《智能机器人开发与实践（第2版）》段峰

如何自学 占星术 占星教程网盘 塔罗牌教程百度网盘

《智能机器人开发与实践（第2版）》段峰【文字版_PDF电子书_】

内容简介：

本书专为入门读者编写，通过由浅入深的方式讲解智能机器人的核心技术与开发流程。为适应机器人技术的迅猛发展，本书在第1版的基础上进行了修订，增加了部分新技术的理论以及全部技术在Ubuntu18.04版本上的具体实现方法。全书内容分为三部分：首先，介绍概念与相关基础知识，包括机器人的概念、Ubuntu Linux操作系统和ROS知识;然后，介绍机器人核心功能的实现，涵盖机器人安装与初步使用、机器人视觉功能、机器人自主导航功能、机器人语音交互功能与机器人机械臂抓取功能;同时，介绍机器人的场景应用，通过几个例子全面演示服务机器人的开发过程。

本书注重理论与实践相结合，实用价值显着，既可作为高等院校计算机科学、机器人工程等相关专业的教学用书，也可供智能机器人开发爱好者自学参考。

作者简介：

段峰，南开大学人工智能学院教授，研究领域为脑科学与机器人，在脑肌电稳定识别技术、单元化生产线的人机共融技术方面取得了系列成果。累计发表论文100余篇，出版英文专着2部，授权专利9项。教学上，长期从事机器人相关课程的教学，并担任南开大学机器人团队的指导教师，所指导的团队连续三年获得连续三年获得日本机器人世界公开赛服务机器人项目冠军，以及“华为杯”中国大学生智能设计竞赛全国总冠军等奖项。

