书籍详情
面向地面及空间技术的仿生机器人与智能运动控制
作者：吴伟国 著
出版社：哈尔滨工业大学出版社
出版时间：2020-12-01
ISBN：9787560383088
定价：¥198.00
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内容简介
本书共分8章，主要内容包括绪论（长篇幅论述面向地面与空间技术的仿生仿人机器人及其智能运动控制研究现状与存在的问题）、集成化全自立型仿生机器人理论与技术基础、空间机器人基础理论与技术、智能运动控制的基础理论（软计算基础）、模糊智能控制方法、基于CAMC和强化学习的智能运动控制方法与实例、多智能体行为、先进的仿生仿人机器人系统与技术。书中包含机器人领域原创性新概念、新思想、新方法、新技术与案例。 本书可供从事现代工业机器人、仿生仿人机器人、人工智能等研究方向的科研人员、高校研究生、本科高年级学生在教学或学习、科研工作中参考使用。
作者简介
吴伟国，1966年生人，吉林怀德县人，无党派人士。哈尔滨工业大学教授，博士生导师，机电控制及自动化学科工学博士（师从中国工程院院士蔡鹤皋教授），日本国立名古屋大学微系统工学博士后研究员（师从国际著名机器人学与微纳系统工学学者福田敏男教授）。长期从事工业机器人、仿生仿人机器人及其智能运动控制、人工情感等方面研究，作为项目负责人先后主持完成国家自然科学基金、国家863计划、国家重点实验室、教育部归国留学基金等项目10余项，主持在研“十三五”国家重点研发计划项目课题、参与在研国家自然科学基金重点课题各1项。发表学术论文80余篇；参编“十一五”国家级规划教材1部，著有国家出版基金项目资助著作3部；获部级科技进步奖一、二等奖各1项，以第1发明人获国家授权发明专利权15项。个人主页：http：//homepage.hit.edu.cn/wuweiguo
目录
第 1章 绪论 1
1．1 什么是仿生机器人 2
1．2 形形色色的仿生机器人 3
1．3 仿生仿人机器人研究带来的技术进步 97
1．4 多台机器人(群组机器人)协同动作下运动控制问题的复杂性、
特殊性、研究现状分析 103
1．5 关于学习型运动控制的必要性和问题 104
1．6 仿生机器人面临的问题 109
1．7 空间环境下对仿生机器人的要求与技术问题 111
1．8 面向地面及空间技术的仿生机器人技术现状总结 135
1．9 结束语及本书内容安排 137
本章参考文献 139
第 2章 集成化全自立型仿生机器人理论与技术基础 154
2．1 机器人控制技术基础 155
2．2 全自立型机器人系统设计的元器件基础 175
2．3 计算机串行通信与网络基础 200
2．4 机器人虚拟设计与仿真的集成化软件 209
2．5 仿生仿人机器人机构、力学与控制 229
2．6 实时控制系统的软件系统以及实时操作系统 287
2．7 本章小结 295
本章参考文献 295
第3章 空间机器人基础理论与技术 297
3．1 空间环境及空间机器人作业任务 298
3．2 空间机器人在轨服务作业理论与技术 318
3．3 空间机器人系统的基础元部件及系统设计 368
3．4 空间机器人自由飞行动力学 375
3．5 空间机器人控制技术 376
3．6 面向空间技术的7自由度仿人双臂手机构 397
3．7 本章小结 404
本章参考文献 404
第4章 智能运动控制的基础理论———软计算基础 406
4．1 软计算导论 407
4．2 模糊理论基础知识 410
4．3 神经网络模型及小脑神经网络基础 422
4．4 强化学习基础 428
4．5 遗传算法基本原理 431
4．6 软计算理论及问题求解智能算法讨论 432
本章参考文献 433
第5章 阶层型进化算法与模糊智能控制方法 434
5．1 基于GA&EP的阶层型进化算法与动作生成方法 435
5．2 模糊控制 443
5．3 采用模糊推理的双足步行稳定化控制 454
5．4 本章小结 458
本章参考文献 458
第6章 基于CMAC和强化学习的智能运动控制方法与实例 460
6．1 两杆机器人和前馈动作的学习 461
6．2 前馈动作的泛化 469
6．3 基于强化学习和行为的运动控制 474
6．4 7连杆猴子机器人运动控制 484
6．5 多个控制器的学习手法 490
6．6 本章小结 493
本章参考文献 493
第7章 多智能体行为 495
7．1 为什么需要多个机器人 496
7．2 多智能体强化学习技术 497
7．3 RoboCup机器人行为学习、进化 503
7．4 基于网络环境的移动智能体机制及以个人援助为目标的分散
机器人统合法 514
