机器人行为的发育型组织

本书分为运动单元，动力学系统中的结构，感知、触觉传感器与信号处理，感知运动发育四部分，全面涵盖了从底层运动、传感到上层移动技能发育的相关技术，并对该领域涉及的数学工具和基础计算方法进行了系统性归纳。本书涉及的主要内容和算法均可通过机器人模拟器实现，理论与实践有机结合。本书介绍了应用于机器人的传感运动发育阶段的计算框架，揭示了机器人开发所需的最根本的系统构成，强调了与生物系统具有相似性的机器人系统，提供了不同于传统机器人技术书籍的新视野。

本书介绍了应用于机器人的传感运动发育阶段的计算框架，揭示了机器人开发所需的最根本的系统构成，强调了与生物系统具有相似性的机器人系统，提供了不同于传统机器人技术书籍的新视野，这不仅有望启发学术界开辟新的机器人研究热点，也有可能为国内相关机器人企业提供新的产品框架和传统技术难题的解决方法。本书适合高等院校机器人工程、自动化、计算机等相关专业的高年级本科生和研究生阅读，也可以供从事机器人研究与应用、发展心理学、神经学、生物力学和运动学、行为神经学，以及希望探索具身化作用的认知科学等研究人员参考。

译者序

前言

致谢

绪论1

第一部分运动单元

第1章驱动10

1.1肌肉10

1.1.1收缩蛋白10

1.1.2肌丝滑动模型11

1.1.3主动和被动肌肉动力学12

1.2机器人执行器14

1.2.1永磁直流电动机14

1.2.2液压执行器20

1.2.3气动执行器21

1.2.4新型执行器22

习题24

第2章闭环控制27

2.1闭环式脊髓牵张反射27

2.1.1脊髓处理27

2.1.2运动核28

2.2典型弹簧-质量-阻尼器29

2.2.1谐振子的运动方程30

2.2.2稳定性和李雅普诺夫直接方法31

2.3比例微分反馈控制33

2.3.1拉普拉斯变换入门34

2.3.2时域稳定性35

2.3.3传递函数、SISO滤波器和时域响应35

2.3.4比例微分控制器的性能37

习题40

第二部分动力学系统中的结构

第3章运动系统46

3.1术语46

3.2空间任务46

3.3齐次变换49

3.3.1平移部分49

3.3.2旋转部分50

3.3.3齐次变换的逆51

3.4操作端运动学52

3.4.1正向运动学52

3.4.2逆向运动学54

3.5立体视觉重建的运动学56

3.5.1针孔照相机：射影几何56

3.5.2双目定位：正向运动学56

3.6手-眼运动学变换58

3.7运动学条件59

3.7.1雅可比矩阵59

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