目  录：

前言

第一部分　概念与相关基础知识

第1章　机器人的概念2

1.1　机器人相关定义和分类2

1.1.1　机器人相关定义2

1.1.2　服务机器人的分类3

1.2　现代机器人的发展历程4

1.2.1　现代机器人研究初期4

1.2.2　20世纪70年代5

1.2.3　20世纪80年代6

1.2.4　20世纪90年代8

1.2.5　21世纪初10

1.2.6　21世纪第二个十年14

1.2.7　21世纪20年代18

1.3　机器人的组成20

1.3.1　执行机构20

1.3.2　驱动装置21

1.3.3　传感装置21

1.3.4　控制系统21

1.3.5　智能系统21

1.3.6　智能人机接口系统22

1.4　机器人的关键技术22

1.5　机器人的发展趋势23

习题24

第2章　Ubuntu Linux操作系统25

2.1　Linux和Ubuntu简介25

2.1.1　Linux简介25

2.1.2　Ubuntu简介26

2.1.3　Ubuntu的文件系统27

2.2　Ubuntu的安装28

2.2.1　Ubuntu18.04系统启动盘

的制作28

2.2.2　Ubuntu18.04的安装35

2.3　shell命令39

2.3.1　Ubuntu的终端39

2.3.2　基础的shell命令40

习题49

第3章　ROS入门50

3.1　ROS简介50

3.1.1　为什么使用ROS50

3.1.2　什么是ROS51

3.1.3　ROS与计算机操作系统

的区别51

3.1.4　ROS的主要特点52

3.2　ROS的安装与卸载53

3.2.1　ROS的版本53

3.2.2　安装和配置ROS Melodic53

3.2.3　安装和配置ROS Noetic56

3.2.4　卸载ROS57

3.3　进一步学习资源57

习题58

第4章　ROS框架和使用基础59

4.1　ROS框架59

4.1.1　文件系统级59

4.1.2　计算图级60

4.1.3　社区级61

4.2　ROS使用基础62

4.2.1　catkin简介62

4.2.2　工作空间及其创建方法62

4.2.3　创建ROS工程包65

4.2.4　编译ROS工程包65

4.2.5　创建ROS节点65

4.2.6　编译运行ROS节点66

4.2.7　roslaunch的使用67

4.2.8　创建ROS消息和服务69

4.2.9　编写简单的消息发布

器和订阅器(C++语言

实现)72

4.2.10　编写简单的消息发布

器和订阅器(Python

语言实现)74

4.2.11　测试简单的消息发布器

和订阅器76

4.2.12　编写简单的服务器和客

户端(C++语言实现)77

4.2.13　编写简单的服务器和

客户端(Python语言

实现)79

4.2.14　测试简单的服务器和

客户端80

习题81

第5章　ROS的调试82

5.1　常用的ROS调试命令82

5.2　常用的ROS调试工具84

5.2.1　使用rosconsole在运行

时修改调试级别84

5.2.2　使用roswtf检测信号的

潜在问题86

5.2.3　使用rqt_graph显示节

点状态图87

5.2.4　使用rqt_plot绘制标量

数据图88

5.2.5　使用image_view显示

二维图像89

5.2.6　使用RViz实现3D数据

可视化90

5.2.7　使用rosbag和rqt_bag

记录与回放数据91

5.2.8　rqt插件与rx应用93

5.3　ROS基本命令总结94

5.3.1　创建ROS工作空间94

5.3.2　package相关操作94

5.3.3　节点相关操作95

5.3.4　话题相关操作95

5.3.5　服务相关操作96

5.3.6　rosparam相关操作97

5.3.7　bag相关操作97

5.3.8　rosmsg相关操作98

5.3.9　rossrv相关操作99

5.3.10　ROS的其他命令99

习题99

第二部分　机器人核心

功能的实现

第6章　机器人安装与初步使用103

6.1　TurtleBot机器人简介103

6.2　TurtleBot机器人的硬件组成

与配置104

6.3　TurtleBot机器人的软件安装

与测试105

6.3.1　ROS Melodic版本的

安装方法105

6.3.2　ROS Noetic版本的安

装方法107

6.3.3　安装后的配置107

6.4　启动TurtleBot108

6.5　通过键盘手动控制TurtleBot109

6.6　通过脚本控制TurtleBot110

6.7　监控Kobuki电池状态110

6.8　TurtleBot机器人的扩展111

习题113

第7章　机器人视觉功能的实现114

7.1　视觉传感器114

7.1.1　Kinect视觉传感器115

7.1.2　RealSense视觉传感器115

7.2　驱动的安装与测试116

7.3　同时运行两台Kinect119

7.4　同时运行Kinect与RealSense121

7.5　在ROS中使用OpenCV

处理RGB图像122

7.5.1　在ROS中安装

OpenCV122

7.5.2　在ROS代码中使用

OpenCV122

7.5.3　理解ROS-OpenCV

转换架构123

7.5.4　ROS节点示例125

7.6　点云库及其使用128

7.6.1　点云及点云库简介128

7.6.2　PCL数据类型129

7.6.3　订阅和发布点云消息130

7.6.4　在ROS中使用PCL

教程132

7.6.5　PCL的一个简单应用——

检测门的开关状态137

习题137

第8章　机器人视觉功能的实现

进阶138

8.1　机器人跟随功能的实现138

8.1.1　理论基础138

8.1.2　跟随功能的运行和测试139

8.2　机器人挥手识别功能的实现142

8.2.1　机器人挥手识别功能的

