導(dǎo)盲機器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)
定 價:59 元
- 作者:陳超
- 出版時間:2015/12/1
- ISBN:9787118106848
- 出 版 社:國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TB
- 頁碼:197頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:小16開
《導(dǎo)盲機器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》針對導(dǎo)盲機器人及導(dǎo)盲系統(tǒng)的研究與開發(fā),重點在于導(dǎo)盲機器人室內(nèi)外定位和自動導(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)機器人領(lǐng)域內(nèi),首次將導(dǎo)盲機器人的應(yīng)用和研究的研究成果集注成書,希望《導(dǎo)盲機器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》能成為研究導(dǎo)盲機器人相關(guān)技術(shù)的一塊引玉的磚,使很多人和很多機構(gòu)能夠參與到對導(dǎo)盲機器人的研究和應(yīng)用上來,造福于廣大盲人和視力障礙者群體。
《導(dǎo)盲機器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》共分為9章,分別是概述、導(dǎo)盲機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、導(dǎo)盲機器人室內(nèi)定位技術(shù)、導(dǎo)盲機器人室內(nèi)路徑規(guī)劃和導(dǎo)航方法、導(dǎo)盲機器人室外定位技術(shù)、導(dǎo)盲機器人室外路徑規(guī)劃及導(dǎo)航方法、導(dǎo)盲機器人人機交互技術(shù)研究、多導(dǎo)盲機器人信息交互系統(tǒng)設(shè)計和導(dǎo)盲機器人的應(yīng)用等。
《導(dǎo)盲機器人定位與路徑規(guī)劃技術(shù)》可以作為高等學(xué)校機械類專業(yè)及相近專業(yè)本科生和研究生的參考書,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。
陳超,副教授,碩士生導(dǎo)師,現(xiàn)任江蘇科技大學(xué)機械工程學(xué)院機械電子教研室主任。2005年3月上海交通大學(xué)博士畢業(yè)以來致力于機器人領(lǐng)域的研究。2006年開始研究導(dǎo)盲機器人及導(dǎo)盲系統(tǒng)的開發(fā),2009年赴美國伊利諾理工大學(xué)阿莫工學(xué)院機器人實驗室擔(dān)任訪問學(xué)者一年。近年來完成各類科研項目二十余項,發(fā)表導(dǎo)盲機器人相關(guān)的研究論文十余篇。主編教材有《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》,參編教材有《PLC原理與控制》、《機電液綜合課程設(shè)計指導(dǎo)實踐》等。
第1章 概述
1.1 概述
1.2 服務(wù)機器人的分類及特點
1.3 導(dǎo)盲機器人的概念及研究歷史
1.4 導(dǎo)盲機器人的分類
1.5 導(dǎo)盲機器人的發(fā)展趨勢
第2章 導(dǎo)盲機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1 導(dǎo)盲機器人功能原理
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主機與各單片機從機的通信
2.2.3 控制系統(tǒng)的執(zhí)行優(yōu)先級決策
2.3 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
2.3.1 車體結(jié)構(gòu)總體方案
2.3.2 車體運動機構(gòu)設(shè)計
2.3.3 電機和驅(qū)動模塊方案
2.4 機器人多傳感器及手柄設(shè)計方案
2.4.1 多路超聲波測距和防串?dāng)_方案
2.4.2 紅外線過道檢測方案
2.4.3 語音識別和輸出方案
2.4.4 機器人手柄導(dǎo)向控制方案
2.5 RFID讀寫器方案
2.5.1 RFID讀寫器與電子標(biāo)簽的選擇
2.5.2 RFID讀寫器與電子標(biāo)簽間的無線通信
2.5.3 RFID讀寫器與電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)布置和功能設(shè)計
第3章 導(dǎo)盲機器人室內(nèi)定位技術(shù)
3.1 導(dǎo)盲機器人室內(nèi)定位技術(shù)概述
3.2 導(dǎo)盲機器人室內(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 到達角度法(Angle of Arrival,AOA)
3.3.2 到達時間法(17ime 0f Arrival,TOA)
3.3.3 到達時間差法(Time Difference of Arrival,TDOA)
3.3.4 接收信號強度法(Received Signal Strength Indication,RSSI)
3.4 多標(biāo)簽同時識別與系統(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)簽識別與防沖突方法概述
