目錄
“新一代人工智能理論、技術(shù)及應(yīng)用叢書”序
前言
第1章 智能無人系統(tǒng)的由來 1
1.1 智能無人系統(tǒng)的概念 1
1.2 智能無人系統(tǒng)的發(fā)展歷程 2
1.2.1 工業(yè)機(jī)器人 2
1.2.2 無人駕駛車 4
1.2.3 無人機(jī) 6
1.2.4 服務(wù)機(jī)器人 9
1.3 智能無人系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 13
1.3.1 無人機(jī) 13
1.3.2 無人駕駛車 14
1.3.3 服務(wù)機(jī)器人 16
參考文獻(xiàn) 19
第2章 智能無人系統(tǒng)感知 21
2.1 智能無人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)感知 21
2.1.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)定位 21
2.1.2 角位置和角速度測(cè)量——增量式碼盤 22
2.1.3 姿態(tài)測(cè)量——慣性測(cè)量單元 24
2.1.4 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航 26
2.1.5 同時(shí)定位與建圖 29
2.2 智能無人系統(tǒng)視覺感知 30
2.2.1 主要機(jī)器人視覺傳感器 30
2.2.2 主要機(jī)器視覺處理算法 36
2.3 智能無人系統(tǒng)語(yǔ)音感知 40
2.3.1 主要機(jī)器人語(yǔ)言傳感器 40
2.3.2 主要機(jī)器人語(yǔ)音處理算法 44
參考文獻(xiàn) 49
第3章 智能無人系統(tǒng)控制與決策 51
3.1 智能無人系統(tǒng)控制方法 51
3.1.1 機(jī)理與數(shù)據(jù)雙驅(qū)動(dòng)建模 52
3.1.2 分布式協(xié)同控制 53
3.1.3 安全可信控制 55
3.2 智能無人系統(tǒng)決策方法 57
3.2.1 主動(dòng)學(xué)習(xí) 58
3.2.2 遷移學(xué)習(xí) 59
3.2.3 對(duì)抗學(xué)習(xí) 61
參考文獻(xiàn) 62
第4章 智能無人系統(tǒng)智能技術(shù) 64
4.1 SLAM技術(shù) 64
4.1.1 SLAM技術(shù)的發(fā)展歷程 65
4.1.2 SLAM技術(shù)分類 67
4.2 機(jī)器學(xué)習(xí) 70
4.2.1 機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展階段 72
4.2.2 歸納學(xué)習(xí) 74
4.2.3 決策樹學(xué)習(xí) 75
4.2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí) 76
4.2.5 強(qiáng)化學(xué)習(xí) 76
4.3 自然語(yǔ)言理解 78
4.3.1 自然語(yǔ)言理解的研究歷史 79
4.3.2 自然語(yǔ)言理解研究的主要方法及理論 80
4.3.3 漢語(yǔ)理解 84
4.4 多智能體協(xié)同 85
4.4.1 行為協(xié)同 86
4.4.2 任務(wù)協(xié)同 89
4.5 人機(jī)交互 90
4.5.1 交互方式 92
4.5.2 交互過程 94
參考文獻(xiàn) 97
第5章 空中智能無人系統(tǒng) 99
5.1 無人機(jī)的分類 100
5.1.1 按無人機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域分類 100
5.1.2 按無人機(jī)機(jī)翼布局樣式分類 101
5.1.3 按無人機(jī)的控制方式分類 107
5.1.4 按無人機(jī)的性能指標(biāo)分類 113
5.2 無人機(jī)的應(yīng)用 114
5.2.1 無人機(jī)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用 114
5.2.2 無人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用 123
參考文獻(xiàn) 129
第6章 空間智能無人系統(tǒng) 131
6.1 空間機(jī)器人的定義和發(fā)展歷程 131
6.1.1 空間機(jī)器人的定義 131
6.1.2 空間機(jī)器人的發(fā)展歷程 133
6.2 空間機(jī)器人的特點(diǎn)和分類 136
6.2.1 空間機(jī)器人的特點(diǎn) 136
6.2.2 空間機(jī)器人的分類 138
