導(dǎo)盲機(jī)器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)
定 價(jià):59 元
- 作者:陳超
- 出版時(shí)間:2015/12/1
- ISBN:9787118106848
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TB
- 頁(yè)碼:197頁(yè)
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:小16開(kāi)
《導(dǎo)盲機(jī)器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》針對(duì)導(dǎo)盲機(jī)器人及導(dǎo)盲系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā),重點(diǎn)在于導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)外定位和自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的研究,凝結(jié)了作者近十年的研究成果和研究心血。在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域內(nèi),首次將導(dǎo)盲機(jī)器人的應(yīng)用和研究的研究成果集注成書(shū),希望《導(dǎo)盲機(jī)器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》能成為研究導(dǎo)盲機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的一塊引玉的磚,使很多人和很多機(jī)構(gòu)能夠參與到對(duì)導(dǎo)盲機(jī)器人的研究和應(yīng)用上來(lái),造福于廣大盲人和視力障礙者群體。
《導(dǎo)盲機(jī)器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》共分為9章,分別是概述、導(dǎo)盲機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)定位技術(shù)、導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)路徑規(guī)劃和導(dǎo)航方法、導(dǎo)盲機(jī)器人室外定位技術(shù)、導(dǎo)盲機(jī)器人室外路徑規(guī)劃及導(dǎo)航方法、導(dǎo)盲機(jī)器人人機(jī)交互技術(shù)研究、多導(dǎo)盲機(jī)器人信息交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)和導(dǎo)盲機(jī)器人的應(yīng)用等。
《導(dǎo)盲機(jī)器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》可以作為高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)及相近專業(yè)本科生和研究生的參考書(shū),也可以作為相關(guān)專業(yè)高等學(xué)校教師、研究生和工程技術(shù)人員的參考書(shū)。
陳超,副教授,碩士生導(dǎo)師,現(xiàn)任江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械電子教研室主任。2005年3月上海交通大學(xué)博士畢業(yè)以來(lái)致力于機(jī)器人領(lǐng)域的研究。2006年開(kāi)始研究導(dǎo)盲機(jī)器人及導(dǎo)盲系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),2009年赴美國(guó)伊利諾理工大學(xué)阿莫工學(xué)院機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任訪問(wèn)學(xué)者一年。近年來(lái)完成各類科研項(xiàng)目二十余項(xiàng),發(fā)表導(dǎo)盲機(jī)器人相關(guān)的研究論文十余篇。主編教材有《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》,參編教材有《PLC原理與控制》、《機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)實(shí)踐》等。
第1章 概述
1.1 概述
1.2 服務(wù)機(jī)器人的分類及特點(diǎn)
1.3 導(dǎo)盲機(jī)器人的概念及研究歷史
1.4 導(dǎo)盲機(jī)器人的分類
1.5 導(dǎo)盲機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)
第2章 導(dǎo)盲機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1 導(dǎo)盲機(jī)器人功能原理
2.2 總體功能方案
2.2.1 系統(tǒng)硬件總體控制方案
2.2.2 PLC主機(jī)與各單片機(jī)從機(jī)的通信
2.2.3 控制系統(tǒng)的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)決策
2.3 機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