3.4.3 基于ALOHA算法的導(dǎo)盲機器人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測距基本原理
3.5.2 RSSI測距干擾因素及實驗分析
3.5.3 LANDMARC最鄰近距離定位算法在導(dǎo)盲機器人的應(yīng)用方案
3.5.4 動態(tài)k值確定及優(yōu)化設(shè)計
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
3.5.7 導(dǎo)盲機器人超高頻室內(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 局部定位對權(quán)值及k值的影響
第4章 導(dǎo)盲機器人室內(nèi)路徑規(guī)劃和導(dǎo)航方法
4.1 未知環(huán)境下的導(dǎo)盲機器人導(dǎo)航方法簡介
4.2 導(dǎo)盲機器人導(dǎo)航模型
4.2.1 導(dǎo)盲機器人避障傳感器區(qū)域劃分模型
4.2.2 導(dǎo)盲機器人車體運動模型
4.3 基于多路超聲波探測的環(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)定及點集劃分和處理
4.4 導(dǎo)盲機器人在未知環(huán)境中的改進的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 機器人行走步長的確定
4.4.3 導(dǎo)盲機器人避障模式下的基本行進方式的實現(xiàn)
4.4.4 基于分段目標(biāo)改進的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 盲機器人實驗樣機及上位機軟件簡介
4.6.1 導(dǎo)盲機器人實驗樣機
4.6.2 實時監(jiān)控采集及仿真軟件
4.7 基于改進LANDMARC的導(dǎo)盲機器人RFID定位實驗
4.8 導(dǎo)盲機器人避障繞行實驗
4.9 導(dǎo)盲機器人非特定人聲語音指令識別實驗
4.10 導(dǎo)盲機器人室內(nèi)導(dǎo)航實驗
第5章 導(dǎo)盲機器人室外定位技術(shù)
5.1 導(dǎo)盲機器人室外定位技術(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 機器人總體功能方案
5.3 機器人總體控制方案
5.4 機器人各功能單元設(shè)計方案
5.4.1 運動執(zhí)行單元
5.4.2 定位通信單元
5.4.3 人機語音交互單元
5.4.4 視覺反饋與物體識別單元
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)簽對定位精度的輔助修正
5.6 機器人對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
6.1.6 道路直線特征檢測
6.1.7 道路圖像識別檢測結(jié)果
6.1.8 導(dǎo)航參數(shù)提取
6.2 盲道及斑馬線的識別
6.2.1 盲道的識別
6.2.2 斑馬線的識別
6.3 Dijkstra算法最優(yōu)路徑選擇
6.4 導(dǎo)盲機器人實驗樣機及上位機控制軟件簡介
6.4.1 導(dǎo)盲機器人實驗樣機
6.4.2 上位機控制及數(shù)據(jù)交互軟件
6.5 導(dǎo)盲機器人遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件
6.6 導(dǎo)盲機器人運行試驗
6.6.1 GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收試驗
6.6.2 短消息接收試驗
6.6.3 GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送接收試驗
6.6.4 RFID閱讀器讀取標(biāo)簽數(shù)據(jù)試驗
6.6.5 機器人行走路徑監(jiān)控試驗
6.6.6 機器人路徑規(guī)劃及搜索試驗
第7章 導(dǎo)盲機器人人機交互技術(shù)研究
7.1 導(dǎo)盲機器人的人機交互問題
7.1.1 人機交互的概念
7.1.2 人機交互的理論和方法基礎(chǔ)
7.1.3 導(dǎo)盲機器人人機交互的研究內(nèi)容
7.2 導(dǎo)盲設(shè)備用于人機交互的主要應(yīng)用
7.3 導(dǎo)盲機器人人機交互的主要方式
7.3.1 盲文鍵盤和盲文按鈕
7.3.2 射頻識別物體
7.3.3 語音交互
第8章 多導(dǎo)盲機器人信息交互系統(tǒng)設(shè)計
8.1 多機器人系統(tǒng)概述
8.1.1 多機器人系統(tǒng)的優(yōu)點
8.1.2 多機器人系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
8.1.3 多機器人系統(tǒng)的性能衡量指標(biāo)
8.2 基于ROS的多導(dǎo)盲機器人實現(xiàn)方案
8.2.1 多導(dǎo)盲機器人體系結(jié)構(gòu)概述
8.2.2 多導(dǎo)盲機器人系統(tǒng)實驗平臺
8.2.3 多導(dǎo)盲機器人系統(tǒng)軟件平臺
8.3 多導(dǎo)盲機器人系統(tǒng)研究的意義
第9章 導(dǎo)盲機器人的應(yīng)用
9.1 概述
9.2 導(dǎo)盲機器人的單一服務(wù)
9.3 公共場所的導(dǎo)盲機器人服務(wù)
9.4 城市和社區(qū)為單位的多導(dǎo)盲機器人系統(tǒng)服務(wù)
參考文獻