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內容簡介

　　《多移動機器人協同原理與技術》以多移動機器人的協同技術和方法為研究內容，涉及多移動機器人的研究概述、體系結構、通信、協同機制、協作定位與建圖、目標協作跟蹤、多移動機器人系統(tǒng)實例及其應用和展望等。本專著著重介紹多移動機器人研究在體系結構、可重構通信、協同任務分配和路徑規(guī)劃、相關機器學習、環(huán)境認知、多目標跟蹤等方面的理論和方法上取得的一些進展，對于提高多移動機器人系統(tǒng)的協同工作的技術水平，促進相關技術的發(fā)展，具有重要的科學意義。本專著是在總結國家基礎研究項目研究成果的基礎上寫成的，是作者進行創(chuàng)新研究成果的結晶，其內容含有較為明顯的創(chuàng)新。本專著可供從事智能機器人、人工智能、智能控制和智能系統(tǒng)研究、設計和應用的科技人員和高等院校師生閱讀和參考。

作者簡介

　　蔡自興，中南大學信息科學與工程學院教授、博士生導師、學位委員會主席聯合國工業(yè)與發(fā)展組織（UNIDO）審定的聯合國專家、國際導航與運動控制科學院院士、紐約科學院院士、首屆全國高校國家級教學名師，徐特立教育獎獲得者歷任第八屆湖南省政協副主席兼文教衛(wèi)體委員會主任，全國政協第九屆和第十屆委員會委員，兼任中國人工智能學會副理事長及智能機器人專業(yè)委員會主任、中國自動化學會理事、中國計算機學會模式識別與人工智能專業(yè)委員會委員等，并任美國倫塞勒大學、俄羅斯科學院圣彼德堡自動化與信息學研究所、丹麥技術大學、北京大學信息科學中心、中國科學院自動化研究所、國防科技大學、北京航空航天大學、北京郵電大學等?？妥淌冢妥芯繂T等主要從事智能系統(tǒng)、人工智能、智能控制、智能機器人研究主持并完成科教研究30多項，其中獲國際獎勵2項，國家級獎勵2項，省部級以上獎勵12項已在國內外發(fā)表學術論文600多篇，出版專著、教材30多部，如《人工智能及其應用》、《機器人學》、《智能控制》和“Intelligent Control Principies，Techniques and Applications”等此外，還主持國家級精品課程、國家級教學團隊和全國雙語教學示范課程等國家教育部質量工程項目多項

