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第一部分 机器人范式8

第1章 从遥操作到自主8

1.1 概述8

1.2 如何使机器具有智能9

1.3 机器人的用途10

1.4 机器人学的简要历史12

1.5 遥操作17

1.6 人工智能的7个领域21

1.7 小结22

习题22

尾注23

第2章 分级范式25

2.1 概述25

2.2 分级范式的特点26

2.3 封闭的环境假设和框架问题32

2.4 典型结构33

2.5 分级范式的优缺点37

2.6 编程方面的考虑38

2.7 小结38

习题39

尾注39

第3章 反应范式的生物学基础41

3.1 概述41

3.2 什么是动物行为44

3.3 行为的协调和控制45

3.4 行为中的感知50

3.5 图式理论56

3.6 将对动物的观察转移到机器人时的原则和问题60

3.7 小结62

习题62

尾注63

第4章 反应范式65

4.1 概述65

4.2 反应范式的特征67

4.3 包容结构70

4.4 势场方法76

4.5 反应式结构的评价92

4.6 小结92

习题93

尾注94

第5章 反应式系统的设计实现96

5.1 概述96

5.2 面向对象编程中的行为对象97

5.3 反应式行为系统的设计步骤101

5.4 实例研究：无人控制地面机器人竞赛102

5.5 行为的组配107

5.6 小结116

习题117

尾注118

第6章 反应式机器人的通用感知技术120

6.1 概述120

6.2 行为传感器融合122

6.3 传感器组合的设计124

6.4 内部感知传感器127

6.5 接近觉传感器129

6.6 计算机视觉134

6.7 视觉测距142

6.8 实例分析：机器人端送食品服务149

6.9 小结154

习题155

尾注157

第7章 慎思／反应混合范式159

7.1 概述159

7.2 混合范式的属性160

7.3 混合范式的结构特性162

7.4 混合范式的管理结构163

7.5 状态分级结构169

7.6 面向模型的结构171

7.7 其他混合范式机器人175

7.8 混合结构评估176

7.9 慎思与反应式控制的交叉176

7.10 小结178

习题179

尾注179

第8章 多智能体181

8.1 概述181

8.2 异构性182

8.3 多智能体的控制185

8.4 多智能体的协作186

8.5 多智能体的目标187

8.6 多智能体的突生群体行为188

8.7 小结191

习题191

尾注192

第二部分 导航200

第9章 拓扑路径规划200

9.1 概述200

9.2 路标和路口200

9.3 关系法202

9.4 关联法205

9.5 具有混合结构的拓扑导航实例学习208

9.6 小结215

习题215

尾注216

第10章 度量路径规划217

10.1 目标与概述217

10.2 结构空间218

10.3 结构空间表示法218

10.4 基于图的规划器222

10.5 基于波阵面的规划器226

10.6 路径规划与反应式执行的交叉228

10.7 小结231

习题231

尾汪232

第11章 定位与制图233

11.1 概述233

11.2 声呐传感器模型234

11.3 贝叶斯方法236

11.4 Dempster-Shafer理论240

11.5 运动映射直方图算法246

11.6 各种方法的比较251

11.7 机器人定位259

11.8 环境探索265

11.9 小结268

习题269

尾注271

第12章 机器人发展展望272

12.1 概述272

12.2 变形和腿式机器人平台274

12.3 机器人的应用和需求276

12.4 小结279

习题279

尾注280

参考文献281