2.3.1 車體結(jié)構(gòu)總體方案
2.3.2 車體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.3 電機(jī)和驅(qū)動(dòng)模塊方案
2.4 機(jī)器人多傳感器及手柄設(shè)計(jì)方案
2.4.1 多路超聲波測(cè)距和防串?dāng)_方案
2.4.2 紅外線過(guò)道檢測(cè)方案
2.4.3 語(yǔ)音識(shí)別和輸出方案
2.4.4 機(jī)器人手柄導(dǎo)向控制方案
2.5 RFID讀寫(xiě)器方案
2.5.1 RFID讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽的選擇
2.5.2 RFID讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽間的無(wú)線通信
2.5.3 RFID讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)布置和功能設(shè)計(jì)
第3章 導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)定位技術(shù)
3.1 導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)定位技術(shù)概述
3.2 導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)射頻定位技術(shù)內(nèi)容
3.3 超高頻RFID室內(nèi)定位的基本方法
3.3.1 到達(dá)角度法(Angle of Arrival,AOA)
3.3.2 到達(dá)時(shí)間法(17ime 0f Arrival,TOA)
3.3.3 到達(dá)時(shí)間差法(Time Difference of Arrival,TDOA)
3.3.4 接收信號(hào)強(qiáng)度法(Received Signal Strength Indication,RSSI)
3.4 多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別與系統(tǒng)防碰撞方案
3.4.1 多標(biāo)簽RFID系統(tǒng)通信方式
3.4.2 多標(biāo)簽識(shí)別與防沖突方法概述
3.4.3 基于ALOHA算法的導(dǎo)盲機(jī)器人RFID通信環(huán)境防碰撞方案
3.5 基于RSSI的超高頻室內(nèi)全局定位方案
3.5.1 RSSI測(cè)距基本原理
3.5.2 RSSI測(cè)距干擾因素及實(shí)驗(yàn)分析
3.5.3 LANDMARC最鄰近距離定位算法在導(dǎo)盲機(jī)器人的應(yīng)用方案
3.5.4 動(dòng)態(tài)k值確定及優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.5.5 待定標(biāo)簽歷史軌跡校準(zhǔn)
3.5.6 參考標(biāo)簽可信度檢測(cè)
3.5.7 導(dǎo)盲機(jī)器人超高頻室內(nèi)全局定位算法綜合流程
3.6 低頻信標(biāo)局部輔助定位方案
3.6.1 低頻信標(biāo)組的布局
3.6.2 局部定位對(duì)權(quán)值及k值的影響
第4章 導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)路徑規(guī)劃和導(dǎo)航方法
4.1 未知環(huán)境下的導(dǎo)盲機(jī)器人導(dǎo)航方法簡(jiǎn)介
4.2 導(dǎo)盲機(jī)器人導(dǎo)航模型
4.2.1 導(dǎo)盲機(jī)器人避障傳感器區(qū)域劃分模型
4.2.2 導(dǎo)盲機(jī)器人車體運(yùn)動(dòng)模型
4.3 基于多路超聲波探測(cè)的環(huán)境地圖構(gòu)建方案
4.3.1 局部和全局坐標(biāo)系的建立及轉(zhuǎn)換
4.3.2 地圖標(biāo)定及點(diǎn)集劃分和處理
4.4 導(dǎo)盲機(jī)器人在未知環(huán)境中的改進(jìn)的BUG類導(dǎo)航方案
4.4.1 未知障礙物環(huán)境下的航向特征提取及判定
4.4.2 機(jī)器人行走步長(zhǎng)的確定
4.4.3 導(dǎo)盲機(jī)器人避障模式下的基本行進(jìn)方式的實(shí)現(xiàn)
4.4.4 基于分段目標(biāo)改進(jìn)的BUG類整體路徑規(guī)劃方案
4.5 導(dǎo)航總體算法流程圖
4.6 盲機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)及上位機(jī)軟件簡(jiǎn)介
4.6.1 導(dǎo)盲機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)
4.6.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控采集及仿真軟件
4.7 基于改進(jìn)LANDMARC的導(dǎo)盲機(jī)器人RFID定位實(shí)驗(yàn)
4.8 導(dǎo)盲機(jī)器人避障繞行實(shí)驗(yàn)
4.9 導(dǎo)盲機(jī)器人非特定人聲語(yǔ)音指令識(shí)別實(shí)驗(yàn)
4.10 導(dǎo)盲機(jī)器人室內(nèi)導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)