实现框架及难点分析142

8.2.2　基于AdaBoost和Cascade

算法的人脸检测143

8.2.3　用模板匹配算法识别

人手145

8.2.4　基于YCrCb颜色空间的

肤色分割146

8.2.5　挥手识别功能的运行和

测试147

8.3　机器人物体识别与定位功能的

实现147

8.3.1　基于Hue直方图的滑动

窗口模板匹配方法147

8.3.2　基于空间点云数据的物

体定位方法148

8.3.3　物体识别与定位的实现

和测试149

8.4　机器人人脸及性别识别功能的

实现151

8.4.1　基于OpenCV的传统人脸

识别与性别识别方法151

8.4.2　基于OpenCV的人脸识

别与性别识别的运行和

测试152

8.4.3　基于Dlib库的人脸识别

方法153

8.4.4　基于Dlib库的人脸识别

方法的运行和测试153

8.4.5　基于YOLO的物体识别

方法158

习题160

第9章　机器人自主导航功能161

9.1　机器人自主导航关键技术161

9.1.1　机器人的定位与建图161

9.1.2　路径规划164

9.2　Kobuki基座模型运动学

分析167

9.3　导航工程包集169

9.4　导航工程包集使用基础169

9.4.1　导航工程包集在机器人

上的安装与配置169

9.4.2　机器人tf配置176

9.4.3　基础导航调试指南181

9.4.4　通过ROS发布里程计

测量信息184

9.4.5　通过ROS发布传感器

数据流188

9.5　在TurtleBot上配置并使用导航

工程包集195

9.5.1　使用TurtleBot创建

SLAM地图195

9.5.2　使用TurtleBot已知

地图的自主导航196

习题197

第10章　机器人语音交互功能的

基础理论198

10.1　语音识别198

10.1.1　声学模型199

10.1.2　语言模型202

10.2　语义理解206

10.3　语音合成207

第11章　机器人语音交互功能的

实现—PocketSphinx209

11.1　硬件设备209

11.2　PocketSphinx语音识别系统

简介210

11.3　安装和测试PocketSphinx—

Melodic版本211

11.3.1　安装PocketSphinx211

11.3.2　测试PocketSphinx语音

识别211

习题215

第12章　机器人机械臂抓取功能的

实现216

12.1　机械臂硬件组装216

12.2　机械臂运动学分析217

12.3　机械臂舵机ID设置218

12.4　使用USB2Dynamixel

控制TurtleBot Arm223

12.4.1　安装和测试dynamixel_

motor软件包223

12.4.2　机械臂抓取功能的

实现227

习题231

第三部分　机器人的场景应用

第13章　机器人综合应用案例一：

长命令识别与多任务

执行234

13.1　案例目标234

13.2　语音识别命令234

13.3　在家居环境中自主导航235

13.4　物体识别与抓取236

习题237

第14章　机器人综合应用案例二：

跟随与协助主人238

14.1　案例目标238

14.2　语音识别命令238

14.3　跟随与自主导航239

14.4　检测与识别人脸240

第15章　机器人综合应用案例三：

顾客挥手示意机器人点餐241

15.1　案例目标241

15.2　机器人即时建图242

15.3　机器人识别挥手并移向挥手人242

15.4　语音识别菜单243

15.5　自主导航回到吧台243

参考文献245

浏览器不支持脚本！

智能机器人 ROS Ubuntu

摘要：《智能机器人开发与实践（第2版）》是段峰围绕智能机器人技术体系、开发流程与实践应用所编写的一部兼具理论深度与工程价值的专业著作。全书以机器人技术的发展趋势为背景，系统介绍了智能机器人的基础知识、核心技术、软硬件架构以及实际项目开发方法，为读者搭建起从理论认知到工程实践的完整学习路径。书中不仅涵盖传感器、控制系统、嵌入式开发、人工智能算法等关键内容，还结合大量案例展示机器人系统设计与实现过程，使复杂技术变得更加直观易懂。作为一本注重实践与创新能力培养的专业教材，该书在知识结构设计、案例组织以及项目实训方面均体现出较高水平。无论是高校相关专业学生，还是从事机器人研发与智能制造工作的技术人员，都能够从中获得系统化的知识积累与实践指导。通过对本书内容体系、技术特色、实践价值以及行业影响等多个层面的分析，可以更加深入地认识其在智能机器人教育与技术推广领域的重要意义。

一书构建系统知识体系

《智能机器人开发与实践（第2版）》最大的特点之一在于构建了完整而系统的知识体系。全书从机器人技术的发展历史与基本概念入手，逐步引导读者认识智能机器人的组成结构、工作原理以及核心功能模块，使学习过程呈现出由浅入深、循序渐进的特点。

在知识框架设计方面，作者充分考虑了不同层次读者的学习需求。对于初学者而言，书中提供了较为详尽的基础知识讲解，帮助读者建立机器人技术的整体认知；对于具备一定专业基础的读者，则通过深入分析控制算法和系统设计方法，进一步提升专业能力。

全书内容覆盖机器人学、自动控制、人工智能、嵌入式系统以及传感技术等多个学科领域。通过跨学科知识的融合，读者能够全面理解智能机器人系统的运行机制，避免知识碎片化带来的学习障碍。

与此同时，章节安排逻辑清晰，各知识点之间具有较强关联性。从机器人硬件平台到软件架构，从环境感知到运动控制，每一部分内容都与整体体系紧密衔接，形成完整的学习闭环。

这种系统化的知识组织方式，不仅提升了学习效率，也有助于培养读者的工程思维能力，使其能够从整体角度理解智能机器人开发过程中的各项关键技术。

核心技术内容深入解析

作为一本面向智能机器人开发的专业著作，本书对核心技术进行了较为深入的讲解。机器人感知技术是其中的重要组成部分，作者详细介绍了各种传感器的工作原理、数据采集方法以及实际应用场景，为机器人环境感知奠定基础。

