br/>第1章 绪论第1篇 自抗扰范式下的机器人智能感知 第2章 基于特征补偿的目标抗扰检测 2.1 问题描述 2.1.1 模式识别中的扰动定义 2.1.2 模式识别中的干扰抑制 2.2 模式识别问题的抗扰范式 2.3 抗扰特征提取 2.3.1 系统模型定义 2.3.2 特征提取抗扰策略 2.4 特征补偿目标检测技术 2.4.1 特征金字塔网络的一般结构 2.4.2 特征金字塔的特征补偿 2.4.3 增强双向矩阵的特征补偿 2.4.4 语义分割的特征补偿 2.5 实验结果分析 2.5.1 与已有前沿检测器的比较 2.5.2 Pascal VOC 数据集验证 2.5.3 增强双向矩阵特征补偿的消融实验 2.5.4 语义分割特征补偿的消融研究 2.6 应用案例 2.6.1 实例分割任务 2.6.2 汽车与非汽车目标检测任务 第3章 基于自抗扰的机器人定位策略 3.1 定位问题描述 3.2 基于自抗扰的定位模型 3.2.1 基于轮速计的定位过程 3.2.2 基于相机的定位过程 3.3 基于自抗扰的主动定位策略 3.3.1 自抗扰定位系统设计 3.3.2 系统稳定性分析 3.4 仿真与实验分析 3.4.1 仿真结果 3.4.2 实车实验 第4章 基于自抗扰的局部轨迹规划 4.1 问题描述 4.1.1 移动机器人系统建模 4.1.2 基于非线性模型预测控制的轨迹规划 4.2 基于自抗扰预测控制的轨迹规划 4.2.1 局部轨迹规划 4.2.2 自抗扰控制策略 4.2.3 自抗扰预测控制器设计 4.3 仿真与实验分析 4.3.1 仿真结果 4.3.2 实验结果第2篇 基于自抗扰的机器人运动控制 第5章 移动机器人抗扰运动控制 5.1 问题描述 5.1.1 扰动非完整系统模型 5.1.2 输入状态尺度变换 5.2 自抗扰控制器设计 5.2.1 $x_0$ 子系统控制器设计 5.2.2 $x$ 子系统控制器设计 5.3 系统稳定性分析 5.4 移动机器人运动控制案例 5.4.1 双线性移动机器人 5.4.2 不确定轮式移动机器人 第6章 移动机械臂抗扰运动控制 6.1 问题描述与系统模型 6.1.1 移动机械臂的组成结构 6.1.2 运动学建模 6.1.3 动力学建模 6.2 有限时间自抗扰控制器设计 6.2.1 移动平台子系统控制器设计 6.2.2 机械臂子系统控制器设计 6.3 系统稳定性分析 6.3.1 有限时间扩张状态观测器稳定性分析 6.3.2 复合控制器稳定性分析 6.4 移动机械臂运动控制案例 第7章 飞行器抗扰运动控制 7.1 传统ESO的局限性 7.2 广义扩张状态观测器设计 7.2.1 干扰特征分析与系统重构 7.2.2 扩张状态观测器设计与收敛性分析 7.3 干扰抑制性能分析 7.3.1 传统ESO性能分析 7.3.2 广义ESO性能分析 7.4 四旋翼飞行器姿态跟踪控制 7.4.1 非线性误差模型 7.4.2 控制系统设计 7.4.3 实验结果分析 第8章 基于观测器的机器人抗扰性能评估 8.1 观测器抗扰结构 8.1.1 干扰观测器抗扰结构 8.1.2 扩张状态观测器抗扰结构 8.1.3 抗扰结构对比分析 8.2 系统跟踪控制性能研究 8.2.1 基于干扰观测器的跟踪控制性能研究 8.2.2 自抗扰跟踪控制性能研究 8.2.3 跟踪控制性能对比分析 8.2.4 仿真结果分析 8.3 系统调节控制性能研究 8.3.1 调节性能对比分析 8.3.2 仿真结果分析 8.4 应用场合分析第3篇 基于自抗扰的机器人视觉伺服 第9章 机械臂无标定视觉伺服 9.1 眼固定视觉伺服系统建模 9.1.1 眼固定视觉系统 9.1.2 无标定视觉伺服系统模型 9.2 滑模自抗扰控制器设计 9.2.1 滑模控制器 9.2.2 高阶扩张状态观测器 9.2.3 滑模自抗扰控制器 9.3 系统稳定性分析 9.3.1 滑模控制器稳定性分析 9.3.2 参数整定与性能分析 9.4 仿真与实验分析 9.4.1 仿真结果 9.4.2 实验结果 第10章 移动机器人视觉锁定 10.1 具有指数收敛性能的视觉调节控制 10.1.1 混合视觉伺服系统建模 10.1.2 视觉调节控制器设计 10.1.3 仿真结果分析 10.2 基于纯图像的无标定视觉镇定 10.2.1 纯图像视觉系统建模 10.2.2 无标定视觉伺服控制器设计 10.2.3 实验结果分析参考文献彩色插图
内容摘要
本书主要阐述机器人学和人工智能领域的自抗扰策略和技术路线。自抗扰是人类智能应对复杂多变的世界和完成特定任务的必要功能,因此也是机器智能模拟和复制甚至超越人类智能的必要组成部分。全书内容分三篇,包括机器人智能传感中的自抗扰理论和技术、机器人运动控制中的自抗扰方法和技术,以及基于传感的机器人学中的自抗扰理论和技术。第1篇(第2章、第3章、第4章)基于模式识别理论,围绕感知信息处理、目标检测定位以及智能规划决策等内容,在自抗扰范式下定义模式识别问题中的干扰,建立系统模型,探讨了干扰抑制的主动补偿策略。第2篇(第5章、第6章、第7章、第8章)针对多种典型机器人系统,如机械臂、非完整移动机器人、欠驱动的四旋翼无人机,根据不同机器人系统的特点,研究了能够广泛适用于不同机器人系统的自抗扰控制技术。第3篇(第9章、第10章)分别针对机械臂和非完整移动机器人的视觉伺服问题,利用自抗扰控制模型无依赖的特性,基于自抗扰控制理论设计了无标定视觉伺服控制策略。