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智能机器人系统设计
本书是机器人新兴领域“十四五”高等教育教材。本书从智能机器人系统设计的角度，全面介绍了智能机器人技术的基本理论、设计方法和应用实践。作为多年来在智能机器人领域教学与科研工作的积累，本书融入了国内外最新的研究成果，全书共分为8章，包括智能机器人系统概述、机械系统及驱动执行系统设计、控制系统设计、智能感知系统设计、规划系统、系统仿真、智能算法和设计案例。本书对每种技术方法都结合实际应用案例和理论分析进行深入探讨。
本书第1章介绍了智能机器人的基本概念、发展历程、系统组成、分类及应用领域，为读者建立起系统性的认知基础；第2章详细介绍了智能机器人的机械结构设计与驱动系统，包括经典电机驱动、液压与气动驱动等；第3章探讨了智能机器人控制系统的软硬件设计及运动学和动力学建模；第4章深入讲解了传感器技术，特别是力学传感器、触觉传感器和视觉传感器的应用；第5章介绍了机器人系统规划，包括无碰撞路径规划和双臂机器人协调作业；第6章介绍了智能机器人系统的仿真技术及常用的仿真软件；第7章介绍了深度学习、强化学习等先进智能算法在机器人中的应用；第8章通过具体设计案例，如核电智能检修机器人、眼科显微手术机器人、管道探测机器人等，展示了智能机器人技术的实际应用。
本书为新形态教材，扫描书中二维码即可阅览本书教学课件及部分彩色插图。
本书适合自动化类、机械类、电子信息类、电气类、计算机类、仪器类等专业的本科生和研究生作为相关课程的教材使用，也可供从事相关领域的工程技术人员参考。
作者：
主编：赵杰
定价：
49.00 元
出版时间：
2026-03-02
ISBN：
978-7-04-063400-6
物料号：
63400-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
电气/电子信息/自动化类
二级分类：
电气/自动化专业课
三级分类：
其他
重点项目：
暂无
版面字数：
440千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
暂无
最新印次时间：
2026年01月
- 目录
- 前辅文
- 第①章 智能机器人系统概述
- 1.1 智能机器人基本概念
- 1.1.1 智能机器人定义
- 1.1.2 智能机器人的发展历程
- 1.1.1 智能机器人定义
- 1.2 智能机器人系统的组成分类和应用
- 1.2.1 智能机器人系统的组成
- 1.2.2 智能机器人系统的分类
- 1.2.3 智能机器人系统的应用
- 1.2.1 智能机器人系统的组成
- 1.3 智能机器人系统设计的发展趋势
- 1.1 智能机器人基本概念
- 第②章 智能机器人机械系统及驱动执行系统设计
- 2.2 智能机器人驱动执行系统设计
- 2.2.1 电机、气动驱动
- 2.2.2 人工气动肌肉
- 2.2.3 燃爆驱动
- 2.2.1 电机、气动驱动
- 2.2 智能机器人驱动执行系统设计
- 第③章 智能机器人控制系统设计
- 3.1 智能机器人控制系统软硬件设计
- 3.1.1 控制系统总体设计
- 3.1.2 控制系统硬件集成
- 3.1.3 控制系统软件集成
- 3.1.1 控制系统总体设计
- 3.2 智能机器人建模与分析
- 3.2.1 坐标系建立
- 3.2.2 运动学建模与分析
- 3.2.3 动力学建模与分析
- 3.2.1 坐标系建立
- 3.1 智能机器人控制系统软硬件设计
- 第④章 智能机器人智能感知系统设计
- 4.1 传感器的概念
- 4.1.1 传感器的定义
- 4.1.2 传感器的组成
- 4.1.3 智能感知系统常见的传感器
- 4.1.1 传感器的定义
- 4.2 智能机器人力/触觉传感器
- 4.2.1 六维力/力矩传感器
- 4.2.2 滑觉传感器
