(guī)劃算法 143 4.2.1 傳統(tǒng)路徑規(guī)劃算法 143 4.2.2 基于采樣的路徑規(guī)劃算法 146 4.2.3 現代智能路徑規(guī)劃算法 150 4.2.4 算法實踐——*短路徑規(guī)劃 157 第5章 聊天機器人 176 5.1 主要應用背景 176 5.2 算法原理 178 5.2.1 數據預處理 178 5.2.2 seq2seq模型原理 180 5.2.3 網絡結構介紹 185 5.3 實踐操作與步驟 186 5.3.1 實驗環(huán)境 186 5.3.2 實驗代碼 188 5.3.3 實驗操作及結果 189 5.4 總結與展望 192 第6章 智能循跡車 194 6.1 主要應用背景 194 6.2 技術原理 196 6.2.1 系統(tǒng)硬件組成 196 6.2.2 系統(tǒng)工作原理 203 6.3 實踐操作與步驟 207 6.3.1 實驗環(huán)境 207 6.3.2 實驗代碼 208 6.3.3 實驗步驟及結果 209 6.4 總結與展望 218 第7章 五子棋機器人 219 7.1 背景介紹 220 7.2 技術原理 221 7.2.1 系統(tǒng)硬件組成 223 7.2.2 系統(tǒng)硬件工作原理 223 7.2.3 策略價值網絡 226 7.2.4 蒙特卡羅樹搜索算法 231 7.2.5 棋盤建模 232 7.2.6 系統(tǒng)總體流程 235 7.3 實踐操作與步驟 236 7.3.1 實驗環(huán)境 236 7.3.2 實驗操作步驟及結果 237 7.4 總結與展望 241 第8章 象棋機器人 243 8.1 主要應用背景介紹 244 8.2 技術原理 246 8.2.1 棋盤檢測算法 247 8.2.2 中國象棋人機博弈算法 255 8.3 實踐操作與步驟 256 8.3.1 數據集介紹 256 8.3.2 實驗環(huán)境 257 8.3.3 實驗操作步驟及結果 258 8.4 總結與展望 259 第9章 智能眼控移動機器人 260 9.1 主要應用背景 260 9.2 算法原理 262 9.2.1 系統(tǒng)硬件組成 263 9.2.2 系統(tǒng)硬件工作原理 264 9.2.3 眼球識別網絡 265 9.2.4 眼球分割網絡 266 9.2.5 用戶眼球方向識別 270 9.2.6 輪椅控制原理 271 9.3 實踐操作與步驟 272 9.3.1 實驗環(huán)境 272 9.3.2 實驗操作步驟及結果 273 9.4 總結與展望 274 第10章 導盲機器人 276 10.1 主要應用背景 277 10.2 技術原理 278 10.2.1 系統(tǒng)硬件組成 279 10.2.2 系統(tǒng)工作原理 281 10.2.3 YOLO檢測識別網絡 281 10.2.4 SegNet圖像分割網絡原理 285 10.2.5 Show and Tell場景描述網絡原理 289 10.3 懸空物體避障策略原理及實現 290 10.4 物體檢測與識別實踐操作 291 10.4.1 實驗環(huán)境 291 10.4.2 實驗代碼 293 10.4.3 實驗操作步驟及結果 294 10.5 FCN盲道分割實踐操作 296 10.5.1 實驗環(huán)境 296 10.5.2 實驗代碼 297 10.5.3 實驗操作步驟及結果 298 10.6 總結與展望 299 第11章 自動駕駛智能汽車 301 11.1 主要應用背景 302 11.2 技術原理 304 11.2.1 系統(tǒng)硬件組成 304 11.2.2 系統(tǒng)硬件工作原理 305 11.3 實踐操作與步驟 317 11.3.1 實驗環(huán)境 317 11.3.2 實驗代碼 324 11.3.3 實驗操作步驟及結果 326 11.4 總結與展望 331 第12章 智能機器人未來發(fā)展趨勢 332 12.1 智能機器人的材料制造以及能源技術 332 12.1.1 智能機器人材料制造技術 332 12.1.2 智能機器人能源技術 334 12.2 人機交互技術 335 12.3 生物啟發(fā)智能機器人技術 338 12.3.1 陸地仿生機器人 339 12.3.2 水中仿生機器人 343 12.3.3 空中仿生機器人 347 12.3.4 混合仿生機器人 350 12.3.5 群體智能機器人 351 12.4 智能機器人的安全性與可靠性 353 12.4.1 機器人安全基本和設計原則 353 12.4.2 智能機器人安全性挑戰(zhàn) 355 12.5 智能機器人法律與道德 355 參考文獻 357
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智能機器人導論 作者簡介

焦李成,男,漢族,1959年10月生,1992年起任西安電子科技大學教授?,F任智能感知與計算 聯合研究中心主任、智能感知與圖像理解 重點實驗室主任、智能感知與計算 合作聯合實驗室主任、“智能信息處理科學與技術”高等學校學科創(chuàng)新引智基地(“111計劃”)主任、 科技委 合作部學部委員、中國人工智能學會副理事長、IET西安分會 、IEEE西安分會獎勵委員會 、IEEE計算智能協(xié)會西安分會 、IEEEGRSS西安分會 ,IEEETGRS副主編、 創(chuàng)新團隊首席專家。 學位委員會學科評議組成員、 本科教學水平評估專家。1991年被批準為享受 政府津貼的專家,1996年首批入選 “百千萬”人才工程。當選為全國模范教師、陜西省師德標兵和曾任第八屆 代表。 焦李成教授的主要研究方向為智能感知與計算、圖像理解與目標識別、深度學習與類腦計算,培養(yǎng)的十余名博士獲全國 博士學位論文獎、提名獎及陜西省 博士論文獎。研究成果獲包括 自然科學獎二等獎及省部級一等獎以上科技獎勵十余項,出版學術專著十余部,五次獲 科技圖書獎勵及全國首屆三個一百 圖書獎。所發(fā)表的論著被他人引用超過25000余篇次,H指數為65。

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