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182千字 字数
2023-04-01 发行日期
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主编推荐语

本书系统梳理了机器人感知有关的知识体系，并由浅入深地阐述了机器人感知各层面技术的原理和方法

内容简介

本书结合工程教育专业认证要求，针对当今社会对机器人感知技术人才的需求，从本科生工程能力出发，贯彻从基本功能模块到整体感知系统设计逐层递进的教学思路，以家庭服务机器人为主线，从模块化知识块入手，介绍相关理论的实际应用技术。引导学生完成相关感知模块的理论知识学习、设计与开发，更加灵活地培养学生的系统设计与开发能力，更好地激发学生的自主学习意识，更好地服务于机器人技术创新人才的培养。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 引言
  • 1.1 机器人感知技术概述
  • 1.1.1 度量层环境感知技术
  • 1.1.2 拓扑层环境感知技术
  • 1.1.3 语义层环境感知技术
  • 1.1.4 复合环境感知技术
  • 1.2 机器人与环境的交互机制概述
  • 参考文献
  • 第2章 数学基础
  • 2.1 线性代数
  • 2.1.1 向量
  • 2.1.2 标量
  • 2.1.3 矩阵
  • 2.1.4 张量
  • 2.1.5 矩阵的运算和操作
  • 2.1.6 向量的线性相关与独立
  • 2.1.7 矩阵的秩
  • 2.1.8 单位矩阵或恒等运算符
  • 2.1.9 矩阵的行列式
  • 2.1.10 逆矩阵
  • 2.1.11 向量的范数（模）
  • 2.1.12 伪逆矩阵
  • 2.1.13 以特定向量为方向的单位向量
  • 2.1.14 一个向量在另一个向量方向上的投影
  • 2.1.15 特征向量和特征值
  • 2.1.16 矩阵的特征方程
  • 2.2 导数、偏导数与链式法则
  • 2.2.1 微分
  • 2.2.2 函数的梯度
  • 2.2.3 连续偏导数
  • 2.2.4 链式法则
  • 2.2.5 反向传播算法
  • 2.3 梯度下降法及其变式
  • 2.3.1 梯度下降法
  • 2.3.2 梯度下降法的变式
  • 2.4 二维空间位姿描述
  • 2.5 三维空间位姿描述
  • 2.5.1 正交旋转矩阵
  • 2.5.2 三角度表示法
  • 2.5.3 奇异点
  • 2.5.4 单位四元数
  • 2.5.5 平移与旋转组合
  • 2.6 张量
  • 2.7 概率基础
  • 2.7.1 随机实验和样本空间
  • 2.7.2 并集、交集和条件概率
  • 2.7.3 事件联合概率
  • 2.7.4 事件的互斥
  • 2.7.5 事件的独立
  • 2.7.6 条件独立
  • 2.7.7 贝叶斯公式
  • 2.7.8 概率质量函数
  • 2.7.9 概率密度函数
  • 2.7.10 随机变量的数学期望
  • 2.7.11 随机变量的方差
  • 2.7.12 偏度和峰度
  • 2.7.13 协方差
  • 2.7.14 相关性系数
  • 2.7.15 一些常见的概率分布
  • 2.7.16 似然函数
  • 2.7.17 最大似然估计
  • 2.7.18 中心极限定理
  • 2.8 习题
  • 参考文献
  • 第3章 环境信息采集与度量层数据处理
  • 3.1 基于超声波的环境信息
  • 3.1.1 超声波传感器工作原理与关键指标
  • 3.1.2 超声波传感器测量数据特性
  • 3.1.3 基于超声波传感器的地图创建
  • 3.2 基于激光雷达的环境信息
  • 3.2.1 激光雷达工作原理
  • 3.2.2 基于激光雷达的地图创建
  • 3.3 基于视觉的环境信息
  • 3.3.1 图像的数据表达
  • 3.3.2 针孔相机模型与立体视觉
  • 3.3.3 深度传感器及颜色-深度传感器
  • 3.3.4 视觉SLAM
  • 3.4 常见触觉传感器
  • 3.4.1 力传感器及其数据处理
  • 3.4.2 接触觉传感器及其数据处理
  • 3.4.3 压觉传感器及其数据处理
  • 3.4.4 滑觉传感器及其数据处理
  • 3.5 其他传感器
  • 3.5.1 听觉传感器及其数据处理
  • 3.5.2 味觉传感器及其数据处理
  • 3.5.3 嗅觉传感器及其数据处理
  • 3.5.4 接近觉传感器及其数据处理
  • 3.6 习题
  • 参考文献
  • 第4章 静态目标检测与识别
  • 4.1 基于二维信息的物体检测与识别
  • 4.1.1 基于度量数据的障碍物检测
  • 4.1.2 基于深度神经网络的物体检测
  • 4.1.3 基于传统特征的物体分类识别
  • 4.1.4 基于CNN的物体识别
  • 4.2 基于三维信息的物体检测与识别
  • 4.2.1 可行区域检测
  • 4.2.2 目标物体检测与识别
  • 4.3 基于触觉信息的物体感知技术
  • 4.3.1 滑移检测
  • 4.3.2 物体触觉识别
  • 4.4 习题
  • 参考文献
  • 第5章 动态目标检测与识别
  • 5.1 动态障碍物的检测
  • 5.2 人脸检测与识别
  • 5.2.1 人脸检测
  • 5.2.2 人脸跟踪
  • 5.3 人体检测
  • 5.3.1 图像预处理
  • 5.3.2 梯度方向直方图特征
  • 5.3.3 基于有监督学习的人体检测
  • 5.4 人体运动检测与跟踪
  • 5.4.1 人体运动检测
  • 5.4.2 人体运动跟踪
  • 5.5 习题
  • 参考文献
  • 第6章 场所语义级环境描述与理解
  • 6.1 场所描述与理解概述
  • 6.2 基于物体的场所描述与理解
  • 6.2.1 基于物体类别的方法
  • 6.2.2 物体类别结合物体信息的方法
  • 6.3 基于全局特征的场所描述与理解
  • 6.4 基于自然语言的场所描述与理解
  • 6.4.1 识别模型框架
  • 6.4.2 数据预处理
  • 6.4.3 模型结构
  • 6.4.4 训练方法
  • 6.4.5 实验验证
  • 6.5 习题
  • 参考文献
  • 第7章 移动机器人语义地图与导航应用
  • 7.1 基于手绘语义地图的视觉导航
  • 7.2 手绘地图与实际地图的关联
  • 7.3 基于预测估计的视觉导航
  • 7.3.1 在线预测估计方法
  • 7.3.2 无约束导航算法
  • 7.3.3 动态避障导航算法
  • 7.4 基于实体语义类别的视觉导航
  • 7.4.1 SBoW模型自然路标识别算法
  • 7.4.2 基于模糊颜色直方图的SBoW路标识别算法
  • 7.4.3 基于自然路标识别的无障碍导航
  • 7.5 基于自然语言的视觉导航
  • 7.5.1 导航意向图的生成
  • 7.5.2 基于受限自然语言路径的导航实验
  • 7.5.3 基于完全自然语言路径的导航实验
  • 附录A 实验指导书
  • A.1 激光雷达实验
  • A.2 摄像头传感器（Webots）
  • A.3 基于激光点云的道路检测
  • A.4 传统CNN检测
  • A.5 Yolo检测与识别
  • A.6 人脸检测与识别
  • A.7 人体检测与识别
  • A.8 使用经典VGG-16、VGG-19、ResNet50、ResNet101网络实现场景分类
  • A.9 语义感知综合应用系统实验
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。