圖書目錄

第一章　緒論
　1.1　多移動機器人系統(tǒng)簡介
　　1.1.1　多移動機器人系統(tǒng)的優(yōu)點
　　1.1.2　多移動機器人系統(tǒng)的應用領域
　　1.1.3　多移動機器人系統(tǒng)的性能衡量指標
　1.2　多移動機器人研究的主要內容
　　1.2.1　多移動機器人協作的體系結構
　　1.2.2　多移動機器人的任務分配
　　1.2.3　多移動機器人協作環(huán)境感知與定位
　　1.2.4　多移動機器人團隊的重構技術
　　1.2.5　多移動機器人的機器學習
　1.3　多移動機器人系統(tǒng)研究趨勢
　　1.3.1　異質多移動機器人系統(tǒng)
　　1.3.2　具有容錯機制的多移動機器人系統(tǒng)
第二章　多機器人體系結構
　2.1　多機器人體系結構概述
　2.2　面向探測任務的單機器人體系結構
　2.3　協作多機器人體系結構
　2.4　協作多機器人系統(tǒng)實驗平臺
　　2.4.1　機器人的驅動與控制系統(tǒng)
　　2.4.2　傳感和通信系統(tǒng)
　2.5　協作多機器人軟件平臺
　　2.5.1　協作多機器人系統(tǒng)功能結構
　　2.5.2　協作多機器人系統(tǒng)控制平臺
　2.6　小結
第三章　多移動機器人通信
　3.1　多移動機器人通信機制的研究
　　3.1.1　多移動機器人通信系統(tǒng)研究現狀
　　3.1.2　通信研究主要內容
　3.2　多移動機器人通信協議分析
　　3.2.1　多移動機器人通信網絡路由協議及其評價標準
　　3.2.2　基于TCP傳輸的平面路由協議分析
　　3.2.3　復雜環(huán)境下的通信協議分析
　3.3　基于通信的多移動機器人區(qū)域覆蓋
　　3.3.1　正多邊形區(qū)域覆蓋理論
　　3.3.2　仿真實驗
　　3.3.3　網絡抗毀性分析
　3.4　基于簇的按需路由通信機制研究
　　3.4.1　通信網絡數據包的截獲
　　3.4.2　機器人鄰居鏈表的維護
　　3.4.3　簇結構的建立與維護
　　3.4.4　路由發(fā)現
　　3.4.5　兩跳拓撲數據結構
　　3.4.6　鏈路重構
　3.5　多移動機器人通信系統(tǒng)設計與實驗
　　3.5.1　多移動機器人通信系統(tǒng)設計
　　3.5.2　多移動機器人通信系統(tǒng)實驗
　3.6　小結
第四章　多移動機器人協同機制
　4.1　多移動機器人任務規(guī)劃
　　4.1.1　多移動機器人系統(tǒng)中的任務分配
　　4.1.2　基于異質交互式文化混合算法的機器人路由規(guī)劃
　　4.1.3　正交混沌蟻群算法在群機器人任務規(guī)劃中的應用研究
　　4.1.4　多移動機器人負載均衡任務規(guī)劃算法
　4.2　協同路徑規(guī)劃及免疫進化算法
　　4.2.1　基于免疫進化的單機器人全局路徑規(guī)劃
　　4.2.2　基于免疫協同進化的多移動機器人全局路徑規(guī)劃
　4.3　運動協調機制
　　4.3.1　無障礙環(huán)境中的停駐
　　4.3.2　有障礙環(huán)境下多移動機器人避障與停駐
　　4.3.3　機器人連續(xù)避障的實現
　4.4　小結
第五章　多移動機器人協作定位與建圖
　5.1　地圖創(chuàng)建和定位技術簡介
　　5.1.1　環(huán)境地圖
　　5.1.2　傳感器
　　5.1.3　環(huán)境建模與定位技術
　5.2　地圖創(chuàng)建方法
　　5.2.1　基于聲納的地圖創(chuàng)建
　　5.2.2　基于視覺傳感器的地圖創(chuàng)建
　　5.2.3　動態(tài)環(huán)境下的基于激光的地圖創(chuàng)建
　5.3　多移動機器人協作建圖策略
　　5.3.1　多移動機器人系統(tǒng)控制結構
　　5.3.2　協作探測方案
　　5.3.3　基于多移動機器人的地圖創(chuàng)建的案例
　5.4　多移動機器人的合作定位和地圖創(chuàng)建
　　5.4.1　系統(tǒng)狀態(tài)
　　5.4.2　基于粒子群優(yōu)化的fastSLAM算法
　　5.4.3　基于FastSLAM的多移動機器人的協作定位
　5.5　小結
第六章　多移動機器人的目標協作跟蹤
　6.1　目標跟蹤技術
　　6.1.1　目標檢測技術的研究概況
　　6.1.2　目標跟蹤技術的研究概況
　　6.1.3　目標協作跟蹤的研究概況
　6.2　基?最大后驗概率條件下的運動目標檢測方法
　　6.2.1　概率框架下目標檢測的研究狀況
　　6.2.2　最大后驗概率方法
　　6.2.3　最大后驗概率目標檢測方法的實現
　6.3　基于模糊核直方圖的跟蹤方法
　　6.3.1　模糊核直方圖
　　6.3.2　跟蹤方法的實施
　　6.3.3　實驗結果及分析
　6.4　復雜環(huán)境中多移動機器人團隊協作檢測與跟蹤技術
　　6.4.1　復雜環(huán)境下多移動機器人團隊協作方法
　　6.4.2　多移動機器人團隊協作檢測與跟蹤方法
第七章　多機器人應用實例
　7.1　多仿生魚系統(tǒng)
　　7.1.1　國內外研究進展
　　7.1.2　仿生魚模型
　　7.1.3　多仿生魚的系統(tǒng)模型
　　7.1.4　多仿生機器魚運動控制模型
　7.2　足球機器人——ROBOCUP
　　7.2.1　ROBOCUP概述　
　　7.2.2　小型ROBOCUP足球機器人系統(tǒng)體系結構
　　7.2.3　小型ROBOCUP足球機器人系統(tǒng)任務分解與分配
　　7.2.4　小型ROBOCUP足球機器人行為控制
　　7.2.5　小型ROBOCUP足球機器人合作
　7.3　多機器人其他應用實例簡介
　　7.3.1　分布式微型機器人在軍事上的應用
　　7.3.2　多無人機系統(tǒng)
第八章　多機器人的研究與應用展望
　8.1　多機器人技術研究展望
　8.2　多機器人技術應用展望
　8.3　小結
參考文獻