《自主移动机器人与多机器人系统:运动规划、通信和集群》尤金卡根 | PDF下载|ePub下载

贡献者名单
译者序
前言
致谢
配套资源
第1章绪论1
1��1机器人的早期历史1
1��2自主机器人2
1��3机械臂5
1��4移动机器人6
1��5多机器人系统和集群机器人9
1��6本书的宗旨和结构12
参考文献13
第2章全局坐标系下的运动规划17
2��1动机17
2��2符号表示17
2��2��1构型空间17
2��2��2工作空间18
2��2��3权重函数18
2��3已知构型空间的运动规划19
2��3��1势场法19
2��3��2基于网格的算法21
2��3��3基于采样的算法23
2��4已知部分构型空间的运动规划24
2��4��1BUG025
2��4��2BUG126
2��4��3BUG226
2��5小结26
参考文献27
第3章基础感知28
3��1传感器基本方案28
3��2障碍传感器（安全保险杆）29
3��3里程计传感器38
3��4距离传感器41
3��4��1飞行时间测距仪41
3��4��2相移测距仪44
3��4��3三角测距仪46
3��4��4超声波测距仪46
3��5小结49
参考文献49
第4章全局坐标系下的运动表示50
4��1移动机器人模型50
4��1��1轮式移动机器人50
4��1��2空中移动机器人51
4��2Hilare型移动机器人的运动学与控制53
4��2��1Hilare型移动机器人的前向运动学53
4��2��2Hilare型移动机器人的速度控制54
4��2��3轨迹跟踪55
4��3四旋翼移动机器人的运动学与控制57
4��3��1四旋翼移动机器人的动力学57
4��3��2螺旋桨的力与转矩58
4��3��3姿态变换58
4��3��4四旋翼动力学模型60
4��3��5简化动力学模型61
4��3��6四旋翼的轨迹跟踪控制61
4��3��7仿真63
参考文献65
第5章势场和导航函数下的运动66
5��1问题描述66
5��2梯度下降法67
5��2��1无约束的梯度下降67
5��2��2有约束的梯度下降69
5��3闵可夫斯基和70
5��4人工势场法71
5��5导航函数法74
5��5��1静态确定性环境下的导航函数74
5��5��2静态不确定性环境下的导航函数76
5��5��3动态环境下的导航函数与势场78
5��6小结79
参考文献80
第6章全球卫星导航系统与机器人定位81
6��1卫星导航概论81
6��2位置计算82
6��2��1多径信号82
6��2��2GNSS精度分析83
6��2��3精度因子83
6��3坐标系84
6��3��1纬度、经度和海拔84
6��3��2UTM投影85
6��3��3局部笛卡儿坐标系85
6��4速度计算86
6��4��1计算大纲86
6��4��2插入说明86
6��5城市导航87
6��5��1城市峡谷导航87
6��5��2地图匹配88
6��5��3航位推算――惯性传感器88
6��6GNSS数据与INS结合88
6��6��1改进的粒子滤波器89
6��6��2结合GNSS和INS估计速度89
6��7GNSS协议90
6��8其他类型的GPS91
6��8��1辅助全球定位系统91
6��8��2差分全球定位系统91
6��8��3实时动态导航92
6��9GNSS威胁92
6��9��1GNSS干扰92
6��9��2GNSS欺骗92
参考文献92
第7章局部坐标系下的运动94
7��1全局运动规划与导航94
7��2不确定性运动规划96
7��2��1运载器性能的不确定性96
7��2��2传感器的不确定性97
7��2��3适应不确定性的运动规划97
7��3在线运动规划98
7��3��1带微分约束的运动规划99
7��3��2被动运动规划101
7��4利用局部地图进行全局定位101
7��5三维空间中无人机的运动规划103
7��6小结105
参考文献105
第8章未知环境中的运动108
8��1基于概率地图的定位108
8��1��1信念分布与马尔可夫定位110
8��1��2运动预测与卡尔曼定位113
8��2未知环境建图与决策116
8��2��1建图和定位116
8��2��2不确定性条件下的决策121
8��3概率运动规划实例127
8��3��1信念空间中的运动规划127
8��3��2环境建图132
8��4小结134
参考文献135
第9章移动机器人的能量限制与能量效率138
9��1引言138
9��2移动机器人的能量限制问题138
9��3移动机器人功率管理和能量控制的精选文献分析139
9��4移动机器人的能量模型140
9��5移动机器人推进141
9��5��1轮式移动机器人的推进142
9��5��2履带式移动机器人的推进143
9��6机械能源的能量模型145
9��6��1内燃机145
9��6��2锂电池146
9��7小结146
参考文献147
第10章多机器人系统与集群149
10��1多智能体系统与机器人集群149
10��1��1多智能体系统原理149
10��1��2基本蜂拥规则与聚合和避碰的方法155
10��2智能体的控制与集群的定位163
10��2��1基于智能体的模型164
10��2��2集群动力学的概率模型175
10��3小结178
参考文献179
第11章基于共享环境地图的协作运动182
11��1基于共享信息的协作运动182
11��1��1公共势场中的运动183
11��1��2共享本地环境信息的地形中的运动187
11��2异构环境中的集群动力学189
11��2��1异构环境和外部势场下的基础集群189
11��2��2基于公共概率地图的集群搜索193