6.3 空間機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù) 139
6.3.1 目標(biāo)檢測(cè)與分類 139
6.3.2 多模態(tài)傳感器信息融合 140
6.3.3 智能決策 141
6.3.4 抓捕過程碰撞動(dòng)力學(xué) 143
6.3.5 空間機(jī)器人地面驗(yàn)證系統(tǒng) 144
6.3.6 強(qiáng)化學(xué)習(xí)在空間機(jī)器人規(guī)劃和控制中的應(yīng)用 146
6.3.7 非合作目標(biāo)的自主相對(duì)位姿測(cè)量 148
6.3.8 空間機(jī)器人對(duì)非合作目標(biāo)的自主接管 151
6.3.9 空間機(jī)器人工作空間及構(gòu)型優(yōu)化 154
6.3.10 空間機(jī)器人容錯(cuò)控制研究 156
6.3.11 空間機(jī)器人系統(tǒng)故障診斷 158
6.4 空間機(jī)器人的應(yīng)用 160
6.4.1 在軌服務(wù)空間機(jī)器人 160
6.4.2 行星探測(cè)智能機(jī)器人 167
參考文獻(xiàn) 178
第7章 地面智能無人系統(tǒng) 179
7.1 地面智能無人系統(tǒng)的發(fā)展歷程 179
7.1.1 無人駕駛車 179
7.1.2 智能無人物流系統(tǒng) 180
7.1.3 智能工廠 183
7.2 地面智能無人系統(tǒng)的基本組成 184
7.3 地面智能無人系統(tǒng)的主要應(yīng)用 184
7.3.1 智能工廠 184
7.3.2 智能載客車 187
7.3.3 智能無人物流系統(tǒng) 190
參考文獻(xiàn) 196
第8章 水中智能無人系統(tǒng) 197
8.1 水面無人系統(tǒng) 198
8.1.1 概念與分類 198
8.1.2 研究現(xiàn)狀 199
8.1.3 關(guān)鍵技術(shù) 207
8.1.4 發(fā)展趨勢(shì) 211
8.2 水下無人系統(tǒng) 213
8.2.1 概念與分類 213
8.2.2 研究現(xiàn)狀 214
8.2.3 關(guān)鍵技術(shù) 221
8.2.4 發(fā)展趨勢(shì) 225
8.2.5 應(yīng)用 227
8.3 水中無人集群系統(tǒng) 229
8.3.1 概念 229
8.3.2 研究現(xiàn)狀 229
8.3.3 關(guān)鍵技術(shù) 232
參考文獻(xiàn) 236
第9章 醫(yī)用智能無人系統(tǒng) 238
9.1 智能診斷系統(tǒng) 245
9.2 醫(yī)用外科機(jī)器人 246
9.2.1 計(jì)算機(jī)外科輔助設(shè)計(jì)技術(shù) 246
9.2.2 手術(shù)導(dǎo)航技術(shù) 247
9.2.3 醫(yī)用外科機(jī)器人的分類 248
9.2.4 醫(yī)用外科機(jī)器人系統(tǒng)的總體框架 249
9.3 康復(fù)機(jī)器人 253
9.4 醫(yī)學(xué)教育機(jī)器人 254
9.5 醫(yī)用無人系統(tǒng)的應(yīng)用 255
9.5.1 智能診斷系統(tǒng)的應(yīng)用 255
9.5.2 醫(yī)用外科機(jī)器人的應(yīng)用 258
9.5.3 康復(fù)機(jī)器人的應(yīng)用 267
參考文獻(xiàn) 280
第10章 智能工廠 282
10.1 智能工廠的發(fā)展歷程 282
10.1.1 德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的演進(jìn) 282
10.1.2 美國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的演進(jìn) 283
10.1.3 中國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略的演進(jìn) 284
10.1.4 智能工廠——實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ) 284
10.2 智能工廠的關(guān)鍵技術(shù) 286
10.2.1 智能工廠的理論模型 286
10.2.2 智能工廠的主要技術(shù) 288
10.3 智能工廠的主要應(yīng)用 293
10.3.1 制造流程與數(shù)字化應(yīng)用 293
10.3.2 智能工廠的建設(shè)模式 294
10.3.3 智能工廠的落地場(chǎng)景 296
10.3.4 智能工廠的示范用例 299
參考文獻(xiàn) 301
第11章 結(jié)束語(yǔ) 302