智能机器人与具身智能 - 中国高校教材图书网
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书名： |
智能机器人与具身智能
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| ISBN： | 9787302696278 |
责任编辑： | |
| 作者： |
主编：张涛；编著：刘浩，刘成菊，丛杨，鲁继文
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥99.00
折扣价：￥94.05
折扣：0.95
节省了4.95元
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字数： |
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| 出版社： |
清华大学出版社 |
页数： |
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| 出版日期： |
2026-02-01 |
每包册数： |
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| 国家规划教材： |
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省部级规划教材： |
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| 入选重点出版项目： |
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获奖信息： |
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| 内容简介： |
本书系统阐述了智能机器人与具身智能的基础概念、发展脉络及其显著特征，深入且全面地讲解了智能机器人与具身智能领域的基础理论与方法体系，旨在为学习者构建起智能机器人与具身智能领域的完整知识框架。
本书分为三部分： 智能机器人、具身智能和典型应用。在智能机器人部分主要讲授智能机器人基本概念、发展历程以及基本特点，详细介绍了智能机器人基础理论与方法，包括机器人学基础、感知与传感、导航与控制、规划与决策等。在具身智能部分主要介绍具身智能的基本概念与关键技术，具体包括具身智能基本概念、多模态大模型、交互学习、自主导航与决策、规划与控制、多智能体交互与协作等。典型应用部分介绍了几种具身机器人。
本书适合作为高等学校自动化专业、机器人工程专业、人工智能专业等的教材，也适用于从事机器人研发制造、自动化领域的工程技术人员，以及高等学校机械、电子、自动化等相关专业对智能机器人与具身智能技术有学习或研究需求的师生。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
目录
第1部分智能机器人
第1章机器人构成
1.1机器人分类
1.1.1机器人起源和定义
1.1.2机器人系统构成
1.1.3机器人的分类
1.2机器人的构型
1.2.1串联机器人
1.2.2并联机器人
1.2.3移动机器人
习题
第2章机器人学基础
2.1刚体运动描述
2.1.1数学基础
2.1.2欧拉角与RPY角
2.1.3轴角表示法
2.1.4齐次变换矩阵
2.1.5基于旋量的运动与力表示
2.2运动学
2.2.1基于DH法的正运动学
2.2.2基于旋量法的正运动学
2.2.3基于解析解的逆运动学
2.2.4基于数值解的逆运动学
2.3动力学
2.3.1刚体动力学表达
2.3.2逆动力学
2.3.3正动力学
习题
第3章机器人感知与传感
3.1机器人感知系统
3.1.1机器人感知概念及系统组成
3.1.2机器人传感器分类
3.1.3机器人感知技术发展趋势
3.2传感器基本知识
3.2.1传感器的定义与基本组成
3.2.2传感器的基本分类
3.2.3传感器特性与指标
3.3机器人视觉感知
3.3.1摄像机模型
3.3.2双目立体视觉技术
3.3.3结构光三维视觉技术
3.4传感器标定技术
3.4.1视觉标定的基本概念
3.4.2常见的视觉标定算法
