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