自主移動機器人與多機器人系統(tǒng)：運動規(guī)劃、通信和集群

貢獻者名單
譯者序
前言
致謝
配套資源
第1章緒論1
11機器人的早期歷史1
12自主機器人2
13機械臂5
14移動機器人6
15多機器人系統(tǒng)和集群機器人9
16本書的宗旨和結(jié)構(gòu)12
參考文獻13
第2章全局坐標系下的運動規(guī)劃17
21動機17
22符號表示17
221構(gòu)型空間17
222工作空間18
223權(quán)重函數(shù)18
23已知構(gòu)型空間的運動規(guī)劃19
231勢場法19
232基于網(wǎng)格的算法21
233基于采樣的算法23
24已知部分構(gòu)型空間的運動規(guī)劃24
241BUG025
242BUG126
243BUG226
25小結(jié)26
參考文獻27
第3章基礎(chǔ)感知28
31傳感器基本方案28
32障礙傳感器（安全保險桿）29
33里程計傳感器38
34距離傳感器41
341飛行時間測距儀41
342相移測距儀44
343三角測距儀46
344超聲波測距儀46
35小結(jié)49
參考文獻49
第4章全局坐標系下的運動表示50
41移動機器人模型50
411輪式移動機器人50
412空中移動機器人51
42Hilare型移動機器人的運動學(xué)與控制53
421Hilare型移動機器人的前向運動學(xué)53
422Hilare型移動機器人的速度控制54
423軌跡跟蹤55
43四旋翼移動機器人的運動學(xué)與控制57
431四旋翼移動機器人的動力學(xué)57
432螺旋槳的力與轉(zhuǎn)矩58
433姿態(tài)變換58
434四旋翼動力學(xué)模型60
435簡化動力學(xué)模型61
436四旋翼的軌跡跟蹤控制61
437仿真63
參考文獻65
第5章勢場和導(dǎo)航函數(shù)下的運動66
51問題描述66
52梯度下降法67
521無約束的梯度下降67
522有約束的梯度下降69
53閔可夫斯基和70
54人工勢場法71
55導(dǎo)航函數(shù)法74
551靜態(tài)確定性環(huán)境下的導(dǎo)航函數(shù)74
552靜態(tài)不確定性環(huán)境下的導(dǎo)航函數(shù)76
553動態(tài)環(huán)境下的導(dǎo)航函數(shù)與勢場78
56小結(jié)79
參考文獻80
第6章全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與機器人定位81
61衛(wèi)星導(dǎo)航概論81
62位置計算82
621多徑信號82
622GNSS精度分析83
623精度因子83
63坐標系84
631緯度、經(jīng)度和海拔84
632UTM投影85
633局部笛卡兒坐標系85
64速度計算86
641計算大綱86
642插入說明86
65城市導(dǎo)航87
651城市峽谷導(dǎo)航87
652地圖匹配88
653航位推算——慣性傳感器88
66GNSS數(shù)據(jù)與INS結(jié)合88
661改進的粒子濾波器89
662結(jié)合GNSS和INS估計速度89
67GNSS協(xié)議90
68其他類型的GPS91
681輔助全球定位系統(tǒng)91
682差分全球定位系統(tǒng)91
683實時動態(tài)導(dǎo)航92
69GNSS威脅92
691GNSS干擾92
692GNSS欺騙92
參考文獻92
第7章局部坐標系下的運動94
71全局運動規(guī)劃與導(dǎo)航94
72不確定性運動規(guī)劃96
721運載器性能的不確定性96
722傳感器的不確定性97
723適應(yīng)不確定性的運動規(guī)劃97
73在線運動規(guī)劃98
731帶微分約束的運動規(guī)劃99
732被動運動規(guī)劃101
74利用局部地圖進行全局定位101
75三維空間中無人機的運動規(guī)劃103
76小結(jié)105
參考文獻105
第8章未知環(huán)境中的運動108
81基于概率地圖的定位108
811信念分布與馬爾可夫定位110
812運動預(yù)測與卡爾曼定位113
82未知環(huán)境建圖與決策116
821建圖和定位116
822不確定性條件下的決策121
83概率運動規(guī)劃實例127
831信念空間中的運動規(guī)劃127
832環(huán)境建圖132
84小結(jié)134
參考文獻135
第9章移動機器人的能量限制與能量效率138
91引言138
92移動機器人的能量限制問題138
93移動機器人功率管理和能量控制的精選文獻分析139
94移動機器人的能量模型140
95移動機器人推進141
951輪式移動機器人的推進142
952履帶式移動機器人的推進143
96機械能源的能量模型145
961內(nèi)燃機145
962鋰電池146
97小結(jié)146
參考文獻147
第10章多機器人系統(tǒng)與集群149
101多智能體系統(tǒng)與機器人集群149
1011多智能體系統(tǒng)原理149
1012基本蜂擁規(guī)則與聚合和避碰的方法155
102智能體的控制與集群的定位163
1021基于智能體的模型164
1022集群動力學(xué)的概率模型175
103小結(jié)178
參考文獻179
第11章基于共享環(huán)境地圖的協(xié)作運動182
111基于共享信息的協(xié)作運動182
1111公共勢場中的運動183
1112共享本地環(huán)境信息的地形中的運動187
112異構(gòu)環(huán)境中的集群動力學(xué)189
1121異構(gòu)環(huán)境和外部勢場下的基礎(chǔ)集群189
1122基于公共概率地圖的集群搜索193<>