3.4.3总结和展望
3.5传感器特征信息提取
3.5.1特征提取的概念
3.5.2经典特征提取算法
3.6目标识别与环境感知
3.6.1二维目标检测
3.6.2三维目标检测
3.6.3语义场景理解
3.7多传感器融合方法
3.7.1多传感器融合的目标
3.7.2多传感器融合的层次
3.7.3多传感器融合的主要方法
3.7.4总结与展望
3.8其他传感器
3.8.1速度传感器
3.8.2加速度传感器
3.8.3惯性传感器
3.8.4触觉传感器
3.8.5嗅觉传感器
3.8.6接近觉传感器
习题
第4章运动控制
4.1运动控制简介
4.1.1运动控制系统组成
4.1.2运动控制系统分类
4.2动态系统与控制系统
4.2.1动态系统
4.2.2控制系统
4.3动态系统建模
4.3.1拉普拉斯变换
4.3.2传递函数
4.3.3状态空间方程
4.4线性系统的时域响应分析
4.4.1一阶系统的时域响应分析
4.4.2二阶系统的时域响应分析
4.5系统稳定性
4.5.1稳定性与李雅普诺夫方程
4.5.2传递函数稳定性分析
4.5.3状态空间方程稳定性分析
4.6比例积分微分控制器
4.7移动机器人运动解算
4.7.1两轮差分模型
4.7.2四轮麦克纳姆轮模型
4.7.3四轮阿克曼模型
4.8机器人关节系统
4.8.1关节系统组成
4.8.2机器人一体化关节模组
4.8.3关节模组对比
4.8.4典型应用案例
4.9强化学习驱动的控制方法
4.9.1强化学习简介
4.9.2QLearning和DQN算法
4.9.3DQN控制的一阶倒立摆系统
4.10模型预测控制在人形机器人中的应用
习题
第5章导航与路径规划
5.1概述
5.1.1建图与定位问题描述
5.1.2地图表示与构建
5.1.3基于先验地图的定位
5.1.4SLAM系统
5.2机器人规划与导航
5.2.1引言
5.2.2路径规划算法
5.2.3路径跟踪控制
5.2.4机器人导航技术
习题
第6章决策与任务规划
6.1机器人任务规划问题的建模
6.1.1概述
6.1.2经典任务规划建模方法
6.1.3马尔可夫决策任务规划模型
6.1.4经典任务规划问题实例
6.2机器人任务规划问题的求解
6.2.1精确求解算法
6.2.2启发式搜索算法
6.2.3机器学习方法
6.3多智能机器人任务规划应用实例——农业机器人自主作业
6.3.1农机任务规划问题建模与评价指标计算
6.3.2基于有序多变异遗传算法的任务规划
6.3.3基于深度强化学习的任务规划算法
6.4总结
习题
第2部分具 身 智 能
第7章具身智能概论
7.1前言
7.2具身智能的定义
7.3具身智能的特点与发展现状
7.3.1具身智能的特点
7.3.2具身智能的发展现状
7.3.3具身智能的主要任务与关键技术
7.3.4多模态感知技术
7.3.5世界认知理解技术
7.3.6智能自主决策技术
7.3.7运动操作联合规划技术
7.4具身智能的主要应用与挑战
7.4.1具身智能的主要应用
7.4.2具身智能发展面临的问题与挑战
习题
第8章具身多模态大模型
8.1机器人语言指令与动作决策对齐
8.1.1大语言模型在具身环境的应用困境
8.1.2语言指令动作决策对齐方法
8.1.3语言指令动作决策模型对齐实验
8.2机器人动作控制多模态模型
8.2.1RT1与多模态动作控制
8.2.2动作控制多模态模型设计方法
8.2.3动作控制多模态模型实验
8.3视觉语言动作一体化端到端多模态模型
8.3.1视觉语言模型概念与不足
8.3.2视觉语言动作大模型方法
8.3.3视觉语言动作大模型实验
8.3.4总结与讨论
8.4细粒度语言控制动作生成
8.4.1语言与动作关联
8.4.2细粒度语言控制动作模型方法
8.4.3细粒度语言控制动作模型实验
习题
第9章具身交互学习
9.1跨平台具身知识学习
9.1.1跨平台学习现状
9.1.2跨平台异构预训练方案
9.1.3跨平台异构预训练实验
9.2具身世界模型
9.2.1世界模型概念简述
9.2.2具身世界模型设计方案
9.2.3具身世界模型实验
9.3视觉感知引导动作优化方法
9.3.1语言模型引导动作的缺陷
9.3.2视觉语言模型引导的动作学习方案
9.3.3视觉语言模型引导的动作学习实验
9.4关键点引导细粒度动作规划
9.4.1机器人动作约束的挑战