在运动控制领域，书中围绕机器人运动学与动力学展开分析，介绍路径规划、轨迹控制以及导航技术等关键内容。通过理论与实例相结合的方式，帮助读者掌握机器人精准运动控制的方法与技巧。

人工智能技术是现代智能机器人发展的核心驱动力。本书结合机器学习、模式识别以及智能决策等内容，阐述人工智能技术在机器人系统中的应用价值，使读者能够理解机器人从自动化向智能化发展的技术路径。

嵌入式系统开发也是书中的重要章节。作者介绍了微控制器、开发板以及相关软件平台的使用方法，并结合具体项目讲解程序设计流程，让读者能够掌握机器人控制系统开发的基本技能。

此外，书中还涉及机器人通信技术、人机交互技术以及系统集成技术等多个方向。通过全面而深入的技术分析，构建起覆盖智能机器人开发全过程的技术知识网络。

项目实践培养工程能力

实践性是《智能机器人开发与实践（第2版）》的重要特色之一。全书并未停留在理论知识层面，而是通过大量项目案例帮助读者理解技术原理在实际工程中的应用过程。

书中设计了多个具有代表性的机器人开发项目，包括移动机器人控制、智能巡检系统、路径规划实验以及视觉识别应用等内容。这些案例覆盖机器人开发中的多个关键环节，使学习过程更具针对性和实用性。

每个项目均按照需求分析、方案设计、硬件搭建、软件编程以及调试优化等步骤展开讲解。通过完整的项目实施流程，读者能够深入了解工程开发的实际工作模式。

案例教学方式不仅提高了知识理解效率，也增强了读者解决实际问题的能力。在项目实施过程中，读者需要综合运用所学知识进行分析和决策，从而培养系统思维与创新意识。

对于高校教学而言，这种项目驱动式学习模式能够有效促进理论教学与实践训练相结合。对于企业技术人员而言，则能够借鉴书中的开发经验，提高实际研发效率与工程实施能力。

行业应用推动技术发展

随着人工智能与智能制造技术快速发展，机器人产业迎来了新的发展机遇。《智能机器人开发与实践（第2版）》紧密结合行业发展趋势，对机器人技术在多个领域中的应用进行了深入探讨。

在工业制造领域，智能机器人已经成为提高生产效率和产品质量的重要工具。书中介绍了机器人在自动化生产线、智能装配以及质量检测中的应用案例，展现了机器人技术对产业升级的重要推动作用。

在服务机器人领域，作者分析了机器人在医疗、教育、物流以及家庭服务等场景中的应用前景。通过这些案例，读者能够了解到机器人技术如何改变人们的工作与生活方式。

人工智能与机器人融合的发展趋势也是书中关注的重要内容。随着深度学习、计算机视觉以及自然语言处理技术不断进步，机器人正在具备更加智能的感知与决策能力，应用范围持续扩大。

本书不仅关注当前技术现状，也对未来发展方向进行了展望。通过分析行业需求与技术演进趋势，引导读者关注机器人领域的新技术、新模式以及新机遇，为未来学习与职业发展提供参考。

总结：

《智能机器人开发与实践（第2版）》以系统的知识架构、深入的技术解析以及丰富的实践案例，全面展示了智能机器人开发领域的核心内容。无论是在理论学习层面，还是在工程实践层面，该书都具有较高的参考价值和指导意义。通过阅读本书，读者能够建立完整的机器人技术知识体系，并掌握实际开发过程中所需的关键技能。

从行业发展角度来看，本书不仅是一部专业教材，更是一部连接教育与产业的重要桥梁。它帮助学习者了解智能机器人技术的发展脉络，把握未来技术趋势，同时提升创新能力和工程实践水平。在智能化时代不断深入发展的背景下，《智能机器人开发与实践（第2版）》无疑为机器人技术人才培养与产业进步提供了有力支撑。

本文由nayona.cn整理

点击联系需要东西方神秘学学习资料，专业的咨询

只要网页介绍资料，全部都有，还有很多还没来得及更新
每天更新200-300款资料
全网最大最全的神秘学资料平台
请需要什么资料，直接在对话框直接联系我，24小时在线，方便快捷
请需要什么资料，直接在对话框直接联系我，24小时在线，方便快捷
请需要什么资料，直接在对话框直接联系我，24小时在线，方便快捷
有看中网站记得联系我

           

联系我们

关注公众号

打赏 微信扫一扫 支付宝扫一扫

雅书

对占星塔罗感兴趣关注公众号