- 4.2.3 触觉传感器
- 4.2.1 六维力/力矩传感器
- 4.3 智能机器人视觉传感器
- 4.3.1 视觉感知原理
- 4.3.2 图像获取与处理
- 4.3.3 智能视觉感知的相关应用智能机器人感知信息融合
- 4.4.1 信息融合的定义与分类
- 4.4.2 数据融合预处理
- 4.4.3 信息融合算法
- 4.4.4 信息融合算法应用
- 4.3.1 视觉感知原理
- 4.1 传感器的概念
- 第⑤章 智能机器人规划系统
- 5.1 智能机器人规划概述
- 5.2 基于RRT算法的无碰撞路径规划
- 5.2.1 问题描述
- 5.2.2 RRT算法及其改进
- 5.2.3 RRT改进前后算法的仿真及对比
- 5.2.1 问题描述
- 5.3 基于梯度投影法的路径规划
- 5.3.1 问题描述
- 5.3.2 机械臂圆弧路径规划及实现
- 5.3.1 问题描述
- 5.4 双臂机器人规划
- 5.4.1 双臂机器人运动学建模与分析
- 5.4.2 双臂机器人协调作业约束关系分析
- 5.4.3 双臂机器人轨迹规划
- 5.4.4 双臂机器人协调运动仿真
- 5.4.1 双臂机器人运动学建模与分析
- 5.5 基于RRT算法的双臂机器人规划
- 5.5.1 规划算法设计
- 5.5.2 实验验证
- 5.5.1 规划算法设计
- 5.1 智能机器人规划概述
- 第⑥章 智能机器人系统仿真
- 6.1 智能机器人系统设计仿真概述
- 6.1.1 仿真简介
- 6.1.2 运动学与动力学仿真
- 6.1.3 仿真技术在设计验证中的综合应用
- 6.1.1 仿真简介
- 6.2 常用仿真软件介绍
- 6.2.1 ROS
- 6.2.2 Gazebo
- 6.2.3 CoppeliaSim
- 6.2.1 ROS
- 6.3 智能机器人系统仿真流程
- 6.3.1 仿真简介
- 6.3.2 仿真目标与需求定义
- 6.3.3 搭建并导入外骨骼机器人仿真模型
- 6.3.4 仿真执行
- 6.3.5 结果分析
- 6.3.1 仿真简介
- 6.1 智能机器人系统设计仿真概述
- 第⑦章 机器人智能算法
- 7.1 机器人智能算法的作用及设计原则
- 7.1.1 智能算法的作用
- 7.1.2 算法设计的基本原则
- 7.1.1 智能算法的作用
- 7.2 学习算法
- 7.2.1 深度学习
- 7.2.2 迁移学习
- 7.2.3 强化学习
- 7.2.1 深度学习
- 7.3 仿生算法
- 7.3.1 蚁群算法
- 7.3.2 遗传算法
- 7.3.3 粒子群算法
- 7.3.1 蚁群算法
- 7.1 机器人智能算法的作用及设计原则
- 第⑧章 智能机器人设计案例
- 8.1 核电智能检修机器人设计案例
- 8.1.1 智能检修机器人的机械系统设计
- 8.1.2 智能检修机器人运动学建模及分析
- 8.1.3 智能检修机器人运动规划
- 8.1.4 智能检修机器人运动规划仿真验证
- 8.1.5 智能检修机器人实物搭建与测试
- 8.1.1 智能检修机器人的机械系统设计
- 8.2 眼科显微手术机器人设计案例
- 8.2.1 眼科显微手术机器人设计与优化
- 8.2.2 眼科显微手术机器人末端精度提升研究
- 8.2.3 眼科显微手术机器人轨迹预测的精准度提升
- 8.2.4 眼科显微手术机器人的实验验证
- 8.2.1 眼科显微手术机器人设计与优化
- 8.3 管道探测机器人设计案例
- 8.3.1 管道探测机器人总体设计
- 8.3.2 管道探测机器人负压吸附系统设计与验证
- 8.3.3 管道探测机器人探测臂设计与路径规划
- 8.3.4 管道探测机器人集成与实验验证
- 8.3.1 管道探测机器人总体设计
- 8.1 核电智能检修机器人设计案例
- 参考文献
- 前辅文
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