9.4.2关键点引导的机器人动作约束表示
9.4.3关键点引导的机器人动作约束实验
习题
第10章自主导航与决策
10.1引言
10.1.1自主导航的定义与意义
10.1.2导航与决策的关联
10.2环境感知与传感器技术
10.2.1传感器的作用与分类
10.2.2传感器数据融合
10.2.3环境建模与特征提取
10.3定位与地图构建
10.3.1SLAM基础
10.3.2主流SLAM方法
10.4路径规划
10.4.1路径规划的概念与分类
10.4.2实时路径调整与决策
10.5决策机制与优化
10.5.1高级决策建模
10.5.2强化学习在导航中的应用
10.6自主导航与决策的应用案例
10.6.1典型场景应用
10.6.2未来发展趋势
习题
第11章规划与控制
11.1具身规划与控制基础概念
11.1.1具身认知与具身智能的概述
11.1.2规划与控制的基本概念
11.1.3规划与控制的关系
11.2运动规划
11.2.1运动规划问题的定义和分类
11.2.2经典运动规划算法
11.2.3运动规划的优化方法
11.3操作规划
11.3.1操作规划的任务和挑战
11.3.2操作规划方法
11.3.3运动与操作联合规划
11.4智能控制
11.4.1智能控制的特点
11.4.2智能控制的主要方式
11.5具身规划与控制的融合
11.5.1规划与控制的闭环系统
11.5.2感知与规划控制的集成
11.5.3具身系统的自主学习与适应
11.6应用案例分析
11.6.1工业机器人的具身规划与控制应用
11.6.2服务机器人的具身规划与控制
11.6.3自动驾驶中的具身规划与控制
习题
第12章多智能体交互与协作
12.1引言
12.1.1多智能体系统
12.1.2典型应用场景
12.2多智能体系统的核心理论
12.2.1博弈论与协作决策
12.2.2分布式优化与共识算法
12.2.3群体智能与自组织行为
12.3多智能体协作与决策
12.3.1多智能体协作框架
12.3.2多智能体决策算法
12.4多智能体通信与协调
12.4.1通信协议与信息共享
12.4.2任务分配与角色动态调整
12.4.3冲突消解与容错机制
12.5协作学习与知识融合
12.5.1联邦学习与隐私保护
12.5.2迁移学习与知识共享
12.5.3多智能体强化学习
习题
第3部分典 型 应 用
第13章具身移动机器人
13.1具身移动机器人系统
13.1.1感知系统
13.1.2定位与导航系统
13.1.3决策系统
13.1.4执行系统
13.1.5通信与交互系统
13.1.6控制系统
13.1.7软件与算法系统
13.2自动驾驶应用
13.2.1发展历程
13.2.2分级标准
13.2.3技术架构介绍
13.2.4发展现状
13.3工业机器人应用
13.3.1发展历史
13.3.2典型应用
13.3.3总结与展望
13.4仓储及物流机器人
13.4.1发展历程
13.4.2仓储及物流机器人的分类
13.4.3未来展望
13.5家庭服务机器人
13.5.1发展历程
13.5.2典型应用
13.5.3展望
习题
第14章具身人形机器人
14.1人形机器人的发展历程
14.1.1国际人形机器人的发展
14.1.2中国人形机器人的发展
14.2人形机器人的机械结构
14.2.1人形机器人头部
14.2.2人形机器人四肢
14.2.3人形机器人躯体
14.2.4人形机器人的应用领域
习题
第15章具身特种机器人
15.1手术机器人
15.1.1典型的手术机器人
15.1.2手术机器人的自主化研究进展
15.2康复机器人
15.2.1典型的康复机器人
15.2.2康复机器人的自主化研究进展
15.3微纳米机器人
15.3.1典型的微纳米机器人
15.3.2微纳米机器人的自主化研究进展
15.4水下机器人
15.4.1遥控水下机器人
15.4.2自主水下机器人
习题
参考文献
附录A
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
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| 其 它： |
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