第5章 導(dǎo)盲機(jī)器人室外定位技術(shù)
5.1 導(dǎo)盲機(jī)器人室外定位技術(shù)概述
5.1.1 室外定位技術(shù)
5.1.2 通信技術(shù)
5.1.3 室外導(dǎo)航技術(shù)
5.2 機(jī)器人總體功能方案
5.3 機(jī)器人總體控制方案
5.4 機(jī)器人各功能單元設(shè)計(jì)方案
5.4.1 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行單元
5.4.2 定位通信單元
5.4.3 人機(jī)語(yǔ)音交互單元
5.4.4 視覺(jué)反饋與物體識(shí)別單元
5.5 室外GPS定位
5.5.1 GPS組成與原理
5.5.2 NMEA通信協(xié)議
5.5.3 GPS導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取
5.5.4 Google Map地圖定位
5.5.5 RFID標(biāo)簽對(duì)定位精度的輔助修正
5.6 機(jī)器人對(duì)定位信息的反饋方案
5.7 GPRS遠(yuǎn)程通信
5.7.1 GPRS通信原理及技術(shù)
5.7.2 基于短信息形式的數(shù)據(jù)傳輸
5.7.3 基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸
5.7.4 基于Winsock的遠(yuǎn)程監(jiān)控端的數(shù)據(jù)傳輸
第6章 導(dǎo)盲機(jī)器人室外路徑規(guī)劃及導(dǎo)航方法
6.1 普通行走道路的識(shí)別
6.1.1 道路圖像預(yù)處理
6.1.2 圖像濾波處理
6.1.3 圖像的閾值分割
6.1.4 圖像的形態(tài)學(xué)修正處理
6.1.5 道路邊緣檢測(cè)
6.1.6 道路直線特征檢測(cè)
6.1.7 道路圖像識(shí)別檢測(cè)結(jié)果
6.1.8 導(dǎo)航參數(shù)提取
6.2 盲道及斑馬線的識(shí)別
6.2.1 盲道的識(shí)別
6.2.2 斑馬線的識(shí)別
6.3 Dijkstra算法最優(yōu)路徑選擇
6.4 導(dǎo)盲機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)及上位機(jī)控制軟件簡(jiǎn)介
6.4.1 導(dǎo)盲機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)
6.4.2 上位機(jī)控制及數(shù)據(jù)交互軟件
6.5 導(dǎo)盲機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件
6.6 導(dǎo)盲機(jī)器人運(yùn)行試驗(yàn)
6.6.1 GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收試驗(yàn)
6.6.2 短消息接收試驗(yàn)
6.6.3 GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送接收試驗(yàn)
6.6.4 RFID閱讀器讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)試驗(yàn)
6.6.5 機(jī)器人行走路徑監(jiān)控試驗(yàn)
6.6.6 機(jī)器人路徑規(guī)劃及搜索試驗(yàn)
第7章 導(dǎo)盲機(jī)器人人機(jī)交互技術(shù)研究
7.1 導(dǎo)盲機(jī)器人的人機(jī)交互問(wèn)題
7.1.1 人機(jī)交互的概念
7.1.2 人機(jī)交互的理論和方法基礎(chǔ)
7.1.3 導(dǎo)盲機(jī)器人人機(jī)交互的研究?jī)?nèi)容
7.2 導(dǎo)盲設(shè)備用于人機(jī)交互的主要應(yīng)用
7.3 導(dǎo)盲機(jī)器人人機(jī)交互的主要方式
7.3.1 盲文鍵盤(pán)和盲文按鈕
7.3.2 射頻識(shí)別物體
7.3.3 語(yǔ)音交互
第8章 多導(dǎo)盲機(jī)器人信息交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.1 多機(jī)器人系統(tǒng)概述
8.1.1 多機(jī)器人系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
8.1.2 多機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
8.1.3 多機(jī)器人系統(tǒng)的性能衡量指標(biāo)
8.2 基于ROS的多導(dǎo)盲機(jī)器人實(shí)現(xiàn)方案
8.2.1 多導(dǎo)盲機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)概述
8.2.2 多導(dǎo)盲機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
8.2.3 多導(dǎo)盲機(jī)器人系統(tǒng)軟件平臺(tái)
8.3 多導(dǎo)盲機(jī)器人系統(tǒng)研究的意義
第9章 導(dǎo)盲機(jī)器人的應(yīng)用
9.1 概述
9.2 導(dǎo)盲機(jī)器人的單一服務(wù)
9.3 公共場(chǎng)所的導(dǎo)盲機(jī)器人服務(wù)
9.4 城市和社區(qū)為單位的多導(dǎo)盲機(jī)器人系統(tǒng)服務(wù)
參考文獻(xiàn)