7．5 本章小结 522
本章参考文献 523
第8章 先进的仿生仿人机器人系统与技术 523
8．1 仿人头面部表情机器人的创发及其基本理论 524
8．2 多感知仿人表情机器人及其人工情感模型与实现 537
8．3 全自立集成化仿人机器人系统与控制技术 596
8．4 类人及类人猿机器人系统及控制技术 618
8．5 非连续介质间移动作业的攀爬移动机器人技术 625
8．6 非连续介质间摆荡渡越移动机器人技术 629
8．7 基于强化学习和训练平台硬件的腿足式移动机器人全域
自稳定器获得方法的提出与研究 638
8．8 足式机器人全域自稳定器与随机扰动下运动行为自稳定能力实验
658
8．9 本章小结 708
附录 A：系统动力学方程 708
本章参考文献 709
附录 Matlab/Simulink软件基本功能函数表 718
名词索引 721
1．1 什么是仿生机器人 2
1．2 形形色色的仿生机器人 3
1．3 仿生仿人机器人研究带来的技术进步 97
1．4 多台机器人(群组机器人)协同动作下运动控制问题的复杂性、
特殊性、研究现状分析 103
1．5 关于学习型运动控制的必要性和问题 104
1．6 仿生机器人面临的问题 109
1．7 空间环境下对仿生机器人的要求与技术问题 111
1．8 面向地面及空间技术的仿生机器人技术现状总结 135
1．9 结束语及本书内容安排 137
本章参考文献 139
第 2章 集成化全自立型仿生机器人理论与技术基础 154
2．1 机器人控制技术基础 155
2．2 全自立型机器人系统设计的元器件基础 175
2．3 计算机串行通信与网络基础 200
2．4 机器人虚拟设计与仿真的集成化软件 209
2．5 仿生仿人机器人机构、力学与控制 229
2．6 实时控制系统的软件系统以及实时操作系统 287
2．7 本章小结 295
本章参考文献 295
第3章 空间机器人基础理论与技术 297
3．1 空间环境及空间机器人作业任务 298
3．2 空间机器人在轨服务作业理论与技术 318
3．3 空间机器人系统的基础元部件及系统设计 368
3．4 空间机器人自由飞行动力学 375
3．5 空间机器人控制技术 376
3．6 面向空间技术的7自由度仿人双臂手机构 397
3．7 本章小结 404
本章参考文献 404
第4章 智能运动控制的基础理论———软计算基础 406
4．1 软计算导论 407
4．2 模糊理论基础知识 410
4．3 神经网络模型及小脑神经网络基础 422
4．4 强化学习基础 428
4．5 遗传算法基本原理 431
4．6 软计算理论及问题求解智能算法讨论 432
本章参考文献 433
第5章 阶层型进化算法与模糊智能控制方法 434
5．1 基于GA&EP的阶层型进化算法与动作生成方法 435
5．2 模糊控制 443
5．3 采用模糊推理的双足步行稳定化控制 454
5．4 本章小结 458
本章参考文献 458
第6章 基于CMAC和强化学习的智能运动控制方法与实例 460
6．1 两杆机器人和前馈动作的学习 461
6．2 前馈动作的泛化 469
6．3 基于强化学习和行为的运动控制 474
6．4 7连杆猴子机器人运动控制 484
6．5 多个控制器的学习手法 490
6．6 本章小结 493
本章参考文献 493
第7章 多智能体行为 495
7．1 为什么需要多个机器人 496
7．2 多智能体强化学习技术 497
7．3 RoboCup机器人行为学习、进化 503
7．4 基于网络环境的移动智能体机制及以个人援助为目标的分散
机器人统合法 514
7．5 本章小结 522
本章参考文献 523
第8章 先进的仿生仿人机器人系统与技术 523
8．1 仿人头面部表情机器人的创发及其基本理论 524
8．2 多感知仿人表情机器人及其人工情感模型与实现 537
8．3 全自立集成化仿人机器人系统与控制技术 596
8．4 类人及类人猿机器人系统及控制技术 618
8．5 非连续介质间移动作业的攀爬移动机器人技术 625
8．6 非连续介质间摆荡渡越移动机器人技术 629
8．7 基于强化学习和训练平台硬件的腿足式移动机器人全域
自稳定器获得方法的提出与研究 638
8．8 足式机器人全域自稳定器与随机扰动下运动行为自稳定能力实验
658
8．9 本章小结 708
附录 A：系统动力学方程 708
本章参考文献 709
附录 Matlab/Simulink软件基本功能函数表 718
名词索引 721
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